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一种井震结合中取舍地震信息的方法

摘要

一种井震结合中取舍地震信息的方法。主要用于解决井震结合过程中地震信息取舍手工操作繁琐、预测精度低,不适于开发后期精细调整需求的问题。该方法由六个步骤组成:一是基于密井网解剖区分析井、震储层预测符合率;二是进行预测符合率与垂向沉积旋回关系分析;三是进行预测符合率与储层定量地质条件关系分析;四是结合以上井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位;五是对适合于井、震储层预测技术的储层,开展井、震储层预测,六是使用井、震储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。本方法建立了井震结合沉积单元储层预测技术流程,实现了对地震成果资料的合理利用,指导单砂体精细刻画,经试验性应用后于特高含水期开发调整措施挖潜中见到了实效。

著录项

  • 公开/公告号CN109239783A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2019-01-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 东北石油大学;

    申请/专利号CN201811175176.5

  • 申请日2018-10-10

  • 分类号

  • 代理机构大庆知文知识产权代理有限公司;

  • 代理人李建华

  • 地址 163318 黑龙江省大庆市高新区发展路199号

  • 入库时间 2024-02-19 07:41:09

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-23

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01V 1/50 专利号:ZL2018111751765 申请日:20181010 授权公告日:20200207

    专利权的终止

  • 2020-02-07

    授权

    授权

  • 2019-02-19

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01V1/50 申请日:20181010

    实质审查的生效

  • 2019-01-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种地球物理勘探领域中的取舍地震信息的方法。

背景技术

相较于钻井资料,地震资料平面信息丰富,但垂向分辨能力有限。对于砂泥互层储层,经常出现地震储层预测结果与钻井解释结果不匹配现象,如何用好这一资料,解决油田开发中井间储层预测问题,显得尤为关键。常用的做法是将地震成果及井信息共同标识到同一张平面底图中,通过逐井逐层人工比对,鉴别地震成果的取舍,当井点位置储层信息与地震解释一致时,井间范围可利用地震成果进行预测;若不同,则井点处以实钻井资料为准,井间只能通过人为预测。该流程繁琐,主观性强,容易造成地震资料的不合理应用,使井间储层预测能力偏低,不利于开发后期单砂体注采关系的精细调整。经广泛调研,近年来不同学者在如何提高地震资料预测能力方向成果丰富,但对于受地震分辨率限制,出现真正无法识别的储层时地震信息的取舍方法研究较少,造成井震结合技术无法真正实现有形化、定量化。

以大庆油田萨北开发区为例,储层较为发育的SII7+8b单元,在地震振幅切片中有较好反映,其邻近层位SII5+6b,相应位置地震切片上仍几乎全部反映SII7+8b单元信息,无法从中分辨出该单元砂体展布,可以说该单元的地震反映信息基本丢失了。如果仍采用该切片绘制描述SII5+6b单元砂体展布,将使砂体预测过度,出现严重错误。

因此,进行井震结合适用性评价,有效取舍地震信息成为开发后期精细油藏描述、精细注采关系认识的必然需求。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题,本发明给出的评价方法包括两个关键技术,一是井震储层预测适用性评价技术,针对原方法中储层过度预测、预测效率低的问题。通过以下四个步骤完成,第一步,基于密井网解剖区分析井、震储层预测符合率,第二步,进行预测符合率与垂向沉积旋回关系分析,第三步,进行预测符合率与储层定量地质条件关系分析,四是结合以上井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位。二是层次控制微相优化组合技术,解决原方法不适用于开发后期精细调整需求的问题。通过以下两个步骤完成,第一步对适合于井、震储层预测技术的储层,采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测,第二步使用井、震储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。该技术建立了井震结合沉积单元储层预测技术流程,实现了对地震成果资料的合理利用,指导单砂体精细刻画,并于特高含水期开发调整措施挖潜中见到了实效。本方法采用地震储层预测适应性评价和层次控制微相优化组合进行井间储层有效预测,可以降低地震信息取舍难度,提高对精细单砂体连通关系的认识。

本发明的技术方案是:基于密井网、多层井震解剖区井间储层预测实例进行细致分析,总结形成“井震适用性评价”与“层次控制微相优化组合”研究方法,理性的开展研究区储层预测工作,避免储层过度预测,提高工作效率。

上述方法的具体实现步骤如下:

第一步,选取代表性密井网解剖区,通过预留后验井的方法,分析地震预测符合率。

本步骤通过如下路径实现:即选取代表性密井网解剖区;进行单井测井储层厚度解释;均匀预留一定比例后验井;除去预留井,进行多方法井、震资料井间储层预测;将井、震预测结果与后验井真实储层解释结果进行对比,分单元、分厚度类型统计预测符合率;建立综合符合率公式,将上步分厚度类型统计结果统一成最终结果,表征该单元地震综合预测能力。

第二步,开展井、震储层预测成果符合率与垂向沉积旋回关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即分析各沉积单元储层特征,推测其所处的沉积环境,建立储层垂向沉积旋回认识;利用步骤一得到的井、震储层预测综合符合率结果,叠合纵向多个单元,建立预测能力纵向变化曲线;对比沉积旋回与综合符合率纵向变化曲线,分析总体相关性、符合率较高及较低的沉积单元所处的旋回位置特征,形成认识。

第三步,开展地震成果符合率与储层定量地质条件关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即通过步骤二,得出井、震储层预测能力与沉积旋回性存在关系的结论后,进行分单元储层特征分析,进而找到储层定量地质特征与井、震储层预测综合符合率之间的关系。

第四步,结合第三步井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位。

本步骤的具体实现路径如下:即结合第三步井震结合适用性分析方法,分整体可用、局部可用、少数可用三个等级评价各沉积单元,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元;对于局部可用和少数可用储层,为减少过度应用地震预测带来井间储层预测失误及较大的井、震信息取舍工作量,继续以第三步井震结合适用性分析方法为指导,通过制作沉积单元级井点砂岩-隔层厚度叠合图,按该单元储层-隔层叠合情况,对其进行平面拆分,分别统计每块内的砂岩、平面非均质性和隔层条件,再分别统计各小块内的井、震预测符合率,寻找各单元内平面上井震结合储层预测技术的适用部位。

第五步,应用以上四个步骤得出的结论认识,对于适合于井、震储层预测技术的储层,采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测。

本步骤的具体实现路径如下:结合步骤三井、震适用性分析,对于适合井震预测技术的沉积单元储层,在刻画方法上采用“层次分析和模式预测”思路进行预测;对于沉积单元级内平面砂体展布,首先进行步骤四储层平面细分评价确定井震预测适用部位,然后采用平面厚度校正保证井点砂岩预测-实测匹配性,节约刻画时间,最后结合多种厚度预测进行模式绘图,完成井、震储层预测技术流程。

第六步,应用步骤五得到的储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。

本步骤的具体实现路径如下:首先通过脉冲试井、示踪剂等方式进行步骤五井、震储层预测成果精度动态验证;待验证合格后,进行新、老储层预测成果对比,寻找不同类型的潜力区;指导压裂、补孔封堵、调剖等增产增注措施。

本发明具有如下有益效果:

自2016年开始,在大庆油田萨北开发区纯油区东部西块应用该技术,证实该方法具有三个优点:一是降低了井震结合过程中地震信息取舍难度,提高储层的预测精度。对照各单元的储层特征,运用旋回特征分析和储层条件定量评价方法,为地震预测成果进行真实性预判,定单元、位置、砂体类型进行针对性的预测,实现井震结合储层预测降难度、提精度、提效率。二是深化了储层地质认识。使水上分流河道砂体内部的单一河道边界识别更加清晰,微相预测符合率平均提高6.3个百分点,达到78.9%;使水下分流河道连续性变好,走向描述更准确,识别出新的分支河道,微相预测符合率平均提高10.6个百分点,达到74.2%。三是研究成果有效指导特高含水期措施挖潜见到实效。研究区实施压裂井13口,补封15口,目前累积增油30417吨,创造直接经济效益746.27万元。

附图说明:

图1是地震地层切片与砂体展布对应关系实例。

图2是三种地震技术砂岩预测效果对比图。

图3是地震预测层次控制方法。

图4是垂向沉积演化与井震结合技术适用性综合分析图。

图5是储层平面细分与井震结合适用性综合分析图。

图6是井震储层平面厚度预测校正方法。

图7是微相优化组合技术刻画实例。

图8是研究区SⅡ12单元措施选井及实施效果(上为1井组压裂成果,下为4井组调剖效果)。

具体实施方式:

下面对本发明给出详细说明:

第一步,选取代表性密井网解剖区,通过预留后验井的方法,分析地震预测符合率。

本步骤通过如下路径实现:即选取代表性密井网解剖区;进行单井测井储层厚度解释;均匀预留一定比例后验井;除去预留井,进行多方法井、震资料井间储层预测;将井、震预测结果与后验井真实储层解释结果进行对比,分单元、分厚度类型统计预测符合率;建立综合符合率公式,将上步分厚度类型统计结果统一成最终结果,表征该单元地震综合预测能力。

本步骤可供分析的数据包括:测井解释砂岩厚度、地震最优单属性储层预测厚度、地震多属性储层预测厚度、井震资料反演储层预测厚度。具体说明如下:

选取代表性密井网解剖区。密井网解剖区应具备以下特征:纵向上单元连续、层数在20个以上;平面上沉积类型齐全、有代表性;井网密度达到100口/km2以上,已采集高精度三维地震资料。

进行多方法井、震资料井间储层预测。多方法井、震储层预测包括三种方法,地震最优单属性储层预测、地震多属性融合储层预测、井震资料反演储层预测。通过多种方式井间储层预测结果与后验单井厚度解释成果进行对比,找到不同厚度类型储层适用的预测方法,在下步的储层预测中进行应用。分析结果为:

① 最优单属性储层预测技术仅能反映反映储层大致轮廓;

② 多属性融合技术对2m以上厚层砂岩和泥岩预测符合率较高;

③ 井、震资料反演对3m以下薄层砂岩预测符合率高。

④ 依据以上各类储层预测技术实际预测能力评价特点,最终采用“层次控制”思路开展井、震储层预测,确定采用多属性融合明确砂岩组级砂体展布范围,以此为约束开展储层精细反演,明确各沉积单元河道砂体归属关系。

分单元、分厚度类型统计地震预测符合率。对于不同沉积单元,按后验井测井解释不同厚度分成<2m、2-3m和>3m三种储层厚度类型,考虑解释难度和在油田实际生产中的作用,符合的判别标准分别为:对于小于2m的河间砂体预测存在即符合、2-3m的薄层河道砂体允许误差30%、大于3m的厚层主体河道砂体允许误差20%。

建立综合符合率公式,表征每一沉积单元预测能力。为最终给出每单元井震储层预测技术的综合能力,建立井震储层预测综合符合率公式(1),该公式引入每种砂厚类型所占比重参与计算,评价结果更为客观,可以反映整个沉积单元井震结合预测能力的高低。

F综合=F3m以上*S3m以上+F2-3m*S2-3m+F2m以下*S2m以下(1)

其中,F为后验井统计的不同厚度类型砂岩预测符合率,%;S为为该单元所有井中各种厚度类型所占百分比,%。

第二步,开展井、震储层预测成果符合率与垂向沉积旋回关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即分析各沉积单元储层特征,推测其所处的沉积环境,建立储层垂向沉积旋回认识;利用步骤一得到的井、震储层预测综合符合率结果,叠合纵向多个单元,建立预测能力纵向变化曲线;对比沉积旋回与综合符合率纵向变化曲线,分析总体相关性、符合率较高及较低的沉积单元所处的旋回位置特征,形成认识。

本步骤可供分析的数据包括:各沉积单元河道宽度、厚度、河道和河间特征,步骤一中井、震储层预测综合符合率结果。

本步骤井、震储层预测成果符合率与垂向沉积旋回关系分析结果为:

① 井、震资料的储层预测符合率明显受控于垂向沉积旋回;

② 综合符合率达到80%以上的储层可分成明显的四类:A类特征为上部层位快速水进;B类特征为水进阶段较大水退期;C类特征为最大水退期;D类特征为水进阶段稳定期。

③ 综合符合率低于65%的储层其沉积特征有两类:一是符合率低的沉积单元集中出现在水进水退的过渡位置,并非沉积环境突变处;二是部分单元虽然处于沉积环境突变位置,但该层临层存在清晰地地震反射,造成本层受到明显干扰,使其综合符合率明显降低。

第三步,开展地震成果符合率与储层定量地质条件关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即通过步骤二,得出井、震储层预测能力与沉积旋回性存在关系的结论后,进行分单元储层特征分析,进而找到储层定量地质特征与井、震储层预测综合符合率之间的关系。

本步骤的提取数据源包括:分单元统计的储层三个参数指标,公式(2-4),分别是大于2m以上层内砂岩发育比例、大于3米以上层间隔层发育比例(上下隔层分别统计)、同一批次井网渗透率变异系数,以及步骤一中井、震储层预测综合符合率结果。

S2m=单元内大于2m砂岩井数/单元总井数(2)

G3m=单元间大于3m隔层井数/单元总井数(3)

B同批次=单元内同批井网渗透率的标准差/单元内同批井网渗透率平均值(4)

其中,S2m为2m以上砂岩比例,%;G3m为3m以上隔层比例,%;B同批次为同批井网渗透率变异系数,无单位。

本步骤地震成果符合率与储层条件关系分析结果为:

① 符合率达80%以上的五类典型储层特征为:(按综合符合率由高至低排序):一是砂岩厚度大、隔层厚度大、弱非均质型;二是砂岩厚度大、弱非均质型;三是砂岩厚度大、隔层厚度大型;四是隔层厚度大、强非均质型;五是砂岩厚度大型;

② 符合率低于65%以下的三类典型储层特征为(按综合符合率由低至高排序):一是砂岩厚度小、隔层厚度小型;二是砂岩厚度小、隔层厚度大型;三是隔层厚度小型;

③ 砂岩厚度、隔层厚度与综合符合率呈明显的正相关关系,但相比之下砂岩厚度与预测符合率相关性更高,明显控制着符合率的高低;

④ 上下隔层对预测符合率的影响不一致,上隔层优于下隔层,同样条件下符合率更高一些,这与地震反射波原理相关;

⑤ 非均质性控制井震结合技术预测符合率特征不明显,表现为平面非均质性较弱的沉积环境符合率高,但由于其非均质性弱,储层河道边界识别不清晰,而平面非均质性较强的沉积单元虽然储层发育一般,但其河道边界相对更为清晰,所以非均质性高低明显控制砂体边界刻画能力,不明显控制储层预测符合率的高低。

⑥ 结合第二步中依据旋回性分析井、震预测适用性的解释如下,综合符合率高的四类储层,A类特征为该类沉积单元经历了上部层位快速水退快速水退,较大沉积环境的变化,使得从上到下整体上表现为由砂体不发育、隔层发育快速过渡为砂体发育,隔层不发育的两层储层结构特征;B类特征为该类沉积单元上下层沉积环境过渡虽然不如A类剧烈,但也可见到明显的过渡,加之其平面非均质性较强,砂体横向边界较为清晰;C类特征为该类沉积单元沉积时发生明显的水退,使得在纵向上处于垂向沉积旋回曲线顶尖的位置,砂体发育较厚;D类特征为该类沉积单元虽然砂体并不发育,但从垂向沉积旋回来看,该层上下单元均处于砂体发育更差的沉积环境之中,相比之下砂体较发育,同时其平面非均质性较强,提高了地震的预测能力。综合符合率低的储层特征为,旋回变化不明显,与上下临层沉积环境相近,并且紧邻地震反射清晰层段,受到明显干扰,使得其综合符合率明显降低,不单纯受沉积亚相环境、砂体发育程度控制。

第四步,结合第三步井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位。

本步骤的具体实现路径如下:即结合第三步井震结合适用性分析方法,分整体可用、局部可用、少数可用三个等级评价各沉积单元,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元;对于局部可用和少数可用储层,为减少过度应用地震预测带来井间储层预测失误及较大的井、震信息取舍工作量,继续以第三步井震结合适用性分析方法为指导,通过制作沉积单元级井点砂岩-隔层厚度叠合图,按该单元储层-隔层叠合情况,对其进行平面拆分,分别统计每块内的砂岩、平面非均质性和隔层条件,再分别统计各小块内的井、震预测符合率,寻找各单元内平面上井震结合储层预测技术的适用部位。

本步骤的提取数据源包括:步骤三中分单元统计的储层三个参数指标,步骤一中井、震储层预测综合符合率结果,分块统计的储层三个参数指标,分块统计的井、震储层预测综合符合率结果。

本步骤寻找井震结合储层预测技术适用层位、适用部位分析结果为:

① 各分区储层条件统计与后验井符合率统计的对应关系与整个沉积单元统计结论相符,证实通过对已知井点储层条件特征统计可以帮助进行井间地震预测能力预判;

② 整体地震预测能力较低的单元仍存在地震预测符合率较高的部位,通过对沉积单元内储层进行的平面细分,可以确定井震技术适用部位,使应用地震预测成果时更有针对性。

第五步,应用以上四个步骤得出的结论认识,对于适合于井、震储层预测技术的储层,采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测。

本步骤的具体实现路径如下:结合步骤三井、震适用性分析,对于适合井震预测技术的沉积单元储层,在刻画方法上采用“层次分析和模式预测”思路进行预测;对于沉积单元级内平面砂体展布,首先进行步骤四储层平面细分评价确定井震预测适用部位,然后采用平面厚度校正保证井点砂岩预测-实测匹配性,节约刻画时间,最后结合多种厚度预测进行模式绘图,完成井、震储层预测技术流程。

其中,井震储层平面厚度校正技术流程如下:一是提取沉积单元级任意类型井震结合储层预测成果图(属性或反演成果图);二是建立井旁属性值与井点实际砂岩厚度之间的函数关系,将属性图初步转化为平面厚度图(如果是反演厚度图,这步可以不做);三是提取平面厚度图上井点预测厚度,与实际厚度相除,绘制平面厚度预测系数面;四是通过厚度面与系数面之间的面运算,得到最终沉积单元级砂岩厚度预测图,该图在井点处与井实际厚度100%相符,井间遵循地震趋势预测。

井、震结合微相优化组合技术流程如下:重点识别对井间连通关系有重要意义的河道微相,按其沉积环境及规模分为窄小河道、主体河道、复合河道三种类型,明确了各类河道的刻画重点及方法:对平面非均质性强的窄小河道砂体,通过反演切片泥中找砂,描述井间窄小河道砂体的走向及连续性;对于主体河道,采用反演趋势引导,井点微相控制,平面约束微相组合,剖面判断河道展布宽度;对于成片分布的大型复合河道砂体,依据反演平面、剖面识别能量差异,细分单期窄小河道。

本步骤的提取数据源包括:测井解释砂岩、沉积相、地震最优单属性储层预测、地震多属性储层预测、井震资料反演储层预测成果,以及第四步储层各沉积单元、沉积单元内三参数分析评价结果。

本步骤采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测分析结果为:

① 通过后验井符合率计算结果,储层平面厚度校正技术仍可以在一定程度上提高井间预测符合率。但更重要的是,最终提供的砂岩厚度图与井点处100%的吻合,免去了大量的逐井井震砂体匹配的时间,能大幅度提高储层刻画工作效率;

② 应用井、震结合技术,进行的层次控制微相优化组合,最终使研究区河道预测符合率较单纯基于井提高8.4个百分点,深化了储层地质认识。

第六步,应用步骤五得到的储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。

本步骤的具体实现路径如下:首先通过脉冲试井、示踪剂等方式进行步骤五井、震储层预测成果精度动态验证;待验证合格后,进行新、老储层预测成果对比,寻找不同类型的潜力区;指导压裂、补孔封堵、调剖等增产增注措施。

本步骤的提取数据源包括:研究区脉冲试井、示踪剂等井间连通性动态验证资料,措施井区注采井生产资料、测试剖面资料,井震结合新老储层预测成果图。

本步骤应用储层预测成果,进行动静结合措施挖潜分析结果为:

① 应用本井、震储层预测方法,提高了储层的预测精度,深化了储层地质认识;

② 应用该成果,研究区对四种类型储层实施压裂见到实效,一是对侧向汇聚、垂向切叠型河道,采用多裂缝压裂多期河道汇流点;二是对单一孤立河道,采用普通压裂河道边部;三是存在切叠和孤立型河道,采用分段压裂方式;四是对多层河间薄层砂,多裂缝压裂紧临河道部位。实现压裂平均日增油8.1t。

③ 应用该成果,研究区对三种类型储层实施补孔见到实效,一是补开窄小河道砂;二是补开复合河道边部;三是补开断层边部河道砂,挖掘剩余油。实现补孔平均日增油5.1t。

④ 应用该成果,研究区开展颗粒深度调剖见到实效,促进了储层的均衡受效,缓解层间矛盾,周围油井平均日产液降低6.9t,日増油1.3t。

下面对比原方法和本方法的异同:

原方法:相较于钻井资料,地震资料平面信息丰富,但垂向分辨能力有限。对于砂泥互层储层,经常出现地震储层预测结果与钻井解释结果不匹配现象。常用的做法是将地震成果及井信息共同标识到同一张平面底图中,通过逐井逐层人工比对,鉴别地震成果的取舍,当井点位置储层信息与地震解释一致时,井间范围可利用地震成果进行预测;若不同,则井点处以实钻井资料为准,井间只能通过人为预测。该流程繁琐,主观性强,容易造成地震资料的不合理应用,使井间储层预测能力偏低,不利于开发后期单砂体注采关系的精细调整。以大庆油田萨北开发区为例,储层较为发育的SII7+8b单元,在地震振幅切片中有较好反映,其邻近层位SII5+6b,相应位置地震切片上仍几乎全部反映SII7+8b单元信息,无法从中分辨出该单元砂体展布,可以说该单元的地震反映信息基本丢失了。如果仍采用该切片绘制描述SII5+6b单元砂体展布,将使砂体预测过度,出现严重错误。

新方法:经广泛调研,近年来不同学者在如何提高地震资料预测能力方向成果丰富,但对于受地震分辨率限制,出现真正无法识别的储层时地震信息的取舍方法研究较少,造成井震结合技术无法真正实现有形化、定量化。本次基于密井网、多层井震解剖区井间储层预测实例进行细致分析,总结形成“井震适用性评价”与“层次控制微相优化组合”研究方法,开展研究区储层预测工作,降低了井震结合过程中地震信息取舍难度,提高了储层的预测精度,研究成果有效指导了特高含水期措施挖潜,见到实效。

本种井震结合中有效取舍地震信息的新方法概述如下:基于密井网、多层井震解剖区井间储层预测实例进行细致分析,总结形成“井震适用性评价”与“层次控制微相优化组合”研究方法,理性的开展研究区储层预测工作,避免储层过度预测,提高工作效率。本发明给出的评价方法包括两个关键技术,一是井震储层预测适用性评价技术,针对原方法中储层过度预测、预测效率低的问题。通过以下四个步骤完成,第一步,基于密井网解剖区分析井、震储层预测符合率,第二步,进行预测符合率与垂向沉积旋回关系分析,第三步,进行预测符合率与储层定量地质条件关系分析,四是结合以上井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位。二是层次控制微相优化组合技术,解决原方法不适用于开发后期精细调整需求的问题。通过以下两个步骤完成,第一步对适合于井、震储层预测技术的储层,采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测,第二步使用井、震储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。该技术建立了井震结合沉积单元储层预测技术流程,实现了对地震成果资料的合理利用,指导单砂体精细刻画,并于特高含水期开发调整措施挖潜中见到了实效。

下面结合应用于大庆油田萨北开发区纯油区东部西块具体实施例和附图对本发明作进一步说明:

具体实施过程如下:

第一步,选取代表性密井网解剖区,通过预留后验井的方法,分析地震预测符合率。

本步骤通过如下路径实现:即选取代表性密井网解剖区;进行单井测井储层厚度解释;均匀预留一定比例后验井;除去预留井,进行多方法井、震资料井间储层预测;将井、震预测结果与后验井真实储层解释结果进行对比,分单元、分厚度类型统计预测符合率;建立综合符合率公式,将上步分厚度类型统计结果统一成最终结果,表征该单元地震综合预测能力。具体说明如下:

选取代表性密井网解剖区。密井网解剖区应具备以下特征:纵向上单元连续、层数在20个以上;平面上沉积类型齐全、有代表性;井网密度达到100口/km2以上,已采集高精度三维地震资料。本次以萨北开发区纯油区东部西块为研究区,该区井网密度148.1口/km2,2008年进行了10×10面元高精度三维地震数据采集,目标层位SII-SIII组纵向划分8个砂岩组、28个连续沉积单元,具有井网密度大,沉积类型较齐全特点,作为地震资料适用性评价,有一定代表性。

分析中预留总井数的5%,进行各类井间储层厚度预测符合率统计工作。预留后验井按均匀分布为原则,尽量选择直井,最终选择经过抽稀、覆盖全区的5个剖面53口井。

进行多方法井、震资料井间储层预测。多方法井、震储层预测包括三种方法,地震最优单属性储层预测、地震多属性融合储层预测、井震资料反演储层预测。通过多种方式井间储层预测结果与后验单井厚度解释成果进行对比,找到不同厚度类型储层适用的预测方法,在下步的储层预测中进行应用。研究区不同方法井、地储层预测符合率分析结果,见表1,结论如下:

① 最优单属性储层预测技术仅能反映反映储层大致轮廓;

② 多属性融合技术对2m以上厚层砂岩和泥岩预测符合率较高;

③ 井、震资料反演对3m以下薄层砂岩预测符合率高。

④ 依据以上各类储层预测技术实际预测能力评价特点,最终采用“层次控制”思路开展井、震储层预测,确定采用多属性融合明确砂岩组级砂体展布范围,以此为约束开展储层精细反演,明确各沉积单元河道砂体归属关系。

表1 不同方法井、地储层预测符合率统计表

分单元、分厚度类型统计地震预测符合率。对于不同沉积单元,按后验井测井解释不同厚度分成<2m、2-3m和>3m三种储层厚度类型,考虑解释难度和在油田实际生产中的作用,符合的判别标准分别为:对于小于2m的河间砂体预测存在即符合、2-3m的薄层河道砂体允许误差30%、大于3m的厚层主体河道砂体允许误差20%。

表2 后验井符合率综合统计表

建立综合符合率公式,表征每一沉积单元预测能力。为最终给出每单元井震储层预测技术的综合能力,建立井震储层预测综合符合率公式(1),该公式引入每种砂厚类型所占比重参与计算,评价结果更为客观,可以反映整个沉积单元井震结合预测能力的高低。

F综合=F3m以上*S3m以上+F2-3m*S2-3m+F2m以下*S2m以下(1)

其中,F为后验井统计的不同厚度类型砂岩预测符合率,%;S为为该单元所有井中各种厚度类型所占百分比,%。

研究区井、震储层预测分类厚度符合率及综合符合率统计结果,见表2。

第二步,开展井、震储层预测成果符合率与垂向沉积旋回关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即分析各沉积单元储层特征,推测其所处的沉积环境,建立储层垂向沉积旋回认识;利用步骤一得到的井、震储层预测综合符合率结果,叠合纵向多个单元,建立预测能力纵向变化曲线;对比沉积旋回与综合符合率纵向变化曲线,分析总体相关性、符合率较高及较低的沉积单元所处的旋回位置特征,形成认识。

研究区沉积环境确定依据松辽湖岸线研究成果,通过取心井环境标志精细观察及规模开展密井网精细解剖,萨北开发区属于大型浅水陆上河流-三角洲沉积环境,研究区以分流平原及内前缘亚相环境为主,分析各沉积单元河道宽度、厚度、河道和河间特征,确定SII-SIII组28个沉积单元沉积环境,见表3。

本步骤井、震储层预测成果符合率与垂向沉积旋回关系分析结果为:

① 井、震资料的储层预测符合率明显受控于垂向沉积旋回;

② 综合符合率达到80%以上的储层可分成明显的四类:A类特征为上部层位快速水进,代表层位SⅡ7+8a。;B类特征为水进阶段较大水退期,代表层位SⅡ2+3b;C类特征为最大水退期,代表层位SⅡ12;D类特征为水进阶段稳定期,代表层位SⅢ1。

③ 综合符合率低于65%的储层,如SⅡ2+3a,其沉积特征有两类:一是符合率低的沉积单元集中出现在水进水退的过渡位置,并非沉积环境突变处;二是部分单元虽然处于沉积环境突变位置,但该层临层存在清晰地地震反射,造成本层受到明显干扰,使其综合符合率明显降低。

表3 研究区各沉积单元沉积环境及储层地质特征统计表

第三步,开展地震成果符合率与储层定量地质条件关系分析。

本步骤通过如下路径实现:即通过步骤二,得出井、震储层预测能力与沉积旋回性存在关系的结论后,进行分单元储层特征分析,进而找到储层定量地质特征与井、震储层预测综合符合率之间的关系。

沉积环境控制着储层的发育状况,各单元所处的沉积环境决定了储层发育状况和平面非均质性强弱,单元之间沉积环境的变化程度决定了纵向砂泥界面地震响应的清晰程度。

分单元统计的代表储层宏观发育特征的三个参数指标,公式(2-4),分别是大于2m以上层内砂岩发育比例、大于3米以上层间隔层发育比例(上下隔层分别统计)、同一批次井网渗透率变异系数,以及步骤一中井、震储层预测综合符合率结果,统计结果,见表3。

S2m=单元内大于2m砂岩井数/单元总井数(2)

G3m=单元间大于3m隔层井数/单元总井数(3)

B同批次=单元内同批井网渗透率的标准差/单元内同批井网渗透率平均值(4)

其中,S2m为2m以上砂岩比例,%;G3m为3m以上隔层比例,%;B同批次为同批井网渗透率变异系数,无单位。

本步骤地震成果符合率与储层条件关系分析结果为,见表4:

① 符合率达80%以上的五类典型储层特征为:(按综合符合率由高至低排序):一是砂岩厚度大、隔层厚度大、弱非均质型;二是砂岩厚度大、弱非均质型;三是砂岩厚度大、隔层厚度大型;四是隔层厚度大、强非均质型;五是砂岩厚度大型;

② 符合率低于65%以下的三类典型储层特征为(按综合符合率由低至高排序):一是砂岩厚度小、隔层厚度小型;二是砂岩厚度小、隔层厚度大型;三是隔层厚度小型;

③ 砂岩厚度、隔层厚度与综合符合率呈明显的正相关关系,但相比之下砂岩厚度与预测符合率相关性更高,明显控制着符合率的高低;

④ 上下隔层对预测符合率的影响不一致,上隔层优于下隔层,同样条件下符合率更高一些,这与地震反射波原理相关;

⑤ 非均质性控制井震结合技术预测符合率特征不明显,表现为平面非均质性较弱的沉积环境符合率高,但由于其非均质性弱,储层河道边界识别不清晰,而平面非均质性较强的沉积单元虽然储层发育一般,但其河道边界相对更为清晰,所以非均质性高低明显控制砂体边界刻画能力,不明显控制储层预测符合率的高低。

表4 综合符合率达到80%以上、65%以下的各沉积单元储层特征统计表

⑥ 结合第二步中依据旋回性分析井、震预测适用性的解释如下,综合符合率高的四类储层,A类特征为该类沉积单元经历了上部层位快速水退快速水退,较大沉积环境的变化,使得从上到下整体上表现为由砂体不发育、隔层发育快速过渡为砂体发育,隔层不发育的两层储层结构特征;B类特征为该类沉积单元上下层沉积环境过渡虽然不如A类剧烈,但也可见到明显的过渡,加之其平面非均质性较强,砂体横向边界较为清晰;C类特征为该类沉积单元沉积时发生明显的水退,使得在纵向上处于垂向沉积旋回曲线顶尖的位置,砂体发育较厚;D类特征为该类沉积单元虽然砂体并不发育,但从垂向沉积旋回来看,该层上下单元均处于砂体发育更差的沉积环境之中,相比之下砂体较发育,同时其平面非均质性较强,提高了地震的预测能力。综合符合率低的储层特征为,旋回变化不明显,与上下临层沉积环境相近,并且紧邻地震反射清晰层段,受到明显干扰,使得其综合符合率明显降低,不单纯受沉积亚相环境、砂体发育程度控制。

第四步,结合第三步井震结合适用性分析结论,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元,并于各单元内平面上进一步分析适用部位。

本步骤的具体实现路径如下:即结合第三步井震结合适用性分析方法,分整体可用、局部可用、少数可用三个等级评价各沉积单元,明确井震结合储层预测技术的适用沉积单元;对于局部可用和少数可用储层,为减少过度应用地震预测带来井间储层预测失误及较大的井、震信息取舍工作量,继续以第三步井震结合适用性分析方法为指导,通过制作沉积单元级井点砂岩-隔层厚度叠合图,按该单元储层-隔层叠合情况,对其进行平面拆分,分别统计每块内的砂岩、平面非均质性和隔层条件,再分别统计各小块内的井、震预测符合率,寻找各单元内平面上井震结合储层预测技术的适用部位。

结合井震结合适用性分析结果,对于目标单元储层,分沉积旋回特征和非均质性特征两步定量评价,可以确定井震结合技术的适用层位。认为萨II1+2b、萨II2+3b、萨II7+8a、萨II10+11a、萨II12等6个沉积单元地震切片在储层刻画中整体可用;萨II2+3a、萨II4等18个沉积单元局部可用;萨II1+2a、萨II5+6a等4个沉积单元少数可用。

对于局部可用储层,以SIII5+6b单元为例,进一步应用平面储层参数评价方法,对于同一单元不同平面位置开展适用性评价。SIII5+6b单元整体地震预测后验井符合率为62.9%。通过制作沉积单元级井点砂岩-隔层厚度叠合图,按该单元储层-隔层叠合情况,将其四分,分别统计每小块内的砂岩、平面非均质性和隔层条件,再分别统计各单块地震预测符合率。

本步骤寻找井震结合储层预测技术适用层位、适用部位分析结果为:

① 各分区储层条件统计与后验井符合率统计的对应关系与整个沉积单元统计结论相符,证实通过对已知井点储层条件特征统计可以帮助进行井间地震预测能力预判;

② 整体地震预测能力较低的单元仍存在地震预测符合率较高的部位,通过对沉积单元内储层进行的平面细分,可以确定井震技术适用部位,使应用地震预测成果时更有针对性。

第五步,应用以上四个步骤得出的结论认识,对于适合于井、震储层预测技术的储层,采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测。

本步骤的具体实现路径如下:结合步骤三井、震适用性分析,对于适合井震预测技术的沉积单元储层,在刻画方法上采用“层次分析和模式预测”思路进行预测;对于沉积单元级内平面砂体展布,首先进行步骤四储层平面细分评价确定井震预测适用部位,然后采用平面厚度校正保证井点砂岩预测-实测匹配性,节约刻画时间,最后结合多种厚度预测进行模式绘图,完成井、震储层预测技术流程。

其中,井震储层平面厚度校正技术流程如下:一是提取沉积单元级任意类型井震结合储层预测成果图(属性或反演成果图),以典型二类油层SⅢ10单元的单一瞬时振幅属性为例;二是建立井旁属性值与井点实际砂岩厚度之间的函数关系,将属性图初步转化为平面厚度图(如果是反演厚度图,这步可以不做);三是提取平面厚度图上井点预测厚度,与实际厚度相除,绘制平面厚度预测系数面;四是通过厚度面与系数面之间的面运算,得到最终沉积单元级砂岩厚度预测图,该图在井点处与井实际厚度100%相符,井间遵循地震趋势预测。

井、震结合微相优化组合技术流程如下:重点识别对井间连通关系有重要意义的河道微相,按其沉积环境及规模分为窄小河道、主体河道、复合河道三种类型,明确了各类河道的刻画重点及方法:对平面非均质性强的窄小河道砂体,通过反演切片泥中找砂,描述井间窄小河道砂体的走向及连续性;对于主体河道,采用反演趋势引导,井点微相控制,平面约束微相组合,剖面判断河道展布宽度;对于成片分布的大型复合河道砂体,依据反演平面、剖面识别能量差异,细分单期窄小河道。

本步骤采用“层次分析和模式预测”思路,开展井、震储层预测分析结果为:

① 通过后验井符合率计算结果,储层平面厚度校正技术仍可以在一定程度上提高井间预测符合率。但更重要的是,最终提供的砂岩厚度图与井点处100%的吻合,免去了大量的逐井井震砂体匹配的时间,能大幅度提高储层刻画工作效率;

② 应用井、震结合技术,进行的层次控制微相优化组合,最终使研究区河道预测符合率较单纯基于井提高8.4个百分点,深化了储层地质认识。

第六步,应用步骤五得到的储层预测成果,进行动静结合措施挖潜。

本步骤的具体实现路径如下:首先通过脉冲试井、示踪剂等方式进行步骤五井、震储层预测成果精度动态验证;待验证合格后,进行新、老储层预测成果对比,寻找不同类型的潜力区;指导压裂、补孔封堵、调剖等增产增注措施。

列举两个研究区具体应用实例:一是指导油井压裂,控制含水回升速度。以研究区1井组为例,根据砂体钻遇情况,SII12单元井1、2、3均为河道砂,井距150m,原认为油水井间连通。依据该单元地震反演切片,明显显示井1处在两条单一河道边部变差部位,依据地震预测成果对该层河道砂体进行了重新组合。后期对河道汇聚点井1实施压裂,沟通了两条单一河道,压裂后低渗层得到动用,有效控制了含水回升速度。二是开展水井颗粒调剖,促进均衡受效,缓解层间矛盾。以研究区4井组为例,通过地震反演技术,使SII12单元河道砂边界得到清晰识别,明确井4位于河道外部紧邻河道处,该井吸水剖面上,SII10+11b单元新井解释已高水淹,目前仍为主要吸水层,相对吸水量达到61.8%,压制了其它层位的吸水能力,具有一定的潜力。对该井实施颗粒调剖,注入压力上升,比吸水指数下降,从前后的吸水剖面测试结果看,吸水量下降,见到了较好的开发效果,萨Ⅱ12单元得到动用,促进了均匀受效,缓解了层间矛盾。

本步骤应用储层预测成果,进行动静结合措施挖潜分析结果为:

① 应用本井、震储层预测方法,提高了储层的预测精度,深化了储层地质认识;

② 应用该成果,研究区对四种类型储层实施压裂见到实效,一是对侧向汇聚、垂向切叠型河道,采用多裂缝压裂多期河道汇流点;二是对单一孤立河道,采用普通压裂河道边部;三是存在切叠和孤立型河道,采用分段压裂方式;四是对多层河间薄层砂,多裂缝压裂紧临河道部位。实现压裂平均日增油8.1t。

③ 应用该成果,研究区对三种类型储层实施补孔见到实效,一是补开窄小河道砂;二是补开复合河道边部;三是补开断层边部河道砂,挖掘剩余油。实现补孔平均日增油5.1t。

④ 应用该成果,研究区开展颗粒深度调剖见到实效,促进了储层的均衡受效,缓解层间矛盾,周围油井平均日产液降低6.9t,日増油1.3t。

本发明中涉及的各种符号注释如下:F——后验井统计的不同厚度类型砂岩预测符合率,%;S——该单元所有井中各种厚度类型所占百分比,%;S2m——2m以上砂岩比例,%;G3m——3m以上隔层比例,%;B同批次——同批井网渗透率变异系数,无单位。

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