（地球探测与信息技术专业论文）大庆长垣杏56区块井约束地震反演储层预测方法研究.pdf

人庆也油学院硕i ：研究生学位论文 摘要 大庆油田大部分老油田己进入“双高”开发阶段，产量递减趋势在所难免。如果占产量9 0 9 6 以上的 老油田不能稳产，可持续发展将是句空话，老油田稳产是中国f 釉持续稳定发展的关键。冈此，老油 田挖潜增加可采储苗是实现中国f 1 油原油产鼙稳中有升的需要。但是地f 砂体、油水分布发生了巨大的 变化，开采挖潜的主要对象由厚油层转向高度分散而义局部相对富集的、不再大片连续的薄筹油层上来。 早中期的那种油藏描述方法和精度已远远不能满足这个阶段的开发要求，它要求更精细、准确、定茸地 预测出井间各类砂体内部非均质性。 本次研究j ：作重点从地震反演的角度对大庆长垣杏树岗地区北部构造带杏5 6 井区葡萄花油层- 段 进行描述和预测，论述了几种反演方法原理，反演方法的特点、反演方法适j 条件以及存在的问题进 行了分析和对比，并探索出适用丁大庆长垣油田的基丁二三维地震资料的精细油藏描述的技术方法，为井 间加密调整以寻找剩余油分布提供依据。 关键词；地球探测与信息技术；约束稀疏脉冲反演；地震特征参数反演；地质统计学反演；初始地质模 型；岩性反演；储层预测 m o s to l do | 1f i e l d si n 既唧n gp | a c a m i c l i n eh a v ee m e n 蚰d o u b l ed e v e l o p m e n tp h a s e , t r e n do f p r o d u c t i o nr a t e d e c l i n e c 锄h a r d l yb ea v o i d e d i f o c c u p i e s o u t p u t 9 0 a b o v e t h e o l d o i l f i e l dn o t t o b e a b l e t h es t a b l e p r o d u a i o n , o u rd e v e l o p m e n tw i l lb ea l le m p t yt a l k , t h eo l do i lf i e l ds t a b l ep r e d u d i o ni sak e yw h i c h l ec h i n e s ep e t r o l e u m c o n t i n u e ss t a b i yt o , t e v e i n p t h e r e f o r e , i n c r e a s i n go ft h er e c o v e r a b l e 帕s e n 惜r e a l i z e st h en e e dw h i c hs t a b l e c e n t e ro f t h ec h i n ae t u d eo i lo u t p u th a st h er i s ea b o u tt h eo l do i lf i e l dd i g sd i v e s b u tt h es u b s u f f a s a n db o d i e s h a v e h a d t t i eh i 曲蛳o f 燃掀r e c o v e r y ；a n d t h e d i s t r i b u t i o no f 矾a n d w a t e r h a su n d e r g o n e t h ee x t r e m e c h a n g e s ot h em a i no b j e e to f e x p l o i t a t i o nh a st u r n e di n t o 把t h i n - b e da n dh i 曲l yd i s p e r s e do 订l a y e r sf i o ml l e t h i c k r e s e r v o i rd e s c r i p t i o nm e t h o da n dt h ep r e e i s i a nw h i c hi sa tt h ee a r l y - m i d d l es t a g eh a v en o tb e e na b l et o s a t i s f yt h ed e v e l o p m e n tr e q u e s to f t h a ts t a g eb yf a r , i tf i n er e q u e s t s , t ob ea c e m a 把, t h eq u o t af o r e c a s t si n t e t w e l l k i n d so f s a n db o d yi n t e r i o rb e t e r o g e n e i t y t h e s er e s e a r c hk e y sd e p i c t sa n dp r e d i c t st ox i n g5 6d i s t r i c tf r o ms e i s m i ci n v e r s i o ni nn o a hs t r u c t u r a lb e l to f t h ed a q i n gp l a c a n t i c l i n e , d i s c u s s e ds e v e r a lk i n do fi n v e r s i o n sm e t h o d sp r i n c i p l e , h a r a c t e r i s t i c ，a p p l i c a b l e c o n d i t i o n sa n de x i s t e n c eq u e s t i o n , t h o s eu s i i 培c i t e s 锄d y z e sa n de o n l r a s i a n de x p l o r e st ot h ef i n ed e 一p t i o n m e t h o dw h i c ht ob es u i t a b l ef b r 恤d a q 吨o i l t i e l db a s e do i l3 ds e i s m i cd a t a , 删u s t sf o ri n t e rw e t l a n dm a y b ea g u i d e t os e e k t h er e s i d u a l o i l k e yw o r d s ：g e o d e t o e t i o na n d i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ；s p a r s ep u l s ei n v e r s i o n ；s e i s m i cr e f l e c tc h a 豫曲盯 i n v e r s i o n ；g e o s t a t i s t i c si n v e r s i o n ；i n i t i a lg e o l o g i cm o d e l ；l i t h o l o g i ci n v e r s i o n ；r e s e r v o i rp r e d i c t i o n i i 学位论文独创性声明 本人所里交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内客外，本论文不包含其他个人已 经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：羝查翌日期：竺之i ：丛 学位论文使用授权声明 本人完全了解大庆石油学院有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留 学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权将学 位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有权将学 位论文的内容编入有关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出 版保密的学位论文在解密后适用本规定 学位论文作者签名：犹秀翻 导师签名：籼荡t 艮一 日期：2 - - n , 7 ；。，y 日期加7 ，1 髫 大庆石油学院顾卜研究生学位论文 创新点摘要 1 、提出在密井网区，平均子波或单井子波建立的地质模型受测井资料影响严重，采用空 变子波建立地质模型对反演效果好； 2 、利用随机模拟及地质统计学反演方法的结果作为模型，制作进行岩性反演，进而为对储 层纵向、横向预测提供依据； 3 、在密井网地区进行随机模拟，以此为依据进行不同井网密度下反演效果分析，对中后期 有利地区探索具有指导意义。 1 1 1 大庆石油学院硕上研究生学位论文 1 研究的目的和意义 引言 大庆长垣油田经过四十多年的发展，大部分油田已进入了特高含水阶段，高采出程度， 地下砂体、油水分布发生了巨大的变化，开采挖潜的主要对象已经从构造油气藏转移到岩 性油气藏等非构造油气藏。其中，地震勘探是寻找和判别岩性油气藏的重要方法，地震反 演技术一直是地震勘探中的一项核心技术，其目的是用地震反射资料，反推地下的波阻抗 或速度的分布，估算储层参数，并进行储层预测和油臧描述，为油气勘探提供可靠的基础 资料。应用地震反演技术研究储层来寻找隐蔽油气藏与应用地震来寻找构造油气藏具有同 等重要的地位。著名地球物理学家李庆忠院士曾指出“交到地质人员手中的地震资料应是 作了反演的波阻抗剖面气“波阻抗反演是高分辨率地震资料处理的最终表达形式”，说明了 波阻抗反演在地震勘探技术中的特殊地位“瑚。 地震测井联合反演综合应用了测井资料在垂向上的分辨力和地震资料在横向上的连续 性以及所包含的丰富的岩性和物性信息，二者有机的结合起来，取长补短，就可以获得即 具有较高分辨率又把界面性的地震资料转换成岩层性的测井资料，使其能与钻井、测井直 接对比，以层岩为单元进行地质解释，研究储层特征的空日j 变化，描述储层的分布特征， 为勘探开发提供重要依据。 然而，由于反演技术本身的不适定性( 如存在多解性) ，应用条件的限制以及储层复杂 性，常规叠后地震资料品质不高且分辨率低等多因素，在一定程度上影响了该技术的广泛 应用，必须根据具体情况具体研究。 本论文以大庆长垣杏树岗油田杏5 6 区块为研究区，工区面积约6 0 k i n 2 ，井工区面积约 1 1 9 k d 。杏树岗油田为大庆长垣主力油田之一，面临的主要问题是主力砂体的空间展布和 连通性复杂，给油田的整体开发造成很大的困扰。本论文的研究利用地震数据空间密度大， 井孔资料垂向分辨率商的优势，采用井震联合反演方法，拓宽地震频带，提高地震纵向分 辨能力，识别井间单砂体的横向变化，并探索出适用于大庆长垣油田的基于三维地震资料 的精细油藏描述的技术方法，为井问加密调整以寻找剩余油分布提供依据。 2 地震反演发展嘲 地震反演研究现状及分类 近几年来，常规地震反演已经不能满足勘探开发的要求，提高地震分辨率是目前迫切 需要解决的问题，而地震约束反演较好地弥补了勘探开发与目前地震资料分辨率的差距。 地震反演通常分为叠前和叠后反演两大类。叠前反演在烃类检测方法有了很大的发展。而 引言 叠后地震反演在近2 0 年来取得了重大进展，已经形成了多种成熟技术。依据测井资料在其 中所起作用的大小可以分为四类：地震直接反演、测井控制下的地震反演、测井地震联合反 演和地震控制下的测井内插外推，分别用于油气勘探开发的不同阶段( 表1 1 ) 。从实现方法 上可分为三类：道积分、递推反演、基于模型反演嘲。 表卜1 地震反演方法与勘探程度关系示意图( 据姚逢昌 t a b l e 1 - l1 h c r e l a t i o n a l c h a r t o f 辩i 嗣疵i n v o r s i o n m e t h o d a n d d 0 2 r e e o f e x t ) l o m t i o n 反演方法目的适用阶段优点缺点 计算地层相无需钻井控制，实用性强；分辨牢低；不能计算绝对波阻抗和绝 道积分勘探初期 对波阻抗计算简单，累计误差小：对遣既不能定量计算储层参数 计算地层绝勘探初期开勘探初期就可以使用；开发 递推反演分辨率低不能满足薄层反演的需要 对波阻抗发初期初期为开发方案提供依据； 基于模型反提高反演精油田开发中期 分辨宰高， 多解性 演 度和分辨率 一后册 目前地震资料反演技术正由叠后到叠前，叠前、叠后相结合，由单一的波阻抗反演到 利用地质统计学、分形分维，神经网络等技术与测井、测试、钻井、地质综合研究相结合， 由单一的资料反演到正、反演相结合，储层建模、约束反演、油藏数值模拟相互验证，其 目的就是要通过多约束条件解决反演多解性，提供准确结果为油田的勘探、开发服务。 耳前地震反演研究的主要趋势包括以下几点 1 ) 利用叠前地震资料发展快速高精度的叠前反演技术将是今后研究的重点之一 2 ) 综合利用地震、测井及有关地质资料，进行联合反演方法将成为今后的重要方向。 3 ) 由于很多油气储集层表现很强的各项异性特征，因此对于具有各向异性特性的复杂 储集层问题各向异性参数反演仍将是今后研究的重要内容； 4 ) 随着实际资料的增加、反演区域的扩大以及高分辨率反演的要求，并行化反演方法研 究将成为不可逆转的发展趋势； 5 ) 实现四维地震反演成像以加强油气流体等生产的监控将成为今后的研究热点； 6 ) 高维问题的高精度、高分辨率非线性反演的理论和方法将继续成为今后的重要研究 内容。 当然，还有许多反演问题( 如不适定问题等) 的理论和方法也有待于发展和研究。 地震反演软件 ( 1 ) j a s o n 反演软件 j a s o n 反演软件约束地震反演技术把地震、地质，溺井等资料紧密结合为一体，是油 田勘探开发工作中一项实用而有效的储层预测、油藏描述新技术 j a s o n 软件平台提供了多种有特色的反演技术，这些方法由于其基于的数学物理模型 2 大庆石油学院硕上研究生学位论文 的不同，各有优缺点，要求的基础资料和能够达到的反演效果也是不同的，处理人员要根 据不同的地震地质条件选择合理的反演方法和参数。不同的波阻抗反演方法采用的算法和 对资料的要求是不同的，每种反演方法都有它的优点和应用的局限性，明确每种方法的基 本原理和特点是正确选择适合一个特定地区地震地质条件反演方法的基础。 ( 2 ) i s i s 软件 基于模型的测井约束反演一般都是求解一个最优化问题，即在模型空间内寻找一个模 型，由它产生的合成数据与观测数据的误差能量最小。由于误差能量函数一般是复杂的多 峰函数，且模型空间小，常规的迭代反演方法很难克服对初始模型的依赖，常常陷入局部 峰值。模拟退火反演从固体物质的退火过程和组合优化问题的相似性出发，采用启发式随 机搜索方法，加上随机扰动，避免陷入局部峰值，从大到小逐步降低扰动量范围，寻找全 局最大( 小) 值。 模拟退火法有两种算法，即m e t r o p o li s ( m s a ) 算法和h e a tb a t h ( i b s a ) 算法。两者的区 别在于搜索模型空间和模型参数修改量不同。前者可在全空间自动搜索，模型修改量是随 机的；后者则是把模型参数限制在一定的范围内，模型修改量是一固定值，其计算速度比 前者快。 i s i s 软件采用了后一种算法，它对传统的模拟退火算法做了较大的改进，是进行全局 优化的多道反演系统，因此在实际处理中，对地震层位和断层的解释精度要求不高，收敛 速度加快，快速实现三维一步反演。 ( 3 ) e p s 反演软件 e p s 软件全面综合多种测井曲线的储层特征，建立起单井地质模型；在复杂构造框架 ( 考虑断层) 和多种储层沉积模式的约束下，用信息融合和分形技术将单井地质模型扩展 为二维或三维空间中的初始地质模型；然后采用全局寻优的快速反演算法，对初始地质模 型进行反复的迭代修正，得到高分辨率的储层参数模型。 从反演原理上看，e p s 软件运用的是宽带约束反演。宽带约束反演的基本思想是要寻 找一个最佳的地球物理模型，使该模型的响应与观测数据( 地震道) 的残差在最小二乘意 义下达到最小。宽带约束反演方法与以往的广义线性方法有本质的不同：首先，它是严格 意义的非线性反演；其次，在反演过程中，它受地质、测井先验资料的约束。 地震反演软件对比分析 采用目前流行的s t r a t a 、j a s o n 、e p s 、i s i s 四个地震反演软件( 六种反演方法) ，通 过从方法原理、技术特点分析，认为，e p s 反演采用模拟退火法寻优方式求解目标函数， 该方法将地震资料和模型空间看作随机分布，采用的寻优方式为在解空间全局寻优，其解 更接近真实解；s t r a t a 反演方法在算法上更多地考虑了地震和测井信息的综合利用，因此 纵向上有较高的分辨率，横向上也有较高的分辨率；j a s o n 反演方法模型约束能力强，必 引言 须有充分的约束条件，其解才更可靠，因此适合井多的地区，在开发阶段更能显示出其优 势。 地震反演方法的适用性分析 不同的勘探程度，不同的资料条件、不同的地质任务和不同的地质条件需要采用相应 的反演方法。根据对各种反演方法的原理和优缺点系统分析，对各种反演的适用性进行了 系统的分析，表1 - 2 是各种反演方法对不同勘探程度的适用性，表卜3 为各种反演方法所 适用的反演精度要求，表l - 4 为各种反演方法对地质资料品质的适用性。反演处理人员应 当根据研究区实际的资料情况和地质任务要求采用合理的反演方法，在处理前做好可行性 分析工作。 表1 - 2 各种反演方法对不同勘探程度的适用性 1 捌e1 - 2 d i f f e r e n t d e 峨o f m o s v c c t i n e m m l i c a b i l i t v o f v a r i o u s 岫, c r s i o n m c d m 血 反演方法 勘探程度 类别 方法 低 i 中 l 高 带限反演道积分和递归反演 测井约束下的宽带反 广义线性，宽带约柬反演 稀疏脉冲反演 演 模拟退火地震反演 地震约束下的测井内随机模拟 插外推随机反演 测井地震联合反演特征反演，神经网络反演 表1 - 3 各种反演方法对不同精度要求的适用性 t a b l e 1 - 3d i f f e r m t a c c m a c y r e q - 删印p l i c a b 嫩l y o f v 皿i 啷j l l 垤咖m d | l o 血 精度要求 反演方法 类别方法低中高 带限反演 道积分和递归反演 广义线性、宽带约束反演 测井约束下的宽带反演稀疏脉冲反演 模拟退火地震反演 地震约束下的测井内插外推随机模拟 随机反演 测井地震联合反演，特征反演、神经网络反演 3 研究方向和技术路线 针对杏5 6 区块构造特征复杂的特点，运用高分辨率层序地层学观点进行精细构造解 释；针对杏5 6 区块测井资料的难点，有针对性的进行测井的深度校正、归一化校正等工作； 针对目的层段储层横向变化快，纵向砂层薄，使用常规地震反演方法很难研究目的层储层 4 大庆石油学院硕士研究生学位论文 变化规律，因此在精细地层对比的基础生，依靠j a s o n 7 0 软件的强大功能，形成以下技术 思路：地层精细对比测井曲线校正层位精细标定构造精细解释( 建立构造模 型) 她质建模测井约束稀疏脉冲反演多参数地震特征反演随机模拟及随 机反演储层厚度预测等。 表l - 4 各种反演方法对不同地震资料的适用性 t a b l e 1 - 4 d i f f e r e n t 靶= i s 扰此d a t a a p p l i c a b i l i t y o f v a r i o u s 缸e 俗i 0 咀m e f l x x t s 反演方法地震资料品质 类别方j 击低 i 中 i 高 带限反演道积分和递归反演 广义线性、宽带约束反演 测井约柬下的宽带反演稀疏脉冲反演 模拟退火地震反演 地震约束下的测井内插外推随机模拟 随机反演 测井地震联合反演特征反演、神经网络反演 4 研究内容 1 ) 基于j a s o n 软件，针对叠后反演方法中的稀疏脉冲反演、多参数地震特征反演和 随机模拟及随机反演进行实际应用上的研究； 2 ) 分析各种反演方法的主要影响因素； 3 ) 对上面的几种反演方法进行总结，分析对比它们在同一地区反演得到结果的不同； 4 ) 针对研究区，选择适合该区的较好的反演方法和较好的反演参数，同时，得到该地 区的砂岩储层的形态和展布。 5 主要研究成果 ( 1 ) 对全区2 7 0 口井制作了合成记录，共标定p i7 小层底界、p i6 小层顶界、p i5 小层顶界、p i4 小层顶界面、p i3 小层顶界、p i2 2 小层顶界、p il 小层顶界等7 个界面， 并以1 1 的解释精度进行全区的追踪和闭合； ( 2 ) 以地震层位追踪结果为格架、以各类地震属性分布为约束并充分利用井点信息， 采用多井联合约束地震反演方法进行井问砂体预测，并采用已知井后验的方法，对反演结 果进行质控：根据研究区实际钻井、测井、地震、地质资料，利用j a s o n 软件反演获得了实 际三维波阻抗、电阻率、孔隙度、自然伽马属性体、面成果；就不同反演方法试验结果表 明，适合于研究区的反演方法为随机模拟及地质统计学反演方法，即s t a t m o d 提供的高斯 配置协模拟。其它两种方法：稀疏脉冲反演结果精度不够，分辨率只是比地震高一点；地 震特征参数反演结果模型化比较严重，结果失真； 5 引言 ( 3 ) 通过波阻抗、电阻率反演体，结合岩性属性体，提取岩性反演剖面1 0 张，并制 作p i l 、p i2 、p i3 - p 1 4 、p i5 - p i7 砂体厚度图： ( 4 ) 根据上述成果分析，pi3 层为砂体发育最好，大部分沉积微相属于为分流河道、 河口坝：其次，是p i2 下部和p i4 上部；p 1 1 和p i5 _ p i7 砂体不太发育，相对来说 pi7 砂体最不发育，沉积微相属于前缘泥。 6 大庆石油学院硕士研究生学位论文 第i 章研究区地质特征及勘探概况 在区域地质及构造研究的基础上，主要根据钻井，录井及高分辨率三维地震资料对研 究区地质发育特征及构造演化特征进行了分析。 1 1 研究区地质特征 1 1 1 地理位置 大庆油田位于松辽平原北部、黑龙江省西部的松嫩平原中部。松辽平原是一个中、新 生代沉积盆地，地位于我国东北部，地跨黑龙江，吉林、辽宁和内蒙古等三省一区。地理 位置在北纬4 2 。2 5 ，5 9 。2 3 ，东经1 1 9 4 0 ， 1 2 8 2 4 ，。 研究区构造位于松辽盆地北部中央坳陷区大庆长垣二级构造带中部的三级构造上( 杏 树岗构造的北部，杏六井排杏八区排以北) 。南北长6i q n ，东西宽5 k m ，地震工区面积为 6 0 k d ，其中井工区面积约为11 9 k d ( 图卜l 卜3 ) 。 四点坐标： x6 3 8 7 2 0 - 4 4y5 1 5 1 6 9 7 5 0x6 3 3 4 6 7 8 81 r5 1 3 6 6 0 5 0 0 x6 5 7 5 6 5 2 5y5 1 4 5 1 5 5 0 0x6 5 2 3 5 2 8 8y5 1 3 0 0 6 2 5 0 测线位置： l i n e1 4 5 0 一1 7 5 0 t r a c e6 0 0 n o o 1 1 2 构造特征 杏北构造位于松辽盆地 北部中央坳陷区大庆长垣二 级构造带中部的三级构造上， 其西部为西部斜坡带。北部为 北部倾没带，西南部为西南隆 起带，东北部为东北隆起带， 东南部为东南隆起带。大庆长 垣四周分别为齐家古龙凹陷、 黑鱼泡凹陷区，三肇凹陷、长 岭凹陷。 图1 - 1 松i 盆地大庆长坦杏树岗构造地理位置图 f i g 1 1t h es m m u r a l l o c a t i o n o f x i n gs h u g a n g o i l f i e l d i nd a q i n g p l a c a n t i c l i n eo f s o n g l i a ob a s i n 杏北开发区该构造较平缓，两翼基本对称，西翼构造倾角为4 - 5 度，东翼构造倾角为 2 3 度，构造轴向为北东1 5 度，构造长轴为2 0 4 k i n ，短轴为7 3 3 k m ，最深闭合高度为9 4 4 k m ， 闭合面积8 0 8 k m 2 ，构造高点偏向西北。该构造北部被断层切割成多个北西向的断块条带， 第1 章研究区地质特征及勘探概况 受南北向直扭力的作用，该区发育着北东向张扭力断层，全部为正断层。在整个大庆油田， 该区断层数量较多，相互切割关系也比较复杂。 图卜2 大庆油脚构造位置圈图卜3 丈庆油田气藏分布圈 据松辽盆地陆相油气生成运咎和聚集据松辽盆地陆相漓气生成运移和聚集 f 培1 1 2 t h e 姐瞰钿1 日l i o 妇i o f d 口q h 唱o i 醯娜 f 谚l - 3 t h e g a s p o o l d i s t n l m l i o n g r a p h o f d a q i n g o i l f i e l d 1 1 3 地层特征 本研究区的目的层属于白垩系白垩系是组成盆地的主要沉积岩系，厚度在s 0 0 0 m 以 上，是在侏罗纪断陷沉积盆地的基础上，由于盆地的长期坳陷。大面积的整体快速沉降， 堆积的一套以砂泥岩为主的碎屑岩( 图l ) 。 本次研究区目的层段为姚家组一段，岩性为灰白色、灰绿色砂岩夹有灰绿色、棕红色 泥岩。目的层段厚度o 6 0 属于中部含油组合的葡萄花油层本层段具有良好的生储盖 组合条件，是非常有利的含油区块 1 1 4 沉积特征 从区域上来说，本层段这套储层形成于松辽盆地整体拗陷过程中的一个显著回返和填 充时期，即青山口组水退旋回晚期至姚家组水进旋回早期。此时期盆地沉降速度明显减慢， 通过岩心观察可以看出，气候变得相对干燥，周边碎屑物质供给较丰富，三角洲沉积十分 发育，湖盆被抬升和淤塞变浅。 8 大庆石油学院硕士研究生学位论文 从总的沉积环境上来说，姚家组p i l p i7 处于水退阶段，其中p i4 p i7 为三角 洲前缘沉积，水退阶段，湖平面相对下降。pi1 pi3 为三角洲平原沉积，水退阶段，物 源供给很充足，可容纳空问相对较小，湖平面下降，但由于物源供给很充足，可容纳空间 相对逐渐减小，故湖平面相对上升，所以在三角洲平原的上部，砂体出现退积的叠置形。 目的层段的沉积环境，发育的沉积相为河控三角洲相，亚相为三角洲平原和前缘，其 微相包括：分流河道、分流问湾、河漫砂、天然堤、决口扇、水下分流河道、河口坝，远 砂坝、席状砂和前缘泥。 厚度 系 统 阶组段柱状削面 岩 性 生油层 储油层名称 盖层 组合 ( 米) 名称 弟四系 灿| j 崆寰、 争1 43一土霄冀色砂屡、砂辱层 新统毫蠢蛆t 女e 坭岩f 膏砂辟b 第：互 中新缝太安维p 膊藏色g ， p 日穗 始一蒲新境收蠢组 鄂 * e g t t * 麒 喇 敝曩色耗岩和静糟i 晨 上 丹 蠹 水 组 i i 翦袭肇邑岩轴抄鲁，砂砾岩 四方 捧缸麓鼍色铌# 和垃棒“色移岩，砂聋岩 奠 謇港 台组屠 白 6 e j b 舀 三三垒 e 麓、糟 虹色柱岩夹表白色移糟- 耖馨 ；= 鸯 由 q 黑帝庙油层 扛 _ = 2 麓一色托岩史美自色砂岩 1 i 】| | 组 羁 萨尔圈油层 l 羹 棘m 3 2 t 享戋 * 自色茛姆色壮岩夹袭、棕缸色记岩 砸田花锕层 垂 一 青3 勇 蒹、募蔫色泥岩问麦捉白色砂格和开髟 山 高台子油层 2 虫层 组 袭_ 色* 岩，扁埘自更# 自色抄与撂虹、藏鼍色岩层 扶余油层 麓 囊 * “，蕾缸色耗考与掉衷- 墨囊茸色驴 酹大城子油层 重瞢梯塑三晨 雯 蕾l a ；色坭岩夹拽粗色矩岩 组 撂薯冀白挂精色砂者史譬，蕾“ 曩 色坭糟 量 _ 土棘藏鼻白色砂岩与警，喜色坭岩层 下 饕 3 襄白，符荑色净岩麦羹一，簟一色怩岩 尼豉克 摩 袭、鼍袁，蕈i 色* 岩走衷白、捧灰色 蓑 组 砂* 量，薹 誓 杂e 嚣岩 肇女| e 琵* 自藏色秒 月女# 衷色怩岩堪 最井史言盘者，安m 暑，矗垃岩赢岩 图l q 松辽盆地综合柱状图 据松辽盆地陆相油气生成运移和聚集 f i g 1 - 4 c 伽【驴d 8 妇c o h m m a r s o c t o n j ns ( m | 丑j a o b a s i l i 1 1 5 储层特征 研究区位于杏七区中部，北从杏六区三排开始，南至杏八区一排，西起杏北2 7 4 、2 7 5 、 9 第l 章研究区地质特征及勘探概况 2 8 0 断层，东邻杏北2 6 1 。、2 6 3 、2 8 2 。断层，含油面积i i 9 l n 2 ，有基础、一次、两次三套 井网开采，油水井计3 4 3 口，井网密度2 8 8 2 口k m 2 。 从发育状况统计表中可见，葡1 3 7 河道砂体发育最好，平均厚4 6 米葡1 3 。河道砂钻 遇率最高，占8 3 0 9 ，其中废弃河道占i i 9 5 。那么葡1 3 。河道砂体较容易确定出单一 河道界限，而且各单一河道的平面发育宽度较窄小，而葡i 瑟单元河道砂体规模较大，各 单一河道伺连通关系最为复杂。 表2 葡1 3 发育状况统计表 t a b l e 2t h e 删s 6 哺i 协b l eo f p l 3g r o w t h 河道砂废弃河遭砂 河阃砂表外层尖灭断失 有效厚度钻遇率有效厚度钻遇率有效厚度钻遇率钻遇率 钻遇率钻遘率 ( 米 ( )米)( ，)( 米( )( ，、t ) ( ) 葡i &3 明7 1 “3 弱 1 1 9 矗i 3 47 - 8 74 2 6 22 3 3 葡i o3 5 7 帆6 01 7 l3 o 6 41 3 4 b1 7 2 31 5 7 3i 8 7 韫l 岔 4 6 7 & 9 5m2 01 2 41 3 1 25 8 32 。0 41 7 5 1 2 勘探开发概况 i 2 1 勘探概况 该区于五十年代末期完成了重、藏电的测量工作；1 9 6 6 年前采用。五一型仪器完 成了地震细测，基本查清了泉头组顶面( t 2 层) 构造形态；1 9 7 6 - 1 9 7 7 年度用模拟地震仪 进行了普查勘探，对深层地质构造有了一个基本的了解$ 1 9 8 8 - 1 9 9 2 年针对中浅层进行过l x 2 k m 测网的二维数字地震资料采集。 2 0 0 1 年1 2 月均日一2 0 0 2 年3 月2 4 日，该区完成三维测线2 5 束，满覆盖面秘 3 9 1 3 硒k 心采集道数1 9 2 0 道，道长6 s ，采样率为l 强。6 0 次覆盖的地震三维工作。为该 区的糟细构造解释和扶余油层的储层研究奠定了基础。 对于个浅层投产开发4 0 余年、稳产2 0 多年的老油田，其针对下部含浊组合和深层 的勘探程度是相对比较低的截止2 0 0 5 年3 月工区内共有开发井7 4 6 6 口，中部组合萨、 葡、高油层均已投入开发 i 2 2 开发概况 杏树岗油田北部开发区主要开采层位为萨、葡、高油层，已经投产开4 0 余年、稳产2 0 多年1 9 9 2 年利用完钻的一次加密井资料，比较系统地开展过一次构造再认识；1 9 9 7 年j f | l 用完钻二次加密井资料，应用三维地质建模技术，全面进行了二次加密后的精细构造研究， 取得了较好的效果。较好的效果本研究区面积为i i 9 k m ，共3 3 6 口井，其中，包括基础 井网水井3 i 口，油井4 6 口，一次加密井水井3 7 口，油井5 l 口，二次加密井水井7 4 口， 大庆石油学院硕士= 研究生学位论文 油井9 7 口( 如图卜5 ) 。 图l - 5 大庆杏树岗油田杏5 6 区块井位图 f i g 1 - 5 w e l l l o c a t i o n c h a r t o f x i n 9 5 6 d i s t r i c t i n ) ( i i l g s h u g a n go i l 丘c l d o f x ) a q i n g 第2 章测井约束反演预处理 第2 章测井约束反演预处理 测井约束反演技术把地震和测井有机的结合起来，突破了传统意义上地震分辨率的限 制，理论上可得到与测井资料相同的分辨率，是油田开发阶段储层精细描述的关键技术。 多解性是测井约束地震反演方法的固有特性，主要取决于初始模型与实际地质情况的 符合程度，在同样的地质条件下，钻井越多，结果越可靠，钻井越少，预测误差越大， 基于以上原因，测井约束反演通常适用于钻井数量较多的地区，一般要求至少要有6 口钻井，而且井点的分布相对比较均匀，这样才能保证反演的质量如果地质体的横向变 化比较剧烈，则对钻井数目的要求也要相对增加原则上根据已知钻井和测井资料建立的 初始模型要正确反映地下地质体的基本框架和地质规律，地质体的横向变化细节主要依靠 地震反演来刻画。 地震资料在测井约束地震反演中主要起两方面的作用，其一是提供层位和断层信息来 指导测井资料的内插外推建立初始模型，其二是约束地震有效频带的地质模型向正确的方 向收敛。地震资料分辨率越商，层位解释就有可能越纽，初始模型就接近实际情况，同时， 有效控制频带范围就越大，多解区域相对减少。因此提高地震资料自身分辨率是减少多解 性的正要途径。 测井约束地震反演结果的精度不仅依赖于研究目标的地质特征、钻井数量，井位分布 以及地震资料的分辨率的信噪比，还取决于处理工作的精细程度，其主要技术环节有以下 几个方面： 2 1 资料情况及质量 2 1 ： 地震资料 地震反演基础资料数据品质的好坏，直接影响地震反演的结果地震反演要求原始地 震数据必须具有较高的信噪比和较高的分辨率。杏5 6 井区地震资料为三维资料。属于高分 辨率采集处理的。波组特征明显，相位连续性较好信噪比及分辨率较高，振幅能量较均 衡 在纵向分辨率上，通过不同层段的频谱分析，葡萄花浊层段其主频在4 5 h z - 5 0 h z 之闯 ( 图2 - l ，图2 _ 2 ) 凰2 - 1 地震主频分析图图2 - 2 地震铷面凰 1 2 魂二lm 酬d 谢o f 妇n i c 鼬嘲魄为s e 触肚c 柚 大庆石油学院硕士研究生学位论文 2 1 2 测井资料 本研究区收集的测井资料较齐全，且质量较好，但是波阻抗曲线高值不一定是砂岩特 征，所以波阻抗曲线分辨砂泥岩情况不是很明显，由交汇图分析( 图2 3 ，图2 - 4 ) 认为， 电阻率曲线分辨砂泥岩情况较好，继而应用电阻率协同波阻抗来分辨砂泥岩。 表2 _ l 测井资料收集袭 t a b l e 2 1t h e c o n e c t i n g t a b l e o f i o g g i n g d a t a 测井资料 分层资料地震资料 g r s p h a c r 2 5 0 c a 帆u m 啪e n4 9 口井3 3 3 口井分6 0 平方公里 g r s p h a c r 2 洲c a l 舭u x r u s6 6 口井 层数据及细 地震数据 g r ，s p 蹦0 ，c a l r l l d r l l s9u 井分层数据 s p h a c r 2 5 0 c a l r l l d r l l s稿口井 g r ，s p ，h a a r 2 5 埘c a l d e n 3 6 口井 g r ，s p 卧c r 2 5 讲c a l 2 7 口井 岛v r 2 5 0 ，c a l 3 口井 船啊也5 0 5 5 口井 总计3 3 3 口井 图2 - 3 孔隙度波阻抗交汇图 f i g 2 - 3p o r o s i t y - a c o u s t i cj l l 驴“b c r o s s p l o t 2 1 3 钻井资料 图2 4 电阻率波阻抗交汇图 f i g 2 - 4r e s i s t i v i t y c 蛐t m p e d a n , 本次应用1 3 0 口井，对葡萄花油层一段储层厚度进行统计，主要是为了掌握个油层段 的砂岩分布情况，并用于在对反演数据体作砂岩厚度预测，做一定的约束和对比。 利用钻井砂岩数据库，对每一口井储层厚度进行统计，对于有效厚度，考虑了物性、 电性、含油气性等方面的因素，统计了有效厚度。 研究区各小层的单层厚度大约在o 5 - 5 m ，地震波阻抗分辨率在5 _ 8 i i i ，很显然，利用地 震信息预测单砂层是不可能的。该区波阻抗反演剖面上的“高阻层”对应的储层不是单砂 层，而是相对集中的砂层组。 根据统计资料分析，各小层大部分地区的砂层组厚度在5 m 以上，所以应用当前的高分 辨率地震资料进行岩性反演和储层预测是可行的。 2 1 4 地震解释数据 第2 章涮井约束反演预处理 地震解释数据主要包括地震解释的层位数据和断层数据两方面，这些数据主要用于构 建地震反演中的初始模型 地震层位解释直接影响初始模型的横向内插外推。层位解释既要考虑地质层位，又要 考虑目的储层的特点，又针对性地选择一些控制层位，一般选取反射强、横向能够连续追 踪、尽可能靠近目的层的反射界面。根据工区实际地震资料的特点，我们应甩g e o f r a m e 软 件进行的侧线网格为l x l ，共解释四个地质层位，即p ll 顶、p l3 顶、p l5 顶和p i7 底等四个控制层位图和5 是p 1 1 顶和p i3 顶层位解释。 图2 4 p n 项e 左) 和p i3 顶( 右) 层位解释 f 蟹z - 5 1 k i l 0 向n 妇e f p 嘲晡砸d 埔n o f ptl t 0 i 玎k 国锄d pr3 h i 鲫 2 2 测井资料采样与地震数据采样对地震反演结果的影响 ( 1 ) 测井资料的采样与地震数据的采样 通过电缆从井眼实测的各种测井资料，其采样率一般为0 0 5 m 、o 1 2 5 m 或侥2 5 m 一个 样点。所以，利用测井资料分析对比r 抽以下的含油气层是可行的。而地震采集，在当前盼 技术水平条件下一般为l e t s 或2 m s 采样，搬据采样定理a t = l z 。理论上可采样到的 最大信号频率ll m s 可达5 0 0 l z ，抽可达2 5 0 h z 。但是，实际上地震仪对高频信号的可记 录范围的限制，地层对高频信号的吸收及地震地质条件和环境等诸多因素的影响，其接收 到的有效信号远远达不到采样的最高频率。经过数字处理，一般的剖面主频为3 0 h e 5 0 z 有的可达6 0 h z 以上，有效频带宽度为8 h z 8 0 h z 假设在2 0 0 0 m 深之下，有一个速度p = 3 0 0 0 m s 的岩层，若地震剖面主频为5 0 毖根据 。一个反射波的分辨率的极限是t 4 波长”的瑞平旺( r a y i e i g h ) 准贝i j ， = ，4 ；体采样 率分别为0 5 m s 、l m s 、2 r n s ，4 m s ，声速曲线的采样率为0 0 5 m 。从图2 6a 与b ，可 以看出可分辨厚度为1 5 m ，要想分辨厚度l m 以上的储层，假设速度仍为r = 3 0 0 0 m s ，那 么经过涮井约束反演。其剖面的主频必须达劭7 5 0 h z 根据在零相位子波假设条件下，主 频五与最高频率厶。的关系为= 1 3 厶，则如达到9 7 5 h z 。即使，分辨厚度为3 m ，以上 的薄层，薄层速度仍为3 0 0 0 ，妇。则主频二也要达到2 5 0 h e ，达3 2 5 h z 1 4 大庆石油学院硕士研究生学位论文 由此可见，测井资料的分辨能力与地震资料相比差距甚大。 ( 2 ) 反演分辨率受地震采样率、测井采样率与子波采样率的限制 地震与测井联系最紧密的是声波测井，它们都是通过观测地下不同岩层的纵波传播 速度来分析研究地下岩性。地震方法不同于声波测井就在于记录地震波旅行时的波形 道，它所反映的地下岩性信息被地震子波复杂化了。这些特点决定了地震反演的性质， 它是阻抗反演，其基本原理是反褶积。从地震反演的原理，容易得到以下认识：反演 只能在时间域中进行；测井的声波采样必须与地震剖面的采样率一致。如果把密度看 作常数，那么声阻抗曲线就等同于反映地层岩性变化的声速曲线。假设声速曲线为 0 2 5 m 一个采样点，地层速度为2 5 0 0 m s ，则相当于时间域0 2 m s 采样。也就是说，在 这样的地层速度假设条件下，声阻抗曲线为0 2 m s 采样，声速曲线变换到波阻抗曲线才 不失真。根据地震反演原理，测井的声阻抗采样必须与地震剖面的采样率一致。这样， 要么提高地震采样率，要么降低测井的声阻抗分辨率( 使地层粗化) 。如图2 6 ，使用 标准r i c k e r 子波、子波采样频率为l m s ，主频率为f ：5 5 h z ，地震数据出，地震子波的 采样频率低于或等于地震数据体的采样频率时，合成记录的波形特征基本一致，波形个 数也相同，使用不同的反射系数介质模型，有着相同的合成记录。当地震数据体的采样 间隔加大时，如图2 - 6c 和d ，地层有所粗化，小层缺失。 ( a ) 地震数据体采样率0 5 m s ( b ) 地震数据体采样率l m s ( c ) 地震数据体采样率2 m s ( d ) 地震数据体采样率4 m s 图2 6 地震数据体采样率对比图 ( a ) 蛐d a t a v o l t u n v o f s a m p l i n g r a 坨0 5 m sc o ) s 凼嘧d a t a v o h u n e o f s a m p l h l g r a t el m s ( c ) s e i 掰i 此d 嘲v o h n n e o f s a m p l