基于特征曲线构建的地质统计反演在薄砂体预测中的应用
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The application of geostatistical inversion based on characteristic curve structuring technology to thin sand body reservoir prediction
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收稿日期: 2017-05-18 修回日期: 2018-04-13 网络出版日期: 2018-10-05
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Received: 2017-05-18 Revised: 2018-04-13 Online: 2018-10-05
作者简介 About authors
陈德元(1982-),辽宁沈阳人,主要从事物探解释工作。Email:chendeyuan@igge.cn 。
为了解决扇三角洲前缘薄砂体预测分辨率不高的问题,文中针对舍女寺油田女59断块的基本地质特点,利用约束稀疏脉冲反演和基于特征曲线构建的地质统计反演两种方法,对该区孔二段1砂组的砂体进行了预测,对计算结果的地质效果有效性进行了评价,根据不同井网密度及不同地下地质条件选择相适应的反演结果。与常规方法相比,采用基于特征曲线构建的地质统计反演适用于井密集开发区单砂体的预测。在井稀少的探区,约束稀疏脉冲反演方法更适合砂层组的预测。该项技术有效地指导了女59井区孔二段1砂组油砂体的开发工作。
关键词:
In order to solve the problem of low prediction resolution for fan delta front thin sand body,the authors,considering basic geological characteristics of Nv59 fault-block in the Shenusi oilfield,utilized the advantages and disadvantages of the constrained sparse spike inversion and geostatistics inversion method,predicted sand body of Ek21 of this block,and evaluated the effectiveness of the geological effect of the calculated result.According to different well densities and different underground geological conditions,the authors chose adaptive inversion result.Compared with conventional methods,geostatistics inversion based on characteristic curve structuring is more suitable for single body prediction in development areas with dense wells.In areas where the wells are scarce,constrained sparse spike inversion is more suitable for prediction of thick sand group.This technique has guided the development of Ek21 oil sands at Nv59 fault block effectively.
Keywords:
本文引用格式
陈德元, 张保卫, 岳航羽, 范含周.
CHEN De-Yuan, ZHANG Bao-Wei, YUE Hang-Yu, FAN Han-Zhou.
0 引言
利用约束稀疏脉冲反演和基于特征曲线构建的地质统计反演两种方法,针对研究区舍女寺油田女59断块的基本地质特点,根据不同井网密度及不同地下地质条件选择不同的预测方法,实现了该区孔二段1砂组的砂体预测,对预测结果的有效性,进行了有效性评价。
1 问题的提出
舍女寺油田构造位置处于黄骅凹陷南部沧东断裂下降盘,沧东断鼻带中段,南北被南皮、沧东两生油凹陷所夹持,东接叶三拨、孔店构造带。女59断块整体上是一个断块构造,受两条断层夹持,向东北开口,构造整体西南高、东北低,高点在开发井集中部位,其内部构造被数条交割断层复杂化(图1)。工区东北部有3口井,西南部有10口井,工区内井位分布不均,采用单一反演方法不能够获得很好的反演效果,因此对反演方法的选择,提出了较高的要求。
图1
研究区孔二段属于辫状河三角洲沉积相和沉积体系的三角洲前缘亚相沉积类型。孔二段1砂组属于受断层遮挡的断块构造油藏类型。女59断块的西南部开发区主力砂层组孔二段1砂组段单砂体只有2~10 m,由于砂体薄,常规的反演结果难以刻画出单砂体的范围和空间形态,满足不了开发要求;在构造相对低部位的女K51-30产量相对较高,需要合理的地质解释。
2 反演方法特点分析
在实际研究中,往往存在声波时差或者声波阻抗,使得砂岩和泥岩不能得到有效区分,为此学者们提出了特征曲线重构技术,即寻找岩性敏感曲线,如自然伽马(GR)、真电阻率(RT)、自然电位(SP)等曲线,综合以上几种曲线对地层进行砂岩、泥岩岩性划分,得到岩性识别剖面,从而获得岩性指示系数曲线,采用权重系数加权法将岩性指示系数曲线与声波时差曲线相乘,产生既与原始声波低频趋势严格一致、又具有砂泥分异特征的拟声波特征曲线,结合地质统计反演(MCMC马尔可夫—蒙特卡洛算法),便能得到高分辨率岩性特征体,适合薄层或者单砂体分析(图2)。
图2
实际上,对于本区的研究,原始声波时差不能有效区分砂岩和泥岩,自然伽马泥岩基线不明显,而真电阻率曲线容易受矿物组份、流体类型、流体饱和度等多种因素影响,仅仅依靠自然伽马或真电阻率其中一条曲线难以区分砂、泥岩,需要对自然伽马、真电阻率综合对比分析才能准确划分出岩性得到岩性识别剖面。根据岩性识别的成果,将泥岩段设定为1,砂岩设定为0.5,利用此岩性指示系数曲线(即非0.5即1岩性代码曲线)比例化地减小砂岩段的声波时差,即增大砂岩段的声波速度(即纵波阻抗),不改变泥岩段的声波时差,进一步得到拟阻抗曲线,采用地质统计反演方法获得高分辨率阻抗体。图3从左至右依次为输入的自然伽马、真电阻率、声波时差、输出的岩性指示系数曲线、岩性识别剖面和拟声波特征曲线。
图3
3 应用实例效果分析
根据研究区东北部井少、井位分布稀疏,西南部井多、分布稠密的特点,在东北部采用约束稀疏脉冲反演方法、在西南部采用基于特征曲线构建的地质统计反演方法的策略。
图4
图5
图6
图7
图7
西南部过女K52-28、女73、女K54-30和女K53-30井连井线不同剖面对比
a—约束稀疏脉冲反演剖面;b—基于特征曲线构建地质统计反演剖面;c—岩性刻画剖面
进一步对女59断块西南开发区进行分析。由于采用了基于特征曲线构建的地质统计高分辨率反演,得到了高分辨率的阻抗体,借助该阻抗体精确地刻画了女K51-30附近主力单砂体分布范围和空间形态。通过对砂体进行仔细雕刻和分析后,发现在女K51-28、女K51-30和女K52-32井附近存在一个独立的砂体,该砂体被解释为岩性圈闭(图8)。由于该岩性圈闭的存在,使得后两口井高产,而在高部位的女K52-30却相对低产,从而解释了女K51-30井处于构造低部位却高产的原因。
图8
综上所述,由于井控程度的不同以及反演算法适用条件的差异,在东北部约束稀疏脉冲反演方法结果更适应,在西南部地质统计反演结果更加精细可靠。
4 结论
文中分析了研究区女59断块的基本地质特点,针对不同区域钻井数量和地质条件应用不同的反演方法,实现了孔二段1砂组的砂体预测,获得了很好的应用效果。
1)采用基于特征曲线构建的地质统计反演适用于井密集开发区单砂体的预测,在井稀少的探区,约束稀疏脉冲反演方法更适合砂层组的预测。
2)基于特征曲线构建的地质统计反演方法充分利用了特征曲线识别岩性的有效性和地质统计反演的高分辨率特点,是一种行之有效的薄砂体的预测技术。
参考文献
波阻抗反演中多井条件下的子波提取方法
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无井多道反演
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[J].DOI:10.1190/1.1438512 URL [本文引用: 1]
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[J].DOI:10.1190/1.1438580 URL [本文引用: 1]
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[J].
DOI:
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DOI:
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DOI:
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稀疏脉冲反演技术在井间地震反演中的应用
[J].
约束稀疏脉冲反演在储层预测中的应用
[J].
稀疏脉冲波阻抗反演参数对反演效果的影响研究
[J].
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[J].
地震波阻抗反演技术的现状与发展
[J].
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