川中秋林地区沙2段致密砂岩...测在水平井地质导向中的应用_何英.pdf

2023年04月|850 引言近年来，川中秋林地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩已成为浅层主力产气层系，地质导向技术目前已成为致密砂岩气水平井钻井的核心技术之一1-9。沙溪庙组河道砂体具有横向变化快，储层非均质性强的特点，水平井地质导向主要面临两个方面的难点：一是砂体埋深的预测；二是砂体展布情况的预测。为了准确预测致密砂岩甜点区，提高砂体钻遇成功率，提出了利用三维地震资料解释成果指导水平井地质导 向10-12，以确保井眼轨迹在砂体中穿行，有效指导致密砂岩气的勘探开发。1 地质特征秋林地区构造上隶属于四川盆地川北古中坳陷低缓带东部。秋林地区作为四川盆地的组成部分，经历了四川盆地的历次沉积演化和构造运动，相继沉积了中下三叠统及其以下的以碳酸盐岩为主的海相地层和上三叠统-侏罗系以砂泥岩为主的陆相地层。研究区发育白垩系苍溪组(K1c)、侏罗系蓬莱镇组(J3p)、遂宁组(J3s)和沙溪庙组(J2s)地层。其中沙溪庙组分为沙一段(J2s1)和沙二段(J2s2)，沙二段自上而下划分为沙 24、沙 23、沙 22和沙 21亚段，其中沙21上部多发育一套河道砂岩，是致密气的主力含气川中秋林地区沙 2 段致密砂岩地震预测 在水平井地质导向中的应用何英*，文健安，曾令奇，石晶穗萃，张小全(中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院，四川 成都 610051)摘要：四川盆地中部秋林地区侏罗系中统沙溪庙组沙 2 段主要为三角洲平原-前缘沉积，具有明显的辫状河三角洲特点，水下分流河道砂体发育，河口坝欠发育，厚度一般较薄，气层分布存在着较强的非均质性，水平井开发难度较大。为了提高致密砂岩气藏储层钻遇成功率，提出了将三维地震资料解释成果应用到水平井地质导向的技术方法。其中，合成记录标定和精确时深转换是预测砂体埋深的有效手段，地震波形分析和地震反演是预测砂体展布的有效手段，确保了水平井井眼轨迹在砂体中穿行。实践证明，地震预测技术有效指导了水平井钻井，为川中秋林地区致密气的高效开发提供了技术保障。关键词：致密砂岩；地震波形分析；地震反演；水平井；地质导向中图分类号：TE24 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)12-0085-04DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.12.023Application of Seismic Prediction of Dense Sandstone in the Sumbmeber 2 of the Shaximiao Formation along the Qiulin Area in Central Sichuan to Geological Steering of Horizontal WellsHE Ying*,WEN Jian-an,ZENG Ling-qi,SHI Jing-sui-cui,ZHANG Xiao-quan(Geological Exploration and Development Research Institute of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610051,China)Abstract:Sumbmeber 2 of Middle Jurassic Shaximiao Formation in Qiulin area,central Sichuan Basin,is mainly delta plain front deposit,with obvious braided river delta characteristics.Underwater distributary channel sand bodies are developed,estuary bars are underdeveloped,and the thickness is generally thin.The gas reservoir distribution is highly heterogeneous,and horizontal well development is difficult.In order to improve the success rate of drilling tight sandstone gas reservoir,the technical method of applying 3D seismic data interpretation results to horizontal well geosteering is proposed.Among them,synthetic record calibration and accurate time depth conversion are effective means to predict the buried depth of sand bodies,and seismic waveform analysis and joint inversion are effective means to predict the distribution of sand bodies,ensuring that the trajectory of horizontal wells passes through the sand bodies.Practice has proved that seismic prediction technology effectively guides horizontal well drilling,and provides technical guarantee for efficient development of tight gas in Qiulin area in central Sichuan.Keywords:dense sandstone;seismic waveform analysis;seismic inversion;horizontal well;geosteering技术与信息86|2023年04月层，也是文中研究的目的层。研究中重点解释地震层位为 8 号砂组。2 沙二段储层地震预测针对川中秋林地区沙二段储层预测，首先通过合成记录标定确定砂体的地震响应特征，建立速度场，进行精确的时深转换预测砂体埋深；然后开展地震波形分析，识别有效含气砂岩；再通过地震反演，刻画河道砂岩展布情况；最后建立地质导向模型，设计最优钻井轨迹，大幅度提高砂体钻遇率。2.1 合成记录标定与时深转换该技术是利用已钻井资料进行声波合成地震记录与井旁地震道做相关对比，精确标定储层顶底或有利储层的发育部位，确定目标砂体的地震响应特征。在区域上，地震反射波可近似作为具有等时地质意义的反射界面，即波谷对应沙二段 8 号砂体顶界面，波峰对应沙二段 8 号砂号体底界面，如图 1 所示。精细标定层位后，得到井区的时深曲线，形成时间和深度的对应关系，从而完成时深转换，可以较为精确预测砂体埋藏深度，如图 2 所示。图1 秋林地区沙二段8号砂组标定图图2 秋林某井砂体深度预测剖面2.2 地震波形分析致密气河道砂体储集体是预测致密气储层的重要指标，地震波属性对含油气检测具有非常重要的研究意义13。通过对不同地震波属性的提取和分析，找出对河道砂体预测有效的参数，运用到含油气检测中。文中着重对振幅属性进行分析，进而预测河道位置以及河道砂体发育等地质信息。分析结果证明最大波峰振幅对比其他地震波属性能更好预测砂体展布情况，如图 3 所示。2.3 地震反演针对沙溪庙组气藏砂体分布非均匀性强，储层图3 秋林井区沙二段8号砂体最大波峰能量图2023年04月|87预测相对较难，利用地震反演技术对砂体的空间展布规律进行研究，对河道砂体的几何特征进行定量表征14。该方法能够充分利用纵向高分辨率的测井资料和横向高分辨率的地震资料，能有效的反映储层分布。选取目标区块联井地震剖面，开展了多种反演方法效果试验，结合已钻井实际资料分析，最后确定选用伽马反演预测沙溪庙组内部砂体纵向及横向分布，如图 4 所示，并进一步对孔隙度进行反演，如图 5 所示，对秋林地区沙二段致密气储层预测效果较好。2.4 建立地质导向模型通过前期地震合成标定纪录，已经明确了在秋林地区沙二段致密气砂体的地震响应特征，强峰反射上图4 伽马反演图波谷位置对应砂体顶部，优质储层一般位于强峰上零相位附近，因此，通过沿井口-A-B 方向对处理过的三维地震数据体进行切片，分段对强峰上零相位位置进行地层倾角的提取，可以较为精确地刻画砂体在轨迹方向上的倾角，如图 6 所示。图5 孔隙度反演图图6 砂体倾角在轨迹方向上的分段刻画图通过上述地震预测方法，已经获得了关于砂体埋深、展布等相关信息，便可以建立较为精确的地质导向模型，设计合理的水平段钻井轨迹，如图 7 所示。图7 秋林X水平井钻前地质导向模型图3 应用效果将上述地震预测方法应用到川中秋林地区致密砂岩气水平井导向中，通过已钻井分析，储层钻遇率超过 90%。过 H1 水平井地震预测剖面图如图 8(a)、图 8(b)所示：如在图 8(a)过 H1 井水平段 AB 点剖面上，水平段地层整体接近水平，河道砂岩呈中-强振幅反射；图 8(b)为过 H1 井泊松比反演图，H1 井水平段砂体发育、延伸度长，但是在水平段尾部振幅减弱，砂体可能减薄。通过地震预测建立地质导向导向模型，水平段钻进过程中精准控制井眼轨迹，H1 井水平段砂体钻遇率 100%，录井气测显示好，如图 9 所示。技术与信息88|2023年04月(a)过H1井水平段深度剖面(b)过H1水平井泊松比反演图图8 过H1井水平段深度剖面和过H1水平井泊松比反演图图9 H1水平井地质导向模型图利用地震预测方法，后期在秋林地区又指导了多口水平井的地质导向，砂体钻遇效果好，测试最高天然气产量为 91.21104 m3/d。表明该技术方法能有效指导秋林地区致密砂岩气水平井地质导向，提高砂体储层钻遇率。4 结语(1)四川中部秋林地区沙 2 段为重要的致密砂岩含气层和勘探目的层，沙 21上部 8 号砂组在地震剖面上有明显的响应特征，砂体顶界反射能量弱，砂体底界反射能量强，通过地震预测，能精准计算河道砂体埋深，提高了水平井地质导向靶点目标预测精度。(2)针对河道砂体储层特征，提出了地震波形分析识别含气砂体和地震反演刻画砂体展布的地震预测技术，有效刻画了河道砂体分布及识别有效含气储层，通过该预测方法建立地质导向模型，设计水平段钻井轨迹，大幅度提高了砂体钻遇率。(3)通过该技术方法指导的秋林地区水平井地质导向，实钻效果好，对四川盆地其他地区致密砂岩气水平井勘探开发具有借鉴作用。参考文献:1 王世谦,罗启后,邓鸿斌,等.四川盆地西部侏罗系天然气成藏特征J.天然气工业,2001,21(2):1-8.2 杨克明,朱宏权.川西叠覆型致密砂岩气区地质特征J.石油实验地质,2013,35(1):1-8.3 孙玉平,陆家亮,巩玉政,等.我国气藏水平井技术应用综述J.天然气技术与经济,2011,5(1)24-27.4 刘迪仁,谢伟彪,殷秋丽.水平井不平整界面地层中感应测井模拟及影响分析J.石油物探,2012,51(1):86-90,97.5 杨克明,等.川西致密砂岩气藏预测技术M.北京:科学出版社,2021.6 郭贵安,关旭,肖富森,等.四川盆地中部侏罗系沙溪庙组致密砂岩气藏地震一体化描述技术J.天然气工业,2022,42(1):40-50.7 赵邦六,张宇生,曾忠,等.川中地区侏罗系沙溪庙组致密气处理和解释关键技术与应用J.石油地球物理勘探,2021,56(6):1370-1380.8 朱讯,肖富森,洪海涛,等.四川盆地中部地区致密河道砂岩气藏高产井地震模式及井轨迹设计J.天然气勘探与开发,2020,43(3):86-93.9 许杰,董宁,朱成宏,等.致密砂岩地震预测在水平井轨迹设计中的应用J