NBR油田优质储层叠前叠后联合反演与应用_陈国飞.pdf

2023 年第 38 卷 第1期2023，38(1):0159-0170地球物理学进展Progress in Geophysicshttp:/wwwprogeophyscnISSN 1004-2903CN 11-2982/P陈国飞，石颖，高兴友，等 2023 NB 油田优质储层叠前叠后联合反演与应用 地球物理学进展，38(1):0159-0170，doi:10 6038/pg2023GG0521CHEN GuoFei，SHI Ying，GAO XingYou，et al2023 Pre-stack and post-stack joint inversion and application of high-quality reservoirs in NB oilfieldProgress in Geophysics(in Chinese)，38(1):0159-0170，doi:106038/pg2023GG0521NB 油田优质储层叠前叠后联合反演与应用Pre-stack and post-stack joint inversion and application of high-qualityreservoirs in NB oilfield陈国飞1，3，石颖1，2*，高兴友3，王若羽1CHEN GuoFei1，3，SHI Ying1，2*，GAO XingYou3，WANG uoYu1收稿日期2022-10-10;修回日期2023-01-17投稿网址http:/www progeophys cn基金项目国家自然科学基金项目(41930431)资助第一作者简介陈国飞，男，在读博士研究生，主要从事开发地震与地质研究 E-mail:chenguofei petrochina com cn*通讯作者石颖，女，教授，博士生导师，主要从事地震勘探正反演和成像研究 E-mail:shiyingdqpi163 com1 东北石油大学地球科学学院，大庆1633182“陆相页岩油气成藏及高效开发”教育部重点实验室，大庆1633183 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，大庆1637121 School of Earth Sciences，Northeast Petroleum University，Daqing 163318，China2 Key Laboratory of Continental Shale Hydrocarbon Accumulation and Efficient Development Northeast Petroleum University，Daqing163318，China3 Exploration and Development esearch Institute of CNPC Daqing Oilfield Co，Ltd，Daqing 163712，China摘要开展 NB 油田地震优质储层预测，可有效支撑低效井区开发和外扩区储量动用，对油田产能建设有重要意义 本文针对地震反演存在叠后反演参数单一、叠前反演多解性强的问题，提出三步流程实现叠前叠后联合反演，达到优质储层定量表征目的 步骤一通过叠后地质统计学反演预测砂泥岩;步骤二开展岩石物理分析，明确了剪切模量为含油砂体敏感弹性参数，再以步骤一反演结果为约束，采用叠前扩展弹性阻抗反演(EEI)预测储层含油性;步骤三仍以步骤一结果为约束，采用高斯配置协模拟测井参数反演预测孔隙度、渗透率 最后按照优质储层物性界限，通过剪切模量、孔隙度和渗透率体得到优质储层三维表征体 上述方法在 NB 油田 A 组油层中优质储层预测符合率达到78 3%，优选甜点区部署水平井效果显著关键词优质储层;叠前叠后联合反演;地质统计学反演;扩展弹性阻抗反演;剪切模量中图分类号P631文献标识码Adoi:10 6038/pg2023GG0521AbstractSeismic prediction of high-quality reservoir iseffective to support the producing reserves of low-efficiencywell area and external expansion area in NB oilfield，whichisofgreatsignificancetoimproveoilfieldproductivity To solve the problems of single parameter inpost-stack inversion parameters and multiple solutions inpre-stack inversion，a three-step process is developed torealize pre-stack and post-stack joint inversion for thepurposeofquantitativehigh-qualityreservoirscharacterizationStep1predictsthedistributionofsandstoneandmudstonebypost-stackgeostatisticalinversion;Step 2 is the rock physical analysis，whichshows that the shear modulus is the sensitive elasticparameter of oil-bearing sand body Then，constrained bythe results of Step 1，the pre-stack Extended ElasticImpedance(EEI)inversion is used to predict the oil-bearing property of the reservoir Similarly，constrained bythe results of Step 1，Step 3 uses Gaussian Collocation Co-simulation inversion for logging parameters to predictporosity and permeability According to the boundary ofphysical properties in high-quality reservoir，the three-dimensional characterization of high-quality reservoirs isconductedbytheshearmodulus，porosityandpermeabilityIn oil layerAtheNBoilfield，thecoincidence percentage of the above method in predictinghigh quality reservoir reaches 78 3%，and the horizontalwell deployment in preferred dessert area achieves aremarkable successKeywordsHigh quality reservoir;Pre-stack and post-stack joint inversion;Geostatistical inversion;ExtendedElastic Impedance(EEI)inversion;Shear modulus地球物理学进展www progeophys cn2023，38(1)0引言优质储层是个相对概念，无孔隙度、渗透率和饱和度等绝对指标，主要决定于开发界限和储量动用界限(王多云等，2003)优质储层发育具有隐蔽性，依据井资料刻画不准，地震反演是优质储层预测行之有效的手段 地震反演分为叠前和叠后两大类，叠后反演主要用于储层砂体预测(张永刚，2002;周东红等，2018;贾凌霄等，2016)，叠前反演可实现多种弹性参数预测(陈怀震等，2014;姜岩等，2013;刘力辉等，2013)由于叠前反演保留了 AVO 变化规律，在流体识别、裂缝和地应力分布、烃源岩 TOC 含量等预测上得到广泛应用(郎晓玲等，2010;王健等，2016)广义优质储层预测指叠前反演含油气性预测，近几年国内学者广泛地应用叠前反演技术指导实际生产 大角度弹性阻抗可分辨含气砂岩分布范围(喻岳钰等，2009);对叠前弹性反演计算优选出来的反射率数据，可实现火成岩有效储层叠前地震直接定量预测(仝敏波等，2011);应用扩展弹性阻抗反演技术在致密砂岩储层含油气预测中也初见成效(时磊等，2015);还尝试应用“叠前同时反演+岩相流体概率分析”的组合技术进行优质储层发育区预测(王伟等，2018)NB 油田为典型的复杂断块油藏，构造属于北东走向复杂箕状断陷，主控断裂位于断陷西侧边部(朱德丰和吴根耀，2020)含油层系 A 组分为下部A1 段和上部 A2 段两套地层(图 1)，A1 段主要发育扇三角洲沉积体系，扇三角洲分为扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相等 A2 段沉积时期，水体进一步扩大，洼槽中部发育扇体外，其余主要为湖相沉积(单敬福等，2013)沉积物具有多物源、近物源、短流程、相变快特征 储层物性参数也是划分油藏类型的一项标准，油田岩心样品薄片鉴定表明，岩性以凝灰岩为主，凝灰质砂(砾)岩次之，普通碎屑岩含量最低，渗透率为(1 0 40 8)1015m2、平均 16 11015m2，属于低渗透油藏 经过 20 多年卓有成效的开发，易发现的简单优质油藏几近殆尽 为维持产量目标，需要开展地震优质储层预测研究，支撑低效井区开发和外扩区储量动用针对研究区 A 组油层开展过多次叠后反演储层预测，效果均不理想 原因在于主力产油层段富砂致密，无统一油水界线，储层品质差异大，叠后储层刻画满足不了拓展新区需求，而叠前有效储层(特别是优质储层)预测尚未开展过研究工作(陈显森等，2009;李昂等，2013)为此，本文提出三步流程实现叠前叠后联合反演，将叠后高分辨率、叠前弹性参数预测、地质统计学模拟优势充分结合，优选反演方法对 NB 油田 A 组油层开展了优质储层预测 以此为基础，对 A1 段、油组优质储层进行了精细刻画，在甜点区部署的水平井见到良好效果1优质储层联合反演流程自下而上 A1 段至 A2 段，岩性由普通碎屑岩和凝灰质砂(砾)岩逐渐过渡为凝灰岩，火山碎屑物质的含量逐渐增多，储层物性变差 前人研究优质储层形成机制有三方面认识(张云峰等，2011;吴根耀等，2015)，一是火山碎屑岩中丰富的凝灰质物质是最易溶组分;二是孔隙充填绿泥石和高岭石发育，最大程度抑制后期压实作用，对粒间孔隙起到保护作用;三是不整合面、大断裂暴露地层，在大气水淋滤下产生风化溶解溶蚀作用 以上作用改造了原生储层物性特征，在超低渗背景下具备形成规模优质储层的条件从地质方面对优质储层成因的定性研究，满足不了寻找开发潜力的需要，优质储层地震反演定量预测是必要工作 叠后反演仅能预测储层砂体，但分辨率高;叠前反演分辨率低，但结合岩石物理分析可实现多弹性参数预测 为此，以“联合反演、分步预测、逐级约束”的研究思路为指导，提出了叠前叠后优质储层预测技术流程(图 2)整体上分三步，步骤一应用叠后地质统计学反演方法开展砂泥岩预测;步骤二通过岩石物理分析，以步骤一储层预测结果为约束，开展叠前弹性参数反演预测储层含油性;步骤三在预测含油性砂体的约束下，利用地质统计学模拟储层孔隙度、渗透率等物性参数 依据优质储层物性参数定义下限，给出优质储层分布规律2储层砂体预测地质统计学反演方法进行储层预测，必须同时具备两个条件:(1)研究区内要有足够数量的井数据，满足储层参数概率分布函数和变差函数分析，同时分布要相对均匀;(2)波阻抗能够较好的区分