CN114114459B - 一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控约束下的深层‑超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，涉及石油勘探与开发技术领域。本发明包括步骤：获取研究区的基础资料；根据基础资料确定研究区目的层段沉积相类型及特征和地震相带；建立地震相带和沉积相类型及特征间的对应关系，刻画沉积相的平面展布特征；以沉积相的平面展布特征为约束条件，开展高分辨率波形指示反演；根据反演结果及沉积相确定研究区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。本发明能有效提高目的层地震分辨率，确保碳酸盐岩储层的地震响应特征。

Description

一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法

技术领域

本发明涉及石油勘探与开发技术领域，更具体的说是涉及一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法。

背景技术

碳酸盐岩储层是中国油气勘探的重要类型，已在塔里木、四川等多个盆地发现了一批大中型油气田。随着勘探不断发展，深层-超深层强非均质性碳酸盐岩储层成为规模勘探的重要对象，这就对深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测技术提出了更高的要求。

现有的薄储层地震预测技术有很多，包括地震属性分析技术、分频技术、地震正演模型技术、地震统计学反演技术等。地震属性分析技术就是对地震属性进行提取、分析、确立、评价并将其转化为地质特征的一套方法，其基于三维地震资料高横向分辨率的特点，可以刻画碳酸盐岩薄储层的平面展布特征；地震沉积学中的分频解释技术可以解剖和分析整个频段中的各个不同频率，单独分析它们各自代表的地质意义；地震正演模型技术讲求地震数据与地质模型相结合，可以厘清薄储层地震响应特征，从而为进一步指导储层预测研究和提供有力的支撑；地质统计学反演结合了地震反演和随机模拟的优势，有效地综合了地质、测井和三维地震数据，具有测井数据的垂向分辨率高和地震数据的横向分辨率高的优势。

在深埋条件下，常规资料目的层主频低，加之碳酸盐岩储层薄，与围岩阻抗差小，储层信号极易被屏蔽，现有薄储层预测技术需要依靠高分辨率地震资料的加入，无法从原始地震资料入手，同时，预测过程中，结合地质认识较弱，预测结果不够精细，与新井成果有差异。

因此，亟需一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，包括以下步骤：

获取研究区的基础资料；

根据基础资料确定研究区目的层段沉积相类型及特征和地震相带；

建立地震相带和沉积相类型及特征间的对应关系，刻画沉积相的平面展布特征；

以沉积相的平面展布特征为约束条件，开展高分辨率波形指示反演；

根据反演结果及沉积相确定研究区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。

可选的，所述基础资料包括区调资料、钻录井资料、三维地震资料、常规测井曲线、井斜数据、取芯资料、分层数据、单井测试产能数据。

可选的，确定所述沉积相类型及特征具体为：单井层序划分，建立井震地层格架，结合研究区的基础资料，在单井沉积相分析基础上结合连井沉积相对比，确定研究区目的层段沉积相类型及特征。

可选的，确定所述地震相带具体为如下：

对研究区的基础资料开展地质需求导向的高分辨率处理；

基于高分辨率处理后基础资料，利用声波和密度测井曲线制作单井合成记录，对目的层顶底界面及目的层上下各地层界面进行标定，建立区域格架剖面，进行全区三维地震精细解释；

对研究区目的层段地层结构及不同类型储层岩石物理特征统计分析，确定研究区实际的地层结构、厚度及不同类型储层的岩石物理参数，建立储层发育地质模型，开展地震正演模拟；

分析地震正演模拟结果，总结不同储层发育条件下的地震响应特征，建立研究区储层地震响应模式；

选择储层敏感属性，通过聚类分析建立地震相划分原则，确定地震相带。

可选的，高分辨率处理的具体方法有：应用井约束反褶积处理方法，用于确保分辨率的提高与地层的真实反射特征吻合率；通过层速度约束反演Q模型，应用叠前吸收补偿方法，用于提高目的层分辨率；应用子波低频能量补偿方法，用于拓展地震资料的低频弱信号的能量和拓宽有效频带；选择kirchhoff-Q偏移方法，用于满足对目的层储层空间展布精细刻画的需求。

可选的，开展地震正演模拟具体为，利用控制变量法控制储层发育位置及厚度来建立正演模型。

可选的，还包括在开展高分辨率波形指示反演之前对测井数据进行处理，包括测井曲线去异常值、曲线标准化、岩性敏感曲线分析及曲线重构，得到重构曲线；再以地震相约束下的沉积相为单元，选择合理的内插外推算法，结合区域层序地层格架建立初始低频插值模型；根据沉积相的平面展布规律，确定水平方向的变差函数，根据测井信息确定垂向变差函数。

可选的，根据反演结果及沉积相确定研究区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测，具体为：

基于反演结果，提取目的层段储层时间厚度视为储层图；

结合基础资料，统计目的层段储层平均层速度，进行时深转换，得到目的层段沉积相平面厚度图；

结合沉积相平面图综合分析，对区内碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，具有以下有益效果：

(1)基于地质需求导向的地震资料高分辨率处理，根据薄储层预测对资料的需求建立针对性的处理技术及处理参数，井控约束下的“补低频、拓高频”高分辨率处理技术能有效提高目的层地震分辨率，确保碳酸盐岩储层的地震响应特征。

(2)能较好的利用地震相和沉积相的映射关系，综合地震资料及测井资料预测平面沉积相的展布，从而建立起具有宏观地质意义的相控模型用以约束反演过程中的模型的插值范围，反演结果具有明显的相控特征，分辨率高，能有效提高深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明方法的流程图；

图2是本发明实施例中连井沉积相剖面；

图3a-图3d是本发明实施例中三维地震资料高分辨率处理前后地震剖面及时间切片对比图，其中图3a为高分辨率处理前地震剖面图，图3b为高分辨率处理后地震剖面图，图3c为高分辨率处理前3285ms等时切片图，图3d为高分辨率处理后3285ms等时切片图；

图4是本发明实施例中储层发育地质模型及地震正演模拟结果图；

图5a-图5b是本发明实施例中波形聚类属性平面图及沉积相平面展布图；

图6是本发明实施例中过实钻井波形指示反演结果剖面；

图7是本发明实施例中相控约束下的目的层储层厚度展布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、基础资料收集：收集研究区的资料，资料包括：区调资料、、钻录井资料、三维地震资料、常规测井曲线、井斜数据、取芯资料、分层数据、单井测试产能等数据；

S2、单井层序划分，建立井震地层格架，结合研究区内野外露头、岩心、测井等资料，在单井沉积相分析基础上结合连井沉积相对比，确定研究区目的层段沉积相类型及特征；

S3、对研究区三维地震资料开展地质需求导向的高分辨率处理，优选处理技术及处理参数，提高目的层段地震资料分辨率；

S4、基于高分辨率处理后地震资料，利用声波和密度测井曲线制作单井合成记录制作，对目的层顶底界面及目的层上下各地层界面进行标定，建立区域格架剖面，进行全区三维地震精细解释；

S5、基于已钻井资料，开展研究区目的层段地层结构及不同类型储层岩石物理特征统计分析，确定研究区实际的地层结构、厚度及不同类型储层的岩石物理参数，建立储层发育地质模型，开展地震正演模拟；

S6、分析地震正演模拟结果，总结不同储层发育条件下的地震响应特征，建立研究区储层地震响应模式；

S7、优选储层敏感属性，通过聚类分析建立地震相划分原则，明确有利地震相带；

S8、结合前期研究认识及地质规律，建立地震相与沉积相间的对应关系，精细刻画沉积相平面展布特征；

S9、以沉积相空间展布为约束条件，开展相控约束下的高分辨率波形指示反演；

S10、根据反演结果及沉积相认识确定全区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。

进一步地，S3中，受深层地质体地震资料分辨率的影响，储层信号易淹没于顶底强信号旁瓣中，需开展目的层地震资料高分辨处理，具体处理技术流程：井约束反褶积处理技术、叠前吸收补偿技术、低频补偿处理技术、kirchhoff-Q偏移技术，包括：应用井约束反褶积处理技术，确保分辨率的提高与地层的真实反射特征吻合率更高；通过层速度约束反演Q模型，应用叠前吸收补偿技术提高高频部分能量，提高目的层分辨率；应用子波低频能量补偿，拓展地震资料的低频弱信号的能量，拓宽有效频带；优选kirchhoff-Q偏移技术进一步提高空间分辨率，满足对目的层储层空间展布精细刻画的需求。

进一步地，S5中，利用控制变量法控制储层发育位置及厚度来建立起理论正演模型，地质模型需依据实钻井资料设计参数，其中，岩石物理参数包括：各套地层的厚度、平均速度、平均密度以及储层的厚度、速度及密度；正演模拟要尽可能的保证激发参数与高分辨率处理后地震体参数保持一致，主要包括：主频、频宽等信息。

进一步地，S6中，正演模拟结果(剖面)需要与过对应的实钻井的地震反射剖面做对比，分析实用效果，井震结合建立储层地震响应模式。

进一步地，S7中，优选储层敏感属性，发明者建议使用波形属性，因为地震波形的总体变化是地震波振幅、频率、相位综合作用的结果，波形特征代表了地震波的振幅、频率、相位等参数的综合特征，是地下地质体物理性质差异的直观反映，使用波形属性能规避岩性组合因素导致的“假亮点”现象。采用神经网络技术进行波形聚类分析，所开时窗以目的层顶底为宜。

进一步地，S8中，由地震相分析确定沉积相类型属于欠定问题，分析结果具有多解性，实际应用中需要加入约束条件，本发明利用已钻井作为约束：在有井的区域，利用取心井的地质研究成果及与之对应的测井相标定对应的地震相，建立二者之间的对应关系并递推于无井区域，从而将地震相转换成沉积相，进而达到精细刻画区内沉积相平面展布特征的目的。

例如，结合岩心、岩屑资料，认为双鱼石地区栖二段发育台地边缘相，向东演变为开阔台地相。根据岩性组合以及测井响应的不同，双鱼石地区可识别出滩核、滩缘以及滩间海微相。通过实钻井位标定以及单井综合解释，认为不同波形组合对应不同沉积微相，应用地震正演模拟技术结合实钻井分析，确定目的层各沉积微相(岩相组合)的地震响应特征。

结合滩体发育规律，双鱼石构造带整体属于台缘滩沉积，波形Ⅰ主要响应区对应滩核微相，波形Ⅱ以及波形Ⅲ响应区对应滩缘微相，并且具有从滩核到滩缘(波形Ⅰ至波形Ⅲ)滩体逐渐由单套厚层变为薄层叠置直至滩体不发育的特征，此规律可证实推测的可靠性；双鱼石东侧为开阔台地相带，推测波形Ⅱ、波形Ⅲ响应区为台内滩沉积，而波形Ⅳ、Ⅴ响应区则为滩间海微相。

进一步地，S9中，反演之前首先需要对测井数据进行处理，包括测井曲线去异常值、曲线标准化、岩性敏感曲线分析及曲线重构等过程，利用所得重构曲线，以地震相(波形属性)约束下的沉积相为单元，选择合理的内插外推算法，结合区域层序地层格架建立初始低频插值模型；根据沉积相的平面展布规律，确定水平方向的变差函数，根据测井信息确定垂向变差函数，在此基础上，开展地质统计学随机反演。

进一步地，S10中，基于波形指示孔隙度反演数据体，提取目的层段储层时间厚度视为储层图，然后结合实钻井测井资料及速度谱资料，统计了目的层段储层平均层速度，进行时深转换，得到目的层段储层平面厚度图，最后结合沉积相平面图综合分析，对区内碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。

如图2所示，研究区储层发育规模及规律相控特征明显，单井沉积相精细刻画及连井沉积相对比可为后续沉积相平面展布规律精细刻画提供依据。

如图3a-图3d所示，井控约束下的“补低频、拓高频”高分辨率处理技术能有效提高目的层地震分辨率，高分辨率处理之后，目的层主频由原始的25Hz提高到38Hz，频带宽度由原始的10-58Hz拓宽到6-64Hz，同时对比拓频前后目的层等时切片(3285ms)可以明显看出，地震资料的分辨率得到明显提高，处理后资料细节更为丰富，更有利于薄储层信号的识别。

如图4所示，采用地震正演模拟资料分析不同岩性厚度组合及储层发育模式对地震响应的影响，总结出不同岩性厚度组合情况下的地震响应特征，建立储层和地震响应特征的联系。

如图5a-图5b所示，优选波形属性，采用神经网络技术进行波形聚类分析，划分地震相，利用取心井的地质研究成果及与之对应的测井相标定对应的地震相，建立二者之间的对应关系并递推于无井区域，将地震相转换成沉积相，精细刻画沉积相平面展布。

如图6所示，基于波形指示孔隙度反演数据体，根据过实钻井反演剖面，分析研究区白云岩储层纵向展布规律。

如图7所示，基于波形指示孔隙度反演资料，提取储层时间厚度视为储层图，结合速度体资料，完成时深转换，获得目的层储层平面厚度图，以此对目的层储层的平面展布特征进行定量预测。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取研究区的基础资料；

根据基础资料确定研究区目的层段沉积相类型及特征和地震相带；

确定所述地震相带具体为如下：

对研究区的基础资料开展地质需求导向的高分辨率处理；

基于高分辨率处理后基础资料，利用声波和密度测井曲线制作单井合成记录，对目的层顶底界面及目的层上下各地层界面进行标定，建立区域格架剖面，进行全区三维地震精细解释；

对研究区目的层段地层结构及不同类型储层岩石物理特征统计分析，确定研究区实际的地层结构、厚度及不同类型储层的岩石物理参数，建立储层发育地质模型，开展地震正演模拟；

分析地震正演模拟结果，总结不同储层发育条件下的地震响应特征，建立研究区储层地震响应模式；

选择储层敏感属性，通过聚类分析建立地震相划分原则，确定地震相带；

建立地震相带和沉积相类型及特征间的对应关系，刻画沉积相的平面展布特征；

以沉积相的平面展布特征为约束条件，开展高分辨率波形指示反演；

根据反演结果及沉积相确定研究区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。

2.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，所述基础资料包括区调资料、钻录井资料、三维地震资料、常规测井曲线、井斜数据、取芯资料、分层数据、单井测试产能数据。

3.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，确定所述沉积相类型及特征具体为：单井层序划分，建立井震地层格架，结合研究区的基础资料，在单井沉积相分析基础上结合连井沉积相对比，确定研究区目的层段沉积相类型及特征。

4.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，高分辨率处理的具体方法有：应用井约束反褶积处理方法，用于确保分辨率的提高与地层的真实反射特征吻合率；通过层速度约束反演Q模型，应用叠前吸收补偿方法，用于提高目的层分辨率；应用子波低频能量补偿方法，用于拓展地震资料的低频弱信号的能量和拓宽有效频带；选择kirchhoff-Q偏移方法，用于满足对目的层储层空间展布精细刻画的需求。

5.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，开展地震正演模拟具体为，利用控制变量法控制储层发育位置及厚度来建立正演模型。

6.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，还包括在开展高分辨率波形指示反演之前对测井数据进行处理，包括测井曲线去异常值、曲线标准化、岩性敏感曲线分析及曲线重构，得到重构曲线；再以地震相约束下的沉积相为单元，选择合理的内插外推算法，结合区域层序地层格架建立初始低频插值模型；根据沉积相的平面展布规律，确定水平方向的变差函数，根据测井信息确定垂向变差函数。

7.根据权利要求1所述的一种相控约束下的深层-超深层碳酸盐岩薄储层预测方法，其特征在于，根据反演结果及沉积相确定研究区薄储层纵横向展布规律，对研究区碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测，具体为：

基于反演结果，提取目的层段储层时间厚度视为储层图；

结合基础资料，统计目的层段储层平均层速度，进行时深转换，得到目的层段沉积相平面厚度图；

结合沉积相平面图综合分析，对区内碳酸盐岩薄储层进行定性、定量预测。