塔河油田碳酸盐岩缝洞空间位置预测方法研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞空间位置预测方法研究

王震;文欢;胡文革

【摘要】塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的埋深均在5 300 m以上,目前钻井揭示洞穴高度大部分在0～10 m,洞穴宽度根据现代岩溶观察大部分小于100 m,高度及宽度均小于目前地震资料的分辨率.在地震资料上缝洞储集体最为典型的反射特征是“串珠”状反射,其地震异常范围远远大于实际缝洞大小,因此利用地震反射特征准确预测缝洞体的展布形态、大小及空间位置具有较大的困难.针对常规地震属性预测缝洞储集体空间发育位置精度低的缺点,开展缝洞储集体空间位置综合预测技术研究,提出了应用叠前深度偏移技术、分频技术及阻抗反演技术综合预测缝洞空间位置的“三定”技术.塔河十区西碳酸盐岩缝洞空间位置预测效果表明,“三定”技术提高了新井的中靶率,有效指导了措施潜力论证,改善了开发效果.

【期刊名称】《工程地球物理学报》

【年(卷),期】2019(016)004

【总页数】6页(P433-438)

【关键词】碳酸盐岩;缝洞型油藏;波阻抗反演;叠前深度偏移;分频

【作者】王震;文欢;胡文革

【作者单位】长江大学地球物理与石油资源学院,湖北武汉430100;中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐830011;中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐830011;中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐830011

【正文语种】中文

【中图分类】P631.4

1 引言

近年来，前人通过勘探开发实践和研究，建立的一套塔河碳酸盐岩缝洞型储集体预测方法技术系列[1-3]，在碳酸盐岩油藏勘探开发中取得了一定应用效果[4-7]。但对于缝洞体的展布形态、大小及空间位置的准确定位仍缺乏表征方法。目前的技术系列对缝洞空间位置定位无系统论证及刻画，导致以深层碳酸盐岩缝洞储集体为目标的开发井溶洞钻遇率只有50%左右，酸压率较高，最终导致油井建产成本高。本文提出了应用深度偏移资料、分频技术[8]及阻抗反演技术[9]综合预测缝洞储集体空间位置的三定技术，提高预测精度。

2 缝洞空间位置预测思路

相对于常规的属性预测其特点体现在：从资料基础、横向及纵向三个方面综合预测缝洞空间位置，具体思路如下：论证不同偏移方法资料的适用性，即深度偏移与时间偏移资料对于缝洞成像位置影响；利用分频能量预测缝洞横向发育范围；利用阻抗反演预测缝洞储集体纵向发育深度。

本文提出的方法实现过程主要包含以下三个部分：①深度偏移资料适用性分析，分析相同工区内深度与时间偏移资料缝洞发育位置横向的变化关系，利用已钻放空漏失井与不同偏移资料的关系确定深度偏移资料的适用性；②分频[10]能量确定缝洞横向发育位置，根据工区目的层频谱特征选取分频参数，利用分频能量确定缝洞体的横向位置；③波阻抗反演确定缝洞纵向发育位置，针对碳酸盐岩油藏进行模型反演或者统计学反演，确定储集体的门槛值，最后利用阻抗异常确定缝洞纵向发育深度。

3 缝洞空间位置预测关键技术

3.1 叠前深度偏移

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层历经多次构造运动,并遭受强烈风化、剥蚀和淋滤作用，缝洞储集体随机发育，储层横向非均质性极强。叠前时间偏移只能解决共反射点叠加问题，不能解决成像点与地下绕射点位置不重合的问题，尤其是这种速度存在横向剧烈变化情况时，只有叠前深度偏移能够实现共反射点的叠加和绕射点的归位。

针对洞穴型碳酸盐岩储层开展地震正演模拟，对比叠前时间偏移处理和叠前深度偏移处理缝洞归位准确性[11]。结合塔河油田实际地质情况，本文设计了一组二维洞穴型碳酸盐岩储层模型，根据不同大小缝洞排列平面位置图及剖面示意图(图1)，即从左往右前四个为等高不等宽缝洞，缝洞间隔分别为15 m，30 m，60 m，120 m，中间为160 m的见方体，后四个为宽、高依次变小的缝洞，间隔分别为15 m，30 m，60 m，120 m。分别用Kirchhoff叠前时间偏移和Kirchhoff叠前深度偏移进行处理，地震偏移剖面如图2和图3所示。

图1 缝洞排列模型Fig.1 Fracture and cave arrangement model

图2 叠前时间偏移剖面Fig.2 Prestack time migration profile

图3 叠前深度偏移剖面Fig.3 Prestack depth migration profile

对比Kirchhoff叠前时间偏移剖面和叠前深度偏移剖面，可以看出，叠前深度偏移的缝洞归位更为准确。叠前时间偏移虽然也能够较好的显示缝洞的顶风化面，但深度偏移不仅能够更好地刻画缝洞的边界，缝洞的下界面绕射波收敛明显比时间偏移好。对于横向速度变化的能力，叠前深度偏移比要比叠前时间偏移要好；因此对于地层结构复杂，缝洞型储层组合构造多样的地下构造，叠前深度偏移成像能更加真实地反映地下构造和储层形态及位置。

3.2 波阻抗反演技术

图4 缝洞模型Fig.4 Fracture and cave model

图5 模型正演地震剖面Fig.5 Model forward seismic profile

图6 波阻抗反演剖面Fig.6 Wave impedance inversion profile

为说明波阻抗反演技术能够定位缝洞纵向发育位置，针对碳酸盐岩缝洞型油藏进行正演模拟分析。建立一组简单缝洞模型，缝洞模型如图4所示，正演地震记录及

波阻抗反演剖面如图5、图6所示。

从模型图及反演剖面对照来看，波阻抗反演在不受上覆盖地层影响时能准确反映缝洞纵向发育深度，且在纵向上能够收敛地震异常范围，提高纵向分辨率。

3.3 分频技术

图7 缝洞模型及属性剖面Fig.7 Fracture-cave model and attribute profile

4 实际资料应用效果

塔河油田十区西工区叠前时间偏移与深度偏移资料齐全，缝洞发育普遍，已钻井700多口，选取十区西作为实验区进行分析。

4.1 深度偏移资料适用性分析

图8 十区西时间偏移与深度偏移置差异分布Fig.8 Difference distribution of time migration and depth migration in 10 areas of Tahe

图9 十区西不同偏移距离放空漏失率分布Fig.9 Leakage rate distribution map

of vacuum leakage rate at different migration distances in the west of area 10

统计十区西实钻井放空漏失率与成像差异距离的关系。从叠前时间偏移和深度偏移数据体计算振幅变化率属性分析来看，两者缝洞中心点位置平均偏移量在60 m左右，且偏移距离大于30 m的井占到46.94 %(图8)。当叠前时间偏移与深度偏移

资料“串珠”中心点位置偏移距离增大，放空漏失率明显下降：偏移距离30 m以内时放空漏失率为39.15 %，30 m以上的钻井放空漏失率下降到22.12 %(图9)。