【doc】大庆宋芳屯油田及模范屯油田开发地震技术

【doc】大庆宋芳屯油田及模范屯油田开发地震技术 大庆宋芳屯油田及模范屯油田开发地震技 术 第l6卷第l期 2002年3月 现代地质 GEOSCIENCEV.16No1 _?ar2[H]2 大庆宋芳屯油田及模范屯油田开发地震技术 5tlJ文岭,常中元,庞彦明,李刚 (1.中国地质大学能源地质系,北京l00083:2大庄油田有限责任公司勘探开发研究院.黑龙江大庆163712 3.大庆油田有限责任公司第几采油广,黑龙江太丧163517) 摘要:针对开发地震技术在大庆宋芳屯油田及模范屯油田的应用.井结合访区的地质特点. 研究了开发地震小断层的精细识别方法,石油富集区圈定方法,根据油藏类型与储层地质特 征分区储层横向预测方法和结合开发地震资料建立储层地质模型等方法.研究表明.开发地 震技术对提高开发井的钻井成功率和油藏的科学管理具有十分重要的意义. 关键词:开发地震:储层预测{波形畸变;储层建模 中圈分类号:TE34;P6314文献标识码:A 文章编号:1000—8527(2002)01—0071(】6 0引言了有益的探讨c 大庆长垣东宋芳屯,模范屯油田葡萄花油层 含油面积近300km2,石油地质储量近亿吨,占目 前大庆外围已开发油田的1/4.该区储层葡萄花油 层是典型的薄互屠三低”油藏,开发难度较大, 油田的开发经历了4个主要阶段:开辟生产试验区 阶段,大面积开发阶段,重点区块再认识与开发阶 段及局部调整加密阶段.在这4个开发阶段中, 开发地震技术对提高开发井的钻井成功率和油藏管 理起到了十分重要的作用.在开辟生产试验区阶 段,地震资料解释延用了勘探阶段地震资料解释的 思想,地震资料的作用主要是寻找构造高点和识别 断层.在油田大面积开发阶段,总结吸取了前一阶 段开发井储层发育状况难用邻近测线的地震资料 进行预测的经验,提出了地震测阿与拟布井网相一 致的思想,针对不同油藏区开展了适合于薄互层储 层的储层横向预测工作,开始了真正意义上的开发 地震技术的研究.在重点区块再认识与开发阶段, 开发地震技术由二维地震资料解释向重点区块三维 地震资料解释发展,开展了细分层的地震预测研 究,开发地震储层预测由储层整体累计砂岩厚度预 测发展到纵向细分层预测.在局部调整加密阶段, 开展了结合地震资料建立储层地质模型的研究l上 作,在三维储层预测和指导油藏科学管理方面进行 1开发地震技术应用的地质基础 大庆宋芳屯,模范屯油田葡萄花油层储层厚度 为l6,50m,其中单井单层砂岩厚度仅为2,8m, 远小于正常的该区地震资料的分辨率.通过对区域 地质条件和地震资料品质的研究,认为开发地震技 术在该区的应用具有一定的地质基础 (1)大庆宋芳屯及模范屯油田葡萄花油层是夹 持于上覆地层嫩江组底部,姚家组二,三段黑色泥 岩与下伏地层青山口组黑色泥岩之间的一套姚家组 一 段砂泥岩互层,如图l所示.上,下巨厚的黑色 泥岩的速度平均为2800roJs,葡萄花油层的速度 平均在3600m/s,储层与上,下围岩之间的速度 差达800m/s左右.据Nelaell对速度异常大小与 地震检测的可能性关系的研究可知,该区地震检测 的可能性高达90%上Ell. (2)葡萄花油层与上,下泥岩之间的反射系数 达?0.12,分别形成了较强的正,负反射,二者叠 加后在地震剖面上显示为T...波组,如图1所示. 由于从青山口组,姚家组一,二,三段到嫩江组底 部,是松辽盆地从大规模坳陷,局部暂时抬升到大 规模坳陪的沉积时期,形成了三肇凹陷内葡萄花油 层及其上,下巨厚层黑色泥岩广泛而稳定的分布, 因此_r_波组在全区可连续追踪对比. 收稿日期:2000—0612 作者简介:刘文I】争.男,博士研究生,1966年出生.油地质与地球物理 勘探专业,现从事油田开发设计的研究工作 现代地质 地层油层岩性地震反射 _—— rTl 白州_—— _——’_—— 蛔 垩-j.-一Tl_l 一 萤莹莅选 系青 }H 统|..z扶亲油 图1储层与地震反射界面关系示意图 Fig.1Relationofr~ei%,oirhorizonandseismic reflectioninterface (3)葡萄花油层上覆地层的泥岩厚度在200m 上,下伏地层泥岩厚度达300,4001Ti.上,下 巨厚的黑色泥岩对储层对应的_r’渡组影响很小, 且这种影响在全区较为稳定,所.波组的细微 变化主要是由于储层内部变化引起的. 以上3个方面的因素使得在该区开展开发地震 技术的研究具有很大的可能性. 2小断层精细识别 在葡萄花油层中发育着众多的小断层.断距仅 有10m左右.小断层使得储层油水的分布变得非 常复杂,所在部署开发井时,在地震剖面上正确 地识别小断层,可避免开发井因油层断失而报 废,提高钻井的成功率,还有助于合理地确定注采 井别,提高注水开发的效果. 该区小断层在地震剖面上的错断不是十分明 显,平面延伸较短,相邻测线可对比性较差通过 已钻探开发井的断点资料与地震剖面的对比,可寻 找渡组的变化特征作为识别小断层的依据.总结出 该区断距小于10m的断层在地震剖面上具有的一 些特征,如:(1)一组特征明显的反射渡振幅突然 变弱;(2)相位扭曲;(3)相位分叉;(4)在地震 时间剖面上,一些小断层表现为只断开辅助相位, 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 层无错断显示;(5)在上述渡组的变化特征存 在的情况下,如伴随绕射波,断面波的出现,指示 渡组的变化特征由小断层引起,而非岩性变化所 致.通过对小断层的识别,在宋芳屯,模范电油田 大面积开发的过程中,没有再出现过去因小断层的 存在而使开发井报废的现象. 3分区储层预测技术 3.1储层的地质及地震分区特征 宋芳屯,模范屯油田构造位于松辽盆地中央坳 陷区三肇凹陷内,构造格局为2个继承性发育的南 倾和北倾鼻状鞍部相接构造,葡萄花油层储层受北 部大型河流一三角洲沉积体系的控制.是典型的楔 状地层,储层厚度为16,50m,由北向南逐渐减 薄.其下伏的青山口组生油岩所生油气在向上和由 东向西的运移过程中,困受储层发育状况,构造格 局与水动力条件差异的影响,造成了不同的油藏圈 闭条件,形成了不同类型的油藏如图2所示.从 对油藏分布规律的研究和对实际地震剖面与地震正 演模型的分析来看,宋芳屯,模范屯油田葡萄花油 层储层在平面上呈现如下地质与地震相对应的分区 特征:油田主体部位岩性一构造复合型油藏区的地 层厚度为34,42m,储层相对应的地震_r1渡组 图2油藏类型和储层厚度分布示意圈 Fig2Distributionsketch.fre~l’voirtypesand Fese1%,oirthicknesses 第l期刘文岭等:大庆宋芳屯油田及模范屯浊田开发地震技术73 图3楔状地层地震正演模型 Fig.3Seismicmode]ofwedgeshapestratum 波形畸变(负相位复波现象)与正常波形共存,地 震波形畸变区一般指示着砂岩发育区的存在;南部 岩性油藏区(以模范屯油田为主)的地层厚度为 l6,30ITI,地震T,波组不存在地震波形畸变现 象;北部断层遮挡油藏区的地层厚度为42,501”I1, 地震T波组一般均存在波形畸变现象. 上述地震波形特征与地层厚度,油藏类型的对 应差异分区的现象,经理论分析与地震正演模型的 验证,得知是由地震波长,地层厚度与岩性变化的 复台作用所『起的.如图3所示,该区开发地震资 料的波长在110ITI左右,当地层厚度大于42ITI时, 即大于3/8波长时,地震波形表现为负相位畸变现 象,这正是油田北部储层地震波形畸变的原因;当 地层厚度在1/4波长左右时,地层反映在地震剖面 的时间差很小,不具备产生波形畸变的条件,南部 模范屯油田正是处于厚度相对较薄的楔状地层的尖 部.因而不具备波形畸变现象;而中部油田主体部 位的地层厚度在34,42m之间,小于3/8波长, 地层厚度变化不大,当地震波通过一套均匀介质 时,反射渡的波形并不会产生畸变现象(如图3所 示).这一区域的波形畸变是地层内砂泥岩互层形 成的波阻抗产生的高频反射波叠加在储层顶底反射 与均质地层组成的较强背景的反射波上而形成的, 它指示了砂岩发育区的存在. 鉴于这种储层的地质与地震波形特征的对应差 异分区现象,研究中采用了分区储层预测的方法, 取得了良好的效果. 3.2石油富集区的圈定 石油富集区的圈定对优选开发区块具有十分重 要的指导意义.在宋芳屯,模范屯油田的开发过程 中,采用了开发地震与开发地质相结合的方法,并 针对不同类型的油藏采取不同的方法对石油富集区 进行圈定. 对于油田主体部位的复合油藏区,油藏处于宋 芳屯鼻状构造上的缓坡(坡度小于45)部位,油 柱较高,含油面积较连片,主要进行开发地震储层 预测的工作,同时找出较大断层下降盘或断块内的 局部低点,注意可能出现的含水区,排除局部低点 和砂岩不发育区,以此圈定石油富集区. 对于油田南部的岩性油藏区,油藏处于模范屯 鼻状构造上,储层为三角洲前缘席状砂逐层超覆尖 灭,形成了岩性上倾尖灭纯油区,因此主要工作应 为开发地震储层的预测,辅以储层沉积相的研究, 在确定砂体分布格局的基础上,选择那些砂岩累计 相对厚度较大的区块作为石油富集区. 对于油田北部断层的遮挡性油藏区,油藏处于 升西向斜,宋芳屯鼻状构造和宋芳屯鼻状构造一太 平屯背斜之间的斜坡上.油藏分布零散,但储层以 河流相沉积为主,厚度较大,油藏丰度高,主要通 过构造图的精细制作和分析对小幅度构造作出详细 解释,仔细确定断层的平面投影位置和延伸长度, 找出斜坡(坡度一般大于45)上断层控制的圈 闭,切割砂体沉积方向的断层有利部位和缓坡上同 一 断块中的相对高的部位,同时开展分层组的砂体 预测,以此圈定局部石油富集区. 3.3分区地震储层预测方法 3.3.1汩日主体部位复合油藏区地震波形畸变定 量描述储层预测技术 在理论分析和油田开发经验的基础上,确定了 中部油田主体部位地震波形畸变储层的预测方法. 受沉积岩石学粒度分析参数偏度和尖度概念的启 发l2j,定义了地震波形的偏度和尖度的概念,并 加以应用,实现了薄互层地震波形的定量描述. 3.3.1.1地震波形偏度sKI(skewness) 地震波形偏度是用来测量地震波形不对称程度 的参数.地震波形按其对称形态可分为3类,如图 4所示. 图4地震渡形态与偏度关系示意图 Fig.4Relationofseismicwaveshapeand skoIvalue 现代地质 (1)对称波形.对称波形有如下两种情况:一 为单峰对称波形,它只有一个主要极值,呈单峰形 态,居于中央,极值两侧振幅值相互对应地逐渐减 少,形成以极值为对称轴的对称曲线,如图4中A (1)所示,此类波形在地震波中较为常见;另一为 双峰对称波形,它有两个极值,它们的振幅值相等 或接近相等,如图4中B(1)所示,呈马鞍状. (2)不对称波形,呈正偏态,振幅主极值偏 左,如图4中A(2),图4中B(2)所示. (3)不对称波形,呈负偏态,振幅主极值偏 右,如图4中A(3),图4中B(3)所示. 地震波形中不对称波形以单峰不对称波形居 多,然而在一些地区由于地层或储层因素的作用, 也经常存在双峰不对称渡形,出现次极值现象,如 图4中B(2),图4中B(3)所示.地震波中的不 对称现象通常被称为波形畸变.地震波形有对称的 和不对称的,不对称的波形中极值的偏离方向和偏 离程度又有所不同,波形次峰明显或不明显.这些 不同程度的畸变现象,都可”用偏度值来定量地加 以描述.地震波形偏度经验 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下: 丁84+Tl6—2T50T95+一2Tso .一2(丁84一丁l6)’2(丁95一丁) 偏度公式的前半部分表示地震波形中央部分的 偏度,后半部分表示两侧尾部的偏度.其中丁为 地震波形中振幅累计百分含量达到总量84%时的 时间值,其他参量的含义可参照丁. 当波形对称时,S=0;波形不对称呈正偏态 时,S?为正值;波形不对称呈负偏态时,sKI为 负值. 3.3.1.2地震波形的尖度K(kurtc~is) 尖度是用来测量地震波形尖锐程度的参数,如 图5所示.地震波形尖度经验公式如下: K= 从该公式中可以看出地震波形尖度值越大,地 图5地震溲形尖锐等级示意图 Fig5ReLationofseismicwaveshapeand kurtos[sgrade 震波形越尖锐. 通过采用地震波形的特征分析定量描述方法预 测厚度,地震波形畸变的计剪机自动识别的准确率 可达97%,与开发初期肉眼识别的波形畸变相比 极大地提高了精度和效率. 3.3.2油田南部岩性油藏区储层的预测技术 油田南部为岩性油藏纯油区,地层厚度为16 , 3Om,地震模型显示薄层厚度的特点,不具有 地震波形畸变现象,砂岩以三角洲前缘席状砂为 主,横向上具有一定的联片性,因此主要探讨该区 应用线性统计方法和波峰波谷振幅,时间法进行 储层预测的技术. (1)线性统计方法的储层预测即通过回归分 析建立以下累计砂岩厚度的线性统计方程: h=0.345×(abs(K—FM/100)+abs(EAl — EA2)/E. ~2/2)×100)一3.0 式中h为累计砂岩厚度,abs为绝对值函数,K为 地震波形尖度,FM为主频,EAl为波峰能量,EA2 为波谷能量线性回归的相关系数为0.77,经已 知井误差校正,累计砂岩厚度的解释准确率为 9O%以上. (2)波峰一波谷振幅,时间法.在以往的研究 中我们已认识到模范屯油田储层地层厚度和砂岩厚 度成正比关系,将储层地层视为一个层根据薄层 (小于1/22)的厚度分辩率理论模型可知,当储层 厚度小于调谐厚度1/42时,波峰一波谷振幅与厚度 呈近正比关系,而当储层厚度大于调谐厚度1/42 时,波峰波谷时间与厚度有近正比关系.该区开 发地震资料的波长在110m左右,在实际研究应用 过程中,我们确认该区调谐厚度为23m,相当于 1/4.72(图6).当地层厚度小于23m时采用波峰 波谷振幅法预测储层厚度;当地层厚度大于23m 时采用波峰波谷时间法预涮储层厚度.同时注意 相近地层厚度的振幅,时间异常区,取得了较好的 效果. 3.3.3北部断层遮挡性油藏区关联度妇分层储层 预测技术 油田北部原为1995年整体开发 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中未选择 开发的地区,随着宋芳屯油田开发地质研究的深 入,这一地区被列为再认识与重点开发的区块.本 区的地层厚度为42,50m,在地震正演模型中位于 普遍存在的波形畸变的区域,故不能采用波形畸变 定量描述的方法.为此2000年在对芳深2区块联 片处理的三维地震资料解释的研究中,采用大庆石 第1期刘文岭等:大庆束芳屯油田及模范屯油田开发地震技术75 , 犁 妇 埂 譬 坩_植K袤小的l早度 图6薄层厚度分辨率曲线 Fig.6Thicknessr~lutionCLllD,,eOfthinlayer 油研究院姜岩等研制的近几年预测效果较好的关联 度分析法对全区进行了储层预测.首先将区内完钻 的91口井的葡萄花油层砂岩与井旁道的关系作为 母模式,进行了3O多种地震特征参数分析;根据 关联程度距离系数,进一步计算了非井旁道(子模 式)储层的砂岩,由井旁道地震模式的关联度预测 了该区葡萄花油层的砂岩厚度.区内砂岩厚度大部 分为5,10m,部分小于5ri1.与沉积特征分析相 一 致,从而证实了关联度储层预测方法在本区的适 用性. 考虑到油田北部上砂岩组以油为主,下砂岩组 以水为主,对比开发区块葡萄花油层在地震道上的 反映,上砂岩组大体可对应T_,正相位.下砂岩组 大体可对应T1,】下部负相位.通过开展细分层的地 震预1删的研究进行了上,下砂岩组地震关联度方法 累计砂岩厚度的预测,结合地震剖面的特征和油水 分布特点.采用250nR×250nR与300gi1×300m 井网共部署开发井92口,其中首钻井8口.经 2000年完钻的8口首钻井证实.在误差范围内砂 岩的预测准确率达9O%上. 4结合开发地震资料建立储层地质 模型 1984年投产的油田北部宋芳屯试验区,采用 400m×400m井网开发.据钻井资料统计结果表 20【? 明,各小层砂体多呈条带状或透镜状分布.条带状 砂体宽度为260,340nR,小于井网宽度,因此井 网对砂体的控制程度低.致使试验区注水开发以 后,水驱控制的程度低,且以单向连通为主.为了 改善水驱控制的效果,提高区块采出程度,大庆油 田采油八厂黄德利0等人1996年采用EarthVision 软件在结合开发地震,测井资料建立储层地质模型 的基础上,制定了宋芳屯试验区调整开发方案. EarthVision软件是确定性建模软件,建模方法是 双调和迭代法,即采用Briggs的双立方样条函数 进行计算J.利用该软件结合开发地震,测井资 料建立储层地质模型的基本步骤如下: (1)在三维地震数据体中,对储层顶底界面和 断层进行解释,并进行时间一深度转换,建立储层 构造格架的模型. (2)在建立了储层构造格架模型的基础上,利 用小层砂体顶,底数据和厚度数据建立小层砂体模 型. (3)在小层砂体模型的基础上,将油藏数值模 拟结果(如含油饱和度,可动油饱和度,可动水饱 和度,压力分布等)加载到砂体模型之中,建立油 藏属性模型. 利用EarthVision软件,结合开发地震,测井 资料所建立的储层地质模型,为加密调整分析提供 了三维可视化储层预测成果等有利依据,进而在该 区部署了6口加密调整井,于1996年底全部完钻, 单井平均砂岩及有效厚度分别为7.4nR和5.4nR, 达到方案预测的效果(单井砂岩厚度为5.5nR,有 效厚度为4.0m). 5结语 大庆宋芳屯,模范屯油田自1986年投入开发 工作以来.至2000年芳深2区块8口开发首钻井 完钻,历时十余年,部署开发井1500余E1.建成 产能近百万吨,是大庆油田未来十年稳产5000万t 的重要产油支撑地区.该区开发地震技术的研究与 应用,从直观识别二维地震剖面的波形特征到三维 数据体的处理解释,逐步摸索研究总结了小断层的 精细解释方法,石油富集区圈定方法,针对不同地 质地震特征的分区储层横向预测技术和结合地震 0黄蔷利,刘云燕.潘国辉等应用先进的油藏描达技术搞好宋芳电试 验区加密调整大庆油田有限责任公司第八采油厂 76现代地质2002正 资料建立储层地质模型的方法,形成了一套适合于 葡萄花油层薄互层储层油藏开发所需要的开发地震 技术系列.从油藏地球物理学的角度来看,确保了 开发井钻井成功率的提高截止目前已完钻的开发 井其钻井的成功率历年保持在95%以上,较未开 展开发地震研究的两个生产实验区72%的钻井成 功率提高了23个百分点,平均单井砂岩厚度及平 均有效厚度也有较大的提高,并为油田局部调整加 密和油藏科学管理提供了科学依据,取得了显着的 经济效益.大庆宋芳屯,模范屯油田薄互层储层开 发地震技术,对长垣以东地区已开发的--fL多吨储 量和一亿多吨未开发储量及相类似油田的储层预测 研究,具有十分重要的应用和借鉴意义. 参考文献: 【1]杨春林用油藏地球物理方法对伊朗莎拉克斯地区白垩系 SHURIJEH组含气段沉积,储层和气藏的研究【D]北京: 石油太学.200l 【2]华东石油学院勘探系基础地质,石宁由地质教研室沉积岩 [M:北京:石油化学工业出版社.i977 [3王志章,石占中现代油藏描述技术[M】北京:石油工 业出版社1999 PRODUCTIONSEISMICTECHNIQUEUSEDINTHES0NGFANGTU N ANDMOFANTUNOILFIELDSINTHEDAQINGOILFIELD LIUWen-ling,CHANGZhongyuan2,PANGYanming3,LIGang (1C~inaUni~wrsityofG~ciences.Beiling100083.(l 撇;2ExplorationandDevdopmentRp~rchInstituteofthe ngOilFieMCompanyLimited.Daqing,Heiloniang163712.China;3.8OilProductionCompanyofthe DaqingOilFieldCompanyLbnited,Daqing,Heilon毋/ang163517,cht撇) Abstract:TheapplicationofproductionseismictechniquetotheSongfangtunOilFieldandtheMofantunOil FieldisfocusedinthispaperAccordingtothegeologiccharacteristicsofthisarea,someproductionseismic methodsarestudied,suchasthefineidentificationmethod0fsmallfaultusingproductionseismic,methodof outliningthearearichinoil,reservoirlateralpredictionmethodbasedontheoilreservoirtypesandreservoir geologiccharacteristics.andthereservoirgeologicmodellingmethodbasedontheproductionseismicdata TheresultshowsthatproductionseismictechniquetakesanimportantroleinincreasingthedrillingSuccess percentageandgoingtomakescientificreservoirmanagement. Keywords:productionseismic;reservoirprediction;wavedistortion;reservoirmodelling