儲層預(yù)測技術(shù)向“小尺度”方向躍進(jìn)
時(shí)間:2015-10-13 11:26
來源:
作者:劉海軍
地震資料中豐富的測井、物性等信息對油田開發(fā)起到了很好的促進(jìn)作用。但是,在使用這些信息進(jìn)行油田開發(fā)的過程中,發(fā)現(xiàn)由于對很多信息認(rèn)識的不足,導(dǎo)致了個(gè)別的失敗案例常有發(fā)生。因此,需要從油田開發(fā)的角度,也就是從提取小尺度地質(zhì)體變化信息的角度,對一些典型油藏區(qū),開展地震信息的深入分析和量化研究,建立地質(zhì)體微小變化與地震信息變化之間的關(guān)系,進(jìn)而建立相應(yīng)的特征信息庫。分析并建立地質(zhì)——地震——巖石物理模型,同時(shí)研究特定區(qū)塊地震屬性與含油氣性之間的關(guān)系,為油田開發(fā)的深化打下基礎(chǔ)。應(yīng)用地震資料進(jìn)行開發(fā)井部署的地區(qū)中選取一個(gè)典型的地震區(qū)塊并選取若干已知含油氣性的測井,分析其含油氣性特征及相應(yīng)地震屬性特征,尋找它們之間的關(guān)聯(lián)性和規(guī)律;同時(shí)確立小尺度地質(zhì)模型,開展正演模擬,結(jié)合地震資料,研究地震與地質(zhì)變化、測井與地震以及巖石物性與地震的關(guān)系,并開發(fā)基于小尺度地質(zhì)體的地震——測井——地質(zhì)反演軟件。
多學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用
通過總結(jié)油藏開發(fā)與地震、測井等地球物理變化間的規(guī)律,可以更好地指導(dǎo)油氣開采過程。油氣開采過程可分為預(yù)探階段、評價(jià)階段、產(chǎn)能建設(shè)階段及油氣開發(fā)階段。在預(yù)探階段,儲層預(yù)測可以查明沉積體系平面分布關(guān)系及地層縱向總體情況,同時(shí)可結(jié)合鉆井資料建立當(dāng)前研究區(qū)塊儲層含油氣性的宏觀概念;在評價(jià)階段,儲層預(yù)測可用來預(yù)測巖性、巖相、含油氣性、儲集層物性,為形成開發(fā)設(shè)計(jì)方案提供依據(jù);在產(chǎn)能建設(shè)階段,預(yù)測儲層的空間變化可以快速、高效地發(fā)現(xiàn)油氣田,提高勘探效益;在油氣開發(fā)階段儲層預(yù)測可以幫助制定出更合理的開發(fā)方案。
隨著儲層預(yù)測技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的不斷完善和發(fā)展,油氣開采活動逐漸脫離了單純依靠地質(zhì)學(xué)家主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開采的階段,進(jìn)而轉(zhuǎn)向依靠地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、模式識別、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的科學(xué)開采階段。油氣開采活動需要投入大量鉆井設(shè)備、勘探設(shè)備、運(yùn)輸管道及開發(fā)人員等,因此有效的儲層預(yù)測在減少不必要的人力、物力、財(cái)力浪費(fèi)的同時(shí),可以提高油氣資源的開采效率及利用效率。
儲層預(yù)測相關(guān)方法包括巖石物理學(xué)方法、模型正演方法、分頻解釋法、波阻抗反演法、儲層巖性反演法、三維可視化技術(shù)、地震屬性分析法、地震屬性反演法等。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,三維可視化技術(shù)及地震屬性分析技術(shù)成為國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。隨著油氣勘探開發(fā)對象復(fù)雜程度的增加和三維地震技術(shù)的日趨成熟,地震資料解釋已從單純的構(gòu)造解釋向精確的構(gòu)造解釋指導(dǎo)下的儲層預(yù)測、油藏描述和監(jiān)測等范疇發(fā)展。在這個(gè)過程中,地震屬性技術(shù)扮演了重要的角色。
尋找敏感地震屬性
地震屬性技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括:地震屬性的提取及解釋,包括地震速度分析、疊前振幅隨偏移距變化分析、波阻抗反演、疊后屬性提取等;地震屬性分析、模擬及標(biāo)定,利用測井特性對地震屬性進(jìn)行標(biāo)定。通常采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多次回歸等多種方法;單屬性解釋,即將地震屬性轉(zhuǎn)換為儲層特性,如屬性與空隙率之間的轉(zhuǎn)換、屬性與滲透率之間的轉(zhuǎn)換;多屬性解釋,即按屬性對研究目標(biāo)敏感程度進(jìn)行區(qū)分,選擇那些對儲層物性變化具有敏感性的屬性制作流體分布圖或進(jìn)行儲層預(yù)測。
當(dāng)前可供提取的地震屬性達(dá)上百種之多,包括振幅、頻率、相位、能量、波形、衰減、相關(guān)性、比率等八個(gè)大類,但是屬性的無限增加也會給儲層預(yù)測帶來很多不利影響,如維數(shù)災(zāi)難及干擾噪聲等。由于地下介質(zhì)情況的復(fù)雜變化會導(dǎo)致不同研究對象、不同區(qū)塊、不同層位具有不同的地質(zhì)特征,使得沒有任何一種屬性適合所有研究區(qū)塊,所以需要結(jié)合一定的算法尋找對當(dāng)前區(qū)塊較敏感的地震屬性,即地震屬性優(yōu)選。常用的屬性優(yōu)選方法包括儲層物性差異選取法和測井信息統(tǒng)計(jì)分析法。
由于不同地震屬性之間往往存在一定程度的冗余,進(jìn)而對后續(xù)儲層預(yù)測帶來不必要的操作復(fù)雜度,因此需要對優(yōu)選的地震屬性進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)前地震屬性優(yōu)化方法主要包括綜合參數(shù)法、主成分分析法、K-L變換法、屬性貢獻(xiàn)量法、搜索法、關(guān)聯(lián)度分析法、聚類法、交匯分析法、模擬退火優(yōu)化法、正演模擬法、優(yōu)選地震屬性法等。屬性優(yōu)化后需要結(jié)合已知測井信息利用預(yù)測外推工具對所研究區(qū)塊的含油氣性進(jìn)行預(yù)測。常用的外推方法包括BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))、克里金儲層預(yù)測技術(shù)、統(tǒng)計(jì)預(yù)測方法、SVM方法、核Fisher法等。