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碳酸鹽巖儲層在某些地區(qū)的地震 資料上表現(xiàn)為弱振幅背景下的“串 珠型”強(qiáng)振幅反射特征,“串珠型” 強(qiáng)振幅是目前鉆井的主要目標(biāo)，在 平面上只有100～250m，具有極強(qiáng)的 非均質(zhì)性。利用地震資料可以比較 準(zhǔn)確地定位“串珠型”強(qiáng)振幅所指 示儲層的空間位置，但無法定量刻 畫“串珠型”強(qiáng)振幅所指示儲層及 背景反射中的低孔儲層的物性，依 靠鉆井和地震的信息很難對一個(gè)工 區(qū)儲層的特征進(jìn)行全方位的描述。 本文通過介紹中國塔里木盆地某一 區(qū)塊的實(shí)例研究表明，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué) 反演技術(shù)在綜合測井、地震、地質(zhì) 統(tǒng)計(jì)學(xué)及地質(zhì)認(rèn)識等多方面信息 后，可以相當(dāng)準(zhǔn)確的刻畫出其孔隙 度等物性特征，這也在一些典型井 的生產(chǎn)情況中得到了印證。在地質(zhì) 統(tǒng)計(jì)學(xué)反演方法應(yīng)用的過程中會(huì)存 在如實(shí)測儲層樣本點(diǎn)不足，統(tǒng)計(jì)學(xué) 參數(shù)較難估計(jì)等困難，本文也結(jié)合 實(shí)例中取得的認(rèn)識和經(jīng)驗(yàn)介紹了相 關(guān)的研究。
所研究區(qū)塊的目的層為奧陶系中 統(tǒng)的一間房組和鷹山組灰?guī)r地層， 埋深約為6500～7000m，儲層主要為 大型洞穴、溶蝕孔洞和裂縫三類。 鉆、測井分析表明目的層物性具有 極強(qiáng)的非均質(zhì)性，已經(jīng)有大量鉆井 放空、漏失證實(shí)的大型溶洞型儲層 的存在（其中一口井最大放空距離 甚至達(dá)到11.34m），也有低于地震 分辨率、孔隙度在1.8%～4.5%的孔洞 型儲層，也有表現(xiàn)為高電阻、高阻 抗的致密層段，單就儲層來說，一 般認(rèn)為大型溶洞儲層表現(xiàn)為“串珠 型”強(qiáng)振幅反射,縱向上厚度可從幾 米到幾十米，橫向上在100～250m范 圍內(nèi)即可發(fā)生突變，如圖1所示。 目前鉆井已經(jīng)證實(shí)，地震的“串 珠型”強(qiáng)反射和大型溶洞型儲層有 關(guān)，而地震無法定量評價(jià)洞穴型儲 層的儲集空間，也無法識別孔隙度 相對較低的孔洞型、裂縫-孔洞型儲 層，而低孔隙度儲層的空間展布則 決定了縫洞系統(tǒng)的規(guī)模，對鉆井的 設(shè)計(jì)方案，改造措施和后期的生產(chǎn) 能力更是有直接的影響。
研究方法及參數(shù)
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)是目前解決 橫向非均質(zhì)性很強(qiáng)的巖性油氣藏描 述問題的最佳方案。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反 演主要包括以下幾個(gè)方面：
確定性反演。在統(tǒng)計(jì)學(xué)反演開 始之前，能有一個(gè)高質(zhì)量的確定性 反演結(jié)果是十分關(guān)鍵的。對于如塔 里木地區(qū)的碳酸鹽巖儲層來說，鉆 井井底進(jìn)入目的層段深度一般小于 150m，尚不足以形成一個(gè)周期的反射 波形，難以與地震標(biāo)定；由于灰?guī)r 地層“串珠型”強(qiáng)振幅和背景反射 能量差異太大，個(gè)別較深的井也不 利于子波的提取，另外在儲層段常 伴有放空、漏失等影響聲波、密度 測井曲線的真實(shí)性。
儲層類型劃分。本地區(qū)目的層 為巖性主要為亮晶砂屑灰?guī)r和亮晶 生屑灰?guī)r,泥質(zhì)含量一般低于5%， 巖芯孔隙度變化在1.13%～3.88%， 平均值2.73%，測井孔隙度由于部 分井存在漏失、放空，變化范圍是 0.117%～72.395%，平均值為2.42%， 孔隙類型包括大型洞穴、溶蝕孔 洞和裂縫。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演中的儲 層類型以測井計(jì)算總孔隙度按下列 標(biāo)準(zhǔn)劃分：Ⅰ類儲層：總孔隙度大 于4.5%；Ⅱ類儲層：總孔隙度介于 1.8%～4.5%；基質(zhì)：總孔隙度小于 1.8%。
儲層概率密度分布函數(shù)。概率密 度分布函數(shù)描述的是特定巖性對應(yīng) 的巖石彈性參數(shù)分布的可能性，在 巖石物理分析的認(rèn)識基礎(chǔ)之上，結(jié) 合研究工區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，利用分類型 的儲層概率密度函數(shù)約束反演彈性 參數(shù)數(shù)值分布特征。
通過對測井資料的分析，可以 幫助確定研究工區(qū)的各儲層類型概 率密度函數(shù)，但由于目前研究認(rèn)為 工區(qū)油藏在目的層頂部，鉆井偏深 往往引起快速水淹，且鉆井鉆遇灰 巖優(yōu)質(zhì)儲層時(shí)常常會(huì)發(fā)生漏失和放 空，所以一般選擇此時(shí)即完井。工 區(qū)內(nèi)大部分井缺少儲層主體部分的 真實(shí)測井資料，直接從測井資料統(tǒng)計(jì) 的數(shù)據(jù)不能適用于工區(qū)的研究。通過 優(yōu)選分析工區(qū)部分鉆進(jìn)較深且資料相 對可信的井，在完成基礎(chǔ)的測井資料 處理和巖石物理分析認(rèn)為，本地區(qū)灰 巖儲層的總孔隙度和縱波阻抗有很好 的相關(guān)性，致密灰?guī)r的極限阻抗值為 1.685e7kg/m3*m/s。
實(shí)測資料樣本點(diǎn)的不足需要借鑒 巖石物理分析和其它相似地區(qū)的研 究經(jīng)驗(yàn)?；|(zhì)定義為均值1.635e7kg/ m3*m/s，標(biāo)準(zhǔn)偏差3.3e5kg/m3*m/s的 高斯型概率密度函數(shù)；Ⅱ類儲層定 義為均值1.485e7kg/m3*m/s,標(biāo)準(zhǔn)偏 差8.2e5kg/m3*m/s,最大值1.685e7kg/ m3*m/s的對數(shù)高斯型概率密度函數(shù)； Ⅰ類儲層定義為均值1.4e7kg/m3*m/s, 標(biāo)準(zhǔn)偏差1.0e6kg/m3*m/s,最大值 1.55e7kg/m3*m/s的對數(shù)高斯型概率密 度函數(shù)。
巖性比例和地震信噪比估計(jì)。巖 性比例建立在對本地區(qū)的地質(zhì)認(rèn)識 之上，對地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演起到軟約 束的作用，使得結(jié)果融入更多的地 質(zhì)信息。傳統(tǒng)方法可以統(tǒng)計(jì)井上劃 分的巖性估算工區(qū)各巖性比例，但 由于本工區(qū)井上Ⅰ類儲層樣本點(diǎn)不 足，無法通過井上資料統(tǒng)計(jì)其所占 比例。針對研究工區(qū)的這種情況， 可以利用確定性反演進(jìn)行Ⅰ類儲層 的比例估算。從確定性反演的縱波 阻抗體中雕刻出和“串珠型”強(qiáng)振 幅相關(guān)的低阻洞穴型儲層，計(jì)算其 體積為8.1×108m3，目的層段整個(gè) 地層體積為560×108m3,即洞穴型儲 層占整個(gè)地層比例為1.44%。考慮到 鉆井中Ⅱ類儲層和基質(zhì)的鉆遇情況 并經(jīng)過一系列的測試，最終確定Ⅰ 類儲層、Ⅱ類儲層和基質(zhì)的比例為 1.5:5:93.5。
地震信噪比參數(shù)建立在對地震 資料品質(zhì)的評價(jià)基礎(chǔ)之上，信噪比 愈高，表明地震有效信號所占比重 愈大。
孔隙度協(xié)模擬?？紫抖葏f(xié)模擬采 用“云變換”的方法，“云變換” 是基于實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，以概率密 度函數(shù)的方法描述儲層縱波阻抗和 孔隙度之間關(guān)系的，用非線性的表 變換對非高斯分布概型的數(shù)據(jù)進(jìn)行 描述和模擬，而不是傳統(tǒng)方法中的 線性變換，充分考慮了在單一縱波 阻抗值對應(yīng)的孔隙度范圍存在一定 標(biāo)準(zhǔn)偏差的事實(shí)。
縱波阻抗反演結(jié)果可靠性分析。 地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演首先得到的是三維 工區(qū)的縱波阻抗體，縱波阻抗反演 的的質(zhì)量直接決定整個(gè)研究流程的 質(zhì)量。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的特點(diǎn)是分 辨率比較高，但是要保證分辨率是 在確定性反演的基礎(chǔ)上得到提高 的，因?yàn)榇_定性反演能忠實(shí)的反映 地震的信息，所以地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演 的縱波阻抗的結(jié)果應(yīng)該與A、B兩口井 參與約束后的縱波阻抗整體特征沒 變，但增加了細(xì)節(jié)上的變化，說明 井的約束有效提高了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反 演的分辨率。確定性反演的縱波阻 抗的結(jié)果在整體地質(zhì)規(guī)律上有較好 的可比性，才能保證地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在 融入測井、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種高頻信息 后是符合地震約束的。
另外需要額外注意的是井約束在 地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演中的作用。地質(zhì)統(tǒng) 計(jì)學(xué)反演中地震頻帶范圍內(nèi)的信息 來自地震數(shù)據(jù)，高于地震頻帶范圍 的信息則來自于井，所以地質(zhì)統(tǒng)計(jì) 學(xué)反演中井參與或不參與約束時(shí)的 變化應(yīng)該是高頻部分細(xì)節(jié)的變化， 如若不然，我們則需要結(jié)合研究工 區(qū)的特點(diǎn)考慮井震差異大的原因， 如測井資料是否可信，地震資料振 幅是否真實(shí)，地震振幅空間歸位是 否準(zhǔn)確等。
成果與應(yīng)用
一般來說，反演的結(jié)果不僅保 留了地震中的有效信息，融入了測 井、統(tǒng)計(jì)學(xué)、地質(zhì)等多方面信息， 而且對于地層變薄引起的調(diào)諧效 應(yīng)，子波旁瓣干涉等地震資料中影 響振幅解釋的現(xiàn)象，在反演后能夠 得到有效地消除或改善。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演得到一個(gè)三維的 縱波阻抗數(shù)據(jù)體，在巖石物理分析 的基礎(chǔ)之上通過協(xié)模擬可以得到三 維的等效孔隙度數(shù)據(jù)體。等效孔隙 度是通過地震的方法研究儲層物性 的一個(gè)重要概念，它可以代表微裂 縫、溶孔和溶洞等不同類型孔隙在 地震尺度的綜合效應(yīng)，所以對等效 孔隙度體的解釋也需要緊密結(jié)合鉆 井資料。
等效孔隙度體能準(zhǔn)確描述儲層的 儲集性能。研究工區(qū)中有一口井認(rèn) 識相對明確，投產(chǎn)情況穩(wěn)定，生產(chǎn) 過程中壓力隨生產(chǎn)油量穩(wěn)定下降， 目前一致認(rèn)為鉆遇典型的定容型儲 層。利用物質(zhì)平衡法計(jì)算井區(qū)縫洞 系統(tǒng)的儲積能力為22.7萬噸，等效 孔隙度體計(jì)算石油儲積量約為21.9萬 噸，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算所得成果 與物質(zhì)平衡法計(jì)算十分接近。其它 多口井兩種方法所得井區(qū)可能的石 油儲積量也都較為接近。
殼儲層、灰?guī)r致密層，然后再到 深部潛流帶儲層這一巖溶體系，十分 利于研究各縫洞單元的空間組合配置 和連通性，充分支持和拓展了地質(zhì)人 員對本研究區(qū)的認(rèn)識。通過三維空間 數(shù)據(jù)體雕刻，對儲層的空間展布和規(guī) 模十分直觀，在井位設(shè)計(jì)和跟蹤時(shí)也 得到了充分的應(yīng)用。
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