时移前后储层差异分析

时移地震技术用于油藏监测的核心问题是如何正确合理地解释地震资料的差异变化,查明地下油藏的变化和剩余油的分布。合理的差异变化是地下流体驱替、地层温度和压力变化以及岩石物理特征变化的综合反映。时移地震属性差异分析是在进一步压制地震拟合数据噪声的基础上,分析储层物性参数的变化趋势,从而指示油田开发后该区域储层参数的变化;指导建立油藏动态模拟模型,使数值模拟反映的结果更接近真实的地下油藏开采情况。

9.3.4.1地震匹配数据的可靠性分析

如图9.43所示,通过匹配数据剖面与其差异剖面的对比分析,标志层(T0层)匹配良好,为差异分析创造了条件。对于差异剖面,虽然在标记层有一些信息,但差异远小于目标层。因此,匹配的地震数据基本上可以用于目的层段的属性差异分析。

图9.43时移前后匹配数据和差异数据地震剖面对比

此外,虽然匹配数据主要用于匹配时移前后标志层的振幅、频率和相位,但对下伏目的层的地震参数也有一定的损害。如图9.44所示,I油组上部储层时移前后地震数据的频率和相位属性基本没有差别..因此,时移属性差异分析主要集中在振幅地震属性上。

图9.44时移前后匹配数据的振幅、频率和相位属性对比及其差异属性。

9.3.4.2属性差异分析的基本思想

常规属性差异分析主要有两种方法:(1)直接从差异数据体中逐层提取属性;(2)从匹配数据体中提取属性,然后进行差异分析。如图9.45和图9.46所示,直接从差分数据体提取的平面属性和直接从差分数据体提取的剖面属性中,总有许多随机扰动和没有任何地质意义的差分异常。

因此,通过实际应用分析,认为在匹配数据上分别提取沿层属性或计算体属性,然后进行差异分析,可以有效减少数据直接点对点差异的误差,同时可以有效压制噪声,放大差异特征。

图9.45两种方法提取的差异属性比较

图9.46两种方法提取的不同属性剖面对比(上图为体积属性数据差分得到的剖面,下图为地震数据差分得到的剖面)。

图9.47 A26井测井曲线及沉积相

图9.48 A26井的差异剖面。

图9.49实验区累积注水量等值线图

9.3.4.3属性差异特征的分析和说明

为了更好地认识时移地震差异的特征,这里将以“点-线-面”的形式来分析时移地震差异。从上面的分析可以知道,时移差异可以用属性差异和体属性差异来更好的分析,时移地震差异将基于体属性差异数据来分析。

(1)典型井分析

在典型井的分析中,从时移前后匹配的地震属性中提取反射强度体属性,再从二次反射强度体属性中减去一次反射强度体属性,得到反射强度差异数据体,然后在此基础上分析典型井和典型剖面的差异特征。

1)井——A26:该井是目前生产井中含水饱和度变化最大的一口井。1993年9月投产。目前其累计产量和含水率较高,后期生产气油比稳定,说明井区地层压力维持较好,含气饱和度变化有限。因此,选择该井区作为典型的含水率变化井区。从A26井的沉积相和测井曲线分析(附图9.47)可以看出,1 ~ 2和4 ~ 6储层发育良好,物性较好。因此,A26井位置的时移地震差异应主要集中在I油组上段或下段的顶部..从图9.48中可以看出,A26井的差异主要集中在I油组上段和I油组下段的顶部,可以看出,单纯以水代油造成的差异在某些情况下是可见的。

2)注入水最多的井-A21:在S油田所有注水井中,A21是累积注入量最高的井(图9.49),因此选择该井作为典型的大注入井。从图9.50的单井沉积相和测井图可以看出,1 ~ 3小层的厚度和流体单元指数相近。而4、6小层厚度较大,但流动单元指数较小,因此可以确定1 ~ 3小层为主要注水流入层,即I油组上段为主要注水流入层。如果有差异的话,差异应该主要集中在I油组上段。从图9.51可以看出,A21井的差异主要集中在I油组上段。

3)井——A08,最早的注水井:该井于1995年2月转为注水井,是最早的注水井。目前这口井的注水速度保持一定的上升趋势,说明这口井附近吸水性较好,这口井和附近应该有明显的差异。从图9.52的差异剖面可以看出,A08井的差异主要集中在中上部,在四个小层附近差异明显。提取四个小层沿顶界面的平面差异图(图9.53),图中红圈为A08井所在位置。黄线是图9.52中剖面所在的位置,A08井附近有较大的异常区,很大程度上解释了A08井吸水性好的原因,因为这口井附近的连通性比较好。

图9.50 A21测井曲线和沉积相图

图9.51 A21井位差异剖面

从以上典型井的分析可知,时移差异确实存在,而且与储层厚度、储层流动指数有很大关系。典型井的分析表明,只要对测井资料、动态资料和地震资料进行全面细致的分析,就能获得较好的差异,做出较好的解释,从而为数值模拟提供高质量的时移差异。

图9.52 A08井的差异剖面

图9.53 A08井沿4个小层的顶界面,沿层差平面图。

(2)典型剖面分析

1)A20)A20井-C4井剖面:该剖面与A20-A21-A22-A23-A24-C2-C3-C4井连成一线,其中a 21井为注水井,注水时间较长,被A22-A23井之间的南北向断层隔开,A23井东部以边缘水推进为主。根据小层对比和流动单元划分,A20-A21-A22井注入水主要通过I油组上段向A22井和A20井推进,而A22井的方向连通性较好,因此可以认为A21-A22井之间注入水较多。然而,在A23-A24-C2-C3-C4之间,水体在C3-C4的底部,A23需要很长时间才能生产。因此,该段边水从II油组下部进入A23井和A24井。因此,在断层左侧(即A20井、A21井和A22井所在位置),I油组上段(图9.55中的红色区域)差异明显,而I油组下段几乎没有差异;断层右侧以边水驱为主,水来自C3-C4井,因此断层右侧I油组底部差异明显。在图9.55中,I油组底部(图9.55中的紫色区域)确实有明显的区域性异常,而I油组中上部也有一些异常,但异常主要集中在井附近,不像底部的异常那样具有很强的区域性。

图9.54a20-C4井连接剖面图

图9.55井连接井剖面差异图

2)A03-A30井剖面:该剖面(图9.56)为南北向,其中A08井、A21井和A30井为注水井。根据地层对比和流动单元划分,A08井注入水在第一油组上段中部和第一油组下段底部流动。地层对比表明A08井和A03井的差异应该主要在第一油组上段的底部。图9.57中白色区域的左侧显示A08井和A03井之间的差异集中在第一个油组的上段底部。A08井和A14井的差异应该集中在I储层上段和下段的中部和底部,图9.57中白色区域的右侧显示A08井和A14井的差异确实如分析的那样。A21井主要从I油组上部流入A26井和A14井,差异应该主要集中在I油组上部,图9.57中蓝色区域显示的差异集中在I油组上部,说明分析是合理的。

图9.56 A03-A30井连接井剖面图

图9.57 A03-A30井连接井剖面差异图

(3)平面差异分析

在以往的典型井和典型剖面中,直接从时移前后反射强度体属性的差异来分析差异,取得了较好的效果。接下来,我们仍将从体积属性数据中沿层提取属性,以进行差异分析。具体方法是从匹配数据中提取平均反射强度的体属性,然后从一次(1987)和二次(2004)平均反射强度的体属性中提取沿层平均能量属性,再从二次(2004)平均能量属性中减去一次(1987)平均能量属性,得到平均能量属性的差值。平均能量属性有正负之分。正表示第二次地震的振幅比第一次地震强,负表示第二次地震的振幅比第一次地震弱。

图9.58显示了四个目的层段的平均能量属性差异的平面分布特征。正负异常主要分布在三个区域,以研究区和A平台的一条次级断层为界,即J、C-E和B-D之间的区域。

图9.58(a)显示了整个I油组的时移地震差异。J区分布以正异常为主,C-E和B-D之间有局部正、负异常。

图9.58(b)显示了I油组上段储层的时移地震差异。在J区,中国东部和B-D之间以正异常为主,只有零星的负异常..

图9.58(c)显示了I油组下段储层的时移地震差异。J区是正异常分布区,B区和C区主要是负异常分布区。

图9.58(d)显示了四个子层中的局部地震可以分离的区域的时移地震差异。B和D之间的区域以正异常为主,C和E之间只有零星的正、负异常分布..

上述属性差异中的正异常表明第二次地震的振幅变强了,即砂层波速降低,阻抗差异增大。主要原因是:(1)开发过程中流体被置换,储层物性变好;(2)补液过程中,压力下降,出现“脱气”。

对于属性差中的负异常,说明第二次地震的振幅变弱,即砂层波速增大,阻抗差减小。主要原因是:由于油藏注水和边水推进,含水饱和度发生了很大变化。

总的来说,研究区目的层段的属性差异主要是正的,说明随着油藏的开发,砂层的波速降低,阻抗差异增大,反射振幅增大。

图9.58四个目的层的属性差异特征