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1、 油气藏综合描述一体化解决方案 郎晓玲郎晓玲 2004年年5月月帕拉代姆技术（北京）有限公司帕拉代姆技术（北京）有限公司conditions conditions 地层描述、构造特征描述、储层的岩性及厚度、储层地层描述、构造特征描述、储层的岩性及厚度、储层物性参数的变化趋势及规律、油气藏内幕评价包括物性参数的变化趋势及规律、油气藏内幕评价包括 油藏油藏的几何形态及其分布、流体性质、流体分布及含油气面积的几何形态及其分布、流体性质、流体分布及含油气面积。 reservoir geometry & distributionreservoir lithology&pore fluid

2、reservoir seal effectivenessreservoir properties油气藏综合描述的目的油气藏综合描述的目的reservoir characterizationintegration ofdisciplinesvisualization interpretation& modelingpetrophysics &rock physicsseismic amplitude to reservoirpropertyseismic velocityto pore pressuregeophysicsengineering油气藏综合描述一体化技术方案geop

3、hysics-velocity determination-avo and elastic inversion-seismic attributes-reservoir geometry, attenuationspatial modeling-geostatistics-neural network well log predictionpetrophysics &rock physicspetrophysics & rock physics-shear wave estimation-poissons ratio determination-fluid substituti

4、on modelinggeophysicsspatial modeling3d geobody prospecting-by seed point connectivity-by cross plot zonationvisualization-voxel-based-multi-volume and multi-data-seismic and reservoir scale-with well planningclassification-by cross plot region-by waveform shape (neural network)-maps, zones, or volu

5、mescalibration-time to depth-velocity-wavelet and reflectivity-with field test dataclassification3d geobodiesvisualizationten-a1spildcalibration油气藏综合描述一体化技术方案井位建议井位建议目标优选目标优选三维可视化解释三维可视化解释综合油藏描述与评价综合油藏描述与评价 地震相分析地震相分析波阻抗反演及砂体预测波阻抗反演及砂体预测构造建模及背景速度模型建立构造建模及背景速度模型建立井资料预处理及构造解释与变速成图井资料预处理及构造解释与变速成图trace

6、-to-target一体化工作流程一体化工作流程油气藏综合描述一体化工作流程油气藏综合描述一体化工作流程以以 相干体处理、透明度叠加断层解释和三维可视化断层解释 基于波形的层位自动追踪解释 多属性数据体的地震相划分 储层反演处理和横向预测 等技术为手段等技术为手段 充分体现一体化解决方案充分体现一体化解决方案 该流程是一个综合解决地质问题的过程，充分体现了先解释断层、再落实构造、后评价储层的总体工作思路。油气藏综合描述一体化工作流程油气藏综合描述一体化工作流程基于波形的自动追踪解释技术基于波形的自动追踪解释技术 地震反射面寻找最优的波形地震反射面寻找最优的波形相关，自动拾取过程中的相关性相关，

7、自动拾取过程中的相关性分析是基于波形而非振幅，因而分析是基于波形而非振幅，因而不易出现窜轴现象。自动拾取过不易出现窜轴现象。自动拾取过程对振幅的变化不敏感。程对振幅的变化不敏感。层位解释层位解释 基于体的全三维构造精细解释基于体的全三维构造精细解释t5反射层立体显示反射层立体显示 具同生断层性质基底断裂呈北东东向近平行排列，控制了次级断裂的形成和发展沉具同生断层性质基底断裂呈北东东向近平行排列，控制了次级断裂的形成和发展沉积。积。工区构造特征工区构造特征基于体的全三维构造精细解释基于体的全三维构造精细解释complex trace & time seriesdirectional at

8、tributesdip azimuth照明体 分频处理discontinuityuser defined储层预测核心技术储层预测核心技术-地震属性分析地震属性分析取得成果所采用的主要技术方法 分频处理属性可将地震振幅和属性数据转换成更为清晰的地下地质图像，识别薄层或能量衰减区。将各地震道分解成不同的频带成分，有助于突出复杂的断裂体系以及储层的分布特征。分分频处理频处理它采gabor-morley子波，分频处理分频处理储层预测核心技术储层预测核心技术-地震属性分析地震属性分析f1f2f3f4f5seismicattribute volumezt1t1t1t1t1overlapping z fre

9、quencycubes“gabor-morlet” waveletsxfyddiagram modified from march 1999leading edge article 谱分解的结果，将每一输入地震道分解成多个结果地震道，各结果地震道对应于一定的频带范围。此时变频谱分解过程可以不同的频带来映射地质体的地下特征，因此地层的厚度和能量衰减区可以更容易地被识别出来。 分频处理分频处理spectral decompositionspectral decomposition10 hzspectral decomposition20 hzspectral decomposition25 hzs

10、pectral decomposition30 hzspectral decomposition35 hzspectral decomposition40 hz 利用属性进行定量地震相分析，传统的方法都强调井的作用，即井标定与井样本的监督。这在无形中就假定有限井点的类别代表了整个工区的所有类别，而没有井点以外的地震相存在，这显然与事实不符。 那么，如何评价地震信号的总体变化程度呢？ 可以认为任何与地震波传播有关的物理参数变化都反映在地震道波形的变化，可以使用样点值随时间的变化来刻画和衡量地震道波形变化。储层预测核心技术储层预测核心技术-地震相分析地震相分析signal flow: input

11、outputsynapseinput seismicintervaloutput tracessynapsesdendritescell bodyaxonwhat are basic neural networks?trace shape analysisclassified with neural network technology12 classeschannelclasses 6-9well 2well 4multi-attribute classification & interpretation of high resolution reservoir properties

12、normal faultstrace shape analysisclassified with neural network technology12 classeswell 2well 4three major families of seismic faciesmulti-attribute classification & interpretation of high resolution reservoir propertieslightscapea seismic attribute that resembles topography when viewed as time

13、 slices or attribute mapsgenerated using dip and azimuthfeatures perpendicular to the illumination are enhanced and features parallel to it are suppressed储层预测技术储层预测技术-照明技术照明技术 通过对地震数据体进行不同方位的照射，可提高对断层和地质体特征边界的识别程度。通过变换照明的倾角和方位，可更加仔细地观察地质体的断层和河道特征。h36 砂砂 层层 组组 振振 幅幅 可可 视视 化化 解解 释释h36 砂砂 层层 组组 波波 阻阻 抗

14、抗 可可 视视 化化 解解 释释 h36砂层组波阻抗可视化的沉积相解释砂层组波阻抗可视化的沉积相解释 低低伽伽玛玛值值分分布布区区 中低伽玛值分布区中低伽玛值分布区h36 砂砂 层层 组组 伽伽 玛玛 可可 视视 化化 显显 示示 在波阻抗与伽玛交会结果图上，我们可以将关心的区在波阻抗与伽玛交会结果图上，我们可以将关心的区域定量的圈定出来，同时可以将符合圈定结果的数据发射域定量的圈定出来，同时可以将符合圈定结果的数据发射到到voxelgeo中处理中处理voxelgeohn下图为用伽玛约束过的低速砂岩平面分布图，这些低速砂岩具有下图为用伽玛约束过的低速砂岩平面分布图，这些低速砂岩具有伽玛伽玛95

15、以及速度以及速度5000的双重属性，是有利于油气储集的砂岩的双重属性，是有利于油气储集的砂岩hn设设 计计 井井 位位 的的 振振 幅幅 可可 视视 化化 h h3 34 4h h3 36 6h h3 35 5h h3 34 4h h3 35 5h h3 36 6p1井 x:19700627x:19700627y:3607375y:3607375砂体充填结构反射特征砂体充填结构反射特征gr数据体三维可视化效果数据体三维可视化效果x井井ph-6井井cl-:2662ppmx井井y井井p11砂体：呈席状分布砂体：呈席状分布stratimagic在某三维工区中的应 用地震相图地震相图 stratima

16、gic提供的自组织的神经网络算法进行迭代运算stratimagic在某三维工区中的应用结果分析结果分析 经测井相分析，此块为浊积扇体。其中d7、d11井以含砾砂岩为主，与灰色、深灰色泥岩不等厚互层，为内扇；d9、d8、d12以中-细砂岩为主，与灰色不等厚互层，为中扇。这表明stratimagic采用人工神经网络算法对地震道波形分类的地震相与实际沉积相有很好的吻合。国外油藏描述的实例 油田概况油田概况 拉帕尔玛油田位于委内瑞拉 maracaibo盆地西南角，该油田1999年6由阿根廷的 tecpetrol公司进行开发，当时 lpt-1x 探井在海平面下8687英尺处mirador地层钻遇高产油层

17、。后来钻探lpt-2扩边井，进一步证实了在mirador油藏具有非常可观的石油储量。 多属性体分类实例多属性体分类实例 b lpt-3 lpt-4 lpt-3 lpt-4 a lpt-3 lpt-4 lpt-1x lpt-2 crs-1x m1 5 km n w e 2000年进行了190km2 三维地震采集。在南北向背斜构造的顶部总共五口探井完钻之后，开始实施开发钻探。沉积背景：河流相沉积物沉积难点：复杂地层组合快速相变主要目的：综合地震属性分析对mirador i 大套砂岩储层进行更加精确的地震地层学解释和流体预测。方法：方法：应用应用seisfacies多属性地多属性地震相分类技术。震相

18、分类技术。 impedance 10,000 50,000 250 -250 f l u i d f a c t l lpt-3 井流体替换的流体因子与波阻抗交汇井流体替换的流体因子与波阻抗交汇图图 油砂:负高流体因子和中等波阻抗值。水砂:流体因子在零值附近，平均波阻抗略高于油砂。泥岩:高的波阻抗和更高的流体因子。油砂水砂泥油砂水砂泥岩 l p t-3 l p t-4 l p t-3 l p t-4 a l p t -3 l p t -4 l p t -1 x l p t -2 c r s -1 x m 1 5 k m n w e m1 层：层：3d自自动。动。三维多属性地震三维多属性地震相分

19、类基于样点相分类基于样点到样点的方法，到样点的方法，它对层段定义的它对层段定义的敏感性不及对地敏感性不及对地震道波形分析的震道波形分析的敏感性。敏感性。 m1：-20+64ms 锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟 #1 锟锟, 锟锟斤斤拷拷锟锟借借抗抗, 锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷 锟锟街街达达拷拷锟锟斤斤拷拷zonation 锟锟斤斤拷拷系系 锟锟斤斤拷拷锟锟 锟锟斤斤拷拷锟锟 锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷锟锟 #2 锟锟斤斤拷拷锟锟 , 锟锟斤斤拷拷锟锟借借抗抗, 锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷,锟锟斤斤拷拷锟锟斤斤拷拷 锟锟斤斤拷拷锟锟街街凤凤拷拷锟锟pca

20、 锟锟斤斤拷拷系系 锟锟斤斤拷拷锟锟 锟锟斤斤拷拷锟锟 a b 锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟s 锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟 三维多属性体分类工作流程三维多属性体分类工作流程 8,000 14,000 -20,000 20,000 imp e d a n amplitude -6,000 6,000 -20,000 20,000 fluid famplitude a b 由黑色实线连由黑色实线连接的矩形点接的矩形点 为聚类为聚类节点的位置。注意节点的位置。注意交汇图上红色和棕交汇图上红色和棕色的地震相类色的地震相类 黑色黑色椭圆轮廓线内对应椭圆轮廓线内对应着振幅和流体因子着振幅和流体因子为为 负高异常值的样负

21、高异常值的样点。点。振幅与流体因子交汇图振幅与流体因子交汇图 8,000 14,000 -20,000 20,000 imp e d a n amplitude -6,000 6,000 -20,000 20,000 fluid famplitude a b 紫色椭圆紫色椭圆:对对应于高阻抗应于高阻抗，同时红色，同时红色地震相类地震相类(蓝蓝色椭圆内色椭圆内)具具有中等阻抗有中等阻抗值，结合测值，结合测井分析，红井分析，红色地震相解色地震相解释为含油砂释为含油砂岩储层。岩储层。交汇图显示分类结果交汇图显示分类结果振幅与声波波阻抗交会图 lpt-4 sp lld sand base sand t

22、op lpt-3 sp lld sand base sand top a w e 过 lpt-4 生产井主侧线inline 329 注意从含水井向东（上倾方向）存在黄色地震相段和变厚的红色地震相层段。它表明在这一构造高部位具有良好的储层特性。inline 333 穿过 lpt-3 含水井位置分层压缩方法计算 lpt-3 sp lld sand base sand top w e b 2 km n l p t-3 l p t-4 l p t-2 l p t-1x 由黑线圈出的由黑线圈出的北东北东-西南向黄色西南向黄色地震相带。解释为地震相带。解释为含油砂坝含油砂坝. 白线圈出的北西白线圈出的北西

23、-南东向红色地震南东向红色地震相带，解释为河道相带，解释为河道。 地震相分类数据体（用分带压缩法计算）沿地震相分类数据体（用分带压缩法计算）沿m1下下32ms层位切片层位切片a b 黄色地震相显黄色地震相显示为全透明，而其示为全透明，而其它地震相显示为半它地震相显示为半透明方式。透明方式。 北东北东-南西向黄南西向黄色色-红色地震相带红色地震相带,该相带上完钻三口该相带上完钻三口生产井。生产井。 含含水井位于该相带西水井位于该相带西面的蓝色地震相区面的蓝色地震相区。 地震相分类的空间地震相分类的空间分布分析证实了其分布分析证实了其绝大部分位于解释绝大部分位于解释为砂坝的北东为砂坝的北东-南南西

24、相带，但仍受构西相带，但仍受构造背景控制造背景控制.多属性数据体分类的地层模型多属性数据体分类的地层模型分带压缩法计算出的地震相体的三维显示分带压缩法计算出的地震相体的三维显示 2 km n lpt-3 lpt-4 lpt-2 lpt-1x 也证实了横穿砂坝的北西-南东向河道确实存在。主成分分析法计算的地震相体切片32ms a b 5 km n 两 幅 图 都和m1层等值线图叠合。注意多数生产井位于振幅异常体的外面。同时生产井钻遇的北东-南西相带在常规振幅图上看不到。地震相数据体切片常规振幅图切片?near & wide angle stackangle plotcolor-coded

25、 angle plotseismic amplitudeprospect indicator国外油藏描述的实例展示国外油藏描述的实例展示目标评价目标评价identify the prospectsmap the prospectsinterpret the horizonsisolate the prospects(3d propagator)交会图技术在油藏描述中的应用交会图技术在油藏描述中的应用如何对目标体做图？如何对目标体做图？shalewet sandgas sand (sw=15%)gas sand (sw=50%)petrophysical analysis of well dat

26、a交会图技术在油藏描述中的应用交会图技术在油藏描述中的应用如何搞清岩性的三维空间分布？如何搞清岩性的三维空间分布？lithology 3d distributionlmr of seismic inversioncrossplot of lmrcolor on sectionlithology 3d distribution ?correlation of reservoir facies with propertiesfacies cubeporositypermeabilityfluid saturationporosity volumerock property heterogeneit

27、yseismic amplitudevariation inside of the channellmr sectionscrossplot of lmr弹性反演及交会图分析技术在油藏描述中的应用叠前叠前avo技术技术 avo是一种通过分析是一种通过分析cdp道集中反射系数随入射道集中反射系数随入射角角 (炮检距炮检距)而变化来研究地下岩性的地震方法。而变化来研究地下岩性的地震方法。 借助于借助于zoeppritz方程或近似式，对方程或近似式，对cdp道集反道集反射振幅的变化作最小平方拟合，直到理论与观测值很射振幅的变化作最小平方拟合，直到理论与观测值很好的拟合为止。最终可以导出好的拟合为止。

28、最终可以导出泊松比、拉梅常数、体泊松比、拉梅常数、体积模量、切变模量和杨氏模量积模量、切变模量和杨氏模量等等弹性参数，进而进行弹性参数，进而进行岩性识别。岩性识别。voxelgeovoxelgeo叠前多属性反演技术及其流程叠前多属性反演技术及其流程_avo反演反演why prestack inversion (avo分析）分析）?更多的信息更多的信息 （多种（多种avo属性）属性）(1) p-wave reflectivity ( vp/vp)(2) s-wave reflectivity ( vs/vs) avo 属性可以直接预测岩性和油气性质属性可以直接预测岩性和油气性质.avo属性进一步

29、反演成阻抗数据和弹性数据属性进一步反演成阻抗数据和弹性数据定量描述油藏性质和油藏厚度等定量描述油藏性质和油藏厚度等叠前多属性反演技术及其流程叠前多属性反演技术及其流程_avo反演反演 geolog log calibration & petrophysical analysisvoxelgeo visualization &interpretationvanguardai inversion & log property modelingprobe avo inversion, analysis & modeling叠前叠后联合进行弹性反演叠前叠后联合进行弹性反

30、演叠前叠前/叠后联合反演技术及其流程叠后联合反演技术及其流程probe/vanguard弹性反演技术的应用弹性反弹性反演技术：演技术：根据avo理论，零偏移距（或小偏移距）剖面可近似视为ai的函数，它与岩石的密度和纵波速度有关。通常，声阻抗对油层反映不敏感，因此，只用ai阻抗经常不能很好识别油气。ii、iii类气藏，大偏移距地震振幅变化明显，为了充分利用不同偏移距的avo信息，引入了弹性反演：ei ( ) = vptan vs(-8ksin (1-ksin弹性反演与入射角有关，它包含了岩性和avo的信息。trace to reservoir property-elastic inversion

31、run aki & richards avo inversion to obtain p and swave reflectivitiesr( ) 1/21 4 vs2/vp2 sin2 / + 1/2cos2 vp/vp 4vs2 / vp2 sin2 vs/vs where: represents average density across the interfacevp represents average compressional velocity across the interfacevs represents the average shear wave veloci

32、ty across the interface, vp, vs represent the difference in respective property across the interfacetrace to reservoir property-elastic inversionbuild background 3d models using geostatistics toconstrain inversion of avo reflectivities to impedance.note: shear wave data background model for this gom

33、 example obtainedfrom mudrock line relationship,trace to reservoir property-elastic inversionperform inversion of p and s wave reflectivities to p and s wave impedances using model constrained sparse spike inversion.this process generates estimates of p-wave (ip) and shear wave (is) impedance.trace

34、to reservoir property-elastic inversionuse seismic attribute calculator to compute lames modulii using the following relationships.ip2 2is2 = , where is the incompressibility and is the density is2 = , where is the rigidity and is the density if the density is known, it can be used to isolate the la

35、me parametersfrom which the bulk modulus can be formed. the bulk modulus ( ) providesadditional discrimination powers for fluid types through the measure ofcompressibility. = - 2 /3petrophysical analysis?histogram showing cumulative ai distributions for 2 wells. can ai inversiondiscriminate brine sa

36、nds from hc sands? can lmr inversion do better?弹性反演技术的应用弹性反演技术的应用 -墨西哥湾墨西哥湾 trace to reservoir property-elastic inversionacoustic impedancelow impedance sands in vertical well and side track 3. vertical wellsands have strong hydrocarbon shows while st3 sands are primarily water sands.can we better discriminate between the two?vst3trace to reservoir property-elastic inversionbulk modulus (k) from lamda-mu rho inversionvst3bulk