一种检测生物礁储层连通性的方法与流程

本发明属于石油勘探、开发领域，特别涉及一种生物礁储层连通性检测的方法。

背景技术：

生物礁以其良好的储集性能在碳酸盐岩油气田中占有重要的地位，其蕴藏的石油天然气资源一直是世界瞩目的宝贵财富。自20世纪70年代我国在川东建南二叠系发现第一个礁型气藏以来，这类油气藏就被相继发现和投入开发，随之生物礁型油气藏的研究备受关注。

在近几十年的研究中，随着地震技术的不断发展，针对生物礁储层预测，开展了多种方法手段的研究，其中包括礁相地震模式识别技术；地震属性分析及优选技术；神经网络波形分类地震相技术以及叠前叠后储层预测技术等。

地震模式识别技术是上世纪九十年代发展起来的一种利用地震资料进行储层预测的方法,其总体思路是通过对已知条件属性的分析来预测未知条件的属性。

地震属性分析是研究地震数据内部所包含的时间、振幅、频率、相位等属性特征。在这些属性中，部分属性对储层响应敏感，与岩性、深度和物性关系密切。根据这些地球物理性质的差异，借助适当的处理方法，分析和评价储层分布，是地震属性分析的理论基础。

地震相分析是地震波形特征的总和。地震道波形是地震数据的基本性质,它包含了多种相关信息，如反射模式、相位、频率、振幅等信息，是地震信息的总体特征。其变化对应了地震信号物理参数的变化，反映了地层或储层的岩性或物性的变化，而这种变化隐含在地震波形特征中。通过神经网络技术，对波形从一个采样点到另一个采样点的细微变化进行分类，结合地质、测井信息对相似的地震道赋予地质含义，利用地震波形特征和地震相处理可以对特殊沉积现象和特殊岩性体进行定性分析和预测。

叠后波阻抗反演法是从反射地震资料导出的一项反演技术,它把测井和地震资料结合起来进行综合分析,充分利用了测井纵向分辨率高、地震横向分辨率高 这两大优点,因此反演出的波阻抗剖面集地震剖面的横向连续可追踪性、测井资料垂向高分辨率性以及地质剖面的直观性于一体,为储层研究提供可靠的信息。

近些年也开展了叠前储层预测的方法研究，叠前资料比叠后资料包含更丰富的储层信息，有利于储层物性参数预测精度的提高。

针对现有生物礁储层预测技术，查阅了相关资料，在2010年专利《一种复杂礁滩储层预测方法》中，提出了一种复杂礁滩储层预测方法，它以地震相和沉积相为约束，在沉积相变线的控制下进行井间的插值与横向拟合外推，构造符合礁滩储层地质特征的块状初始波阻抗模型，通过测井约束地震反演来对地下岩层空间结构和物理性质进行求解，进而在地震相和沉积相的约束下进行储层的二次解释，精细描述礁滩储层的空间展布特征，使储层定量预测精度明显提高。

2012年肖秋红等在《石油物探》上发表“YB地区长兴组礁滩地震相精细刻画”，主要采用人工神经网络地震相检测技术，对地震波形进行分类，区分了不同沉积体。首先对YB地区长兴组进行了系统的相模式分析；然后利用地震相切片技术，分析了YB地区长兴组各沉积时期相带发育及迁移情况；最后进行地震相平面分析，并对各种参数进行试验分析。较好地划分出了YB地区长兴组各沉积相带，展现了生物礁滩的平面展布特征。该方法对生物礁平面展布进行了预测，但对其空间展布特征及发育规律还需进一步研究。

2010年胡伟光等在《物探与化探》上发表“川东北元坝地区生物礁识别”，综合多种方法对元坝地区的生物礁进行了识别，首先基于正演模拟结果和连井地震剖面，归纳总结了生物礁的地震响应模式；然后基于三维地震资料，识别了长兴组末期沉积地层的沉积相；最后基于三维地震数据体，应用波形分类技术、分频处理技术、相干体识别技术和古地貌恢复技术对长兴组生物礁的平面分布特征进行刻画。

以上各种地震预测方法是对生物礁储层平面及空间展布进行分析和研究，但预测到生物礁储层平面和空间展布后，要进一步对各个生物礁体或生物礁群之间的连通性进行分析，针对生物礁储层连通性检测的方法，查阅了相关资料，在2013年郭镜等在《四川地质学报》上发表的“五百梯长兴生物礁气藏储层连通性分析”文中，针对长兴组生物礁气藏连通性进行分析，通过分析气藏的气体性质和折算地层压力在静态上来判断气藏是否连通，再通过井间干扰测试在动态上描述气藏连通性的好坏，用来指导长兴生物礁气藏生产。

综上所述，可以看出，现有技术主要是针对生物礁储层的预测和精细描述， 而在生产开发中，由于生物礁储层非均质性强，气水关系复杂，对于生物礁体或生物礁群之间的连通性研究十分必要，可为后期生物礁储层储量计算以及开发井位部署提供重要依据。

技术实现要素：

本发明提供了一种检测生物礁储层连通性的方法，其包括以下步骤：1)根据三维地震数据体，对生物礁储层发育目标区进行频谱分析，确定所述目标区的频谱宽度以及主频值；2)依据所述目标区的频谱宽度，选取从低频到高频的至少三个选定频率，对所述三维地震数据体进行频谱分解，从而得到至少三个振幅谱数据体；3)依据所述目标区内的井资料确定井上的生物礁储层和非生物礁储层两种不同样本点所在的不同位置，对所述目标区的井的井旁道的振幅谱数据进行分析，然后根据所述样本点在所述选定频率下的振幅谱确定生物礁储层和非生物礁储层的振幅谱能量分界值；4)依据所述选定频率下的振幅谱能量分界值，对步骤2)中的所述振幅谱数据体进行滤值，以滤除小于或等于所述选定频率下对应的分界值的振幅谱数据体，保留大于所述选定频率下对应的分界值的振幅谱数据体；5)在剖面和平面上对保留的高于所述分界值的振幅谱数据体进行分析，以判断生物礁体和/或生物礁群的连通性，最终确定生物礁体和/或生物礁群的不连通范围。

本发明提供的技术研究思路，易于实施，可操作性强。通过使用本方法，可对生物礁体或生物礁群之间的连通性进行有效判断，解决了检测生物礁储层连通性的问题，填补了空白，并为后期生物礁储层储量计算以及开发井位部署提供重要依据，例如，可以大大提高了储量计算的准确率，降低了开发井位部署中遇水的风险。

生物礁储层以其良好的储集性能在碳酸盐岩油气田中占有重要的地位，其蕴藏的石油天然气资源一直是世界瞩目的宝贵财富。自20世纪70年代我国在川东建南二叠系发现第一个礁型气藏以来，这类油气藏就被相继发现和投入开发，随之生物礁型油气藏的研究备受关注。在对生物礁储层精细刻画基础上，为了更进一步研究生物礁体或生物礁群之间的连通性，发明了本方法。本发明应用前景广泛。

在一个具体实施例中，对步骤1)中的生物礁储层发育目标区进行频谱分析包括如下步骤：1-1)根据所述生物礁储层发育目标区的目标层段位置，确定包括生物礁储层发育目标区的主测线和横测线范围，以及目标层段所在的时间范围 的频谱分析参数；1-2)根据所述频谱分析参数对所述目标区地震数据进行频谱分解，确定所述目标区的所述频谱宽度和所述主频值。

所述目标层段位置可通过本领域的常规技术手段获得，例如通过井震结合进行合成地震记录标定来确定。地震资料可通过本领域的常规技术手段获得，例如地震资料处理技术(所谓地震资料处理，就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改造，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供直观的、可靠的依据和有关的地质信息)，所述地震资料即前述通过地震资料处理技术所获得的地震数据，用于后面各种数据分析。在进行频谱分析时，可以采用LANDMARK、EPS中的EPSimage等软件模块来完成，在本发明中采用的是EPS中的EPSimage模块来完成的。

在一个具体实施例中，相邻的所述选定频率值之间的间隔为3-20Hz。一般来说，以在一定的频谱宽度范围内，从低频到高频选取3-4个频率值为宜。

在一个具体实施例中，相邻的所述选定频率值之间的间隔为5-10Hz。

在一个具体实施例中，步骤3)中的振幅谱能量分界值通过如下步骤得到：3-1)通过选择生物礁储层发育部位和不发育礁储层且泥质含量低于20％的部位两种样本点对所述目标区的振幅谱数据体进行统计分析；3-2)对采样点上的振幅谱值分别求取每个选定频率下的生物礁储层段和非生物礁储层段的振幅谱的平均值；3-3)确定在步骤2)中所述选定频率值下，生物礁储层和非生物礁储层的振幅谱能量分界值，所述振幅谱能量分界值至多大于所述不发育礁储层且泥质含量低于20％的部位的样本点中的振幅谱能量的最高值的10％，和/或至多小于所述生物礁储层发育部位的样本点的振幅谱能量的最低值的10％。

对振幅谱数据体分别进行统计分析可通过LANDMARK、EPS中的EPSimage等软件模块来完成，在本发明中采用的是EPS中的EPSimage模块来完成的。

在一个具体实施例中，通过将每个选定频率下的振幅谱数据体中的小于或等于所述振幅谱能量分界值的振幅谱值设为零，以滤除步骤4)中的小于或等于所述选定频率下对应的振幅谱能量分界值的振幅谱数据体。

在一个具体实施例中，在平面上的判断包括：在所述选定频率下，若生物礁体和/或生物礁群间的振幅谱值大于零，则判定在所述频率下的生物礁体和/或生物礁群连通；若生物礁体和/或生物礁群间的所述振幅谱值等于零，则判定所述频率下的礁储层不相连；和/或在剖面上的判断包括：如果在所述选定频率值下，生物礁体和/或生物礁群间的振幅谱值大于零，则判定在所述频率下的对应的相 应厚度的生物礁体和/或生物礁群连通；如果在所述选定频率下，生物礁体和/或生物礁群间的所述振幅谱值等于零，则判定所述频率下的对应的相应厚度的礁储层不相连。

在一个具体实施例中，当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上不连通时，则不需要结合剖面水平判定，直接得到最终确定的所述生物礁体和/或生物礁群的不连通范围；当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上连通时，且当其在剖面上不连通时，则最终确定所述生物礁体和/或生物礁群的不连通范围；当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上连通时，且当其在剖面上连通时，则最终确定所述生物礁体和/或生物礁群的连通范围。

在本发明中的术语“主频”是指频谱曲线极大值所对应的频率。

在本发明中的术语“低频”和“高频”指频谱曲线上振幅＝0.707时对应的两个频率值。高频与低频之差就叫做频谱宽度。低频与高频的大小反映了地震波的绝大部分能量集中在哪一频率范围之内，依据不同研究地区，以及不同深度范围，频谱宽度以及低频和高频范围是有所不同的，所以才有本发明方法中的第一个步骤，即步骤1)，首先依据原始地震数据，对目标区域进行频谱分解，以确定该研究区域目标层段的低频和高频值。

本领域的技术人员容易理解，本发明中的术语“剖面”是本领域中地层纵剖面的一般称谓，即在垂直于地平面的方向上对地层进行切割获得的平面，为“剖面”。

本领域的技术人员容易理解，本发明中的术语“平面”是是本领域中地层横剖面的一般称谓，即在平行于地平面的方向上，在一定深度处，对地层进行切割获得的平面，为“平面”。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的检测生物礁储层连通性方法的流程图。本方法是根据地震资料和井资料结合分析，来判定生物礁储层的连通性的。

图2是对YB地区长兴组生物礁带目标区(主测线范围：1460-2100，横测线范围：2450-2850)，选取目的层段(2900ms-3100ms)进行频谱分析，得到的频谱曲线图。

图3是对YB地区选取井资料对所选定频率的生物礁储层段和非生物礁储层段进行两种样本点统计。其中，图3-A为YB27井在15Hz频率下的振幅谱剖面； 图3-B为YB27井在25Hz频率下的振幅谱剖面；图3-C为YB27井在35Hz下的振幅谱剖面；图3-D为YB271井在15Hz频率下的振幅谱剖面；图3-E为YB271井在25Hz频率下的振幅谱剖面；图3-F为YB271井在35Hz下的振幅谱剖面。

图4是对目标区内所述频率下各个井的生物礁储层段和非生物礁储层段的振幅谱值进行统计，并得到的所述各频率下不同样本点对应深度段的平均振幅谱值。

图5是根据图4获得的所述各频率下不同样本点对应的平均振幅谱值所作的柱状图分析，可直观地看到不同频率生物礁储层和非生物礁储层在振幅谱值上的分界值。其中，图5-A为所述15Hz频率下各井生物礁储层和非生物礁储层振幅谱值的柱状图，图5-B为所述25Hz频率下各井生物礁储层和非生物礁储层振幅谱值的柱状图，图5-C为所述35Hz频率下各井生物礁储层和非生物礁储层振幅谱值的柱状图。

图6是YB地区某礁带在使用该发明前与使用该发明后所得到的生物礁群平面分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

由图1可知，本发明主要是依据地震资料对生物礁储层进行振幅谱能量分解，依据井资料分析生物礁储层与非生物礁储层在振幅谱能量值上的分界值，通过分界值，对不同频率的振幅谱数据体进行滤值，最后对保留的不同频率的振幅谱数据体进行分析，精细解释，确定生物礁体和/或生物礁群不连通范围。包括以下步骤：

1)对生物礁储层发育目标区进行频谱分析，确定目标区频带范围以及主频值。

2)依据目标区的频谱宽度，选取从低频到高频的至少三个选定频率，对三维地震数据体进行频谱分解，从而得到振幅谱数据体。

3)对所述目标区内的井资料确定井选取生物礁储层样本点和非生物礁储层两种样本点，对井旁道的振幅谱数据进行分析，根据所述样本点在所述选定频率下的平均振幅谱值确定生物礁储层和非生物礁储层的分界值。

4)依据上述分界值，对步骤2)中的所述振幅谱数据体进行滤值，以滤除小于或等于所述分界值的振幅谱数据体，保留大于所述分界值的振幅谱数据体。

5)对保留的大于所述振幅谱能量分界值的振幅谱数据体进行分析，从剖面 和平面两个方面判断生物礁体和/或生物礁群的连通性，最终确定生物礁体和/或生物礁群的不连通范围。

其中，步骤1)所述的对生物礁储层发育目标区进行频谱分析，确定目标区频带范围以及主频值，包括以下步骤：

1-1)根据生物礁储层发育目标区的目标层段位置，确定包括生物礁储层发育目标区的主测线、横测线范围，以及目标层段所在的时间范围等频谱分析参数；

1-2)根据所述频谱分析参数确定所述目标区的所述频谱宽度和所述主频值。

例如，对于YB地区长兴组生物礁带目标区目的层段，通过钻井地质资料，确定生物礁储层的发育区，并通过井震结合合成地震记录来标定生物礁储层在地震剖面上的发育时间范围，最终选取2900ms-3100ms进行频谱分析，得到该目标区的频谱曲线图(图2)，根据图2显示，认为该目标区的层段主频为25Hz，频谱宽度(纵轴振幅值＝0.707时对应的两个频率值范围)在10-40Hz左右。

步骤2)所述的依据目标区频谱宽度，选取从低频到高频的几个主要频率值，对三维地震数据体进行频谱分解，得到振幅谱数据体，包括：

2-1)通过前述频谱分析得到的频谱宽度，从低频到高频以频率值间隔为5或10，选取多个频率值，例如3个或4个频率值；

2-2)依据选取的3个频率值，对三维地震数据体进行频谱分解，得到3个振幅谱数据体。

例如，根据步骤1)对YB地区长兴组生物礁带目标区的频谱分析，选定15Hz、25Hz、35Hz三个频率值，对三维地震数据体进行频谱分解，得到3个振幅谱数据体。

步骤3)对目标区内井位置对应的井旁道振幅谱进行分析，统计不同样本点的平均振幅谱的振幅谱能量分界值，包括以下步骤：

3-1)首先对目标区内井资料进行统计分析，选择两种样本点：一种是生物礁储层发育部位，另一种是不发育储层且泥质含量低的非生物礁储层部位；

3-2)对每个选定频率下的各个井上对应的样本点的振幅谱数据依照样本点要求分别进行统计分析。即首先对各井上生物礁储层和非生物礁储层所在深度范围按2米间隔提取采样点，然后对各采样点上的振幅谱值分别求取每个选定频率下的生物礁储层段和非生物礁储层段的振幅谱的平均值；

3-3)将各井不同频率两种样本点的振幅谱数据点进行柱状图分析，确定各频率下的生物礁储层与非生物礁储层的振幅谱的分界值。

例如，对YB地区的井资料进行统计，在井上选取生物礁储层发育部位作为储层样本点，选取不发育生物礁储层且泥质含量低于20％的部位作为非储层样本点，这样选择，是要消除泥晶灰岩等非储层岩性对储层特征的影响。以YB27井和YB271井为例(图3)，这两口井在长兴组上段顶部(YB27井：6247m-6390m；YB271井：6315m-6438m)都发育有生物礁储层，而在上段底部不发育储层(YB27井：6400m-6440m；YB271井：6444m-6524m)，且泥质含量低于20％，因此，其可作为储层段和非储层段两种样本点。

对各个井选取的储层段和非储层段的样本点按不同频率进行能量谱统计，分别求取各频率相对应的样本点对应深度段的平均振幅谱值(图4)。

对这些井的样本点可以按不同频率进行柱状图分析，如此可以确定各频率下的储层与非储层的振幅谱的分界值。

步骤4)所述的依据井上统计的振幅谱的分界值，对三维振幅谱数据体进行滤值，滤除非储层信息以突出储层信息，包括：

依据前面井上资料的分析以及得到储层与非储层在各频率下的平均振幅谱的分界值，分别对不同频率的三维振幅谱数据体进行滤值，将小于或等于分界值的区域(将其视为非储层区)的振幅谱值均设为零值，大于分界值的区域(包含储层区)的振幅谱值保持不变，得到新的不同频率振幅谱数据体，新的数据体滤除掉了非储层信息，更加突出了储层的信息。

步骤5)对保留的大于所述分界值的三维振幅谱数据体进行分析，从剖面和平面两方面判断生物礁体和/或生物礁群的连通性，最终确定生物礁体和/或生物礁群的不连通范围。包括以下步骤：

在平面上的判断包括：在所述选定频率下，若生物礁体和/或生物礁群间的振幅谱值大于零，则判定在所述频率下的生物礁体和/或生物礁群连通；若生物礁体和/或生物礁群间的所述振幅谱值等于零，则判定所述频率下的礁储层不相连；和/或在剖面上的判断包括：如果在所述选定频率值下，生物礁体和/或生物礁群间的振幅谱值大于零，则判定在所述频率下的对应的相应厚度的生物礁体和/或生物礁群连通；如果在所述选定频率下，生物礁体和/或生物礁群间的所述振幅谱值等于零，则判定所述频率下的对应的相应厚度的礁储层不相连。

当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上不连通时，则不需要结合剖面水平判定，直接得到最终确定的所述生物礁体和/或生物礁群的不连通范围。

当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上连通时，且当其在剖面上 不连通时，则最终确定所述生物礁体和/或生物礁群的不连通范围。

当所述生物礁体和/或生物礁群之间在所述平面上连通时，且当其在剖面上连通时，则最终确定所述生物礁体和/或生物礁群的连通范围。

实施例

以YB地区某号礁带为例，在研究的前期已对该区生物礁储层精细刻画，将生物礁发育范围进行了确定，认为该区发育一条完整的生物礁带。并在此基础上，布置了YB28井。但在后期研究中，发明人认识到长兴组气藏不存在统一的气水界面，不同礁体具有不同的气水系统，水体展布形态总体表现为边水或底水，YB28井钻井结果出水，对于该礁带布井带来难度，有必要对该礁带中各礁体或礁群的连通性进行进一步研究，通过本发明，将该礁带的连通性进行进一步分析，认为该礁带是由4个互不连通的礁群组成，YB28井所在礁群与西北部礁群不连通(图6)，在此研究基础上，部署了YB29-1井，钻井结果显示，与YB28井不是一个气水系统。大大降低了部井遇水的风险。