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第43卷第1期物探化探计算技术Vol.43No.1 2021年1月COMPUTING TECHNIQUES FOR GEOPHYSIC A L AND GEOCHEMIC A L EXPLORATION Jan.2021
文章编号：1001-17492021)01-0015-06
田涛，李久，唐何兵，王波
（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452）
摘要：渤海湾盆地A油田浅层明化镇组河流相储层较为发育，针对河流相储层多期发育、横
向变化快以及非均质性强难以有效刻画的问题，开展了系统地研究。首先根据河流相储层的特
点明确了单河道砂体侧向叠置的四种标志：河道砂体顶面高程差异、主河道砂体厚度差异、不连
续河道间以及废弃河道；其次根据四种典型标志分别建立了地质模型并对其进行正演模拟从而
明确其地震相特征；然后综合考虑单河道砂体地震相特征及地质统计学规律进行单河道砂体的
划分；最后通过生产动态及岩石物理参数验证划分结果并对划分结果进行修正。单河道砂体的
划分对油田剩余油挖潜具有重要意义，有效指导了研究区注采井网的部署，同时对类似油田储层
精细研究及剩余油分布预测都有较好的借鉴作用。
关键词：河流相储层；识别标志；地质模型；地震相；生产动态
中图分类号：P631.4文献标志码:A DOI：10.3969力.issn.1001-1749.2021.01.03
0引言
近年来渤海湾盆地渤海油田一举成为中国最大的海上油田，也是继长庆、大庆之后中国的第三大油田。目前渤海油田有三分之二的探明储量分布在新近系馆陶组和明化镇组河流相储层中，由于河流频繁的迁移改道、河流相储层的非均质性极强[1—2]，因此准确预测有效储层的发育范围甚至储层内部的隔夹层，成为开发人员面临的一大难题。一方面要预测出沉积体的展布规模和分布范围，从而准确计算储量规模；另一方面要预测出储层物性的横向变化规律甚至隔夹层的展布范围，从而制定合理高效的开发方案。零点在线
经过多年的勘探开发，渤海油田已经形成了一套比较完善的河流相砂体描述技术和储层精细预测方法，
通过叠后反演、90。相移、道积分等技术可以准确刻画河流相储层的空间展布规律，但对于尺度小的单河道砂体或河道内部非均质体的识别与描述还存在一定的难度。笔者基于前人单河道砂体研究的基础上[3—5]，首先明确了单河道砂体识别的主要标志，其次建立了相应的地质模型并对地质模型进行正演模拟，然后根据地震相以及地质统计学结果进行单河道砂体的划分，最后采用油藏生产动态及岩石物理资料验证并修正划分结果（图1）。
1河道砂体的主要标志
根据曲流河的沉积特点和演变规律，河道沉积微相主要有主河道、决口扇、决口水道、天然堤、废弃
无铬钝化液收稿日期：2020-02-28
第一作者：田涛（1984—），男，硕士，工程师，主要从事地震资料解释及油田生产相关工作,E-mail： 。
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物探化探计算技术
43卷
图1 单河道砂体研究流程图
Fig. 1 Research flow chart of single
channelsandbodies
河道、河漫滩等。不同沉积微相中沉积体的规模和
类型具有较大的差异，因此准确预测河道沉积微相 是识别单一河道的关键所在，通过识别砂体类型和
主河道的侧向叠置关系实现单河道砂体的精细划 分，主要划分了以下几种模式[—7]:
粘土稳定剂1)河道砂体顶面高程差异。虽然都属于河道型
沉积，但是受各自沉积古地形、沉积能量的差别及河 流改道或废弃时间差异的影响，晚期河道与早期河
道会出现明显的差异(图2(a))。当两个河道在侧 向上具有一定的叠置时差异更加明显，深度较浅的 晚期河道往往对早期河道具有一定的切割作用，因
此通过切叠关系与河道砂体发育时间的横向变化可
以非常有效识别出单河道砂体。
2) 主河道砂体厚度差异。同一河道的砂体在横
向上应当具有相近的厚度，但不同河道的分流能力 受到水动力条件、古地形、物源供给等很多因素的影 响，这些因素的综合作用导致了不同河道砂体在沉 积厚度上具有一定的差异(图2(b))。因此，河道厚 度上的差异很可能就是不同河道单元的指示，可以
作为单河道砂体边界识别的标志。
3) 不连续河道间。大面积连片分布的砂体往往 是多条河道或同一河道不断侧向迁移摆动的结果,
在河道迁移和摆动过程中出现的分叉和改道现象将
留下河道间沉积物的踪迹(图2(c))，从已钻井来看 不连续河道间主要表现为泥岩夹薄层粉砂岩的特
征。因此沿河道纵向上不连续分布的河间砂体存在 代表了两条单一河道的存在，可以作为典型的单一
河道分界标志。
4) 废弃河道。在泛滥平原上，每次洪水事件河 曲外侧的凹岸产生掏蚀、河曲内侧凸岸发生沉积，曲
流河发生侧向迁移。每迁移一次都形成一个具有储
集能力的侧积体，洪水周期性的发生，侧积作用不断 进行，河湾曲率逐渐增加，河道长度不断增大，在某
一次洪水期，发生截弯取直。原河道形成废弃河道 沉积，废弃河道代表一个点坝的结束，废弃河道中的
沉积以泥或粉砂为主，因此也是单河道砂体边界识 别的重要标志(图2(d))。另外在测井资料上废弃
河道也有两种类型：①突弃型；②渐弃型。突弃型废 弃河道测井曲线表现为底部自然电位和自然伽马曲
图2 单河道砂体侧向叠置的典型标志
Fig. 2 Typical indicators of lateral overlay of single channel sand bodies
(a)河道砂体顶面层位高程差异；(b)河道砂体厚度差异；(c)不连续河道间；(d)
废弃河道
1期田涛，等：单河道砂体地震响应特征及精细描述17
线呈箱形或钟形；渐弃型废弃河道底部测井曲线和
突进型基本相同，上部废弃河道充填部位则表现为
齿状，反映砂泥交互充填。
2地震响应特征分析
根据单河道砂体识别的几个典型的标志分别建
立曲流河边界识别的地质模型，并对模型进行正演
分析，通过正演分析明确了不同典型标志下单河道
砂体的地震反射特征，从而更好地指导地震资料上单河道砂体的识别。根据本油田的实钻井情况，对明化镇组的泥岩和砂岩的速度和密度进行了统计，泥岩的纵波速度为2400m/s、密度为2.2g/cm3，砂岩的速度为2200m/s、密度为2g/cm3，以下各模型均采用此参数完成正演。
2.1不同期次砂体地震反射特征
根据上面所介绍的模式建立了正演模型（图3），模型中的两个河道砂体厚度基本一致，晚期河道的厚度为12m，早期河道的厚度为10m，但顶面深度相差5m，两个河道在横向上具有一定的叠置区域o选取50Hz雷克子波对其进行正演分析，从正演的结果来看，早期河道与晚期河道的地震响应基本一致，但早期河道的反射时间较晚期河道要长，在砂体叠置区域出现振幅减弱、频率降低甚至复波的现象。因此我们可以通过地震反射时间的差异来判断两期砂体的存在，同时根据地震反射波是否出现振幅减弱或频率降低等变化判断砂体的叠置区域。
2.2不同厚度河道砂体地震反射特征
模型中（图4）两个主河道的厚度具有较大差异，主河道1的厚度为6m，主河道2的厚度为12 m，两个河道在边部具有一定的叠置区域。选取50 Hz雷克子波对其进行正演分析，从正演的结果看，两个河
道的地震反射特征较为相似，河道的顶面反射时间和反射强度基本一致，但较薄的主河道1的地震反射频率相对较高，而较厚的主河道2的地震反射频率较低，在两个河道叠置区域振幅变化较小、砂底具有明显的上凸特征。因此，可以通过地震同向轴的“胖瘦”以及反射层位底面的变化，定性地判断单河道砂体的发育范围。
2.3不连续河道间地震反射特征
模型中（图5）两个主河道的砂体厚度为8m，横向上具有一定的距离，在两个河道之间为粒度较小的不连续河道间砂体。选取50Hz的雷克子波对其进行正演模拟可以看到，两个主河道具有较强的反
图3不同期次砂体地震反射特征
Fig.3Seismic reflection characteristics of
cao20sand body in different periods
图4不同厚度砂体地震反射特征
Fig.4Seismic reflection characteristics of sand
body with different thickness
图5不连续河道间地震反射特征
碱性锌锰电池Fig.5Seismic reflection characteristics between
discontinuous channels
射能量，主河道边部反射能量减弱，不连续河道间处振幅较弱、产状下拉，地震资料上可以有效的区分出两个河道砂体。
2.4废弃河道地震反射特征
模型中（图6）主河道1和主河道2的厚度均为8m，两个主河道横向上不直接接触，
在河道之间存
18物探化探计算技术43卷
图6废弃河道地震反射特征
Fig6Seismicreflectioncharacteristicsof
abandonedrivers
在着废弃河道。选取50Hz的雷克子波对其进行正演模拟可以看到，两个主河道的地震反射能量较强且反射特征总体一致。在废弃河道处地震波出现振幅减弱、频率升高的现象。实际应用时，这种模式下两个主河道是否连通仍然具有较大的多解性，但通过地质模式和地震响应特征的指导，可以将两个河道的边界定性的刻画出来，为砂体连通性以及河道进一步解剖提供借鉴。
3单河道的识别及应用效果
根据单河道砂体的地震响应特征、沿层切片并结合已钻井资料，可以大致地刻画单河道砂体的展布规模，但沿层切片上河道的宽度与选取的标具有较大的人为因素。为了降低人为因素的影响，本次研究将单河道砂体的地震响应特征、地层切片以及地质统计学手段结合起来，共同完成单河道砂体的识别。
3.1单河道砂体规模的确定
前人研究成果表明，高弯度曲流河的深度、宽度以及点坝规模具有一定的定量关系。Leader^对河道的宽度和厚度的关系进行了系统的研究，提出了著名的Leader公式：log w—1.541og A+0.83(w为河流满岸宽度犺为河流满岸深度)；Lorenz[-11]在研究单一曲流带宽度与满岸河道宽度关系时，得出以下的关系式L=7.44w101(犔为单一曲流带长度，w为河流满岸宽度)。应用公式计算出来的值不可能很精确，但是数量级没有问题，可以在对比过程中把握砂体的大体规模辅助进行单河道砂体的划分。
3.2应用
通过上面介绍的方法，针对A油田明化镇2号砂体开展了针对性的研究工作。首先通过地层切片技术将复合砂体进行定位，并在其指导下开展砂体发育范围的精细刻画。精细地层切片可以将复合砂体的整体范围刻画出来，在此基础上可以对单河道开展进一步精细研究；其次根据单河道砂体的地震响应特征对复合砂体中河道叠置区域进行识别和划分，如图7所示粉河道的顶面反射时间要明显小于黑河道，因此粉河道的发育时间较晚，对黑河道具有一定的切割作用，因此应为不同期次砂体横向叠置的模式。同样C15井南侧表现为两个独立的强反射之间反射能量变弱频率升高的现象，且强地震轴表现为“一胖”、“一蝆”，因此应为不同厚度河道砂体侧向叠置的模式；然后通过地质统计学规律计算点坝的发育范围，图7中C13井右侧的点坝，根据已钻井的厚度预测该点坝的满岸深度为7 m，从而计算出满岸宽度约为135m，点坝长度约为1054m；最后综合参考地层切片、单河道砂体地震响应特征以及地质统计学规律，划分了若干个单河道砂体。
从划分的结果来看，单河道砂体与已钻井的物性参数具有较好的对应关系，河道主体部位泥质含量和渗透率等参数相近，河道边部物性变差泥质含量较重，孔隙度和渗透率变差。另外，已钻井的生产动态也充分说明了单河道砂体划分的合理性，如果注水井位于单河道砂体边部，则注采井组驱油效率偏低，注水能力受限，周边生产井能量得不到有效补充。图7(b)中C5井为一口注水井，从最新的划分结果来看，该井位于主河道边部，储层的连通性较差，因此周边生产井的能量得不到有效地补充，含水率普遍较低；如果注水井位于主河道砂体上，注水井的驱油效率较高，周边井的生产效果较好，含水率也较高。图7(b)中C15井也为一口注水井，该井正好位于主河道上，周边井的能量都较为充足且含水率普遍较高。通过生产动态资料可以较好地验证单河道砂体的划分结果，并且根据动态资料对河道砂体的划分进行调整。另外通过单河道砂体的划分，可以有效指导砂体的井位部署，使注采井网更加合理，油田得到高效开发。
4结论及认识
笔者通过多种技术的组合应用成功划分了单河道砂体，在A油田的剩余油挖潜中取得了较好的效果，主要有以下几点认识
：
1期田涛，等：单河道砂体地震响应特征及精细描述19
.矿体边部;
I-54
含水率(%)
駐水井C15位
于砂体之上
图7明化镇2号砂体单河道划分结果
Fig.7Single channel division of nm2sand body
(a)单河道划分与渗透率泥质含量的关系；(b)单河道划分与含水率的关系
1)通过实地考察以及文献调研明确了单河道砂体侧向叠置的四种标志：①河道砂体顶面高程差异；
②主河道砂体厚度差异；③不连续河道间；④废弃河道，为后续工作的展开提供借鉴。
2)识别单一河道砂体边界的关键是建立正确的地质模型，基于单河道砂体叠置的四种标志，建立了河道间侧向叠置关系的地质模型，并在此基础上开展正演模拟工作，有力指导了单河道砂体切割关系的分析和认识。
3)以地震资料为基础，紧密结合地质一测井一油藏多个专业，验证并完善了单河道砂体的接触关系和连通性认识，为调整井部署和油田高效开发提供了有力的参考依据。
4)由于河道砂体极其复杂，地层切片、正演模拟、地质统计学等静态技术都存在较大的不确定性，实际工作中要不断根据新的钻探成果或生产动态资料进行修改和完善。
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