發(fā)布時(shí)間：2019-12-25所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要: 最大熵譜分析技術(shù)是對(duì)測井曲線進(jìn)行合成預(yù)測誤差濾波分析處理，得到頻率趨勢(shì)線(INPEFA 曲線)，運(yùn)用 INPEFA 曲線不同幅度的趨勢(shì)拐點(diǎn)來識(shí)別不同級(jí)次層序界面。通過對(duì)蘇北盆地溱潼凹陷南華區(qū)塊阜三段 GR 曲線進(jìn)行 INPEFA 處理，將阜三段 III 和 IV 油組劃
摘要: 最大熵譜分析技術(shù)是對(duì)測井曲線進(jìn)行合成預(yù)測誤差濾波分析處理，得到頻率趨勢(shì)線(INPEFA 曲線)，運(yùn)用 INPEFA 曲線不同幅度的趨勢(shì)拐點(diǎn)來識(shí)別不同級(jí)次層序界面。通過對(duì)蘇北盆地溱潼凹陷南華區(qū)塊阜三段 GR 曲線進(jìn)行 INPEFA 處理，將阜三段 III 和 IV 油組劃分為 13 個(gè) 5 級(jí)層序，進(jìn)而在 INPEFA 曲線所建立的等時(shí)框架內(nèi)對(duì)區(qū)塊內(nèi)距離相近的 3 口井進(jìn)行井間的砂體連通性對(duì)比，得出在小層中各有 2 個(gè)連通性較好的砂層和油層組。INPEFA 技術(shù)處理后的測井曲線可以提取出在常規(guī)測井曲線中隱藏的旋回趨勢(shì)特征，從 3 口井變化趨勢(shì)相近的 INPEFA 曲線來看，該區(qū)域的沉積環(huán)境變化大致相同，都是從水退到水進(jìn)的過程。
關(guān)鍵詞: 最大熵譜分析;INPEFA;層序劃分;溱潼凹陷;蘇北盆地
層序地層學(xué)自從發(fā)展成一門獨(dú)立學(xué)科以來，以其理論上的系統(tǒng)性、綜合性，尤其是應(yīng)用上的可預(yù)測性，為油氣田的勘探開發(fā)作出了重要貢獻(xiàn)，并產(chǎn)生了多個(gè)學(xué)派分支，其中就有以 GALLOWAY 為代表的以最大洪泛面為層序邊界的成因地層學(xué)。在劃分層序界面時(shí)，測井曲線是一項(xiàng)重要的識(shí)別依據(jù)[1]，而在溱潼凹陷南華區(qū)塊，因缺少地震資料，取心資料有限且不連續(xù)，露頭資料少，故使得運(yùn)用測井資料進(jìn)行層序劃分變得十分重要。但由于使用常規(guī)測井資料的極限性，且容易穿時(shí)，所以在取心資料有限、缺少地震資料的條件下，可以借助 INPEFA 技術(shù)，對(duì)常規(guī)測井資料進(jìn)行特殊的數(shù)學(xué)處理，將原始測井曲線中隱藏的地層發(fā)育趨勢(shì)以及沉積旋回等信息提取出來[2]，通過對(duì)INPEFA曲線不同級(jí)別趨勢(shì)形態(tài)和拐點(diǎn)類型的分析，確定不同級(jí)別的層序界面和洪泛面，以及判斷沉積環(huán)境的變化，進(jìn)行精確的高頻層序?qū)Ρ取?/p>
本文對(duì)蘇北盆地南華區(qū)塊阜寧組三段測井曲線進(jìn)行 INPEFA 處理，提取測井曲線所隱藏的周期性特征，完成了對(duì)阜三段四、五級(jí)高頻成因?qū)有虻木_劃分，判斷出該時(shí)期的沉積環(huán)境變化情況，進(jìn)而對(duì)局部地區(qū)相鄰的 3 口井進(jìn)行了精確的高頻成因?qū)有蚣吧绑w連通性對(duì)比。
1 區(qū)域地質(zhì)概況
南華區(qū)塊所處溱潼凹陷是蘇北盆地東臺(tái)坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，南以斷階帶與泰州凸起相接，東以小海、梁垛凸起與海安凹陷相隔，北與博鎮(zhèn)—吳堡低凸起相接，呈南斷北超的箕狀特征(圖 1)，凹陷面積約 1 200 km2 。
在 2010 年，通過對(duì)蘇北華東探區(qū)資源潛力的重新評(píng)價(jià)，得出溱潼凹陷油資源量為 10 800×104 t，分布于溱潼凹陷斷階帶、東部斜坡帶、西部斜坡帶上;油氣資源在層位上主要分布于阜寧組三段，其中溱潼凹陷阜三段資源量占溱潼凹陷總資源量的 29.86%。所以對(duì)阜三段進(jìn)行精細(xì)的層序劃分及對(duì)比，進(jìn)而分析該層位的砂體連通性及其中的沉積環(huán)境變化，對(duì)南華區(qū)塊的油氣資源勘探開發(fā)具有重要意義。
2 INPEFA 技術(shù)用于層序劃分與對(duì)比
2.1 基本原理
INPEFA 技術(shù)的第一步是進(jìn)行頻譜分析，首先利用最大熵譜分析對(duì)測井曲線進(jìn)行處理，來推算出最大熵頻譜分析估計(jì)值(MESA)，再由對(duì)應(yīng)的測井曲線真實(shí)值(RV)減去最大熵頻譜分析估計(jì)值得到數(shù)據(jù)差值(PEFA = RV-MESA)，這個(gè)過程就是預(yù)測誤差濾波分析，對(duì) PEFA 曲線進(jìn)行積分處理，得到了合成預(yù)測誤差濾波分析曲線 ( INPEFA)[3]。 INPEFA曲線的正負(fù)拐點(diǎn)代表了可能的洪泛面和層序界面。
INPEFA 曲線可以反映水進(jìn)水退的旋回性變化，而常規(guī)測井曲線旋回性變化不明顯。INPEFA 曲線的不同趨勢(shì)代表了不同的地質(zhì)意義(表 1)[4]，從右到左的負(fù)向趨勢(shì)反映基準(zhǔn)面下降、水體變淺、砂質(zhì)含量增加的反韻律變化，正向拐點(diǎn)(曲線由負(fù)趨勢(shì)變?yōu)檎厔?shì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn))代表可能的層序界面; 從左到右的正向趨勢(shì)反映基準(zhǔn)面上升、水體變深、泥質(zhì)含量增加的正韻律變化，表示水進(jìn)或洪積階段，負(fù)向拐點(diǎn)(曲線由正趨勢(shì)變?yōu)樨?fù)趨勢(shì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn))代表可能的洪泛面。
據(jù)南華區(qū)塊阜三段的錄井資料，該地區(qū)的巖性特征較為單一，均為砂泥巖互層，而在反映泥質(zhì)含量的變化方面，GR 曲線是測井曲線中效果最顯著的，所以本文使用 GR 曲線來進(jìn)行層序地層研究[5]。
2.2 利用 INPEFA 技術(shù)對(duì)阜三段進(jìn)行層序劃分
利用INPEFA測井旋回技術(shù)進(jìn)行單井層序地層的識(shí)別和劃分時(shí)，首先確定大級(jí)別的層序界面，然后在界定的層序界線內(nèi)進(jìn)行更為精細(xì)的層序劃分。
2.2.1 用 INPEFA 曲線識(shí)別阜三段 III、IV 油組界面
INPEFA 曲線不同的變化幅度對(duì)應(yīng)不同級(jí)次的旋回，用 INPEFA 技術(shù)對(duì)南華區(qū)塊的南華 2-17 井做合成預(yù)測誤差濾波分析(圖 2)。從圖 2 中可以得出，頻率趨勢(shì)線旋回形態(tài)特征明顯，圖中的紅色箭頭代表正向趨勢(shì)，黑色箭頭代表負(fù)向趨勢(shì)。從整體上來看曲線呈現(xiàn)出單一的正趨勢(shì)，從 III、IV 小層內(nèi)來看，曲線呈現(xiàn)出由負(fù)到正的趨勢(shì)。
所以從圖 2 中可以清楚地識(shí)別出 1 768.13 m 和 1 733.47 m 出現(xiàn)相同變化幅度的負(fù)拐點(diǎn)，為 Ef3 -III 油組的底部和頂部。界面在 INPEFA 趨勢(shì)線上非常明顯，充分體現(xiàn)了 INPEFA 技術(shù)精確度高、準(zhǔn)確性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
2.2.2 阜寧組三段 III、IV 油組精細(xì)地層劃分
根據(jù)阜三段 III、IV 油組的測井、錄井資料以及 INPEFA 曲線特征，在 III、IV 油組界線的控制下，結(jié)合沉積相序列的演化特征，進(jìn)行精細(xì)的五級(jí)層序劃分。INPEFA 曲線的拐點(diǎn)預(yù)示著沉積環(huán)境的變化，由圖 2 可知 III、IV 油組的劃分界線都是在曲線較大方向上的改變之處。所以運(yùn)用同樣的劃分原理，在確定的四級(jí)層序界限內(nèi)，通過識(shí)別較小的拐點(diǎn)，分別將阜三段的 III 和 IV 油組(4 級(jí)層序)劃分為 6 個(gè)小層和 7 個(gè)小層(5 級(jí)層序) (圖 3)。圖 3 中較大的拐點(diǎn)(粗線)表示 4 級(jí)層序的界面，較小的拐點(diǎn)(細(xì)線)表示 5 級(jí)層序的界面。
2.3 利用 INPEFA 技術(shù)對(duì)阜三段進(jìn)行等時(shí)對(duì)比
在單井高頻層序劃分的基礎(chǔ)上，利用測井旋回曲線的變化特征進(jìn)行連井高頻層序的對(duì)比。只有對(duì)全區(qū)的層序進(jìn)行劃分與對(duì)比，并最后閉合，才能達(dá)到精細(xì)等時(shí)地層格架的建立[6]。
將南華區(qū)塊內(nèi) 3 口距離相近的井進(jìn)行精細(xì)地層劃分與連井對(duì)比(圖 4)。可以看出 3 口井的趨勢(shì)線和拐點(diǎn)都較為一致，在 INPEFA 曲線上 4、5 級(jí)層序界線都具有良好的可對(duì)比性，表現(xiàn)出的旋回特征都明顯相似。從測井旋回曲線的特征可以看出，3 口井的目的層在該時(shí)期的變化趨勢(shì)均為負(fù)到正，沉積環(huán)境大致相近，都是一個(gè)從水退到水進(jìn)的過程。
2.4 利用 INPEFA 技術(shù)進(jìn)行砂體連通性對(duì)比
INPEFA曲線能表現(xiàn)出砂泥巖的變化，且具有受區(qū)域氣候影響的等時(shí)性特征。油層的劃分是按照砂巖含油對(duì)比來進(jìn)行的，但是在實(shí)際的油氣田開發(fā)中，在同一個(gè)沉積環(huán)境形成的地層中進(jìn)行砂泥巖互層對(duì)比的時(shí)候，只利用測井曲線的形態(tài)進(jìn)行砂對(duì)砂、泥對(duì)泥的對(duì)比，容易造成鄰井之間的油層出現(xiàn)穿時(shí)現(xiàn)象。因此，利用 INPEFA 測井旋回曲線進(jìn)行鄰井之間曲線形態(tài)的特征對(duì)比，能在小層等時(shí)的框架內(nèi)劃分砂、油層，進(jìn)而精確地完成砂體連通性的識(shí)別[7-9]。
溱潼凹陷南華區(qū)塊阜三段的巖性較為單一，均為砂巖、泥巖、砂泥巖。圖 5 為溱潼凹陷南華區(qū)塊阜三段 III、IV 油組砂體的連通性對(duì)比圖，可以看出，在劃分的 13 個(gè)小層中，只有 III - 4、III - 6、IV- 2、 IV-7 這4 個(gè)小層里的砂體是全部連通的，分別為 2 個(gè)砂層和油層。在通過 INPEFA 處理后的趨勢(shì)線建立的等時(shí)框架下進(jìn)行砂體連通性的分析，所得成果與該區(qū)塊的實(shí)際動(dòng)態(tài)開發(fā)資料也基本保持一致。
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3 結(jié)論
(1)INPEFA 技術(shù)處理得到的趨勢(shì)線可以很明顯地識(shí)別出在常規(guī)測井曲線上無法識(shí)別的旋回趨勢(shì)特征，且不同的變化幅度對(duì)應(yīng)不同的層序級(jí)別，避免了常規(guī)人工劃分時(shí)精度不高、容易穿時(shí)、多解性強(qiáng)等問題，使各層序界面更直觀、更明顯。
(2)由 INPEFA 曲線的旋回趨勢(shì)確定了溱潼凹陷南華區(qū)塊阜三段 III、IV 油組的界面，從 4 級(jí)層序的曲線變化趨勢(shì)來看，沉積過程都是從水退到水進(jìn)，在其框架內(nèi)進(jìn)行更精細(xì)的層序地層劃分，將 III 油組(4 級(jí)層序) 劃分為 6 個(gè)小層(5 級(jí)層序)， IV 油組劃分為 7 個(gè)小層。小層對(duì)應(yīng)的曲線趨勢(shì)變化十分明顯，提高了高頻層序劃分的精度。
(3)在 INPEFA 旋回趨勢(shì)建立的等時(shí)框架下，對(duì)南華區(qū)塊井間進(jìn)行精細(xì)的小層對(duì)比與砂體連通性對(duì)比，結(jié)合油水關(guān)系進(jìn)行單砂體的連通性預(yù)測，刻畫出砂體的空間分布，其結(jié)果與該區(qū)實(shí)際的動(dòng)態(tài)開發(fā)資料具有很好的一致性。
