泊松阻抗屬性分析方法在瓊東南盆地X構(gòu)造目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

牛 聰 劉春成 劉志斌 張益明 何 峰 張 文 王志紅 解吉高

（中海油研究總院）

泊松阻抗屬性分析方法在瓊東南盆地X構(gòu)造目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

牛 聰 劉春成 劉志斌 張益明 何 峰 張 文 王志紅 解吉高

（中海油研究總院）

針對(duì)瓊東南盆地儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中利用單一的常規(guī)縱波阻抗和彈性參數(shù)均不能識(shí)別目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層的難點(diǎn)，選用了泊松阻抗屬性分析方法，該方法融合了泊松比和密度2種屬性信息，對(duì)高孔隙度砂巖和含氣砂巖具有較強(qiáng)的分辨能力。利用該方法對(duì)瓊東南盆地X構(gòu)造目標(biāo)區(qū)油氣層的空間展布進(jìn)行了分析，預(yù)測(cè)了高孔隙度砂體的分布范圍，其預(yù)測(cè)結(jié)果得到了鉆井證實(shí)。

泊松阻抗屬性分析 儲(chǔ)層預(yù)測(cè) X構(gòu)造 瓊東南盆地

已有的鉆探成果證實(shí)，瓊東南盆地三亞組富含油氣，陵水組有較好的油氣顯示[1－2]。對(duì)研究區(qū)X1井和X2井的鉆后評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，該區(qū)巖石物理特征規(guī)律不統(tǒng)一，測(cè)井解釋巖性多為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖，井段整體物性不好，部分層段含鈣，阻抗較高。綜合分析認(rèn)為，瓊東南盆地主力氣層埋深大（5080～5200 m），在不同層段、不同深度上儲(chǔ)層（砂巖）與圍巖（泥巖）的阻抗關(guān)系復(fù)雜，利用單一的常規(guī)

縱波阻抗和彈性參數(shù)縱橫波速度比均不能區(qū)分巖性，難以嚴(yán)格區(qū)分水層、氣層和含氣層。因此，筆者針對(duì)瓊東南盆地復(fù)雜的巖石物理?xiàng)l件，引入了泊松阻抗[3]（PI）這一新的地球物理屬性，并利用這一新的屬性分析方法對(duì)X構(gòu)造目標(biāo)區(qū)油氣層的空間展布進(jìn)行了分析，預(yù)測(cè)了高孔隙度砂體的分布范圍。由于泊松阻抗是由縱波阻抗和橫波阻抗通過(guò)坐標(biāo)變換而得到的，即是把泊松比和密度兩者的信息融入到單一的屬性中，因此這種結(jié)合的新屬性不僅具有泊松比和密度2種屬性的特點(diǎn)，而且消除了泥巖背景的影響，所以對(duì)低密度、高孔隙度砂巖的檢測(cè)具有更強(qiáng)的分辨能力。

1 X構(gòu)造區(qū)石油地質(zhì)條件簡(jiǎn)述

X構(gòu)造區(qū)位于瓊東南盆地東區(qū)松濤凸起東傾沒(méi)端，是一個(gè)被帚狀斷裂復(fù)雜化的典型斷鼻構(gòu)造。在X構(gòu)造周邊已鉆多口探井，均見(jiàn)到油氣層或良好油氣顯示，其中X1井在三亞組發(fā)現(xiàn)了9.5 m氣層和11.7 m差氣層，X2井在三亞組發(fā)現(xiàn)了16.0 m差氣層和在陵三段發(fā)現(xiàn)了56.6 m氣層，這說(shuō)明該區(qū)三亞組和陵水組均具有良好的成藏條件和較大的油氣藏勘探潛力。

2 X構(gòu)造區(qū)泊松阻抗求取及其特征

圖1為X2井縱波阻抗隨深度的變化關(guān)系，圖2為X2井縱橫波速度比隨深度的變化關(guān)系。從圖1、2可以看出，縱波阻抗和縱橫波速度比在瓊東南盆地X構(gòu)造區(qū)不能區(qū)分巖性，孔隙度較高的氣層（含水飽和度小于60%）和物性較好（孔隙度大于20%）的儲(chǔ)層（圖中紅箭頭所指）則表現(xiàn)為低阻抗和低縱橫波速度比特征。

圖1 X2井縱波阻抗與深度交會(huì)圖

圖2 X2井縱橫波速度比與深度交會(huì)圖

針對(duì)單一的縱波阻抗和彈性參數(shù)都不能反映該區(qū)巖性的問(wèn)題，利用泊松阻抗的概念，得到了X2井縱橫波阻抗交會(huì)圖（圖3），從圖3可以看到，孔隙度較高的氣層和高孔隙度砂體表現(xiàn)為低縱橫波阻抗特征。拾取研究區(qū)泥巖段的縱橫波速度，擬合泥巖段的巖性－流體趨勢(shì)線（圖3中紅色直線，擬合公式為：PI＝1.16×SI＋3670，SI為橫波阻抗），得到斜率即常數(shù)c值，該值使泥巖背景的vs（橫波速度）與vp（縱波速度）曲線平行，這就使所得到的vσ（泊松速度）與速度和深度不相關(guān)，所以用c乘以vs與vp相減之后得到vσ。由于研究區(qū)泥巖段的vσ接近于常數(shù)，而其他巖性偏離這一常數(shù)背景，因此用泥巖標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果vσ與ρ（密度）相乘，即可得到泊松阻抗（PI）。

圖3 X2井縱橫波阻抗交會(huì)圖

利用X2井的縱橫波速度、密度和泊松比等數(shù)據(jù)構(gòu)建該井泊松阻抗曲線（圖4），反映了泊松阻抗這一屬性對(duì)高孔隙度砂巖和含氣砂巖具有較強(qiáng)的分辨能力。從圖4可以看出，X2井5092～5114 m井段22 m氣層表現(xiàn)為低泊松比、低含水飽和度和低泊松阻抗的特征。圖5為X2井泊松阻抗和縱波阻抗的交會(huì)圖，從圖中可以看出，高孔隙度砂巖和含氣層集中分布于泊松阻抗負(fù)值區(qū)（PI＜－1000），泥巖趨勢(shì)線轉(zhuǎn)換為PI＝0線，孔隙度相對(duì)比較低的砂巖和泥巖表現(xiàn)為相對(duì)較高的泊松阻抗值，利用泊松阻抗能很清晰地區(qū)分砂巖（高孔隙度部分）和泥巖。

3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

圖6為反演得到的過(guò)X2井與目標(biāo)井的泊松阻抗屬性剖面。從圖6可以看出，已鉆遇的陵三段氣層（氣測(cè)解釋厚度合計(jì)為8層56 m，平均孔隙度為15%）在剖面上有明顯的異常反映，而已鉆遇的物性較差砂巖在剖面上沒(méi)有異常顯示；該剖面上3400 ms處表現(xiàn)出的微小異常，其強(qiáng)度與實(shí)測(cè)氣層相比較弱，表明其含氣強(qiáng)度弱于上覆地層，這與測(cè)井解釋的差氣層（平均孔隙度為7%）相吻合。另外，在剖面上還可以看到目標(biāo)井處具有與已知?dú)鈱酉嗨频漠惓Ｌ卣鳌?/p>

圖6 過(guò)X2井與目標(biāo)井的泊松阻抗屬性剖面圖

圖7為提取預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)的高孔隙度砂巖平面分布圖，從圖中可以看出，目標(biāo)井與已鉆井具有相同的異常特征，異常區(qū)整體分布于西北部，異常區(qū)分布與該區(qū)沉積研究1）認(rèn)為的低位扇三角洲相一致，表明西北部物性整體好于東南部；疊合本區(qū)構(gòu)造的等值線，可見(jiàn)目標(biāo)區(qū)處存在構(gòu)造特征，泊松阻抗屬性異常與構(gòu)造匹配較好。鉆后綜合分析認(rèn)為，利用疊前反演求得的目標(biāo)井泊松阻抗屬性特征與測(cè)井解釋結(jié)果基本吻合，泊松阻抗的異常強(qiáng)度反映了好儲(chǔ)層的分布特征。

圖7 過(guò)X2井與目標(biāo)井的泊松阻抗屬性平面圖

4 結(jié)束語(yǔ)

在瓊東南盆地X構(gòu)造區(qū)的巖性識(shí)別中，使用縱橫波阻抗、縱橫波速度比屬性的交會(huì)擬合了泊松阻抗屬性，并利用該屬性結(jié)合已有鉆井成果，預(yù)測(cè)了目標(biāo)區(qū)高孔隙度砂巖和含氣儲(chǔ)層的范圍，其預(yù)測(cè)結(jié)果得到了之后鉆井的證實(shí)，證明了泊松阻抗屬性分析方法在復(fù)雜巖石物理?xiàng)l件下預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的可行性和有效性。

泊松阻抗屬性分析方法的應(yīng)用須要做好巖石物理交會(huì)分析，結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際資料多方尋找反映巖性或流體的敏感參數(shù)；在儲(chǔ)層與圍巖密度和泊松比差異較小的情況下，使用泊松阻抗可以解決單一屬性無(wú)法識(shí)別目標(biāo)的問(wèn)題。此外，泊松阻抗對(duì)巖性和流體的區(qū)分能力，取決于其值的選取要保證含油氣區(qū)要偏離泥巖段的巖性－流體趨勢(shì)線。

致謝：在項(xiàng)目的完成和論文的撰寫(xiě)中，得到了喬悅東、強(qiáng)芳青、張玉華、葉云飛、曹自強(qiáng)、焦振華、黃饒、韓剛、魏丹等人的大力支持與幫助，特致謝意！

[1] 李緒宣，李維新，張益明，等.瓊東南盆地天然氣成藏特征及地震識(shí)別技術(shù)[J].中國(guó)海上油氣，2006，18（2）：79－86.

[2] 陶維祥，梁建設(shè)，呂建軍.瓊東南盆地BD19－2構(gòu)造形成機(jī)理初步研究[J].中國(guó)海上油氣（地質(zhì)），2000，14（5）：315－319.

[3] QUAKENBUSH M，SHANG B，TUTTLE C.Poisson impedance[J].The Leading Edge，2006，25（2）：128－138.

An application of Poisson impedance attribute analysis in reservoir prediction for X structure target in Qiongdongnan basin

Niu Cong Liu Chuncheng Liu Zhibin Zhang Yiming He Feng Zhang Wen Wang Zhihong Xie Jigao
（CNOOC Research Institute，Beijing，100027）

Aiming at the difficulty that any single parameter of P－wave impedance and elasticity can＇t be used to identify reservoirs in Qiongdongnan basin，an attribute analysis of Poisson impedance has been selected.This method integrates two attribute information of Poisson ratio and density and has a higher resolution for porous sandstones and gas－bearing sandstones.For X structure target in Qiongdongnan basin，this method was applied to analyse the space distribution of hydrocarbon zones and porous sandbodies，and the prediction results were confirmed by drilling.

Poisson impedance attribute analysis；reservoir prediction；X structure；Qiongdongnan basin

牛聰，男，工程師，2006年畢業(yè)于成都理工大學(xué)信號(hào)處理專業(yè)，主要從事儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和油氣檢測(cè)方法研究與應(yīng)用。地址：北京市東城區(qū)東直門外小街6號(hào)海油大廈勘探研究院（郵編：100027）。E－mail：niucong＠cnooc.com.cn。

2010－12－16改回日期：2011－06－01

（編輯：周雯雯）

1）中海油研究總院.地震儲(chǔ)層和油氣預(yù)測(cè)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展.2010.