AVO屬性在致密砂巖儲(chǔ)層流體檢測(cè)中的應(yīng)用

巫芙蓉 李亞林 王聃 陳浩凡 姚明偉

1.川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司 2.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院

AVO屬性在致密砂巖儲(chǔ)層流體檢測(cè)中的應(yīng)用

巫芙蓉1李亞林1王聃1陳浩凡1姚明偉2

1.川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司 2.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院

四川盆地WD區(qū)塊低平構(gòu)造上的WD7井在上三疊統(tǒng)須家河組二段獲工業(yè)性氣流并穩(wěn)產(chǎn)了20多年,證實(shí)了該區(qū)具有巨大的勘探潛力。然而,依據(jù)該井地震響應(yīng)模式相繼鉆探的WD8井、WD11井等測(cè)試產(chǎn)水,給后續(xù)鉆探井位的部署帶來了不確定性因素。因此,對(duì)該區(qū)砂巖儲(chǔ)層的氣水預(yù)測(cè)顯得尤為重要。為此,利用流體替換、AVO正演模擬方法,提取了多種AVO屬性,通過3種AVO屬性分析,認(rèn)識(shí)到截距＊梯度屬性可以區(qū)分須二段上部薄砂巖儲(chǔ)層的含水和含氣特征。進(jìn)而采用三維疊前時(shí)間偏移獲得的高質(zhì)量CRP道集,提取截距＊梯度屬性數(shù)據(jù)體,預(yù)測(cè)了須二段上部致密砂巖儲(chǔ)層的含氣區(qū)分布,并提交了2口建議井位,經(jīng)鉆井檢驗(yàn),預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)鉆吻合。該方法對(duì)類似地區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層的氣水識(shí)別具有一定的指導(dǎo)意義。

地震勘探 AVO 流體替換技術(shù) 氣水識(shí)別 致密砂巖 儲(chǔ)集層 四川盆地

1 地質(zhì)背景

四川盆地蜀南WD區(qū)塊上三疊統(tǒng)須家河組二段巖性為砂巖、泥巖互層,主要目的層為須二段上部的砂巖,埋深介于2 000～2 100 m,砂巖儲(chǔ)層單層厚度為1～5 m,累計(jì)厚度介于10～20 m。儲(chǔ)層孔隙度主要分布于8%～10%之間;滲透率一般介于0.1～0.5 mD,屬于典型的低孔隙、低滲透、致密砂巖儲(chǔ)層[1-4]。須二段上部砂巖頂界與須三段泥巖接觸,底界與須二段內(nèi)部的一套8～10 m厚的頁巖直接接觸(圖1)。

本項(xiàng)目工作開展前該區(qū)共鉆遇目的層4口井,4口探井基本上均能鉆遇儲(chǔ)層(孔隙度大于8%),但砂巖儲(chǔ)層的含流體性質(zhì)差異較大,1口井獲工業(yè)氣流,2口井測(cè)試產(chǎn)水,1口井測(cè)試干層。2口產(chǎn)水井構(gòu)造海拔位置均高于氣井。構(gòu)造的高低關(guān)系無法解釋該區(qū)塊氣、水井分布的原因。振幅、頻率、吸收系數(shù)等疊后地震動(dòng)力學(xué)信息,均無法表征4口井的含氣性差異。

由于WD區(qū)塊部署了高覆蓋次數(shù)的寬方位三維地震,最大偏移距2 922 m,目的層最大入射角接近30°左右,為在該區(qū)塊開展AVO屬性來對(duì)該區(qū)氣水分布情況進(jìn)行預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

圖1 研究區(qū)儲(chǔ)層電性變化特征圖

2 流體替換及AVO正演模擬

通過一種含流體飽和巖石的彈性參數(shù),利用Biot-Gassmann方程,計(jì)算另外一種含流體飽和巖石的彈性參數(shù),從而分析不同流體性質(zhì)對(duì)彈性參數(shù)的影響,這就是流體替換技術(shù)。

研究區(qū)僅WD8井有陣列聲波測(cè)井,縱波、橫波、密度資料齊全,為了了解該區(qū)不同流體性質(zhì)對(duì)彈性參數(shù)、地震響應(yīng)特征的影響,采用流體替換方法對(duì)WD8井深度2 000～2 020 m段上部?jī)?chǔ)層進(jìn)行流體替換,分別將目的層段替換成含水飽和度為100%、85%、65%、45%、25%、5%的流體。

表1 AVO屬性變化表

利用上述流體替換結(jié)果,采用Zoeprlitizz方程,進(jìn)行AVO動(dòng)校道集的正演模擬(圖2)。儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)圖中所示的黃色段。從定性分析來看,無論是儲(chǔ)層頂界還是儲(chǔ)層底界振幅(絕對(duì)值)均隨著偏移距增大而增大。

圖2 WD8井AVO正演道集圖

3 AVO屬性分析

3.1 梯度分析

對(duì)儲(chǔ)層頂界的振幅進(jìn)行拾取,其結(jié)果見圖2?？梢钥闯?上部?jī)?chǔ)層含流體后,振幅(絕對(duì)值)均隨偏移距增加而增大,但振幅變化的幅度有所不同,含氣比含水振幅增加的幅度更大。

對(duì)AVO正演道集提取梯度屬性,其梯度屬性值變化見表1。儲(chǔ)層含氣后梯度(振幅變化率)比儲(chǔ)層含水后高55%～97%,顯然梯度屬性可以區(qū)分氣水層。從表1中還可以看出:梯度變化雖然對(duì)氣層、水層敏感,但對(duì)含氣飽和度的大小不敏感。

3.2 P-G屬性交會(huì)分析(截距—梯度交會(huì)分析)

圖3是WD8井正演模擬道集的P-G交會(huì)分析結(jié)果,其中右邊小圖中橙色和紅色區(qū)就是建立的氣層頂、底識(shí)別模版。圖3中WD8井儲(chǔ)層段在CDP1—CDP5含水飽和度為100%、CDP6—CDP10含水飽和度為85%,以此類推每5個(gè)CDP點(diǎn)含水飽和度減小20%,至CDP26—CDP30儲(chǔ)層段含水飽和度降至5%。P-G交會(huì)分析結(jié)果表明:含氣層與水層可以通過P-G交會(huì)分析加以識(shí)別,但5%～45%含氣飽和度的儲(chǔ)層與含氣65%～85%的儲(chǔ)層之間的P-G差異很小。

圖3 WD8井不同含水飽和度模型圖

3.3 P＊G分析(截距＊梯度屬性分析)

圖4是WD8井正演模擬道集的P＊G屬性剖面,剖面下方為儲(chǔ)層頂界的P＊G值,隨著含水飽和度的降低,P＊G值逐漸升高,具體P＊G的變化見表1,氣層P＊G絕對(duì)值大于水層,儲(chǔ)層含氣后P＊G比儲(chǔ)層含水后高150%～200%,顯然P＊G屬性相對(duì)于梯度屬性對(duì)氣水層更為敏感。與梯度屬性一樣,5%～ 45%含氣飽和度的儲(chǔ)層與含氣飽和度65%～85%的儲(chǔ)層之間P＊G的差異很小。

圖4 WD8井AVO正演模擬獲得的P＊G剖面圖

4 流體檢測(cè)

模型正演結(jié)果表明:梯度屬性、P-G屬性交會(huì)分析、P＊G屬性可以區(qū)分氣層、水層,但P＊G屬性是區(qū)分WD區(qū)塊氣層、水層的最佳屬性。

對(duì)WD區(qū)塊寬方位三維地震資料進(jìn)行了保真疊前處理,獲得了高質(zhì)量的CRP道集,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行AVO處理,提取了P＊G屬性,利用該屬性可以判別儲(chǔ)層的含氣性,P＊G屬性值大區(qū)(紅色)是含氣概率高值區(qū)。圖5是分別截取了井附近的須二段儲(chǔ)層P＊G平面分布圖,圖中暖色調(diào)代表P＊G值大,指示可能的有利含氣區(qū)分布,WD7井(氣井)位于P＊G相對(duì)高值的紅色區(qū)域內(nèi),WD8井、WD11井(水井)、WD2井(干井)位于P＊G相對(duì)中低值區(qū)域內(nèi),該屬性很好地解釋了4口井的含氣性差異。下一步鉆探目標(biāo)可以根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果在紅色區(qū)域進(jìn)行布井,建議井J1井和J2井均位于P＊G相對(duì)高值的紅色區(qū)域,經(jīng)鉆井檢驗(yàn),2口井分別獲得8.2×104m3/d、92×104m3/d的工業(yè)氣流。

圖5 P＊G屬性平面分布圖

5 結(jié)束語

充分利用疊前AVO屬性信息,可以解決疊后方法所不能解決的氣水識(shí)別問題,預(yù)測(cè)含氣有利分布區(qū),降低致密砂巖儲(chǔ)層的勘探風(fēng)險(xiǎn)。但是筆者認(rèn)為AVO屬性的應(yīng)用好壞與地震資料的保真處理密切相關(guān)。另外,筆者僅對(duì)氣層、水層的檢測(cè)工作進(jìn)行了研究,但該方法對(duì)含氣飽和度的大小不敏感,下一步還需要研究分析對(duì)含氣飽和度大小敏感的屬性。

[1]巫芙蓉,鄧雁,梁虹,等.川南河包場(chǎng)構(gòu)造須二段有效儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)[J].天然氣工業(yè),2007,27(6):52-53.

[2]巫芙蓉,李亞林,王玉雪,等.儲(chǔ)層裂縫發(fā)育帶的地震綜合預(yù)測(cè)[J].天然氣工業(yè),2006,26(11):49-51.

[3]陳國民,劉全穩(wěn),徐劍良,等.蜀南地區(qū)須家河組天然氣賦存地質(zhì)條件[J].天然氣工業(yè),2006,26(1):40-42.

[4]魏國齊,楊威,金惠,等,四川盆地上三疊統(tǒng)有利儲(chǔ)層展布與勘探方向[J].天然氣工業(yè),2010,30(1):11-14.

(修改回稿日期 2011-03-09 編輯 韓曉渝)

10.3787/j.issn.1000-0976.2011.05.013

巫芙蓉等.AVO屬性在致密砂巖儲(chǔ)層流體檢測(cè)中的應(yīng)用.天然氣工業(yè),2011,31(5):55-57.

巫芙蓉,女,1971年生,高級(jí)工程師,碩士;主要從事于儲(chǔ)層和地震解釋方法研究工作。地址:(610213)四川省成都市雙流縣華陽大道一段1號(hào)。電話:(028)85608216。E-mail:wufurong_sc@cnpc.com.cn