二維波阻抗反演在東海南部某工區(qū)的應用實例

張大海，蔣 涔，張 紀，江東輝，王丹萍，唐 建，鐘 翔

二維波阻抗反演在東海南部某工區(qū)的應用實例

張大海，蔣 涔，張 紀，江東輝，王丹萍，唐 建，鐘 翔

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

由于白堊系和侏羅系年代老，埋藏深，儲層孔滲條件差，導致地震剖面上反射界面較弱，分辨率低；加上二維工區(qū)面積大，井資料少等因素，使得該地區(qū)的儲層預測工作很難開展。主要針對東海南部某二維工區(qū)中生代地層進行了地震波阻抗反演，對該工區(qū)可能存在的儲層空間展布進行了預測，結果顯示白堊系的頂部發(fā)育一套玄武巖層，底部發(fā)育一套含礫砂巖地層，主要集中在工區(qū)東南部構造上；白堊系中段以砂泥巖薄互層為主；上侏羅統(tǒng)儲層物性較好，具有一定厚度和空間分布；中、下侏羅統(tǒng)存在較薄的致密砂層。

二維工區(qū)；反演；玄武巖；致密砂層；東海南部

1 基礎資料

針對東海陸架盆地南部工區(qū)已掌握的二維地震資料和井的資料情況[1-3]，結合現(xiàn)有構造解釋結果和有利圈閉分布情況，我們對該工區(qū)內(nèi)共10條測線二維地震剖面進行波阻抗反演，涉及的反演地震測線和井的分布情況見圖1，使用的測線盡量選擇過已知井的測線。我們對整個工區(qū)10條測線的反演計算是在一雙CPU，內(nèi)存為8G的SUN圖形解釋工作站上基于Jason工作平臺完成的[4,5]。

圖1 工區(qū)測線平面圖和井位置

目前掌握的已知井基本情況：井A和B集中分布于工區(qū)西南方向，測線1過井A，測線5過井A和B，兩口井均無測井成果解釋表，測井曲線資料嚴重不足，僅有數(shù)字化的聲波、密度和伽馬曲線，資料可靠性較差，這兩口井都參與了反演。層位文件是基于構造解釋得到的T40、T50、T60、T61和Tg共5個地質(zhì)層位，反演目的層位為對應于T50-Tg之間的白堊系和侏羅系。

2 測井資料分析

井A是位于工區(qū)東南部構造高部位上的一口探井，鉆井結果未有明顯油氣顯示；除白堊系頂部的玄武巖外，白堊系、侏羅系以碎屑巖為主，由于侏羅系的砂巖顆粒溶解形成的次生孔隙的孔隙度均在10%以下，所以侏羅系下段存在潛在儲層可能性較小，而在侏羅系上段和白堊系存在潛在儲層的可能性較大。上白堊統(tǒng)主要為細砂巖和泥巖的薄互層；下白堊統(tǒng)主要為低電阻率、低孔隙的鈣質(zhì)膠結的礫巖層；上侏羅統(tǒng)主要為2～5 m砂層和泥巖的薄互層；中、下侏羅統(tǒng)孔隙度在3%～4%左右，砂巖孔隙主要為溶解孔隙。

井B是位于東部構造高部位上的一口探井，鉆井結果未有明顯油氣顯示，僅在侏羅系有微弱熒光顯示；潛在儲層也與井A類似，主要分布在白堊系中，地化資料顯示低孔隙的侏羅系主要是成熟相的烴源巖。井B白堊系上段主要為砂巖、礫巖和泥巖互層，砂巖孔隙差，且骨架之間充滿黏土，礫巖分選差，滲透性差，層厚一般在5～10 m；侏羅系砂巖孔隙度很小，上侏羅統(tǒng)存在一套厚90 m分選較差的砂巖地層，中、下侏羅統(tǒng)可以認為是基底部分。

井A和B砂巖層物性較差，多為砂泥巖薄互層，通過分析認為具有一定厚度且物性較好的井深在1 780～1 858 m的砂泥組合是能夠代表該工區(qū)砂巖和泥巖之間的物性關系的地層。

首先對井A和B測井波阻抗數(shù)據(jù)進行了一致性直方圖分析（圖2），從圖2可以看出，兩口井縱波阻抗值的分布范圍還是具有可對比性的，唯一的差別是A井的玄武巖地層產(chǎn)生的高波阻抗值使該井縱波阻抗值域較寬。同時結合完井報告，利用自然伽馬和聲波時差兩條曲線，以及計算的縱波阻抗曲線對照反復判讀，通過圈定的數(shù)據(jù)點和完井報告對比，我們認為測井數(shù)據(jù)顯示井A和B儲層是以低波阻抗特征為主（圖3）。

圖2 兩口井縱波阻抗一致性檢查

圖3 A（左）和B井（右）波阻抗曲線圖（曲線顏色為伽馬值）

3 波阻抗反演

考慮到工區(qū)范圍較大且為二維測線，選用Rick子波作為初始子波，通過合成地震記錄制作和時深標定，得到最后反演過程中應用的子波。從圖4、圖5可以看到合成道和井旁地震道吻合較好。

結合層位和標定后的測井數(shù)據(jù)，對層位數(shù)據(jù)進行插值得到一個詳細的層位數(shù)據(jù)體。然后就可以算出整條二維剖面的低頻阻抗模型（圖6），通過選擇合理的反演參數(shù)進行約束稀疏脈沖波阻抗反演。由反演得到的相對阻抗數(shù)據(jù)體和低頻阻抗模型合并（圖7），就可以得到一個全頻段的阻抗結果數(shù)據(jù)體。

圖4 A井合成地震記錄標定

圖5 B井合成地震記錄標定

圖6 測線5波阻抗模型圖

4 結果分析與討論

圖8為過A井和B井的測線5的地震剖面及層位圖，從圖中可以看出，除T50和T61反射界面較清晰外，地層中地震反射雜亂，同相軸連續(xù)性很差。圖9、圖10為過A井的波阻抗剖面圖及局部放大圖，可以看出白堊系（T50-T60）特征較明顯，位于頂部存在一套高波阻抗的玄武巖地層，底部為一套高波阻抗的礫巖，中間地層從波阻抗剖面上可以分辨為存在2～3套偏砂地層，尤其在東南部、東部構造高部位比較明顯，而且連續(xù)性比較好。上侏羅統(tǒng)（T60-T61）總體看來上段較下段含砂體可能性較大，從剖面上可以看到上段波阻抗值較下段明顯要低，結合井上分析該段地層以砂泥薄互層為主，可以推測上侏羅統(tǒng)上段偏砂巖可能性較高；中、下侏羅統(tǒng)（T61-Tg）的波阻抗值明顯高于上覆地層的波阻抗值，與上覆地層的分界面較清晰，上覆地層的層狀連續(xù)性一般，在界面附近波阻抗值有所降低，但橫向連續(xù)性一般，推測地層有可能偏砂層。

圖9 測線1波阻抗剖面圖

圖7 CSSI反演流程示意圖

圖8 測線5地震剖面、層位及井圖

圖11為過A井和B井的測線5的波阻抗剖面圖，明顯可以看出白堊系頂部（T50下方）的高波阻抗值的玄武巖地層由東南部構造高部位向北逐漸消失，可以推測該套地層主要存在東南部構造上，東部構造這套地層并不存在；而白堊系底部（T60上方）的礫巖，在此剖面上顯示了與玄武巖地層同樣的橫向變?nèi)踮厔?；上侏羅統(tǒng)（T0-T1）66從圖上可以看出東部構造砂體明顯比東南部構造上要厚，波阻抗值總體變低，可以推斷東部砂體物性有變好的趨勢；中、下侏羅統(tǒng)（T61-Tg）同樣是高波阻抗致密地層，厚度明顯變厚，波阻抗剖面上顯示中、下侏羅統(tǒng)中包含若干套波阻抗值降低、厚度較薄的地層，可以推測為含砂地層。

圖12為過A井的測線4的波阻抗剖面。此剖面從東到西物性變化小，白堊系（T50-T60）高阻抗的玄武巖地層和含礫砂巖地層有逐漸變?nèi)醯内厔荩茰y東南部構造東西方向地層物性較穩(wěn)定。

圖13是過B井的測線10的波阻抗剖面。可以看出東南部構造東部也存在較好的白堊系頂部（T50下方）玄武巖地層和白堊系底部（T60上方）的含礫砂巖層，但總體趨勢較構造高部位要變?nèi)?；東部構造上的波阻抗較此測線南部同時代地層的波阻抗值要低，可以推測東部構造高部位砂體物性要變好；侏羅紀中下統(tǒng)（T61-Tg）地層內(nèi)反射雜亂，砂體較薄且連續(xù)性差。

圖10 測線1波阻抗剖面放大圖

圖11 測線5波阻抗剖面圖

圖12 測線4波阻抗剖面圖

圖13 測線10波阻抗剖面圖

5 小結

通過對東海南部勘查區(qū)內(nèi)10條二維地震資料的波阻抗反演，經(jīng)過測井、地震及波阻抗剖面分析可以看出：白堊系特征明顯，頂部發(fā)育一套高縱波阻抗的玄武巖層；底部發(fā)育一套含礫砂巖地層，主要集中在東南部構造上，隨著構造深度增加巖層逐漸消失；白堊系中段以砂泥巖薄互層特征為主，在波阻抗剖面上體現(xiàn)為2～3套低波阻抗特征的地層，且連續(xù)性中等，有一定的分布范圍；上侏羅統(tǒng)存在稍好的砂層，東部構造高部位砂層物性較東南部構造高部位要好，厚度增大 ；中、下侏羅統(tǒng)波阻抗值很高，地層內(nèi)部反射雜亂，連續(xù)性差，局部有厚度較薄的致密砂層分布。

由于二維地震資料和井控的局限性，對于砂體的空間展布和其他物性參數(shù)的確定有待于進一步更詳盡的三維地震數(shù)據(jù)體，以及井資料的分析。

[1] 王可德，王建平，徐國慶，等. 東海陸架盆地西南部中生代地層的發(fā)現(xiàn)[J]. 地層學雜志，2000，24(2):129-131.

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[4] 李磊，王英民，楊紹國，等. 混合地震反演技術及其在東海南部陸架盆地中的應用[J]. 中國石油大學學報（自然科學版），2007，31(5):28-35.

[5] Jason Geoscience Workbench Manual. JGW manual. 2001.

The Application of Two-Dimensional Impedance Inversion to the Southern East China Sea

ZHANG Dahai, JIANG Cen, ZHANG Ji, JIANG Donghui, WANG Danping, TANG Jian, ZHONG Xiang
（The Institute of SIONPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

The disadvantaged factor, such as deep-seated reservoir, worse rock petro-physical property, longer survey line and well data incomplete, results to the weak seismic ref l ection and lower seismic resolution in late Mesozoic. Therefore, it is hard to make a study on reservoir characterization in this area. In this paper, 2D seismic impedance inversion for late Mesozoic interval has been executed in the south ECS area. The results of inversion show that upper basalt and lower glutenite reservoir concentrated in the structure SE in K1-K2strata, in the middle of which is dominated by thin alternating layers of sandstone and mudstone；better petrophysical property reservoir in J1strata, thin and tight sandstone reservoir in J2-J3strata.

2D; seismic inversion; basalt; tight reservoir; Southern East China Sea

P631.4

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.009

1008-2336（2012）03-0009-04

2012-02-06；改回日期：2012-03-06

張大海，男，1974年生，高級工程師，2001年畢業(yè)于浙江大學地球科學系，獲理學博士學位，從事儲層及油氣預測工作。

E-mail：zhangdh@shopc.com.cn。