二連盆地中小型斷陷扇體地震儲層預(yù)測技術(shù)研究

王 鑫

（長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

（中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院，河北 任丘062552）

（秦鳳啟，肖 陽，劉浩強(qiáng)，呂德勝，062552（

王 亞，李秀英，余小林 （中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院 河北任丘）

二連盆地發(fā)育數(shù)以百計(jì)的中小型晚中生代斷陷沉積湖盆群。面積小于1000km2的凹陷占半數(shù)以上，絕大多數(shù)凹陷為長條形或帶狀分布，長寬比一般4∶1～6∶1。含油氣儲層以巴彥花群各類扇體為主。由于湖盆面積小、水體淺、連通差及干旱氣候影響，各凹陷地層碳酸鹽巖含量普遍較高，儲層較致密。隨著地震儲層預(yù)測技術(shù)方法在二連盆地不同凹陷的應(yīng)用研究，集成了針對中小型斷陷盆地的儲層預(yù)測方法系列及配套技術(shù)，并加以推廣應(yīng)用。下面，筆者主要介紹二連盆地中小型斷陷盆地的儲層預(yù)測方法及配套技術(shù)。

1 預(yù)測難點(diǎn)與攻關(guān)思路

1）預(yù)測難點(diǎn) 針對小湖盆、多物源、近物源和粗碎屑斷陷湖盆各類扇體的儲層預(yù)測難點(diǎn)主要有：①扇體小且多期疊置，準(zhǔn)確刻畫每一期扇體空間展布難度大；②扇體相變快，預(yù)測受沉積微相控制的有利儲集相帶難度大；③碳酸鹽巖含量普遍較高，儲層較致密，儲層物性預(yù)測難度大。

2）儲層敏感曲線 通過對二連盆地多個(gè)凹陷上百口井的聲波時(shí)差 （AC）、自然伽馬 （GR）等測井曲線 （如圖1）交會(huì)分析，發(fā)現(xiàn)AC曲線可區(qū)分大多數(shù)儲層與非儲層，阿三段沖積扇紅色粗砂礫巖的AC值最低 （210μs／m）；其次是阿四段～騰一下段灰色細(xì)砂礫巖、含云質(zhì)砂巖 （220～260μs／m）、細(xì)砂巖 （230～265μs／m）、粉砂巖 （250～300μs／m）、泥巖與含云質(zhì)泥巖聲波值基本重疊且最大 （265～320μs／m）。因此AC曲線是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線。

同時(shí)，多個(gè)凹陷的AC與孔隙度Φ關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析表明 （見圖2）：儲層物性與AC曲線也存在著對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)AC值為260μs／m左右時(shí)，孔隙度Φ最大，大于或小于該值，孔隙度Φ呈減小趨勢。因此，AC曲線也是二連盆地儲層物性預(yù)測的敏感曲線。

3）儲層敏感屬性 多個(gè)凹陷上百口井的井震屬性標(biāo)定表明，砂礫巖對應(yīng)為強(qiáng)反射 （見圖3），因此，優(yōu)選振幅屬性作為儲層的敏感屬性，預(yù)測扇體平面展布規(guī)律。

4）攻關(guān)思路 通過對小面積、多物源、近物源、粗碎屑扇體的地震特征、地質(zhì)條件、預(yù)測難點(diǎn)的仔細(xì)分析，經(jīng)過多個(gè)凹陷的實(shí)踐，確定了針對二連中小型斷陷湖盆群扇體的儲層預(yù)測攻關(guān)思路：第1步用地震振幅屬性預(yù)測扇體平面展布規(guī)律；第2步用測井約束聲阻抗模型反演精細(xì)刻畫每一期扇體的空間展布情況與相互間的疊置關(guān)系；第3步用孔隙度儲層參數(shù)反演開展儲層物性預(yù)測，計(jì)算儲層參數(shù)。

圖1 巴音都蘭凹陷AC－GR曲線交會(huì)圖

圖2 阿南凹陷儲層AC～Φ關(guān)系圖

圖3 烏里雅斯太凹陷Tai53井井震屬性標(biāo)定

圖4 阿南凹陷騰一下亞段阿27油組均方根振幅平面圖

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1）振幅屬性預(yù)測扇體平面展布規(guī)律 井震屬性標(biāo)定表明，振幅屬性是二連盆地各類扇體的敏感地震屬性，可用來預(yù)測扇體平面展布規(guī)律。在勘探的各階段，尤其是早期，振幅屬性更為有效，比較清楚的展示了各個(gè)湖盆內(nèi)扇體的來源、主體及橫向分布情況。如圖4所示為阿南凹陷扇體展布情況，來自陡帶短軸方向的扇體面積較小，來自緩坡或長軸方向的扇體延伸較遠(yuǎn)，面積相對較大。

2）測井約束聲阻抗模型反演 由于聲波曲線是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線，故無需進(jìn)行擬聲波構(gòu)建，直接開展聲波波阻抗模型反演，提高儲層預(yù)測的縱向分辨率［1－2］，落實(shí)每一期扇體的空間展布情況及疊置關(guān)系。在反演過程中，采用點(diǎn)標(biāo)定－線約束－體運(yùn)算－分段描述的反演預(yù)測流程。

①精細(xì)點(diǎn)標(biāo)定。層位標(biāo)定是井震結(jié)合的紐帶，精確的井震標(biāo)定是獲得高精度儲層預(yù)測的基礎(chǔ)。層位標(biāo)定中子波的提取，應(yīng)盡量使所提取的子波波形主峰突出，旁瓣小而對稱，有效頻帶范圍內(nèi)振幅譜單峰峰頂平滑，相位譜靠近常相位。力求合成地震記錄與井旁地震記錄達(dá)到在正確的時(shí)深關(guān)系下匹配最佳、相關(guān)系數(shù)最高［3］。一般目的層相關(guān)系數(shù)要大于0.5。

②線約束反演。在精細(xì)點(diǎn)標(biāo)定基礎(chǔ)上，開展線約束反演，即連井線反演。線反演的目的是調(diào)試體反演的關(guān)鍵參數(shù)。須注意的是，在提高縱向分辨率的同時(shí)，要保持橫向分辨率不變。橫向分辨率可用地震剖面檢查，縱向分辨率可用井來檢驗(yàn)。當(dāng)縱橫向分辨率同時(shí)滿足時(shí)，外推因子、搜索半徑等反演參數(shù)值即可作為下步體反演的對應(yīng)參數(shù)值。

③體反演。在精細(xì)的標(biāo)定，合理的參數(shù)優(yōu)選下，開展體反演，才能保持反演結(jié)果的可靠性。同時(shí)，體反演最好要分塊分段進(jìn)行，因?yàn)椴煌瑓^(qū)塊、不同層段的波阻抗門檻值略有差別，分塊分段有利于波阻抗門檻值的確定，提高反演的精度。此外，在提取平面圖時(shí)，采用了等比例切片層序劃分技術(shù)，有利每一期扇體的時(shí)窗選取，更準(zhǔn)確地讀取每一期扇體的平面形態(tài)。由圖5與圖4對比可知，分段聲波波阻抗反演，在等比例切片控制下，時(shí)窗可開得更小更準(zhǔn)，精度較地震屬性結(jié)果更高，可更加清晰地展示油層儲層的變化規(guī)律，與井的吻合率也更高。

3）儲層參數(shù)反演 聲波曲線不僅是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線，也是二連盆地儲層物性預(yù)測的敏感曲線。通過儲層參數(shù)反演［4］，建立孔隙度與聲波波阻抗反演的對應(yīng)關(guān)系，可得到孔隙度儲層參數(shù)反演體，進(jìn)而落實(shí)儲層物性空間變化規(guī)律。

圖5 阿南凹陷騰一下亞段阿27油組聲阻抗反演預(yù)測厚度圖

圖6 阿南凹陷孔隙度體與波阻抗反演體對比圖

圖7 a11井巖性部面圖

在物性預(yù)測的探索過程中，因?yàn)槟鄮r波阻抗值低，曾使用過 “t低中找高”剔出低波阻抗的泥巖，來預(yù)測扇體的分布情況，又因致密砂礫巖的聲波值低，波阻抗高，從而在 “t低中找高”基礎(chǔ)上，又用 “t高中找低”剔出高波阻抗的致密砂礫巖，用這種辦法來預(yù)測扇體有利儲集相帶。這種辦法雖有一定效果，但它所用的是巖性門檻，分析表明，AC曲線的巖性門檻是300μs／m，而物性最好時(shí)對應(yīng)的AC值是260μs／m，用巖性門檻會(huì)將300～260μs／m的AC值當(dāng)成是物性最好，這必然會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，精度不高。

經(jīng)過不斷摸索改進(jìn)，將AC值為260μs／m所對應(yīng)的波阻抗值作為物性門檻M，將波阻抗反演體一分為二，小于M的體命名為A1，大于M的體命名為A2，分別對A1和A2各進(jìn)行孔隙度儲層參數(shù)反演，只是前者孔隙度與波阻抗的關(guān)系為增函數(shù)，后者為減函數(shù)，然后將新產(chǎn)生的2個(gè)儲層參數(shù)反演體融合為一體，這樣就得到了最終的儲層參數(shù)反演結(jié)果。如圖6所示，最終的孔隙度體，剔出了低波阻抗的泥巖和高阻抗的致密砂礫巖或灰?guī)r，并且孔隙度最高值與M值對應(yīng)，能夠更清晰的刻畫扇體有利儲層的空間展布規(guī)律及疊置關(guān)系。這個(gè)方法稱為 “t兩分法”，它比“t低中找高、高中找低”的方法，在精度上有了很大的提高。底部的清楚地薄儲層對應(yīng)于a11井1356～1375井段17m細(xì)砂巖儲層 （見圖7）。

4）其他相關(guān)技術(shù) ①相干＋傾角斷裂系統(tǒng)雕刻技術(shù)。針對地層破碎、地震反射連續(xù)性不好的地層，相干屬性不能區(qū)分?jǐn)鄬优c破碎帶，效果不理想；針對地層產(chǎn)狀較陡的地層，傾角屬性不能區(qū)分?jǐn)鄬优c陡帶，效果也不盡人意；通過相干融合傾角屬性 （見圖8），即可消除地層破碎的影響，又可消除地層產(chǎn)狀較陡的影響，達(dá)到較理想的效果。②巖性精細(xì)自動(dòng)化解釋技術(shù)。通過儲層門檻值的敲定，時(shí)窗的選取，采用自動(dòng)化解釋技術(shù)，精細(xì)刻畫儲層的空間展布 （如圖9）。

圖8 烏蘭花三維區(qū)T8反射層相干＋傾角平面圖

圖9 巴音都蘭阿四段砂體自動(dòng)雕刻剖面圖

3 應(yīng)用效果與體會(huì)

以上技術(shù)方法在二連盆地多個(gè)凹陷實(shí)際應(yīng)用，效果顯著，預(yù)測結(jié)果做為重要依據(jù)，在烏蘭花設(shè)計(jì)井位3口，在巴音都蘭設(shè)計(jì)井位2口，在阿南針對致密性儲層設(shè)計(jì)水平井一口，6口均獲工業(yè)油流，其中2口井獲高產(chǎn)。通過近年來實(shí)踐與摸索，取得了以下幾點(diǎn)體會(huì)：①針對小面積、短物源、近物源、粗碎屑儲層，地震振幅屬性可較好預(yù)測儲層平面展布情況。②測井約束波阻抗模型反演可提高縱向分辨率，但在參數(shù)優(yōu)選過程中，要特別注意縱橫向分辨率的同時(shí)兼顧。并且，分塊分段反演及等比例切片層序劃分技術(shù)是提高反演精度的必要手段。③ “t兩分法”是在 “t低中找高、高中找低”方法之上，進(jìn)化而來，精度較之有了很大的提高，是開展儲層物性預(yù)測的有力技術(shù)手段。