曲靖盆地茨營組三段含氣儲層地震預測

郭　偉

（中國石化西南油氣分公司，四川成都610041）

曲靖盆地茨營組三段含氣儲層地震預測

郭偉*

（中國石化西南油氣分公司，四川成都610041）

曲靖盆地屬于第三系殘留盆，茨營組氣藏埋深300～450m，為目前國內超淺埋深巖性氣藏典型代表之一，主力儲層位于茨營組三段底部，為三角洲平原相河道邊灘沉積的中細砂巖，砂巖儲層厚度較薄，一般5～20m；物性好，為高孔中滲儲層。通過儲層波阻抗特征、地震響應特征分析，建立了“丘型或透鏡狀、低頻、強振幅、低阻抗”有利儲層預測模式，利用地震相及地震屬性分析技術手段，預測出有利沉積相帶分布。通過AVO特征分析，多子波分解技術應用，建立了“Ⅲ類AVO、低頻弱高頻強”含氣儲層識別模式，排除了煤層陷阱，預測了含氣儲層分布，所預測的高產富集帶被實鉆驗證，勘探成功率明顯提高，此預測方法值得在中淺層地區(qū)推廣應用。

曲靖盆地；地震儲層預測；煤層陷阱；成功率

1　QJ盆地地質概況

曲靖盆地是典型的第三系殘留箕狀斷陷盆地，盆地結構呈箕狀，西淺東深，基底為古生界地層，最大埋深接近2000m。根據(jù)盆地構造主要特征及變化規(guī)律，將曲靖盆地從東至西劃分為3個二級構造單元即東部斷褶帶、中央斷凹帶和西部斷褶—斜坡帶［1-3］。

前期研究成果表明曲靖盆地烴源巖發(fā)育，資源量豐富。根據(jù)前期研究成果該地區(qū)主要目的層茨營組3段沉積相以三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相、淺湖相，以三角洲平原亞相為主，沉積物源方向主要為北西西向［4、5］。

茨營組三段巖性主要為灰色淺灰色粉砂巖、含礫砂巖及泥質粉砂巖，局部地區(qū)茨營組三段上部夾有多層灰黑色褐煤和深灰色炭質泥巖，砂巖孔隙度最小13.35%，最大30%，滲透率從（100～613）×10-3μm2不等，為高孔、高滲型儲層［6］。

2　前期勘探過程及成效分析

1997年根據(jù)二維測線解釋成果，類比同樣屬于第三系箕狀斷陷盆地的陸良盆地，在曲靖盆地西部斜坡帶斷鼻帶部署了QC1井，其依據(jù)就是西部斜坡帶QC1井位置存在構造—巖性圈閉，實鉆目的層為砂泥巖互層，厚度不超過10m，綜合解釋為含氣水層，對下部顯示最好層段N2C3測試折算日產水168.27m3，氣93m3，隨后在工區(qū)東南部甩開部署的圩1井實鉆結果并沒有斷塊圈閉存在，曲靖盆地鉆探工作暫時中止。

2004年根據(jù)二維精細解釋結果在盆地東部鳳來村背斜部署F1井，曲靖盆地在茨營組三段取得突破，但后繼部署的F2、F3均失利。調整部署思路后，決定在QC1井上傾方向甩開部署了Q2預探井，發(fā)現(xiàn)陸家臺子巖性氣藏，但是在其附近部署的Q3、Q2-1、Q5井均失利。為了緩解曲靖氣田產量問題，2006年在鳳來村背斜部署了開發(fā)井F4井，獲得成功。

綜上，1997～2009年，在曲靖盆地鉆達茨營組氣藏的鉆井累計10口，獲天然氣工業(yè)氣流井3口（Q2、F1、F4井），鉆井成功率僅30%，其中，1997～2004年，實施6口鉆井，成功2口（F1、Q2），勘探成功率33%，2005～2006年實施勘探開發(fā)井4口，僅成功1口（F4），成功率僅25%。由于埋深淺，氣藏壓力3.5～3.9MPa，氣井產能較低，單井產量（0.2～0.3）×104m3/d。由于后期不同程度出水，穩(wěn)產難度加大，加之鉆井部署成功率極低，氣藏勘探開發(fā)形勢日趨嚴峻［6］。

2007年底QJ盆地已經(jīng)完成二維測線詳查，根據(jù)詳查結果QJ盆地只發(fā)育了鳳來村構造圈閉，且圈閉閉合高度小，只有25m左右，圈閉面積0.48km2，早期的部署的F1、F4井在鳳來村背斜上取得工業(yè)油氣流。而早期預測的QC1井、圩1井構造均不存在，曲靖盆地要想改變現(xiàn)有的勘探開發(fā)形勢，只有轉向地層、巖性、及巖性—地層復合圈閉

3　儲層預測難點分析

砂體的預測，尤其是河道砂體的預測很多學者做過研究，也取得了不錯的效果［7-8、10-11］，但曲靖盆地又有其特殊性，上述方法不能完全適用于曲靖盆地，曲靖盆地主要儲層位于茨營組三段，而茨營組三段位于蔡家沖組不整合面之上，在反射界面上均屬于強振幅、強波峰特征。QC1井、Q2井、Q3井均位于地震強振幅反射區(qū)，但是只有Q2井獲產（圖1），強反射特征可能是煤層的反射Q3、Q5（圖2），也可能是強波阻抗泥巖反射特征QC1，因為二維測線解釋的局限性，不能連片追蹤，根據(jù)河道砂巖呈條帶狀，煤層、泥巖呈塊狀或者片狀特征來進行區(qū)別［5］。因此要從曲靖盆地現(xiàn)有鉆井分析，找出針對性技術方法。

圖1　過Q3、Q2、QC1井地震剖面

圖2　過Q5井地震剖面

通過已鉆井分析，鉆遇砂體地震剖面反射結構有別于鉆遇泥巖、砂泥巖互層、煤層等，圖中（圖3）砂體發(fā)育的F1、Q2、Q5、QC1井在層拉平剖面上均具有“丘形”地震反射特征，而鉆遇煤層Q3井無“丘形”反射特征，“丘形”反射特征可以作為識別砂巖是否發(fā)育的必要條件。

圖3　過F1井、Q3井儲層底拉平地震剖面

AVO技術是烴類檢測較為成熟的技術，分析AVO曲線特征是較為便捷的方法。含氣儲層AVO響應通常分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3類［12］，低阻抗氣層往往具有Ⅲ類AVO特征，該類特征即為近道振幅強，隨偏移距增加振幅增強。是過工業(yè)氣井F1井、非工業(yè)氣井Q5疊前道集統(tǒng)計的AVO曲線圖，從圖4中可以看出工業(yè)氣井在有效的能用于AVO分析的0～400m偏移距內，疊前AVO曲線及道集具有Ⅲ類AVO特征，地震振幅隨著炮檢距加大而增加，且截距較大，其它氣井亦是如此，而發(fā)育砂體的干井Q5井、不發(fā)育砂體而發(fā)育煤層的Q3井疊前道集Ⅲ類AVO特征不明顯。但研究中亦發(fā)現(xiàn)，個別煤層也具有Ⅲ類AVO特征，因此，Ⅲ類AVO可以作為儲層含氣性檢測的必要條件，但仍需排除煤層陷阱。

多子波分解與重構技術是近年來剛剛發(fā)展起來的一項新技術，主要把單道地震數(shù)據(jù)分解為對應的多個不同頻率雷克子波，由于雷克子波是由振幅和主頻唯一確定的子波，是可以解析的，所以利用其結果對地震數(shù)據(jù)進行分解、處理（與濾波有相同的作用），而且有效克服常規(guī)濾波中難以克服的問題［9］，利用該技術，可重構獲得頻率域內任何單頻或窄頻段地震剖面，提高分辨率以及進行一系列與頻率有關的巖性和含油氣檢測的目的。

圖5是過Q2井、QC1井過井全頻與不同頻段重構地震剖面比較圖。從子波分解圖可以看到，氣層在10～20Hz低頻剖面上表現(xiàn)為強振幅，剖面呈透鏡狀，較客觀地反應了主河道特征，而煤層及干層表現(xiàn)為空白或者弱反射，20Hz以上高頻剖面氣層無反射，而煤層反射在加強。

圖4　過F1井、Q5井儲層頂疊前AVO道集特征

圖5　過Q2、QC1井不同頻段重構剖面

通過以上分析：含氣儲層在地震剖面上表現(xiàn)為低頻強，高頻弱特征，而煤層恰恰相反。因此，儲層頻變特征可以作為含氣儲層預測的重要預測依據(jù)。

4　技術方法及預測思路

根據(jù)振幅屬性、反射結構特征預測了有利沉積相帶分布范圍，但是并非所有的砂巖發(fā)育區(qū)域都含氣，可能既有氣層，又有干層及水層，只有主河道內砂體儲集物性相對較好的邊灘砂體才最有可能富集成藏。利用前文得出的含氣儲層Ⅲ類AVO特征、子波重構剖面上低頻反射強，中高頻段上變弱或者消失的頻變特征來預測儲層的含氣性。

通過10～20Hz重構剖面最大波谷振幅平面，結合沉積相圖、斷層發(fā)育情況制作了茨營組三段砂體氣藏圈閉綜合評價圖，發(fā)現(xiàn)Ⅰ類有利巖性圈閉12個，認為該盆地中西部斜坡具有較大勘探潛力。其中類圈閉呈團塊狀出現(xiàn)，這與有利相帶主要為分流河道邊灘的沉積成因有關。

依托上述研究成果先后實施了W2、Q8、Q6等3口探井，有2口井取得成功，勘探成功率達到67%，較前期開發(fā)成功率30%得到大幅度提高。其中W2、Q6主要依據(jù)上述模式部署，Q8主要依據(jù)強波谷振幅、寬緩丘型模式部署，其次想向北擴大勘探發(fā)現(xiàn)規(guī)模，該井AVO特征及頻變特征不明顯，鉆遇了粉砂巖及煤層互層，未能建產。即是說如果完全按照上述“丘型或透鏡狀反射、低頻強波谷振幅、低阻抗”儲層預測模式及“Ⅲ類AVO、低頻強、高頻弱”含氣性預測模式進行部署，成功率達到了100%。

圩2井為首口向南甩開勘探井，Q6井為北部勘探評價井，均建成該盆地中高產工業(yè)氣井，發(fā)現(xiàn)了南部巖性圈閉，北部已開發(fā)井區(qū)氣藏規(guī)模亦得以落實，使整個盆地勘探開發(fā)走出了困境。該勘探實踐驗證了地震預測技術的有效性及預測結果的可靠性，較為有效地解決了曲靖盆地的淺層氣藏的勘探難題，對云南地區(qū)淺層氣乃至其它地區(qū)類似氣藏的勘探具有借鑒意義。

5　結論

（1）曲靖盆地面積較小，為一箕形斷陷盆地，構造欠發(fā)育，而東部地區(qū)地層破壞嚴重，保存條件不好，勘探開發(fā)要取得突破必須轉向非構造圈閉。而曲靖盆地茨營組氣藏主力儲層為三角洲平原相河道沉積，運移距離短，橫向變化較快，利于形成巖性圈閉。

（2）建立了曲靖盆地茨營組氣藏“丘型或透鏡狀反射、低頻強波谷振幅”有利砂體的預測模式，有效地解決了淺層氣藏儲層預測難題。

（3）建立了曲靖盆地茨營組氣藏“Ⅲ類AVO”必要條件?！暗皖l強、高頻弱”含氣性檢測模式，突破了二維地震測線難以連續(xù)追蹤的局限性，有效地解決了二維地震區(qū)煤層“亮點”干擾。

（4）采用多子波分解方法，根據(jù)頻變特征檢測砂體含氣性適應于中淺層砂巖地區(qū)，建議大規(guī)模試用提高勘探效果。

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TE15

A

1004-5716（2016）05-0035-04

2015-05-05

2015-05-27

郭偉（1980-），男（漢族），河北衡水人，工程師，現(xiàn)從事地震勘探相關工作。