歐加登盆地H氣田含氣有利分布區(qū)預(yù)測

蘇 超

(中國石油遼河油田分公司 勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010)

歐加登(Ogaden)盆地位于埃塞俄比亞東北部，面積約為35×104km2，為埃塞俄比亞境內(nèi)面積最大、沉積蓋層最厚的盆地，沉積地層最大厚度超過7 000 m[1]。歐加登盆地在構(gòu)造上屬于索馬里盆地的次級單元，是發(fā)育在古生代結(jié)晶基底之上的一個古內(nèi)陸裂谷——被動大陸邊緣盆地。根據(jù)其基底構(gòu)造特征，歐加登盆地可進一步劃分為六個次一級的構(gòu)造單元：北部隆起、北部斜坡、西部斜坡、中央坳陷、南部斜坡和南部隆起。盆地總體上西北高、東南低，中央坳陷整體走向為NEE，向南逐漸變?yōu)镹E，目前已勘探發(fā)現(xiàn)的H氣田位于歐加登盆地中央坳陷的中部低凸起帶上。

1 油氣地質(zhì)條件

歐加登盆地最早形成于二疊紀(jì)，前寒武系基底之上依次發(fā)育有古生界二疊系、中生界的三疊系、侏羅系、白堊系和新生界地層，這些地層中既有陸相沉積，又有海相沉積，包含多套生、儲、蓋組合。中生界三疊系的Adigrat組砂巖地層油氣成藏配置條件較好，為歐加登盆地主力含氣儲層。

1.1 烴源巖

三疊系Bokh組頁巖是Karoo期碎屑巖成藏組合中最重要的生氣源巖，巖性以黑灰色和淺綠色頁巖為主，含粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，具有多個白云巖、粗砂巖和礫巖夾層，其厚度較大，目前鉆遇厚度為 143～548 m。Bokh組頁巖成層性好，富含黃鐵礦，有淡水雙殼類、魚類動物化石和陸生植物碎片，為湖相沉積環(huán)境，其薄層砂巖為濁積巖。

Bokh組頁巖富含有機質(zhì)，黑色頁巖中有機質(zhì)含量最高達(dá)5%，其干酪根類型以Ⅱ型為主，少量為Ⅲ型。TOC含量介于0.5%～1.5%之間，R0普遍超過0.6%。Bokh組頁巖成熟度整體北低南高，總體上已處于過成熟階段，在歐加登盆地大部分區(qū)域內(nèi)以生氣為主，在盆地的西部和北部存在條帶狀展布的生油帶[2]。

Bokh組烴源巖具備良好的生烴能力，是盆地內(nèi)主力烴源巖之一，為Adigrat組砂巖成藏提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2 儲集層

Adigrat組地層主要由石英砂巖、長石砂巖組成，包含少量頁巖夾層，與下伏Gumburo組呈漸變接觸關(guān)系，為H氣田的主力儲層。Adigrat組地層可分為上下兩段，下段主要由純凈的中—粗砂巖組成，上段粒度總體偏細(xì)，泥質(zhì)含量較高，物性與下段相比較差。Adigrat組沉積時期處于Karoo裂谷末期，斷裂活動較弱，其分布比較廣泛且穩(wěn)定，全區(qū)厚度100 m～170 m，以河流三角洲相沉積為主，巖性以粗?！辛Ｊ⑸皫r為主，其粒度總體上向NW方向逐漸變粗，分選磨圓好，結(jié)構(gòu)、成分成熟度高[3]。儲層平均孔隙度為9.8%，平均滲透率為2.8 md，屬于低孔—低滲儲層。目前僅有4口井鉆遇Adigrat地層，均在上段見氣顯示，以CH4為主，下段的純凈砂巖中未見有效顯示。

1.3 蓋層

Adigrat組砂巖的主要蓋層為其上覆的Transition組地層，其厚度為104 m～126 m，主要為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖、粉砂巖，含硬石膏夾層。Transition組之上的Hamanlei組下段主要由灰?guī)r組成，但在其下部發(fā)育灰泥巖，普遍比較致密，對其下伏的Adigrat組砂巖儲層也具有一定的封蓋作用。

優(yōu)質(zhì)的烴源巖、良好的儲層、致密的蓋層，以及區(qū)域性古隆起所形成的背斜圈閉，為Adigrat組砂巖儲層聚集成藏提供了必要的油氣地質(zhì)條件。

2 地震屬性分析技術(shù)

地震屬性是指地震數(shù)據(jù)體中能夠反映地震波幾何學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)和統(tǒng)計特性的特征參數(shù)[4]，它是地震數(shù)據(jù)體中各種地球物理信息的綜合反映，當(dāng)?shù)叵碌貙觾?nèi)部的巖性、物性、含流體性質(zhì)發(fā)生變化時，其地震響應(yīng)就會改變，所求取的地震屬性也隨之產(chǎn)生變化。通過各種數(shù)學(xué)變換對地震屬性的計算、解釋、分析，可以獲得許多有關(guān)地層、斷層、裂縫、巖性和流體的重要特征信息，使地震資料能夠反映更多地層信息，從而提高地震資料的使用價值。地震屬性的研究和應(yīng)用開始于20世紀(jì)70年代，目前已研究和使用的屬性種類多達(dá)上百種，其分類有振幅、頻率、相位、能量、波形、吸收衰減等[5]。隨著地球物理學(xué)理論研究的不斷深入以及各種地震解釋軟件的不斷推出，越來越多的地震屬性被提取出來，已被廣泛應(yīng)用于地震構(gòu)造解釋、儲層預(yù)測、油藏特征描述以及油藏動態(tài)檢測等各個領(lǐng)域，地震屬性分析技術(shù)也成為油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域中一項重要技術(shù)手段。

當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ诤黧w地層中傳播時，波動能量就會發(fā)生衰減，地層中流體性質(zhì)不同，對地震波傳播能量衰減程度就不一樣[6]。地震波在含氣地層傳播過程中具有波動能量衰減劇烈、波形變化大、橫向連續(xù)性變差等特點，反映在地震波頻譜中則為高頻分量衰減迅速、主頻向低頻方向移動、頻帶寬度變窄等現(xiàn)象，而在含油水地層中傳播時波動能量衰減則相對較弱[7]。這種衰減性質(zhì)的差異直接導(dǎo)致所采集地震資料的振幅、頻率、相位等相應(yīng)變化，通過對地震屬性進行提取、分析，可以對這些變化做出合理的解釋，對含油氣有利區(qū)進行識別和預(yù)測。

復(fù)地震道技術(shù)是通過地震數(shù)據(jù)進行Hilbert變換得到地震信號的瞬時振幅、瞬時頻率和瞬時相位屬性(即“三瞬”屬性)[8]。瞬時振幅是地震波強度的量度，主要反映反射波能量上的變化，可以突出特殊巖層，進而判斷出與巖性有關(guān)的地質(zhì)體。瞬時頻率反映組成地層的巖性及層序變化，有助于識別地層。瞬時相位反映同相軸的連續(xù)性，可用來識別地下不連續(xù)的異常體?！叭病睂傩跃哂蟹直媛矢?、反映地震波局部能量變化的特點，通過對“三瞬”屬性的分析，能夠判斷地層發(fā)育狀況、巖性及巖相變化等信息，有助于儲層及含油氣有利區(qū)的預(yù)測研究。

地震道積分是利用疊后地震資料計算地層相對波阻抗的無約束直接反演方法[9]，其優(yōu)點有：1)計算簡單、處理速度快；2)無需井資料進行約束，特別適合于無井或井較少的區(qū)域；3)相對波阻抗剖面經(jīng)過標(biāo)定之后，能夠等同于連井油(氣)藏剖面，應(yīng)用起來直觀、便捷。H氣田目前尚處于勘探初期階段，完鉆井資料較少，應(yīng)用地震道積分法計算地層相對波阻抗能夠有效地對含氣儲層進行預(yù)測。

3 含氣有利區(qū)預(yù)測

H氣田三維地震覆蓋區(qū)共有4口井鉆遇Adigrat層，均見氣顯示，根據(jù)其完鉆井揭示和測井曲線特征共劃分了4個小層：A-Zone1和A-Zone3小層為砂泥混雜的薄互層，儲層較薄且儲層物性相對較差，均為氣藏；A-Zone2和A-Zone4小層為厚層塊狀砂體，儲層砂體均連續(xù)發(fā)育，在Hilala-1井區(qū)儲層最發(fā)育、氣層厚度最大，A-Zone2小層為氣藏，A-Zone4小層為有底水的塊狀氣藏(見圖1)?；谥髁獠氐拇嬖?，A-Zone2小層含氣有利區(qū)預(yù)測為本文重點。

在連井地震剖面上，按照常規(guī)解釋A-Zone2小層底面對應(yīng)的地震反射特征應(yīng)該為兩紅軸中間所夾的弱黑軸，但由于儲層含氣后，地震波高頻分量迅速衰減、地震波形發(fā)生改變，導(dǎo)致地震剖面上地震反射頻率變低、反射波組發(fā)生相變。Hilala-5、Hilala-1、Hilala-4、Hilala-6井附近，A-Zone2小層底面地震反射特征變?nèi)跎踔料?，橫向連續(xù)性變差，兩紅軸夾一弱黑軸的波組反射特征逐漸變?yōu)橐粋€頻率較低的粗紅軸(見圖2)。因此，原始地震剖面上只能看到因儲層含氣后而引起的波組相變，無法判斷砂體是否連續(xù)發(fā)育及其平面展布特征。

在瞬時振幅剖面上(見圖3)，A-Zone2小層對應(yīng)瞬時振幅的低值，與原始地震剖面一致，除Hilala-1井和Hilala-4井之間有斷層影響外，A-Zone2小層反射特征明顯、清晰，儲層發(fā)育連續(xù)、穩(wěn)定。在瞬時頻率剖面上(見圖4)，A-Zone2小層對應(yīng)頻率高值，整體來看儲層發(fā)育較為連續(xù)，由于儲層含氣后地震波高頻成分衰減劇烈，Hilala-5井與Hilala-4井之間瞬時頻率相對較低；受構(gòu)造因素的影響，Hilala-4井與Hilala-6之間儲層雖連續(xù)發(fā)育，但氣層厚度較小且多發(fā)育差氣層，地震波高頻損失相對較少，其瞬時頻率相對較高。瞬時振幅和瞬時頻率這兩種地震屬性的分析結(jié)果與Adigrat層A-Zone2氣藏地質(zhì)認(rèn)識表現(xiàn)出較高的一致性，與原始地震剖面相比，能夠有效地識別出氣藏單砂體發(fā)育特征，為含氣有利區(qū)平面分布預(yù)測提供了先決條件。

在單剖面識別的基礎(chǔ)之上，通過對地震剖面進行道積分計算得到了相對波阻抗剖面(見圖5)，A-Zone2小層含氣后對應(yīng)為相對波阻抗低值，其上覆的A-Zone1小層對應(yīng)相對波阻抗高值，與地質(zhì)認(rèn)識相匹配。與原始地震剖面相比，相對波阻抗剖面上A-Zone2小層特征清晰，表現(xiàn)出較強的儲層連續(xù)性，比原始地震資料具有更高的儲層分辨能力；與瞬時振幅剖面相比，在Hilala-1井區(qū)，由于氣藏較為發(fā)育，儲層相對波阻抗值更低，表現(xiàn)出反射軸變粗、頻率降低的現(xiàn)象，這表明，在相對波阻抗剖面上不僅能夠識別出儲層的發(fā)育狀況，還能對儲層的含油氣性做出更進一步的判斷。

基于以上分析，對三維地震數(shù)據(jù)體進行道積分計算，得到相對波阻抗體，并以此為基礎(chǔ)提取了A-Zone2小層的沿層RMS振幅(均方根振幅)屬性，結(jié)合其構(gòu)造特征，完成了對該層含氣有利分布區(qū)的預(yù)測。從預(yù)測圖上可以看出(見圖6)，H氣田中部構(gòu)造高部位區(qū)域發(fā)育“朵”狀或“雞爪”狀砂體，為氣藏發(fā)育有利區(qū)，且4口完鉆井均位于有利區(qū)內(nèi)，吻合程度較高。

綜上所述，通過對瞬時振幅和瞬時屬性的提取分析，從單剖面上完成了對H氣田Adigrat層A-Zone2小層儲層發(fā)育特征的識別，認(rèn)為該儲層橫向上連續(xù)發(fā)育；通過地震道積分計算得到了相對波阻抗，利用相對波阻抗完成了含氣有利區(qū)預(yù)測研究，預(yù)測結(jié)果與完鉆井吻合程度較高，可為下一步的井位部署工作提供依據(jù)。

4 結(jié)論

1)地震波穿過含氣儲層后高頻能量迅速衰減，呈現(xiàn)出主頻變低、頻帶變窄的現(xiàn)象，在地震剖面上表現(xiàn)為地震波組發(fā)生相變、反射同相軸“變虛”、橫向連續(xù)性變差，無法反映儲層的真實特征。

2)瞬時振幅和瞬時頻率對地層的巖性、巖相和連續(xù)性比較敏感，與原始地震資料相比具有較高的地層分辨能力，對地層的發(fā)育特征及橫向連續(xù)性具有較強的識別能力。

3)相對波阻抗與地層絕對阻抗具有一定的對應(yīng)關(guān)系，不僅能夠識別出儲層的發(fā)育狀況，還能對含油氣性及油氣藏發(fā)育程度做出判斷，通過以相對波阻抗為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行的屬性(RMS)提取和分析，能夠?qū)τ蜌獾钠矫娣植歼M行預(yù)測。

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