縱波阻抗反演在春光探區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王鵬飛，黎 騰

（中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南南陽 473132）

春光探區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地車排子凸起之上。目前認(rèn)為該區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲及灘壩砂沉積，巖性油藏在該區(qū)的油氣勘探中占據(jù)重要地位[1]。以往的巖性圈閉識(shí)別方法以亮點(diǎn)、旁瓣振幅屬性技術(shù)為主，這些技術(shù)的應(yīng)用在春光探區(qū)取得了顯著的效果[2]。但是隨著春光探區(qū)勘探工作的深入，典型強(qiáng)振幅巖性油藏的數(shù)量越來越少、規(guī)模越來越小；巖性油藏的巖性結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜多變，地震反射波干涉復(fù)雜，造成一些巖性圈閉的強(qiáng)振幅特征并不明顯；砂巖物性的變化造成了同時(shí)存在低縱波阻抗優(yōu)質(zhì)砂巖、高縱波阻抗致密砂巖，高縱波阻抗致密砂巖形成的較強(qiáng)地震波反射波對(duì)識(shí)別強(qiáng)振幅巖性圈閉造成了干擾。由于使用地震振幅屬性在春光探區(qū)尋找?guī)r性油藏的難度和多解性越來越大，需要探索適用于該區(qū)的更加有效的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法[3-8]。

1 約束稀疏脈沖縱波阻抗反演原理

約束稀疏脈沖縱波阻抗反演方法的基本假設(shè)是，地層的反射系數(shù)序列是由一系列服從高斯分布的強(qiáng)反射系數(shù)和弱反射系數(shù)背景迭合而成的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得寬頻帶的反射系數(shù)，且受初始模型的影響較小，能較好地解決地震反演的多解性問題，反演結(jié)果更趨于真實(shí)。約束稀疏脈沖反演采用地震層位和井約束控制縱波阻抗的趨勢(shì)和幅值范圍，測(cè)井資料的低、高頻信息豐富且頻帶寬，因此，在測(cè)井約束下能夠在一定程度上補(bǔ)充缺失的低頻和高頻成分，提高反演結(jié)果的可信度和分辨率。

2 春光探區(qū)儲(chǔ)層的縱波阻抗特征

基于測(cè)井曲線數(shù)據(jù)，對(duì)不同巖性、物性、含油氣性地層的縱波阻抗特征進(jìn)行了分析（圖1）。從圖1a可以看出，該區(qū)發(fā)育低縱波阻抗、高縱波阻抗兩類砂巖，泥巖的縱波阻抗居于二者之間；結(jié)合圖1b進(jìn)行綜合分析可知，高孔隙度的優(yōu)質(zhì)砂巖表現(xiàn)為低縱波阻抗特征；結(jié)合圖1c進(jìn)行綜合分析可知，油藏一般屬于高孔隙度、低縱波阻抗的優(yōu)質(zhì)砂巖。根據(jù)這些特征，春光探區(qū)存在利用縱波阻抗數(shù)據(jù)開展巖性油藏識(shí)別的巖石物理基礎(chǔ)。

3 縱波阻抗反演的應(yīng)用

3.1 提高薄互儲(chǔ)層識(shí)別分辨率

春光探區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲平原沉積，多期河道砂體縱向上形成薄互層砂體巖性結(jié)構(gòu)，砂體間的地震反射波干涉復(fù)雜，使得利用振幅屬性識(shí)別單砂體巖性圈閉的分辨率降低。將反演縱波阻抗數(shù)據(jù)與振幅地震數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)反演縱波阻抗數(shù)據(jù)識(shí)別薄互儲(chǔ)層的分辨率明顯提高，更有利于薄互儲(chǔ)層砂體的識(shí)別與刻畫。以圖2為例，在未經(jīng)提頻處理的振幅地震剖面圖上，白色虛線所標(biāo)示的地震波谷同相軸在B井處是兩套砂體地震反射干涉的反映，在C井處是一套砂體反射的結(jié)果，因此，振幅地震數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確刻畫出兩套砂體分別的空間展布特征；而在反演縱波阻抗剖面上，兩套砂體的空間展布得到了清晰的刻畫，其中1號(hào)砂體在B井與C井之間明顯尖滅，2號(hào)砂體從B井穩(wěn)定延伸至C井，然后在C井高部位尖滅。

圖1 春光探區(qū)砂巖、泥巖（a）、高孔優(yōu)質(zhì)砂巖（b）、含油砂巖（c）的縱波阻抗特征

圖2 縱波阻抗反演識(shí)別薄互層砂體

3.2 描述砂體從尖滅帶區(qū)域到砂體內(nèi)帶區(qū)域的展布特征

春光探區(qū)砂體尖滅帶附近多為厚層泥巖夾薄層砂巖的巖性結(jié)構(gòu)，從砂體尖滅帶區(qū)域到砂體內(nèi)帶區(qū)域，砂地比逐漸增大，最終轉(zhuǎn)化為大套厚層砂巖發(fā)育區(qū)。在砂體尖滅帶附近，薄砂巖間的泥巖隔層較厚，調(diào)諧效應(yīng)顯著，砂巖多呈現(xiàn)出“亮點(diǎn)”的較強(qiáng)地震反射特征；而在砂體內(nèi)帶區(qū)域，大套厚層砂巖發(fā)育，砂泥巖反射界面較為缺乏，難以形成較強(qiáng)地震反射。當(dāng)從砂體尖滅帶附近向砂體內(nèi)帶過渡時(shí)，地震振幅的強(qiáng)度將會(huì)發(fā)生由強(qiáng)轉(zhuǎn)弱的變化，但這種變化并不意味著有巖性邊界的存在，從而會(huì)形成“亮點(diǎn)”巖性圈閉的假象。對(duì)縱波阻抗反演數(shù)據(jù)體進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，縱波阻抗反演數(shù)據(jù)體能夠較好地描述砂體從尖滅帶區(qū)域到砂體內(nèi)帶區(qū)域的展布特征，從而可以對(duì)這種偽“亮點(diǎn)”現(xiàn)象進(jìn)行鑒別，降低圈閉識(shí)別的多解性。

以圖3為例，地震剖面上D井的一套砂體標(biāo)定在白色虛線所示的波谷同相軸上，且該波谷同相軸在D井與E井之間存在明顯的尖滅特征。從反演縱波阻抗剖面上看，D井的這套砂體實(shí)際上能夠延伸并融合到E井所反映的厚層砂體中，在D井和E井之間并沒有形成巖性尖滅點(diǎn)；因此，地震剖面上 D井到E井之間的砂體尖滅特征其實(shí)是砂體由尖滅帶區(qū)域向內(nèi)帶區(qū)域過渡所形成的假象，與圖3的剖面特征相一致。在圖4所示的振幅屬性、縱波阻抗屬性平面圖上，能夠清楚地看出振幅屬性圖上所反映的一個(gè)疑似“亮點(diǎn)”巖性圈閉線索，在縱波阻抗屬性圖上并不具有圈閉特征，從而可以利用縱波阻抗屬性來鑒別這類偽“亮點(diǎn)”巖性圈閉，降低勘探風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 識(shí)別高孔優(yōu)質(zhì)砂巖與致密砂巖的展布

圖3 縱波阻抗反演描述砂體從尖滅帶區(qū)域到內(nèi)帶區(qū)域的展布

圖4 縱波阻抗屬性平面圖更有利于反映砂體由尖滅帶區(qū)域到內(nèi)帶區(qū)域的變化特征

利用“亮點(diǎn)”振幅屬性技術(shù)發(fā)現(xiàn)的巖性油藏中，儲(chǔ)層多數(shù)屬于具有高孔高滲、低縱波阻抗特征的優(yōu)質(zhì)疏松砂巖。還存在一類低孔低滲、高縱波阻抗的致密砂巖，測(cè)井解釋多為干層。在應(yīng)用“亮點(diǎn)”振幅屬性尋找?guī)r性圈閉的實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)這類高縱波阻抗致密砂巖能夠?qū)r性圈閉的識(shí)別造成不可忽視的干擾。在縱波阻抗反演數(shù)據(jù)體上對(duì)這一問題進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，縱波阻抗反演數(shù)據(jù)體能夠同時(shí)對(duì)低縱波阻抗優(yōu)質(zhì)疏松砂巖、高縱波阻抗致密砂巖進(jìn)行較好的識(shí)別，從而能夠鑒別出這種致密砂巖對(duì)優(yōu)質(zhì)砂巖識(shí)別形成的干擾。

以圖5為例，F(xiàn)井設(shè)計(jì)目的層是沙灣組二砂組“亮點(diǎn)”巖性圈閉，從圖5的地震剖面上看，該井已經(jīng)鉆在了“亮點(diǎn)”巖性圈閉的有利部位，但僅在目的層鉆遇熒光顯示的干層，F(xiàn)井目的層位置的縱波阻抗測(cè)井曲線僅有微弱的降低，且反映孔滲性的SP曲線幾乎沒有變化，說明井點(diǎn)處砂體的物性很差。從圖5的縱波阻抗反演剖面上看，F(xiàn)井位置目的層砂體很薄，井軌跡穿過的目的層縱波阻抗顏色呈暗紅色，反映其數(shù)值不夠低（圖5紅色橢圓內(nèi)），與測(cè)井曲線反映的差物性砂巖特征相一致。反演縱波阻抗數(shù)據(jù)反映F井目的層砂體向左側(cè)圈閉低部位方向厚度有所增大，且縱波阻抗變?yōu)辄S色，反映砂體的縱波阻抗數(shù)值降低明顯，因此，可以預(yù)測(cè)井左側(cè)砂體的物性特征有所變好。從縱波阻抗反演剖面還可以看出，F(xiàn)井目的層砂體下方存在一套厚度較大的高縱波阻抗致密砂巖，利用縱波阻抗反演數(shù)據(jù)能夠?qū)λ恼共歼M(jìn)行較為清楚的刻畫（圖5白色虛線）。根據(jù)地震反射褶積理論進(jìn)行分析，由于下方高縱波阻抗致密砂巖距離上方目的層低縱波阻抗有利砂巖的縱向距離較近，且下方高縱波阻抗致密砂巖的橫向展布范圍更寬，因此，在地震反射波的干涉作用下，容易造成利用振幅屬性識(shí)別上方低縱波阻抗有利砂巖展布范圍比實(shí)際較寬的假象?？v波阻抗反演技術(shù)能夠?qū)Φ涂v波阻抗優(yōu)質(zhì)砂巖的展布范圍進(jìn)行更加精準(zhǔn)地刻畫，從而為鉆探井位的優(yōu)選提供更加可靠的依據(jù)。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

縱波阻抗反演技術(shù)在春光探區(qū)巖性油藏的識(shí)別中具有較強(qiáng)的適用性。反演縱波阻抗數(shù)據(jù)體能夠去除子波的干涉作用，提高了砂體識(shí)別的分辨率，在識(shí)別復(fù)雜巖性結(jié)構(gòu)、復(fù)雜物性砂體方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠降低巖性圈閉識(shí)別的多解性，提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度。目前春光探區(qū)所面臨的勘探對(duì)象越來越復(fù)雜隱蔽，開展縱波阻抗反演技術(shù)的應(yīng)用，將能夠有效促進(jìn)該區(qū)今后的勘探工作。

圖5 縱波阻抗反演識(shí)別高孔優(yōu)質(zhì)砂巖與致密砂巖

[1] 于群達(dá)，賈艷霞，李秋菊，等．準(zhǔn)噶爾盆地西緣春光區(qū)塊沙灣組沉積相及含油規(guī)律分析[J]．石油地質(zhì)與工程，2010，24（5）：23–27．

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