四川盆地大貓坪地區(qū)二疊系長(zhǎng)興組生物礁氣層疊前反演識(shí)別

周路，鐘斐艷，閆佳琛，鐘克修，吳勇，許希輝，陸鵬，張文濟(jì)，劉怡

（1.西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610500；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都610500；3.西南石油大學(xué)電氣信息學(xué)院，成都 610500；4.中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部，天津 300451；5.西南油氣田公司重慶氣礦，重慶 400021；6.天然氣地質(zhì)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610500；7.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司西南分公司，重慶 400021）

0 引言

地震反演的目的是根據(jù)地震資料反推地下介質(zhì)巖石物理參數(shù)，從而進(jìn)行儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)和流體檢測(cè)，為油氣田勘探開發(fā)提供依據(jù)。常規(guī)的疊后反演方便快捷，但由于使用的疊后地震數(shù)據(jù)經(jīng)過了多次疊加，損失了振幅隨偏移距變化的信息，因此反演結(jié)果存在一定局限性。相比之下，疊前反演具有多信息和保真性的優(yōu)點(diǎn)[1]。廣義的疊前反演包括AVO（Amplitude variation with offset）屬性分析、彈性阻抗反演和疊前同時(shí)反演，它們?cè)诜囱葸^程中都使用疊前地震數(shù)據(jù)，并以Zoeppritz方程為理論基礎(chǔ)，使用不同的反演算法最終得到表征地下巖性和流體的多種參數(shù)。AVO屬性分析也稱AVO反演，通常是根據(jù)Shuey[2]在1985提出的近似式將疊前地震數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，得到多種AVO屬性參數(shù)，但是該方法缺乏測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)約束，且計(jì)算的各屬性值區(qū)間為[-1, 1]，不具有與巖石彈性參數(shù)相關(guān)的物理意義，只能算是一種定性的儲(chǔ)集層識(shí)別方法。彈性阻抗反演源于Connolly[3]在1999年提出的一種與入射角有關(guān)的彈性波阻抗概念，是將疊后反演算法應(yīng)用到部分角度疊加數(shù)據(jù)體上，最終獲得不同角度下的彈性阻抗反演數(shù)據(jù)體，該方法最大的問題是不能建立各角度地震數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，因此也無法對(duì)各角度反演剖面的差異進(jìn)行地質(zhì)解釋。為解決這一問題，Hampson、Russell[4]等基于 Fatti近似[5]提出了可直接反演出縱波波阻抗、橫波波阻抗和密度的疊前同時(shí)反演，這是疊前反演技術(shù)一個(gè)重要革新，它加強(qiáng)了各角度地震數(shù)據(jù)之間的約束，提高了地震反演的穩(wěn)定性，而且能夠得到具有物理意義的地下巖石彈性參數(shù)值[6-7]。目前疊前同時(shí)反演在碎屑巖儲(chǔ)集層的識(shí)別中已有很多成功的實(shí)例，但在碳酸鹽巖儲(chǔ)集層中的應(yīng)用效果還不盡相同。一是由于碳酸鹽巖的孔隙類型主要為印?？紫逗涂昭紫叮瑢?dǎo)致碳酸鹽巖含流體后對(duì)速度的影響遠(yuǎn)沒有碎屑巖明顯，在地震剖面上形成“暗點(diǎn)”或“亮點(diǎn)”的特征不明顯，不易識(shí)別[8-9]；二是碳酸鹽巖受膠結(jié)和溶蝕等成巖作用的改造，裂縫較發(fā)育，儲(chǔ)集層非均質(zhì)強(qiáng)、物性變化快[10-11]，導(dǎo)致疊前反演信息復(fù)雜，存在多種解釋方案，應(yīng)用疊前同時(shí)反演識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的難度更大。四川盆地大貓坪地區(qū)二疊系長(zhǎng)興組（P2ch）發(fā)育環(huán)礁和點(diǎn)礁，生物礁厚度變化大、儲(chǔ)集層物性非均質(zhì)性強(qiáng)，含氣程度也存在較大差別，經(jīng)多次地震勘探顯示研究區(qū)仍存在多個(gè)未鉆遇生物礁異常體，但新鉆探井云安x11井的正眼和側(cè)眼1井在長(zhǎng)興組均未鉆遇生物礁，側(cè)眼 2井鉆遇了生物礁，但產(chǎn)氣量低，云安X9井雖鉆遇生物礁，但測(cè)試為低產(chǎn)氣和水，這表明研究區(qū)生物礁勘探的復(fù)雜性和地震識(shí)別的多解性，究其原因主要有以下 3方面：①研究區(qū)位于四川盆地大貓坪地區(qū)開江—梁平海槽東側(cè)南段，長(zhǎng)興組沉積厚度及生物礁儲(chǔ)集層發(fā)育程度均不及海槽西側(cè)；②研究區(qū)位于現(xiàn)今向斜構(gòu)造中，目的層埋藏深度大，地震資料品質(zhì)不高；③長(zhǎng)興組生物礁氣層、水層地震響應(yīng)特征復(fù)雜，目前存在多種認(rèn)識(shí)[12]。因此，準(zhǔn)確建立生物礁儲(chǔ)集層不同物性和不同含氣性條件下所對(duì)應(yīng)的地震地質(zhì)響應(yīng)模式，進(jìn)行長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層識(shí)別和氣層分布預(yù)測(cè)，提高生物礁氣藏鉆探的成功率，是研究區(qū)所面臨的技術(shù)難題，也是本文研究的重點(diǎn)。

1 生物礁巖性、電性及地震反射特征

研究區(qū)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層發(fā)育受沉積相帶控制[13-14]，臺(tái)地邊緣相內(nèi)生物礁多成群、成帶展布，礁體規(guī)模大，而臺(tái)地相內(nèi)礁體小而分散[15]。研究區(qū)在長(zhǎng)興組沉積期發(fā)育海槽相、斜坡相、臺(tái)地邊緣相和臺(tái)地相，地層厚度變化大[16]，其中云安 6井（見圖1）所在礁體發(fā)育最好，長(zhǎng)興組厚度達(dá)299 m，儲(chǔ)集層累計(jì)厚度為66.47 m。整個(gè)長(zhǎng)興組發(fā)育早、晚兩期生物礁，縱向上疊置發(fā)育，在巖性和電性上具有一定差異：長(zhǎng)興組沉積晚期屬于臺(tái)地邊緣相沉積，儲(chǔ)集層主要發(fā)育礁云巖和云質(zhì)灰?guī)r，白云化程度高，溶蝕孔洞發(fā)育，主要見棘皮、?等生物，自然伽馬值基本小于15 API，深淺雙側(cè)向測(cè)井曲線存在明顯正差異；非儲(chǔ)集層主要發(fā)育灰?guī)r，深淺雙側(cè)向測(cè)井曲線基本重合。長(zhǎng)興組沉積早期，僅頂部發(fā)育一套較薄的生物灘儲(chǔ)集層，自然伽馬和電測(cè)井曲線值較晚期明顯增大，屬于臺(tái)地邊緣相；長(zhǎng)興組沉積早期發(fā)育緩斜坡相，生物礁灘不發(fā)育。長(zhǎng)興組在地震剖面上（見圖2）下部生物灘儲(chǔ)集層發(fā)育處地層厚度明顯加厚，如鉆遇生物灘儲(chǔ)集層的云安 6井、云安X7井、云安012_1_Z井厚度明顯大于生物灘儲(chǔ)集層不發(fā)育的云安 x11_2ce井；長(zhǎng)興組沉積晚期生物礁灘發(fā)育程度普遍好于早期生物灘，其地層厚度明顯大于長(zhǎng)興組沉積早期地層，且具有清晰的丘狀反射外形，礁體兩翼具有上超現(xiàn)象，礁體內(nèi)部為雜亂空白反射；相鄰的海槽相為連續(xù)平行強(qiáng)反射，厚度變化穩(wěn)定，且長(zhǎng)興組臺(tái)緣相地層厚度明顯大于相鄰海槽相地層[17]。長(zhǎng)興組上覆地層三疊系飛仙關(guān)組（T1f）底部為一套較厚泥巖，可作為長(zhǎng)興組頂部生物礁氣藏的良好蓋層[18]。

圖1 云安6井地層綜合柱狀圖

研究區(qū)孔隙性白云巖儲(chǔ)集層與圍巖（灰?guī)r）在縱波波阻抗上差別?。ㄒ妶D3），利用縱波波阻抗識(shí)別巖性和流體性質(zhì)存在多解性；當(dāng)引入橫波信息（見圖3）后，即可在縱橫波速度比為1.90的位置區(qū)分云巖與灰?guī)r，在縱橫波速度比為1.83的位置區(qū)分氣層和水層，這說明橫波信息的重要性，也反映了疊前反演在研究區(qū)識(shí)別生物礁氣層的可行性。

圖2 研究區(qū)連井地震對(duì)比剖面圖（長(zhǎng)興組底部拉平）

圖3 縱橫波速度比-縱波波阻抗交會(huì)圖

2 利用縱波速度估算橫波速度

當(dāng)縱波通過含氣儲(chǔ)集層時(shí)，速度明顯降低，而橫波通過儲(chǔ)集層時(shí)速度沒有明顯變化，因此通過構(gòu)建與縱、橫波有關(guān)的參數(shù)可得到多種識(shí)別儲(chǔ)集層和流體的敏感因子[19-20]。橫波速度也是巖石物理分析和AVO正演中十分重要的基礎(chǔ)資料[21]，但由于橫波測(cè)量對(duì)儀器要求高、成本大，一般很難得到高質(zhì)量的橫波曲線，為解決這一問題，本文通過巖石物理實(shí)驗(yàn)和測(cè)井曲線交會(huì)分析對(duì)研究區(qū)內(nèi)井中橫波速度進(jìn)行了有效預(yù)測(cè)。

通過對(duì)5口井19塊長(zhǎng)興組巖心進(jìn)行巖石孔隙度和縱、橫波速度測(cè)試（見圖4a）可知，長(zhǎng)興組巖心縱、橫波速度大體呈一條直線分布，且灰?guī)r的縱、橫波速度總體上比云巖的縱、橫波速度要大（見圖4b）。

為明確研究區(qū)長(zhǎng)興組縱、橫波速度之間的量化關(guān)系，給橫波估算提供具體的經(jīng)驗(yàn)公式，筆者對(duì)研究區(qū)內(nèi)具有橫波資料的 3口井在長(zhǎng)興組中測(cè)井孔隙度的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見圖5a），其中孔隙度小于2%的致密灰?guī)r占34.6%，礁灘儲(chǔ)集層的孔隙度主要為2%～12%，只有一小部分儲(chǔ)集層孔隙度大于 12%，并以此為依據(jù)制作縱、橫波速度與孔隙度交會(huì)圖（見圖5b），由圖5b可見，不同孔隙度下的采樣點(diǎn)在縱、橫波速度交會(huì)圖上具有明顯的分區(qū)性，選擇適用于中低孔隙性地層的Krief模型[22]，其橫波速度與縱波速度具有以下關(guān)系：

表 1為研究區(qū)不同孔隙度區(qū)間的橫波計(jì)算公式。為驗(yàn)證該擬合公式的估算效果，對(duì)云安X7井長(zhǎng)興組分別采用單一孔隙度公式和綜合孔隙度公式進(jìn)行計(jì)算（見圖6）：綜合孔隙度方法計(jì)算的橫波較單一孔隙度方法計(jì)算的橫波與實(shí)測(cè)橫波有較大的相似性，且算法簡(jiǎn)便容易實(shí)現(xiàn)，說明在研究區(qū)使用基于孔隙度區(qū)間的橫波估算方法是可行的。

圖4 巖心孔隙度分布及縱橫波速度交會(huì)圖

圖5 測(cè)井孔隙度分布及縱橫波速度交會(huì)圖

表1 基于孔隙度的橫波計(jì)算公式

圖6 云安X7井橫波擬合結(jié)果對(duì)比圖

3 生物礁儲(chǔ)集層及流體敏感參數(shù)分析

橫波信息對(duì)儲(chǔ)集層和所含流體的識(shí)別具有重要意義，通過提取多種巖石彈性參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)選，將其應(yīng)用到疊前反演中可提高預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[23-24]。其中流體因子是反映儲(chǔ)集層內(nèi)部所含流體性質(zhì)的重要參數(shù)[25]，可表示為巖石的體積模量與密度的乘積，一般寫成關(guān)于縱波波阻抗Ip和橫波波阻抗Is的函數(shù)：

流體因子參數(shù)反映了巖石的抗壓縮性，對(duì)流體較敏感。本文從井點(diǎn)出發(fā)，對(duì)研究區(qū)13口井進(jìn)行巖石物理參數(shù)交會(huì)分析，結(jié)果表明（見圖7）：對(duì)儲(chǔ)集層比較敏感的參數(shù)是縱橫波速度比，白云巖的縱橫波速度比為1.65～1.94，灰?guī)r的縱橫波速度比為1.90～1.98；對(duì)氣水較敏感的參數(shù)是流體因子，氣層的流體因子值為60～120，水層的流體因子值為110～140，將低孔隙度含氣層（φ＜4%）和低含氣飽和度（Sw＜ 5 0%）采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)去除，重新制作縱橫波速度比與流體因子交會(huì)圖（見圖8），氣層與水層的采樣點(diǎn)在縱軸上的疊置程度明顯降低，說明流體因子是識(shí)別富含氣云巖的敏感參數(shù)。

圖7 長(zhǎng)興組縱橫波速度比-流體因子交會(huì)圖

圖8 富含氣云巖與含水云巖、灰?guī)r交會(huì)圖

4 AVO正演分析

4.1 研究區(qū)生物礁氣層AVO特征

AVO正演分析需要先構(gòu)建一個(gè)地質(zhì)模型，同時(shí)根據(jù)Zoeppritz方程或近似式計(jì)算各入射角對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)，最終形成共反射點(diǎn)道集并分析其振幅隨入射角的變化趨勢(shì)[26]。1989年Rutherford和Williams根據(jù)儲(chǔ)集層與上覆圍巖波阻抗的差異將含氣砂巖的AVO類型分成3類[27]，1997年Castagna和Swan將梯度、截距屬性與巖石物理關(guān)聯(lián)，并對(duì)AVO類型進(jìn)行補(bǔ)充，提出了第Ⅳ類 AVO[28]，認(rèn)為第Ⅲ類和第Ⅳ類 AVO儲(chǔ)集層波阻抗均比上覆蓋層要低，即都具有負(fù)截距，但第Ⅲ類AVO表現(xiàn)為振幅隨入射角增大而增大，即具有負(fù)梯度，而第Ⅳ類AVO表現(xiàn)為振幅隨入射角增大而減小，即具有正梯度。筆者對(duì)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層各參數(shù)的值域范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并給定圍巖縱波速度6 641 m/s，橫波速度3 477 m/s，密度2.72 g/cm3，根據(jù)長(zhǎng)興組埋深和平均速度采用射線追蹤法[29]計(jì)算出最大入射角為30°，正演得到研究區(qū)生物礁儲(chǔ)集層的AVO趨勢(shì)識(shí)別圖版（見表2），并得出以下認(rèn)識(shí)：①研究區(qū)生物礁氣層頂界存在第Ⅲ類和第Ⅳ類兩種AVO趨勢(shì)，振幅隨入射角變化明顯，且負(fù)截距較大；②研究區(qū)內(nèi)水層頂界也表現(xiàn)為第Ⅳ類AVO特征，但水層的AVO特征不如氣層明顯，即負(fù)截距不明顯，正梯度也不明顯；③造成生物礁氣層存在兩種AVO異常的原因主要與儲(chǔ)集層孔隙度大小有關(guān)。

4.2 生物礁氣層AVO類型影響因素

考慮到研究區(qū)生物礁的發(fā)育受沉積微相、古地貌和成巖作用共同影響，儲(chǔ)集層發(fā)育程度不盡相同，推測(cè)研究區(qū)氣層存在兩種AVO趨勢(shì)的原因可能與含氣飽和度和儲(chǔ)集層孔隙度有關(guān)[30]，因此對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)集層進(jìn)行流體替換，在保證只有一個(gè)變量的情況下分別得到變含氣飽和度AVO響應(yīng)和變孔隙度AVO響應(yīng)（見圖9），結(jié)果表明：①當(dāng)儲(chǔ)集層孔隙度保持 10%不變時(shí)，將含氣飽和度從5%增大到95%（見圖9a），AVO類型不發(fā)生變化，但氣層（Sw=5%）較水層（Sw=95%）振幅隨入射角的變化趨勢(shì)更加明顯。②當(dāng)儲(chǔ)集層含水飽和度保持5%不變時(shí)，將孔隙度從2%增大到18%（見圖9b），氣層AVO類型由第Ⅲ類過渡到第Ⅳ類，即具有第Ⅳ類AVO異常的生物礁氣層孔隙度要高于第Ⅲ類生物礁氣層，該結(jié)論普遍適用于碳酸鹽巖儲(chǔ)集層含氣后速度、密度小于圍巖的情況。因此對(duì)研究區(qū)而言，具有第Ⅲ類或第Ⅳ類AVO異常均可能是含氣的響應(yīng)，而同樣表現(xiàn)為第Ⅳ類AVO特征的含氣水層，其振幅隨偏移距的變化趨勢(shì)則不如第Ⅳ類AVO的氣層明顯（見圖9a）。

5 研究區(qū)生物礁儲(chǔ)集層氣水識(shí)別及有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)

研究區(qū)原始角度道集最大入射角為30°，根據(jù)目的層埋深、資料信噪比等特點(diǎn)，將其分成3個(gè)角度區(qū)間的疊加數(shù)據(jù)體，即近道疊加（0～12°）、中道疊加（10°～20°）和遠(yuǎn)道疊加（18°～30°），并分別從近、中、遠(yuǎn)部分角度疊加道集中提取對(duì)應(yīng)的子波，消除子波頻率、相位等隨偏移距變化的影響，另外采用反距離加權(quán)的算法將井中縱波速度、橫波速度和密度曲線進(jìn)行空間插值，作為反演的初始模型和約束條件，補(bǔ)充反演結(jié)果的低頻信息，然后采用Fatti近似和褶積模型將各角度疊加道集聯(lián)立求解，最終得到縱波波阻抗、橫波波阻抗和密度數(shù)據(jù)體，所得到的反演結(jié)果忠于地震響應(yīng)[31]，可靠性高，缺點(diǎn)是受地震分辨率限制，縱向分辨率不高。

表2 大貓坪地區(qū)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層AVO類型與典型井產(chǎn)量對(duì)比表

圖9 生物礁儲(chǔ)集層AVO正演曲線特征圖

目前在研究區(qū)已鉆探井 12口，鉆遇生物礁井 10口，其中日產(chǎn)氣量超過80×104m3的高產(chǎn)井有4口，日產(chǎn)氣量超過50×104m3的中產(chǎn)井有3口，低產(chǎn)氣井3口，這些井全部位于適宜生物礁生長(zhǎng)發(fā)育的臺(tái)緣帶，且沿開江—梁平海槽邊界呈條帶狀分布。本文將應(yīng)用疊前同時(shí)反演和AVO分析兩種方法對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層及氣層進(jìn)行識(shí)別和預(yù)測(cè)。根據(jù)前文巖石物理參數(shù)交會(huì)分析可知：縱橫波速度比、流體因子分別是識(shí)別生物礁儲(chǔ)集層和含氣云巖的敏感參數(shù)，選取長(zhǎng)興組儲(chǔ)集層物性和含氣性各不相同的 4口典型井進(jìn)行多方法氣層識(shí)別驗(yàn)證。

5.1 大貓坪地區(qū)生物礁儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)

圖10為疊前縱橫波速度比反演連井剖面，其中紅色區(qū)域表示物性較好的生物礁儲(chǔ)集層，黃色區(qū)域表示物性較差的儲(chǔ)集層，藍(lán)色表示致密灰?guī)r。這 4口井所在的位置縱橫波速度比均表現(xiàn)為低值特征，且相比之下云安6井、云安X7井的縱橫波速度比低值更加明顯，說明這兩口高產(chǎn)氣井的儲(chǔ)集層物性更好，反演解釋結(jié)果與實(shí)際鉆井結(jié)果基本符合（見表 3）。礁間及海槽相內(nèi)部顯示為縱橫波速度比高值，即生物礁儲(chǔ)集層不發(fā)育，這與海盆內(nèi)多發(fā)育泥灰?guī)r、灰?guī)r等[32]縱橫波速度比較大的巖性的地質(zhì)認(rèn)識(shí)一致。

圖10 云安6井、云安X7井、云安X8井疊前縱橫波速度比反演剖面圖

表3 研究區(qū)典型井長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層段AVO類型及測(cè)試數(shù)據(jù)表

5.2 大貓坪地區(qū)生物礁儲(chǔ)集層氣水預(yù)測(cè)

圖11為疊前流體因子反演連井剖面，剖面特征與疊前縱橫波速度比反演剖面相似，其中紅色到黃色的變化表示含氣量的降低，云安X9處的流體因子表現(xiàn)為微弱的低值異常，與該井儲(chǔ)集層低產(chǎn)氣、含水飽和度大、以產(chǎn)水為主的流體特征相符合，云安 6井、云安X7井、云安X8井3口高產(chǎn)氣井測(cè)試段呈明顯紅色低值異常，流體因子值基本小于100。在排除了開發(fā)過程中由于酸化壓裂、測(cè)試規(guī)模、射孔大小等因素導(dǎo)致各井產(chǎn)量不同的影響后，可以看出疊前同時(shí)反演流體因子異常程度與單井日產(chǎn)氣量基本符合（見表3）。

圖11 云安6井、云安X7井、云安X8井疊前流體因子反演剖面圖

圖12 云安6井、云安X7井、云安X8井疊后波阻抗反演連井剖面圖

圖13 云安6井、云安X7井、云安X8井疊后高頻衰減屬性連井剖面圖

為對(duì)比不同方法對(duì)生物礁儲(chǔ)集層和含氣性識(shí)別的效果，又分別進(jìn)行了疊后波阻抗反演（見圖12）和疊后高頻衰減屬性的提?。ㄒ妶D13）。在疊后波阻抗反演剖面中，高產(chǎn)氣井云安X7井、云安X8井測(cè)試段處紅色低值異常不明顯，而云安X9井卻有明顯的低波阻抗特征，且海槽內(nèi)部也出現(xiàn)了紅色低值，干擾了生物礁儲(chǔ)集層的識(shí)別。在高頻衰減屬性中，當(dāng)?shù)卣鸩ń?jīng)過含有流體的儲(chǔ)集層時(shí)高頻成分被吸收衰減，且含氣儲(chǔ)集層比含水儲(chǔ)集層頻率衰減更加明顯，圖13中云安6井高頻衰減明顯，表明儲(chǔ)集層含氣，但云安X7井、云安X8井氣層測(cè)試段處高頻衰減均不明顯，與實(shí)際鉆井不符，說明該方法對(duì)研究區(qū)生物礁氣層的識(shí)別還存在局限性。

根據(jù)以上幾種方法的對(duì)比可知，疊前同時(shí)反演對(duì)研究區(qū)氣層的識(shí)別效果最好（見表4），但過程相對(duì)復(fù)雜，井震精細(xì)標(biāo)定、角度子波提取、低頻模型建立、約束方程系數(shù)確定等任一步驟出現(xiàn)錯(cuò)誤都會(huì)對(duì)反演結(jié)果產(chǎn)生影響，而直接分析角道集的AVO趨勢(shì)，僅使用地震數(shù)據(jù)沒有中間過程，保真性好。

圖14為上述4口井長(zhǎng)興組儲(chǔ)集層段井旁角道集記錄，其中云安6井和云安X7井氣層頂界表現(xiàn)為第Ⅳ類AVO特征（見圖14a、圖14b），對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)集層孔隙度和含氣飽和度較高；云安X8井氣層頂界表現(xiàn)為第Ⅲ類AVO特征（見圖14c），對(duì)應(yīng)儲(chǔ)集層孔隙度較低；云安X9井含氣水層頂界也表現(xiàn)為第Ⅳ類 AVO特征（見圖14d），但不如云安6井和云安X7井氣層的AVO變化趨勢(shì)明顯（見圖14），這4口井的井旁角道集AVO趨勢(shì)都與前文正演分析結(jié)論一致（見表3），說明角道集所反映的AVO特征對(duì)研究區(qū)生物礁儲(chǔ)集層氣水識(shí)別具有一定意義，可以對(duì)疊前同時(shí)反演結(jié)果的認(rèn)識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。

表 4為多種方法檢測(cè)生物礁儲(chǔ)集層流體性質(zhì)與實(shí)際鉆井符合情況的對(duì)比，其中疊后波阻抗反演和疊后高頻衰減屬性提取使用的地震數(shù)據(jù)缺乏偏移距域內(nèi)的振幅信息，因此與實(shí)際鉆井的符合率較低，使用角度道集直接進(jìn)行AVO分析的方法利用了偏移距域內(nèi)的振幅信息，對(duì)氣層識(shí)別的符合率高于疊后方法，但該方法受限于AVO理論，對(duì)薄儲(chǔ)集層的識(shí)別效果不好，同時(shí)對(duì)地震資料品質(zhì)要求高，較差信噪比或分辨率的地震資料都會(huì)影響AVO分析的準(zhǔn)確性。而疊前同時(shí)反演將AVO屬性分析整合到反演流程中，并利用測(cè)井資料的約束降低反演結(jié)果多解性，最終得到多種表征地下巖性和流體性質(zhì)的參數(shù)，該方法與實(shí)際鉆井的符合率最高，說明疊前同時(shí)反演對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層及氣水識(shí)別具有重要意義，該方法研究成果可作為生物礁含氣有利區(qū)預(yù)測(cè)的直接依據(jù)。

表4 多參數(shù)預(yù)測(cè)長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層含氣符合率對(duì)比表

圖14 典型井井旁角道集及AVO特征圖

5.3 大貓坪地區(qū)含氣有利區(qū)綜合預(yù)測(cè)

圖15 長(zhǎng)興組生物礁氣層預(yù)測(cè)平面圖

對(duì)大貓坪地區(qū)連片三維地震數(shù)據(jù)開展疊前同時(shí)反演，得到流體因子數(shù)據(jù)體，提取長(zhǎng)興組頂部向下15 ms層段內(nèi)流體因子的平均振幅值（見圖15a），圖中除三維地震邊界處資料不可靠外，研究區(qū)長(zhǎng)興組頂部氣層分布有利區(qū)具有較明顯的規(guī)律性，結(jié)合長(zhǎng)興組頂界構(gòu)造圖、長(zhǎng)興組沉積相帶分布和生物礁圈閉范圍（見圖15b）認(rèn)為：生物礁圈閉主要分布在構(gòu)造相對(duì)平緩的臺(tái)地邊緣相區(qū)，且含氣檢測(cè)有利區(qū)與生物礁圈閉發(fā)育區(qū)基本符合。工區(qū)北部含氣檢測(cè)有利區(qū)與已發(fā)現(xiàn)的生物礁氣藏范圍符合良好，并且工區(qū)中部和東部新發(fā)現(xiàn)A、B、C等3個(gè)含氣有利區(qū)，其中A有利區(qū)位于工區(qū)中部新發(fā)現(xiàn)生物礁圈閉的主體部位，緊鄰研究區(qū)北部環(huán)礁氣藏，縱橫波速度比和流體因子低值異常明顯，過該長(zhǎng)興組頂部生物礁主體部位的角道集地震記錄顯示明顯具有Ⅳ類AVO異常特征（見圖16），多種信息都反映A有利區(qū)生物礁儲(chǔ)集層發(fā)育，富含氣特征明顯，含氣有利區(qū)預(yù)測(cè)面積達(dá) 9.33 km2，可作為下一步研究區(qū)長(zhǎng)興組生物礁氣藏勘探開發(fā)的重點(diǎn)目標(biāo)。B、C有利區(qū)位于工區(qū)臺(tái)地相，屬于規(guī)模較小的點(diǎn)礁分布區(qū)。

圖16 過A含氣有利區(qū)生物礁主體部位角道集地震記錄AVO異常特征

6 結(jié)論

以四川盆地大貓坪地區(qū)長(zhǎng)興組生物礁為例，綜合疊前、疊后地震數(shù)據(jù)，測(cè)井資料以及地質(zhì)信息開展了AVO正演分析和疊前、疊后反演等工作，分析了多種方法對(duì)研究區(qū)生物礁含氣性檢測(cè)的差異，疊前同時(shí)反演含氣檢測(cè)結(jié)果與已發(fā)現(xiàn)生物礁氣藏符合率最高。疊前同時(shí)反演結(jié)果流體因子是識(shí)別研究區(qū)氣層最有效的參數(shù)，明顯優(yōu)于疊后反演和高頻衰減屬性，對(duì)四川盆地長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)集層識(shí)別具有重要意義；研究區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層非均質(zhì)性強(qiáng)，地層孔隙度變化大，預(yù)測(cè)橫波速度時(shí)應(yīng)充分考慮井下地層孔隙度的分布范圍，并以此確定不同的縱、橫波速度擬合公式，為疊前反演提供準(zhǔn)確的井下橫波速度信息。研究區(qū)長(zhǎng)興組生物礁氣層頂界存在第Ⅲ類和第Ⅳ類兩種AVO異常響應(yīng)特征，通過流體替換認(rèn)為孔隙度大小是導(dǎo)致AVO類型變化的主要原因，具有第Ⅳ類AVO異常的生物礁氣層孔隙度要高于第Ⅲ類生物礁氣層，而生物礁含氣水層雖然也表現(xiàn)出第Ⅳ類AVO特征，但其AVO異常程度明顯弱于第Ⅳ類AVO氣層。大貓坪地區(qū)A區(qū)塊的AVO特征等多種異常信息顯示，長(zhǎng)興組頂部生物礁儲(chǔ)集層發(fā)育，圈閉表現(xiàn)為富含氣特征，是該地區(qū)下一步天然氣勘探的有利目標(biāo)。

符號(hào)注釋：

a、b——經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況確定，無因次；F——流體因子，無因次；GR——自然伽馬，API；Ip——縱波波阻抗，m·g/（cm3·s）；Is——橫波波阻抗，m·g/（cm3·s）；Rd——深側(cè)向電阻率，Ω·m；Rs——淺側(cè)向電阻率，Ω·m；ρ——密度，g/cm3；vp——縱波速度，km/s；vs——橫波速度，km/s；φ——孔隙度，%；Sw——含水飽和度，%；Δt——聲波時(shí)差，μs/m；λ——體積模量。