川中茅口組白云巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

賀川航,鮮成龍,林 煜,李正勇,張巧依,別 靜,陳靜昱,黃花香

(1.中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司,河北涿州072050;2.中國(guó)石油集團(tuán)西南油氣田公司川中油氣礦,四川遂寧629000)

在中國(guó)四川、鄂爾多斯以及塔里木等海相克拉通沉積盆地中均發(fā)現(xiàn)有大量白云巖儲(chǔ)層,四川盆地分布最為廣泛,從震旦系到三疊系的多套地層在白云巖層段均獲得了豐富的油氣發(fā)現(xiàn)。近年來,四川盆地中部地區(qū)共有126口井鉆遇茅口組地層,錄井顯示下二疊茅口組地層存在大量白云巖,平均深度超過4300m。2013年,針對(duì)茅口組地層的探井中,N1井和MX39井均鉆遇較厚的白云巖儲(chǔ)層,獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流,表明四川盆地川中地區(qū)茅口組白云巖儲(chǔ)層具有良好的勘探潛力[1-3],是四川盆地增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要層系之一。

隨著茅口組白云巖儲(chǔ)層勘探程度的不斷提高,我們逐步認(rèn)識(shí)到其儲(chǔ)層空間分布的各向異性與氣藏的多樣性,研究發(fā)現(xiàn)茅口組白云巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)主要存在3個(gè)難點(diǎn)[4-5]:①低孔低滲儲(chǔ)層,空間各向異性較強(qiáng),且與圍巖物性差異較小,單一測(cè)井曲線識(shí)別難度較大;②地層埋藏深,地震波能量衰減快,信噪比低、連續(xù)性差,地震資料成像品質(zhì)低;③單一儲(chǔ)層厚度較薄且空間各向異性強(qiáng),導(dǎo)致儲(chǔ)層與圍巖的巖石物理響應(yīng)特征差異大,對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層段地震波反射特征不明顯,采用常規(guī)解釋技術(shù)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)的難度較大。本文綜合運(yùn)用地質(zhì)、地震、測(cè)井等資料,針對(duì)茅口組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難點(diǎn)采用井控高保真寬頻處理技術(shù)、多曲線融合技術(shù)、巖溶古地貌精細(xì)解釋技術(shù)、地震相帶解釋技術(shù)以及相控波阻抗反演技術(shù)進(jìn)行茅口組白云巖儲(chǔ)層空間展布定性與定量預(yù)測(cè),并根據(jù)“先巖溶后儲(chǔ)層”的評(píng)價(jià)思路,綜合刻畫巖溶、儲(chǔ)層厚度和相帶疊合區(qū)(儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)),為后期茅口組白云巖儲(chǔ)層油氣勘探開發(fā)提供了可靠的依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于四川盆地中部,屬川中古隆平緩構(gòu)造區(qū)向川中南高陡構(gòu)造區(qū)的過渡地帶[1](圖1)。四川盆地內(nèi)部發(fā)育多條基底斷裂,研究區(qū)主體位于南充—廣安一帶,華鎣山斷裂東側(cè),緊鄰15號(hào)基底斷裂[3]。

四川盆地中部二疊系地層以低幅度褶皺構(gòu)造為主,局部為背斜構(gòu)造,呈南淺北深的低緩斜坡。川中地區(qū)下二疊茅口組地層主要為海侵背景下的碳酸鹽巖沉積。二疊紀(jì)下統(tǒng)末期,受東吳運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地殼抬升影響,茅口組地層頂部出露地表。川中地區(qū)茅口組地層頂部普遍遭受剝蝕,大部分地區(qū)的茅四段地層已完全被剝蝕,少數(shù)地區(qū)還殘留較薄的茅四段地層;不整合面以下殘余的茅三段、茅二段以及茅一段地層,厚度為200～220m。茅三段地層直接與上覆龍?zhí)督M地層接觸,為川中地區(qū)的不整合接觸面。

圖1 四川盆地川中地區(qū)構(gòu)造分區(qū)及研究區(qū)位置

茅一段地層主要為條帶狀深灰、灰黑色有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r夾黑色泥巖,為一套較好的烴源層系;茅二段發(fā)育灰色、深灰色厚層塊狀灰?guī)r,局部地區(qū)發(fā)育白云巖(厚度1～25m),單層較薄,空間各向異性較強(qiáng);茅三段發(fā)育淺灰、灰褐色泥晶生屑灰?guī)r,自然伽馬值為低值[5]。茅口組白云巖儲(chǔ)層主要位于中部的茅二段地層中,顆粒灘相為形成儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ),沉積形成的風(fēng)化巖溶是有利儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵,后期熱液上涌導(dǎo)致其白云巖化有利于氣藏的保存,研究區(qū)內(nèi)有多口井在鉆遇茅口組時(shí)顯示工業(yè)氣流,氣侵、氣測(cè)異常以及井漏頻繁,上述情況均表明茅口組地層具有較大的油氣勘探潛力。

2 白云巖儲(chǔ)層地球物理特征

2.1 測(cè)井響應(yīng)特征

川中地區(qū)茅口組白云巖儲(chǔ)層發(fā)育,但厚度薄,橫向連續(xù)性差,圖2為茅口組白云巖儲(chǔ)層3口典型井巖心、薄片資料,觀察發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層以次生的中、小溶洞為主,偶有少量大溶洞呈分散分布,孔隙度為2%～8%,總體表現(xiàn)出低孔、低滲的特征[6-8]。以M1井茅二段地層巖心資料為例,實(shí)取20塊巖心,其中灰色、深灰色白云巖共14塊,灰色、深灰色石灰?guī)r、含云質(zhì)灰?guī)r共6塊,巖樣整體較致密,白云巖較發(fā)育。測(cè)井資料顯示茅二段地層中部致密灰?guī)r自然伽馬值為40API,密度為2.69g/cm3,聲波時(shí)差為49.5μs/ft;茅二段內(nèi)部白云巖儲(chǔ)層自然伽馬值為42～47API,密度為2.72g/cm3,聲波時(shí)差為49.2μs/ft(1ft≈0.3048m)。

圖2 茅口組白云巖儲(chǔ)層3口典型井巖心和薄片資料

茅口組地層受地殼抬升作用影響,頂部風(fēng)化剝蝕形成裂縫,內(nèi)部受地表水縱向滲流、地下水橫向侵蝕后灰?guī)r白云化作用形成茅口組儲(chǔ)層,在古地貌高部位、水動(dòng)力較強(qiáng)的區(qū)域,白云化作用明顯,較容易產(chǎn)生白云巖儲(chǔ)層。茅口組地層受剝蝕以及白云化作用時(shí)儲(chǔ)層段地層產(chǎn)生縫洞,導(dǎo)致儲(chǔ)層段地層地震波傳播速度降低。儲(chǔ)層段地層密度同時(shí)受巖性(白云巖密度值大于灰?guī)r)和儲(chǔ)層段縫洞影響,導(dǎo)致儲(chǔ)層段地層密度大于或近似圍巖密度。分析研究區(qū)標(biāo)志井儲(chǔ)層及圍巖測(cè)井解釋成果(表1)及茅口組地層連井剖面(圖3)可知,茅口組具有以下3個(gè)特征:①白云巖發(fā)育層段整體位于茅二段地層上段,白云巖發(fā)育厚度為1～25m;②密度越大、聲波時(shí)差值越高的白云巖儲(chǔ)層物性越好;③儲(chǔ)層段電阻率與圍巖電阻率差異明顯,含氣性越好的儲(chǔ)層電阻率越高。

2.2 地震響應(yīng)特征

由茅口組過井地震解釋剖面(圖4)可以看出,不同厚度的白云巖儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)不同的地震反射特征。井震聯(lián)合對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),N1、GT2、GC2井鉆遇的儲(chǔ)層較發(fā)育,測(cè)井資料顯示儲(chǔ)層段縫洞較發(fā)育,地震資料顯示茅口組地層內(nèi)部存在較弱的斷續(xù)波峰反射特征。N8井白云巖儲(chǔ)層不發(fā)育,巖心、測(cè)井資料顯示儲(chǔ)層段縫洞不發(fā)育,過井地震解釋剖面顯示茅口組地層內(nèi)部呈現(xiàn)由弱波峰反射到空白反射的變化特征。對(duì)比不同儲(chǔ)層類型的N1、N8、GT2、GC2過井地震解釋剖面可知,當(dāng)儲(chǔ)層巖性、物性與圍巖差異較大時(shí),儲(chǔ)層段地震剖面呈現(xiàn)的斷續(xù)弱波峰反射特征可以作為儲(chǔ)層識(shí)別標(biāo)志。

2.3 地震正演

考慮川中地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景,綜合利用N1井的鉆井、測(cè)井信息以及龍?zhí)督M地層底界不整合面上、下段的波阻抗平均值,構(gòu)建層狀地層模型,茅口組致密灰?guī)r圍巖波阻抗平均值為1.65×104g·cm-3·m·s-1,茅口組頂上覆泥灰?guī)r波阻抗平均值為9.00×103g·cm-3·m·s-1。根據(jù)該儲(chǔ)層各向異性較強(qiáng)的特點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)了2種地質(zhì)模型。模型a所代表的茅口組地層內(nèi)部存在3類厚度為25m、波阻抗值不同但橫向連續(xù)的白云巖儲(chǔ)層,可用于模擬儲(chǔ)層橫向物性變化和分析不同波阻抗值的地震響應(yīng)特征(圖5a);模型b代表的茅口組地層內(nèi)部存在波阻抗恒定、儲(chǔ)層厚度為0～30m的楔狀儲(chǔ)層(圖5b)。

表1 研究區(qū)標(biāo)志井儲(chǔ)層及圍巖測(cè)井解釋成果

圖3 茅口組地層連井剖面

圖4 茅口組過井地震解釋剖面

將兩種地質(zhì)模型分別和35Hz雷克子波褶積,正演得到相應(yīng)的地震剖面,用于對(duì)比不同類型的儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征。圖5c為模型a正演得到的地震剖面,可以看出,儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)對(duì)應(yīng)的地震剖面底部出現(xiàn)了波峰反射特征。儲(chǔ)層波阻抗與圍巖波阻抗差值越大,對(duì)應(yīng)波峰能量越強(qiáng),表明波峰能量大小反映了儲(chǔ)層波阻抗與圍巖波阻抗差值。模型a中儲(chǔ)層內(nèi)部地震反射特征隨波阻抗變化表現(xiàn)出清晰的橫向變化規(guī)律,從低波阻抗至高波阻抗區(qū),波形內(nèi)部逐漸由較強(qiáng)振幅波峰變?yōu)槿跽穹ǚ?。圖5d是模型b正演得到的地震剖面,可以看出,當(dāng)儲(chǔ)層厚度小于5m時(shí),儲(chǔ)層底部無明顯地震反射特征;當(dāng)儲(chǔ)層厚度大于5m時(shí),儲(chǔ)層底部呈現(xiàn)明顯的波峰反射特征,且橫向上連續(xù)性較好。隨著儲(chǔ)層厚度的增加,地震反射特征逐漸由弱振幅波峰變?yōu)閺?qiáng)振幅波峰。

圖5 茅口組儲(chǔ)層地質(zhì)模型及正演得到的地震剖面

對(duì)比不同類型儲(chǔ)層的正演地震解釋剖面可以看出,茅口組儲(chǔ)層底部波峰反射特征和儲(chǔ)層性質(zhì)相關(guān)性較好,可以利用能量強(qiáng)弱表征儲(chǔ)層特征;茅口組地震剖面顯示為波峰且振幅值越高的區(qū)域,表征儲(chǔ)集層波阻抗低、物性好,指示白云巖儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。由過井地震解釋剖面(圖4)可以看出,受儲(chǔ)層空間各向異性較強(qiáng)的影響,儲(chǔ)層波阻抗值空間各向異性較強(qiáng),表現(xiàn)出斷續(xù)波峰反射特征。利用測(cè)井和地震資料開展茅口組白云巖儲(chǔ)層研究,發(fā)現(xiàn)這類厚度薄、各向異性較強(qiáng)的復(fù)雜儲(chǔ)層巖石物理響應(yīng)特征具有多樣性,采用常規(guī)測(cè)井和地震解釋技術(shù)解釋此類復(fù)雜儲(chǔ)層時(shí)存在分辨率低和精度差等問題,無法有效刻畫儲(chǔ)層分布,不利于后期開發(fā)井的井位部署。

3 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

由川中茅口組地層的地質(zhì)、測(cè)井、地震以及正演模擬結(jié)果可知,茅口組地層內(nèi)部空間分布各向異性較強(qiáng)的薄儲(chǔ)層增大了勘探評(píng)價(jià)難度。因此,本文以高分辨率地震資料為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),綜合運(yùn)用地震、測(cè)井資料,采用針對(duì)性的地球物理技術(shù)開展茅口組白云巖儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)工作。首先采用多曲線融合技術(shù)與井控高保真寬頻處理技術(shù)提高單井儲(chǔ)層縱向識(shí)別精度、地震成像品質(zhì)以及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度;然后采用巖溶古地貌精細(xì)解釋、地震相帶解釋技術(shù)定性預(yù)測(cè)巖溶發(fā)育有利區(qū)以及有利相帶分布區(qū);再對(duì)高品質(zhì)地震資料采用相控波阻抗反演技術(shù)定量預(yù)測(cè)儲(chǔ)層空間展布,結(jié)合三維雕刻技術(shù)劃分儲(chǔ)層空間單元;最后根據(jù)“先巖溶后儲(chǔ)層”的評(píng)價(jià)思路,綜合刻畫巖溶、有利相帶和儲(chǔ)層厚度疊合區(qū),并將其定義為儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)。這為后期茅口組白云巖儲(chǔ)層油氣勘探開發(fā)提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.1 多敏感曲線融合技術(shù)

川中茅口組地層巖性主要包括白云巖和灰?guī)r,我們根據(jù)茅口組多井常規(guī)交會(huì)分析結(jié)果(圖6)劃分地層巖性,發(fā)現(xiàn)單一測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)茅口組巖性區(qū)分度較差,無法建立適用于整個(gè)研究區(qū)的解釋圖版。我們根據(jù)巖性、縫洞的發(fā)育情況,優(yōu)選密度、聲波時(shí)差、自然伽馬和深、淺側(cè)向電阻率測(cè)井曲線作為輸入變量,將包括地層低頻信息與表征巖性、流體變化的高頻信息的多條測(cè)井曲線融合成一條對(duì)白云巖儲(chǔ)層敏感的重構(gòu)曲線(圖7)。該重構(gòu)曲線最大限度地保留了各測(cè)井曲線縱向上的差異,突出白云巖和灰?guī)r的特征。為消除不同類型曲線因物理量綱不同而產(chǎn)生的值域差異,需要對(duì)各測(cè)井曲線進(jìn)行去量綱化處理,本文采用線性歸一化(對(duì)深電阻率曲線進(jìn)行對(duì)數(shù)歸一化)方法,使輸入曲線值域范圍為[0,1],有利于表征白云巖(圖7 巖性解釋道黃色區(qū)域)、灰?guī)r(圖7巖性解釋道藍(lán)色區(qū)域)的縱向差異。對(duì)白云巖儲(chǔ)層敏感的曲線融合形成的重構(gòu)曲線(圖7中第6道的紅色實(shí)線),反映了不同敏感曲線對(duì)茅口組地層巖性的響應(yīng),突出了地層巖性的變化。該曲線上白云巖、灰?guī)r的巖性特征清晰,可以清楚地區(qū)分白云巖和灰?guī)r,精確刻畫出白云巖縱向分布位置(圖7中第9道測(cè)井解釋結(jié)論),有效提高儲(chǔ)層解釋精度,為后續(xù)的儲(chǔ)層定性、定量預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。

圖6 茅口組多井常規(guī)交會(huì)分析結(jié)果

3.2 井控高保真寬頻處理技術(shù)

因四川盆地地表巖性復(fù)雜、目的層埋深大,并且受上覆膏巖層屏蔽遮擋影響,因而地震資料能量弱、信噪比低、頻率衰減快。為解決上述問題,并進(jìn)行白云巖儲(chǔ)層定量刻畫,探索形成了全流程井控高保真寬頻處理技術(shù)。該技術(shù)主要包括疊前高保真綜合去噪及井控寬頻保幅處理兩個(gè)環(huán)節(jié)[9]。

在分析巖性、識(shí)別噪聲類型的基礎(chǔ)上,我們采用組合去噪思路,在去噪過程中對(duì)噪聲進(jìn)行嚴(yán)格分析,以確保有效信號(hào)不受損失。將地質(zhì)體成像效果和識(shí)別度作為衡量標(biāo)準(zhǔn),選用保真去噪模塊及參數(shù),確定信噪比和分辨率的平衡點(diǎn),最終顯著提升了目的層的信噪比。

針對(duì)原有茅口組地震資料主頻低、頻帶窄的特點(diǎn),我們首先采用井控真振幅恢復(fù)技術(shù),利用VSP地震資料獲取球面擴(kuò)散補(bǔ)償因子,通過合成記錄與地震資料匹配分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)目的層弱反射的真振幅恢復(fù),然后利用VSP地震資料進(jìn)行穩(wěn)健層Q值反演,對(duì)反演的Q值與VSP層速度進(jìn)行多項(xiàng)式擬合以確定關(guān)系函數(shù),最終建立精確的Q值模型,該模型消除了地層對(duì)地震子波相位的影響,極大地提高了目的層的分辨率。上述技術(shù)均為茅口組白云巖薄儲(chǔ)層識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)。圖8為保幅寬頻疊前時(shí)間偏移(PSTM)與常規(guī)PSTM剖面及其分頻掃描結(jié)果,在保幅寬頻PSTM剖面上茅口組低端頻率和高端頻率成像異常清晰,資料空間分辨率得到明顯改善,薄儲(chǔ)層分辨能力更強(qiáng),較高品質(zhì)的地震資料為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作帶來便利。

圖7 測(cè)井曲線和基于多條測(cè)井曲線融合的重構(gòu)曲線

3.3 巖溶古地貌精細(xì)解釋技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)茅口組白云巖儲(chǔ)層主要是灰?guī)r受地下水侵蝕發(fā)生白云化作用而形成,因此水動(dòng)力較強(qiáng)的巖溶斜坡區(qū)是白云化作用最有利區(qū)域,容易形成白云巖儲(chǔ)層。大量鉆井巖性、電性資料分析表明,四川盆地中部下二疊茅口組地層為填平補(bǔ)齊的沉積地層,即龍?zhí)督M與茅口組巖溶期古地貌間呈“鏡像”關(guān)系[10-11]。龍?zhí)督M地層主要為海陸交互相碎屑巖,發(fā)育有砂泥巖,茅口組地層為海相碳酸鹽巖沉積,沉積相-巖性的差異導(dǎo)致了二疊系上、下統(tǒng)地層之間存在較大的速度與波阻抗差異。龍?zhí)督M砂泥巖縱波阻抗平均值約為9.30×103g·cm-3·m·s-1;茅口組碳酸鹽巖縱波阻抗平均值約為1.64×104g·cm-3·m·s-1。因此可利用縱波阻抗地震反演結(jié)果,更精確地描述茅口組地層頂部地震反射特征。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)選“印模”法,結(jié)合地震層位拉平技術(shù),可有效恢復(fù)巖溶古地貌。圖9為研究區(qū)茅口組地層巖溶期古地貌形態(tài)立體展布,清晰地再現(xiàn)了茅口組地層風(fēng)化殼的古潛高、古斜坡以及侵蝕溝槽形態(tài),其中,古斜坡區(qū)古水動(dòng)力條件最強(qiáng),受后期改造作用影響,儲(chǔ)層縫洞發(fā)育,是形成白云巖儲(chǔ)層發(fā)育最有利區(qū)。

圖8 茅口組地層保幅寬頻PSTM(a)與常規(guī)PSTM(b)剖面及其分頻掃描結(jié)果

3.4 有利地震相帶預(yù)測(cè)技術(shù)

由過井地震解釋剖面資料以及儲(chǔ)層正演模型分析可知,茅口組地層內(nèi)部的白云巖儲(chǔ)層具有斷續(xù)波峰反射特征[12],即茅口組地層內(nèi)部波峰反射區(qū)為地震有利相帶發(fā)育區(qū),因此本文優(yōu)選振幅屬性開展茅口組內(nèi)部地震有利相帶預(yù)測(cè)。

首先利用研究區(qū)內(nèi)實(shí)鉆井測(cè)井解釋成果對(duì)多種地震屬性進(jìn)行優(yōu)選。根據(jù)測(cè)井解釋成果統(tǒng)計(jì)多口井茅口組白云巖儲(chǔ)層厚度,并將其與地震均方根振幅屬性進(jìn)行相關(guān)性分析,測(cè)井解釋成果反映儲(chǔ)集層厚度(孔隙度大于2%)和地震均方根振幅均具有較好的正相關(guān)性,說明地震均方根振幅屬性能夠有效指示儲(chǔ)集層厚度。測(cè)井解釋儲(chǔ)層厚度大于5m的井均位于均方根振幅高值區(qū),測(cè)井解釋儲(chǔ)層厚度小于5m的井均位于均方根振幅低值區(qū)。茅口組白云巖儲(chǔ)層均方根振幅屬性(圖10) 上存在北東-南西向分帶性明顯的高振幅區(qū),和已知井符合率較高,為地震有利相帶發(fā)育區(qū)。

圖9 研究區(qū)茅口組地層巖溶期古地貌形態(tài)立體展布

圖10 茅口組白云巖儲(chǔ)層均方根振幅屬性

3.5 相控波阻抗反演預(yù)測(cè)技術(shù)

常規(guī)波阻抗反演方法所采用的中、低頻約束模型通常以均勻介質(zhì)模型為基礎(chǔ),針對(duì)碎屑巖層狀儲(chǔ)層,通過對(duì)測(cè)井曲線線性內(nèi)插而建立。川中茅口組白云巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng),且厚度分布不均勻,線性模型約束效果較差,因此,在四川盆地的勘探實(shí)踐中,多采用基于層序格架約束的相控波阻抗反演技術(shù)來解決白云巖儲(chǔ)層的地震反演問題[13-14]。

白云巖儲(chǔ)層受沉積相分布的控制,各相帶內(nèi)部地層物性特征存在明顯差異。為了能準(zhǔn)確地反演白云巖儲(chǔ)層、泥巖及圍巖平面分布特征,首先開展相控測(cè)井曲線歸一化處理,即在不同的沉積相帶,對(duì)目標(biāo)層段測(cè)井曲線采用不同的歸一化處理;然后以不同級(jí)次層序地層邊界為縱向約束,以臺(tái)內(nèi)灘、開闊臺(tái)地等沉積相帶橫向展布為反演邊界,建立等時(shí)相控的初始地震地質(zhì)模型(低頻模型);最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行波阻抗反演,得到具有相控背景的波阻抗數(shù)據(jù)體。需要強(qiáng)調(diào)的是,對(duì)反演成果進(jìn)行解釋時(shí),由于不同相帶、同一反演(阻抗)數(shù)值具有不同的地質(zhì)含義,因此需要對(duì)不同相帶分別進(jìn)行解釋,才能更好地定量識(shí)別儲(chǔ)層,茅口組白云巖儲(chǔ)層厚度預(yù)測(cè)分布如圖11所示,預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)井解釋結(jié)論吻合度達(dá)到90%。

圖11 茅口組白云巖儲(chǔ)層厚度預(yù)測(cè)分布

隨著勘探技術(shù)發(fā)展以及對(duì)復(fù)雜儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精細(xì)需求不斷增加,三維雕刻技術(shù)逐步成為三維地震數(shù)據(jù)解釋的重要方法。以研究區(qū)縫洞型白云巖為例,采用三維雕刻技術(shù),利用地震屬性和相控波阻抗反演結(jié)果對(duì)縫洞、白云巖等地質(zhì)體進(jìn)行雕刻和綜合研究,可以直觀地展示其空間結(jié)構(gòu)、分布和體積,實(shí)現(xiàn)對(duì)空間各向異性白云巖儲(chǔ)層的半定量預(yù)測(cè)。圖12為M31X1井儲(chǔ)層三維雕刻結(jié)果,儲(chǔ)層預(yù)測(cè)顯示該井茅口組儲(chǔ)層發(fā)育。該井鉆遇茅口組多段地層,顯示井漏、氣侵,集氣點(diǎn)火的燃焰高達(dá)1m,在茅二段地層測(cè)試日產(chǎn)氣為24.7×104m3,證實(shí)該井區(qū)為儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)。近年來,基于三維雕刻技術(shù)的三維可視化顯示結(jié)果,提高了開發(fā)井軌跡優(yōu)選、井位跟蹤的效率。新鉆井情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明三維雕刻地震預(yù)測(cè)吻合率大于80%,保障了川中地區(qū)茅口組地層增儲(chǔ)上產(chǎn)的勘探開發(fā)要求。

圖12 M31X1井儲(chǔ)層三維雕刻結(jié)果

4 白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)帶預(yù)測(cè)

采用“先巖溶后儲(chǔ)層”的評(píng)價(jià)思路,根據(jù)茅口組白云巖氣藏成藏條件,尋找古地貌高點(diǎn)、有利地震相帶預(yù)測(cè)區(qū)、儲(chǔ)層發(fā)育較厚區(qū),三者疊合區(qū)即為白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)。圖13所示的橙色區(qū)域?yàn)轭A(yù)測(cè)得到的川中地區(qū)中部白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū),評(píng)價(jià)依據(jù)以下2點(diǎn)。①儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)位于巖溶斜坡區(qū),有利巖溶區(qū)分布廣。以地震反演預(yù)測(cè)白云巖儲(chǔ)層厚度6m為下限,M31X1井區(qū)白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)面積約為25km2。②地震剖面上白云巖儲(chǔ)層的反射特征明顯,茅口組地層內(nèi)部的儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)均出現(xiàn)明顯的“斷續(xù)弱波峰”反射特征。茅口組地層儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)和非有利區(qū)具有不同的地震反射特征:茅口組地層內(nèi)部連續(xù)的波谷反射特征主要代表臺(tái)內(nèi)洼地,其巖性致密、穩(wěn)定,不利于儲(chǔ)層發(fā)育;茅口組地層內(nèi)部近雜亂的地震反射特征代表臺(tái)內(nèi)灘,指示古斜坡區(qū)。古斜坡區(qū)碳酸鹽巖含量高、顆粒粗,更有利于形成溶蝕孔洞,地震剖面上可見明顯的“斷續(xù)波峰”白云巖儲(chǔ)層反射特征。

圖13 研究區(qū)白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果

5 結(jié)論

1) 四川盆地深層碳酸鹽巖儲(chǔ)層縫洞發(fā)育差異明顯,空間分布各向異性強(qiáng),其巖石物理響應(yīng)特征與圍巖差異大,常規(guī)測(cè)井解釋難度大。基于實(shí)鉆井巖石物理物性參數(shù),建立層狀地層模型,進(jìn)行正演模擬分析得到相應(yīng)的地震剖面,可以發(fā)現(xiàn)不同類型儲(chǔ)層的地震剖面波峰反射特征存在差異性,增大了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度。

2) 采用“先巖溶后儲(chǔ)層”的評(píng)價(jià)思路,針對(duì)茅口組儲(chǔ)層首先應(yīng)用針對(duì)性的地震資料處理以及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù),并且利用多敏感測(cè)井曲線融合技術(shù)重構(gòu)的新曲線準(zhǔn)確識(shí)別儲(chǔ)層縱向分布位置,可以明顯提高單井薄儲(chǔ)層識(shí)別精度;再進(jìn)行井控“保幅保真”寬頻處理,使數(shù)據(jù)體的高頻信息得到保護(hù),低頻信息得到拓展,成像結(jié)果清晰,可獲得高分辨率的地震數(shù)據(jù);然后將井震資料相結(jié)合進(jìn)行高精度層位解釋,由于茅口組地層剝蝕,層厚不穩(wěn)定,因此采用“印模法”可以有效恢復(fù)地層巖溶期古地貌;接著根據(jù)實(shí)鉆井?dāng)?shù)據(jù),結(jié)合正演模擬、地震屬性資料定性刻畫有利地震相帶分布區(qū)域;最后進(jìn)行相控儲(chǔ)層波阻抗反演,利用三維雕刻技術(shù)劃分儲(chǔ)層空間單元。