九龍山地區(qū)二疊系儲層正演模擬

嚴雙江?周路

摘 要：棲霞組是九龍山地區(qū)二疊系最為重要的氣藏之一，近年來得到了快速的勘探開發(fā)。但由于該段橫向非均質(zhì)性強，同時受到地震分辨率不高及含氣儲層較薄等因素的影響，其儲層地震地質(zhì)響應(yīng)特征不明確，嚴重影響了運用物探手段進行儲層預(yù)測的效果。基于此，利用九龍山地區(qū)的井震資料，從儲層模型正演的角度解析棲霞組地震地質(zhì)響應(yīng)特征，通過構(gòu)建合理的地質(zhì)模型進行正演模擬，明確棲霞組含氣儲層為弱振幅復(fù)波，圍巖則為高頻強振幅波峰。通過研究為利用九龍山地區(qū)氣藏的地震地質(zhì)特征進行儲層預(yù)測提供了重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：九龍山地區(qū);棲霞組;正演模擬;屬性分析

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）34-0-03

Forward Modeling of Permian Reservoir in Jiulongshan Area

YAN Shuangjiang ZHOU Lu

（Southwest Petroleum University， Chengdu Sichuan 610500）

Abstract： The Qixia formation is one of the most important permian gas reservoirs in the Jiulongshan area， which has been rapidly explored and developed in recent years， at the same time， it is affected by the low seismic resolution and the thin gas-bearing reservoir， and the characteristics of the seismic-geological response of the reservoir are not clear. In this paper， we use the well seismic data in Jiulongshan area to analyze the seismic geological response characteristics of the Qixia formation from the point of view of reservoir model forward modeling， it is clear that the gas bearing reservoir of the Qixia formation is a complex wave of weak amplitude， while the surrounding rock is a peak of high frequency and strong amplitude. This study provides an important basis for reservoir prediction by using the seismic geological characteristics of Jiulongshan gas reservoir.

Keywords： Jiulongshan area;Qixia formation;forward simulation;attribute analysis

1 引言

棲霞組是九龍山地區(qū)二疊系最為重要的氣藏之一，該段儲層埋藏較深，普遍在6 000 m左右，地震資料品質(zhì)受深度因素影響，分辨率不高，有效頻帶較窄。該區(qū)域位于九龍山地區(qū)的米倉山臺緣隆起帶西南側(cè)，緊鄰米倉山山前斷褶構(gòu)造帶，斷層活動發(fā)育，并伴隨棲霞組沉積經(jīng)歷多期規(guī)模不一的構(gòu)造運動，使得棲霞組非均質(zhì)性較強，導(dǎo)致該段儲層的地震地質(zhì)響應(yīng)特征不顯著，從而給本區(qū)的地球物理研究帶來較大困難[1-3]。即便該區(qū)域棲霞組的地質(zhì)條件較差，前人還是做了大量研究，為筆者提供了借鑒思路。筆者根據(jù)該區(qū)的井震資料，利用儲層模型正演解析本區(qū)棲霞組儲層的地震地質(zhì)響應(yīng)特征。首先，通過研究區(qū)的井震資料分析，選取合理的正演關(guān)鍵參數(shù)，為正演模擬奠定基礎(chǔ);其次，利用井震聯(lián)合連井對比分析，構(gòu)建合理的正演地質(zhì)模型;最后，基于地質(zhì)模型正演結(jié)果，結(jié)合屬性分析，預(yù)測了研究區(qū)的儲層平面展布。通過研究，明確了棲霞組儲層的地震地質(zhì)響應(yīng)特征，為研究區(qū)儲層的定性半定量預(yù)測提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

2 棲霞組儲層特征

研究區(qū)內(nèi)棲霞組與上覆地層呈整合接觸，上覆地層為茅口組地層，其地層發(fā)育全，無剝蝕現(xiàn)象。棲霞組厚度較為穩(wěn)定，為100～120 m，呈現(xiàn)由西北向東南逐漸增厚的特征。棲霞組與下伏梁山組呈整合接觸，以梁山組頂部泥巖為分界線，構(gòu)造形態(tài)特征較統(tǒng)一。

棲霞組根據(jù)巖性及電性特征分為棲一段和棲二段。棲一段巖性以層狀深灰泥晶石灰?guī)r為主，下部夾深灰色含泥石灰?guī)r，底部為深灰色泥晶含泥石灰?guī)r。棲二段巖性主要為塊狀灰、淺灰色泥-亮晶石灰?guī)r[4]。

棲一段和棲二段呈整合接觸，以棲一段和棲二段褐色石灰?guī)r為分界，棲霞組發(fā)育白云巖儲層，主要分布在棲二段，單層厚度較薄，累計厚度3～10 m，儲層橫向非均質(zhì)性強。棲霞組地震整體表現(xiàn)為兩谷夾一弱振幅復(fù)波的特征，棲霞組內(nèi)部反射特征較復(fù)雜，波峰、波谷連續(xù)性較差，反射強度也不穩(wěn)定。

棲霞組含氣儲層灰?guī)r地層縱波速度為6 358 m/s，地震子波主頻為35 Hz，波長是181 m。棲霞組地層厚度約為100 m，小于一個波長。如圖1所示，由棲霞組地震剖面可知，棲霞組地層與上覆茅口組地層平行接觸且成層性較好，與下伏地層接觸關(guān)系也較為穩(wěn)定，但可觀察到棲霞組內(nèi)部弱振幅復(fù)波在橫向變化較大。分析認為，棲霞組內(nèi)部地震反射特征主要與棲霞組含氣儲層有關(guān)。

3 正演模擬

結(jié)合鉆井資料，對棲霞組儲層以及圍巖的物理參數(shù)進行分析。選取L17井為特征井，對棲霞組儲層進行地震響應(yīng)特征研究，并確定研究區(qū)內(nèi)茅口組一段、棲二段、含氣儲層、棲一段和梁山組的地層縱波速度、巖石密度以及相應(yīng)地層厚度。首先建立簡易正演模型，探究棲霞組儲層內(nèi)部弱振幅復(fù)波的影響因素。

通過頻譜分析，可知棲霞組地震主頻為35 Hz，由測井資料得知（見表1）：茅口組地層縱波速度為5 883.87 m/s，棲霞組含氣儲層縱波速度為6 077.96 m/s，棲二段是一套層厚為60 m左右、地層縱波速度為6 358.41 m/s的泥晶石灰?guī)r。棲一段是一段層厚為46 m、地層縱波速度為6 385.52 m/s的含泥石灰?guī)r，梁山組地層縱波速度為5 786.72 m/s。建立正演模型，如圖2所示。正演模型由單層厚度20 m的含氣儲層（上）、單層厚度7 m的含氣儲層（中）、兩個單層厚度7 m的含氣儲層（下）疊置而成，4個含氣儲層底界到棲霞組頂界面的距離分別為20 m（A）、35 m（B）、45 m（C）、60 m（D）。

從三種模型正演結(jié)果看，棲二段頂部5 m泥晶灰?guī)r都為弱振幅波谷反射，棲二段底部5 m泥晶灰?guī)r都為弱振幅復(fù)波波峰反射，且棲霞組內(nèi)部反射特征隨著含氣層厚度和含氣儲層所處位置變化而發(fā)生改變。

可以較為明顯地看出，隨著儲層與棲霞組頂界面距離越來越大（如圖2上、下），地震響應(yīng)由棲霞組頂部弱振幅的反射特征轉(zhuǎn)變?yōu)闂冀M二段層內(nèi)出現(xiàn)類似透鏡體的弱振幅反射特征，且對棲霞組二段頂?shù)追瓷涠加幸欢ǖ挠绊懀沟梅瓷洳ㄕ穹霈F(xiàn)了局部的復(fù)波反射特征（如圖2（c）中C、D）;雙層薄儲層模式（如圖2下）主要討論在棲霞組頂部發(fā)育兩套儲層的情況下，儲層位于不同位置的地震波變化特征。與單層地震響應(yīng)剖面對比分析，雙儲層模式下，地震反射能量變化特征更明顯，當儲層離頂界面越近時，出現(xiàn)將頂界面反射下拉的特點;當儲層向下移動到一定位置時，頂界面特點由下拉轉(zhuǎn)變?yōu)樯贤?當儲層位于棲霞組二段底部時，整體為一弱振幅的透鏡狀復(fù)波反射，棲霞組二段頂?shù)捉缑娴卣鸱瓷湔穹鶞p弱且發(fā)生局部形變（如圖2（c）下C、D）。

正演結(jié)果表明，棲霞組儲層段內(nèi)反射特征與棲霞組內(nèi)儲層的厚度、儲層分布位置相關(guān)：①棲霞組內(nèi)含氣儲層靠近棲二段底部時，棲霞組復(fù)波可以很清楚地分離，當棲霞組內(nèi)含氣儲層遠離棲二段底部時，棲霞組復(fù)波則不可分辨;②通過上述實驗，可大致得知棲霞組薄儲層在剖面上無法分辨其具體厚度，只能對比復(fù)波開合程度與復(fù)波能量強弱，以大致判斷其儲層相對厚度。

4 有利儲層識別

根據(jù)地震資料的頻譜分析和極性特點，選擇了主頻為35 Hz、波長為100 ms的正極性雷克子波，利用自激自收的觀測方式，開展了模型的正演模擬。然后將原始地震剖面地質(zhì)模型與模擬結(jié)果相比較，并進行正演模擬結(jié)果分析，較好地模擬了棲霞組含氣儲層的弱振幅復(fù)波特征?；跅冀M含氣儲層的弱振幅復(fù)波特征，利用屬性分析技術(shù)[5]，結(jié)合測井資料和地震相資料，對研究區(qū)的有利儲層發(fā)育區(qū)進行識別，發(fā)現(xiàn)在研究區(qū)的西南部發(fā)育均斜臺地邊緣，呈北西-南東向帶狀展布，如圖3所示。屬性分析主要區(qū)分低頻中-弱振幅和低頻強振幅，此外還有中頻弱振幅和中頻強振幅，有利儲層主要發(fā)育在淺緩坡。屬性分析顯示主要為低頻中弱及中強振幅，有利區(qū)面積達到60 km2，這一研究結(jié)果為本區(qū)的探井及評價井井位部署提供了重要的依據(jù)。

5 結(jié)論

①基于實際地震剖面以及測井資料，選取實際正演參數(shù)及構(gòu)建合理的地質(zhì)模型，較好地再現(xiàn)了研究區(qū)棲霞組儲層及圍巖的地震地質(zhì)響應(yīng)特征，對于利用地震資料識別儲層和分析圍巖具有重要意義。

②正演模擬結(jié)果分析表明棲霞組含氣儲層波峰振幅明顯低于圍巖，且頻率稍低，易形成弱振幅復(fù)波;圍巖相對含氣儲層振幅較強，為高頻強反射，且圍巖的振幅變化較為強烈。

③基于正演模擬分析、屬性分析，刻畫了研究區(qū)棲霞組有利區(qū)展布，為下一步氣藏的勘探評價開發(fā)奠定重要基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]張本健，王興志，王宇峰，等.川西北九龍山地區(qū)中二疊統(tǒng)儲層裂縫特征及形成機制[J].成都理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019（4）：497-506.

[2]王欣欣.川西北中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組碳酸鹽巖儲層沉積學(xué)[D].成都：成都理工大學(xué)，2017：38.

[3]黃薈文.川西地區(qū)中二疊統(tǒng)儲層研究[D].成都：西南石油大學(xué)，2019：44.

[4]陳威振.川西地區(qū)中二疊世構(gòu)造演化的沉積響應(yīng)[D].成都：成都理工大學(xué)，2019：56.

[5]李坦，殷小舟.地震屬性的地質(zhì)意義分析[J].復(fù)雜油氣藏，2009（3）：25-28.