張大海，蔣 涔，張 紀(jì)，江東輝，王丹萍，唐 建，鐘 翔

二維波阻抗反演在東海南部某工區(qū)的應(yīng)用實(shí)例

張大海，蔣 涔，張 紀(jì)，江東輝，王丹萍，唐 建，鐘 翔

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

由于白堊系和侏羅系年代老，埋藏深，儲(chǔ)層孔滲條件差，導(dǎo)致地震剖面上反射界面較弱，分辨率低；加上二維工區(qū)面積大，井資料少等因素，使得該地區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作很難開展。主要針對(duì)東海南部某二維工區(qū)中生代地層進(jìn)行了地震波阻抗反演，對(duì)該工區(qū)可能存在的儲(chǔ)層空間展布進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示白堊系的頂部發(fā)育一套玄武巖層，底部發(fā)育一套含礫砂巖地層，主要集中在工區(qū)東南部構(gòu)造上；白堊系中段以砂泥巖薄互層為主；上侏羅統(tǒng)儲(chǔ)層物性較好，具有一定厚度和空間分布；中、下侏羅統(tǒng)存在較薄的致密砂層。

二維工區(qū)；反演；玄武巖；致密砂層；東海南部

1 基礎(chǔ)資料

針對(duì)東海陸架盆地南部工區(qū)已掌握的二維地震資料和井的資料情況[1-3]，結(jié)合現(xiàn)有構(gòu)造解釋結(jié)果和有利圈閉分布情況，我們對(duì)該工區(qū)內(nèi)共10條測(cè)線二維地震剖面進(jìn)行波阻抗反演，涉及的反演地震測(cè)線和井的分布情況見圖1，使用的測(cè)線盡量選擇過(guò)已知井的測(cè)線。我們對(duì)整個(gè)工區(qū)10條測(cè)線的反演計(jì)算是在一雙CPU，內(nèi)存為8G的SUN圖形解釋工作站上基于Jason工作平臺(tái)完成的[4,5]。

圖1 工區(qū)測(cè)線平面圖和井位置

目前掌握的已知井基本情況：井A和B集中分布于工區(qū)西南方向，測(cè)線1過(guò)井A，測(cè)線5過(guò)井A和B，兩口井均無(wú)測(cè)井成果解釋表，測(cè)井曲線資料嚴(yán)重不足，僅有數(shù)字化的聲波、密度和伽馬曲線，資料可靠性較差，這兩口井都參與了反演。層位文件是基于構(gòu)造解釋得到的T40、T50、T60、T61和Tg共5個(gè)地質(zhì)層位，反演目的層位為對(duì)應(yīng)于T50-Tg之間的白堊系和侏羅系。

2 測(cè)井資料分析

井A是位于工區(qū)東南部構(gòu)造高部位上的一口探井，鉆井結(jié)果未有明顯油氣顯示；除白堊系頂部的玄武巖外，白堊系、侏羅系以碎屑巖為主，由于侏羅系的砂巖顆粒溶解形成的次生孔隙的孔隙度均在10%以下，所以侏羅系下段存在潛在儲(chǔ)層可能性較小，而在侏羅系上段和白堊系存在潛在儲(chǔ)層的可能性較大。上白堊統(tǒng)主要為細(xì)砂巖和泥巖的薄互層；下白堊統(tǒng)主要為低電阻率、低孔隙的鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖層；上侏羅統(tǒng)主要為2～5 m砂層和泥巖的薄互層；中、下侏羅統(tǒng)孔隙度在3%～4%左右，砂巖孔隙主要為溶解孔隙。

井B是位于東部構(gòu)造高部位上的一口探井，鉆井結(jié)果未有明顯油氣顯示，僅在侏羅系有微弱熒光顯示；潛在儲(chǔ)層也與井A類似，主要分布在白堊系中，地化資料顯示低孔隙的侏羅系主要是成熟相的烴源巖。井B白堊系上段主要為砂巖、礫巖和泥巖互層，砂巖孔隙差，且骨架之間充滿黏土，礫巖分選差，滲透性差，層厚一般在5～10 m；侏羅系砂巖孔隙度很小，上侏羅統(tǒng)存在一套厚90 m分選較差的砂巖地層，中、下侏羅統(tǒng)可以認(rèn)為是基底部分。

井A和B砂巖層物性較差，多為砂泥巖薄互層，通過(guò)分析認(rèn)為具有一定厚度且物性較好的井深在1 780～1 858 m的砂泥組合是能夠代表該工區(qū)砂巖和泥巖之間的物性關(guān)系的地層。

首先對(duì)井A和B測(cè)井波阻抗數(shù)據(jù)進(jìn)行了一致性直方圖分析（圖2），從圖2可以看出，兩口井縱波阻抗值的分布范圍還是具有可對(duì)比性的，唯一的差別是A井的玄武巖地層產(chǎn)生的高波阻抗值使該井縱波阻抗值域較寬。同時(shí)結(jié)合完井報(bào)告，利用自然伽馬和聲波時(shí)差兩條曲線，以及計(jì)算的縱波阻抗曲線對(duì)照反復(fù)判讀，通過(guò)圈定的數(shù)據(jù)點(diǎn)和完井報(bào)告對(duì)比，我們認(rèn)為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)顯示井A和B儲(chǔ)層是以低波阻抗特征為主（圖3）。

圖2 兩口井縱波阻抗一致性檢查

圖3 A（左）和B井（右）波阻抗曲線圖（曲線顏色為伽馬值）

3 波阻抗反演

考慮到工區(qū)范圍較大且為二維測(cè)線，選用Rick子波作為初始子波，通過(guò)合成地震記錄制作和時(shí)深標(biāo)定，得到最后反演過(guò)程中應(yīng)用的子波。從圖4、圖5可以看到合成道和井旁地震道吻合較好。

結(jié)合層位和標(biāo)定后的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)層位數(shù)據(jù)進(jìn)行插值得到一個(gè)詳細(xì)的層位數(shù)據(jù)體。然后就可以算出整條二維剖面的低頻阻抗模型（圖6），通過(guò)選擇合理的反演參數(shù)進(jìn)行約束稀疏脈沖波阻抗反演。由反演得到的相對(duì)阻抗數(shù)據(jù)體和低頻阻抗模型合并（圖7），就可以得到一個(gè)全頻段的阻抗結(jié)果數(shù)據(jù)體。

圖4 A井合成地震記錄標(biāo)定

圖5 B井合成地震記錄標(biāo)定

圖6 測(cè)線5波阻抗模型圖

4 結(jié)果分析與討論

圖8為過(guò)A井和B井的測(cè)線5的地震剖面及層位圖，從圖中可以看出，除T50和T61反射界面較清晰外，地層中地震反射雜亂，同相軸連續(xù)性很差。圖9、圖10為過(guò)A井的波阻抗剖面圖及局部放大圖，可以看出白堊系（T50-T60）特征較明顯，位于頂部存在一套高波阻抗的玄武巖地層，底部為一套高波阻抗的礫巖，中間地層從波阻抗剖面上可以分辨為存在2～3套偏砂地層，尤其在東南部、東部構(gòu)造高部位比較明顯，而且連續(xù)性比較好。上侏羅統(tǒng)（T60-T61）總體看來(lái)上段較下段含砂體可能性較大，從剖面上可以看到上段波阻抗值較下段明顯要低，結(jié)合井上分析該段地層以砂泥薄互層為主，可以推測(cè)上侏羅統(tǒng)上段偏砂巖可能性較高；中、下侏羅統(tǒng)（T61-Tg）的波阻抗值明顯高于上覆地層的波阻抗值，與上覆地層的分界面較清晰，上覆地層的層狀連續(xù)性一般，在界面附近波阻抗值有所降低，但橫向連續(xù)性一般，推測(cè)地層有可能偏砂層。

圖9 測(cè)線1波阻抗剖面圖

圖7 CSSI反演流程示意圖

圖8 測(cè)線5地震剖面、層位及井圖

圖11為過(guò)A井和B井的測(cè)線5的波阻抗剖面圖，明顯可以看出白堊系頂部（T50下方）的高波阻抗值的玄武巖地層由東南部構(gòu)造高部位向北逐漸消失，可以推測(cè)該套地層主要存在東南部構(gòu)造上，東部構(gòu)造這套地層并不存在；而白堊系底部（T60上方）的礫巖，在此剖面上顯示了與玄武巖地層同樣的橫向變?nèi)踮厔?shì)；上侏羅統(tǒng)（T0-T1）66從圖上可以看出東部構(gòu)造砂體明顯比東南部構(gòu)造上要厚，波阻抗值總體變低，可以推斷東部砂體物性有變好的趨勢(shì)；中、下侏羅統(tǒng)（T61-Tg）同樣是高波阻抗致密地層，厚度明顯變厚，波阻抗剖面上顯示中、下侏羅統(tǒng)中包含若干套波阻抗值降低、厚度較薄的地層，可以推測(cè)為含砂地層。

圖12為過(guò)A井的測(cè)線4的波阻抗剖面。此剖面從東到西物性變化小，白堊系（T50-T60）高阻抗的玄武巖地層和含礫砂巖地層有逐漸變?nèi)醯内厔?shì)，推測(cè)東南部構(gòu)造東西方向地層物性較穩(wěn)定。

圖13是過(guò)B井的測(cè)線10的波阻抗剖面。可以看出東南部構(gòu)造東部也存在較好的白堊系頂部（T50下方）玄武巖地層和白堊系底部（T60上方）的含礫砂巖層，但總體趨勢(shì)較構(gòu)造高部位要變?nèi)?；東部構(gòu)造上的波阻抗較此測(cè)線南部同時(shí)代地層的波阻抗值要低，可以推測(cè)東部構(gòu)造高部位砂體物性要變好；侏羅紀(jì)中下統(tǒng)（T61-Tg）地層內(nèi)反射雜亂，砂體較薄且連續(xù)性差。

圖10 測(cè)線1波阻抗剖面放大圖

圖11 測(cè)線5波阻抗剖面圖

圖12 測(cè)線4波阻抗剖面圖

圖13 測(cè)線10波阻抗剖面圖

5 小結(jié)

通過(guò)對(duì)東海南部勘查區(qū)內(nèi)10條二維地震資料的波阻抗反演，經(jīng)過(guò)測(cè)井、地震及波阻抗剖面分析可以看出：白堊系特征明顯，頂部發(fā)育一套高縱波阻抗的玄武巖層；底部發(fā)育一套含礫砂巖地層，主要集中在東南部構(gòu)造上，隨著構(gòu)造深度增加巖層逐漸消失；白堊系中段以砂泥巖薄互層特征為主，在波阻抗剖面上體現(xiàn)為2～3套低波阻抗特征的地層，且連續(xù)性中等，有一定的分布范圍；上侏羅統(tǒng)存在稍好的砂層，東部構(gòu)造高部位砂層物性較東南部構(gòu)造高部位要好，厚度增大 ；中、下侏羅統(tǒng)波阻抗值很高，地層內(nèi)部反射雜亂，連續(xù)性差，局部有厚度較薄的致密砂層分布。

由于二維地震資料和井控的局限性，對(duì)于砂體的空間展布和其他物性參數(shù)的確定有待于進(jìn)一步更詳盡的三維地震數(shù)據(jù)體，以及井資料的分析。

[1] 王可德，王建平，徐國(guó)慶，等. 東海陸架盆地西南部中生代地層的發(fā)現(xiàn)[J]. 地層學(xué)雜志，2000，24(2):129-131.

[2] 丁巍偉，王渝明，陳漢林，等. 臺(tái)西南盆地構(gòu)造特征與演化[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），2004，31(2):216-220.

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[4] 李磊，王英民，楊紹國(guó)，等. 混合地震反演技術(shù)及其在東海南部陸架盆地中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，31(5):28-35.

[5] Jason Geoscience Workbench Manual. JGW manual. 2001.

The Application of Two-Dimensional Impedance Inversion to the Southern East China Sea

ZHANG Dahai, JIANG Cen, ZHANG Ji, JIANG Donghui, WANG Danping, TANG Jian, ZHONG Xiang
（The Institute of SIONPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

The disadvantaged factor, such as deep-seated reservoir, worse rock petro-physical property, longer survey line and well data incomplete, results to the weak seismic ref l ection and lower seismic resolution in late Mesozoic. Therefore, it is hard to make a study on reservoir characterization in this area. In this paper, 2D seismic impedance inversion for late Mesozoic interval has been executed in the south ECS area. The results of inversion show that upper basalt and lower glutenite reservoir concentrated in the structure SE in K1-K2strata, in the middle of which is dominated by thin alternating layers of sandstone and mudstone；better petrophysical property reservoir in J1strata, thin and tight sandstone reservoir in J2-J3strata.

2D; seismic inversion; basalt; tight reservoir; Southern East China Sea

P631.4

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.009

1008-2336（2012）03-0009-04

2012-02-06；改回日期：2012-03-06

張大海，男，1974年生，高級(jí)工程師，2001年畢業(yè)于浙江大學(xué)地球科學(xué)系，獲理學(xué)博士學(xué)位，從事儲(chǔ)層及油氣預(yù)測(cè)工作。

E-mail：zhangdh@shopc.com.cn。