張巧玲 (長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

曹 陽 (中海油湛江分公司研究院，廣東 湛江 524057)

張顯政 (中國石油天然氣管道局第一工程分公司，河北 廊坊 065000)

疊前地震反演在蘇里格地區(qū)儲層含氣性檢測中的應用

張巧玲 (長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

曹 陽 (中海油湛江分公司研究院，廣東 湛江 524057)

張顯政 (中國石油天然氣管道局第一工程分公司，河北 廊坊 065000)

蘇里格地區(qū)盒8段儲層橫向非均質性強，砂體不連續(xù)，利用疊后波阻抗反演方法進行烴類檢測存在多解性，不能有效預測儲層。針對上述情況，運用AVO反演和彈性阻抗反演2種疊前地震反演方法對蘇里格盒8段地層進行含氣性檢測。結果表明，2種方法預測的含氣區(qū)域一致，證明疊前地震反演方法進行儲層含氣性檢測是可行的。

蘇里格地區(qū)；疊前反演；AVO反演；彈性阻抗反演；含氣性檢測

蘇里格上古氣藏位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡構造帶上，為巖性氣藏。其中，二疊系盒8段為辮狀河流沉積相砂體，是蘇里格地區(qū)的主要含氣層段[1]。由于蘇里格地區(qū)盒8段有效砂體呈孤立、分散狀分布，而且相互疊置，橫向變化快，常規(guī)地震儲層識別技術對于該區(qū)氣層識別難度較大。

由于疊后地震資料建立在地震反射波垂直入射的基礎上，損失了由炮檢距變化導致的反射振幅與極性變化的信息，最終降低油氣檢測精度[2]。疊前地震反演中的AVO反演和彈性阻抗反演都充分利用了疊前道集保留大量原始信息，并考慮了入射角的影響，因而其反演結果更加可靠。為此，筆者應用疊前反演方法對蘇里格地區(qū)盒8段儲層含氣性進行了檢測，以分析該方法的可行性。

1 理論基礎

1.1AVO反演

AVO技術的理論基礎是Zoeppritz方程，但由于該方程給出的反射系數(shù)形式過于復雜，而且不容易直接看出各參數(shù)對反射系數(shù)的影響，因而許多學者對其進行了簡化，目前常用于反演的是Shuey的三參數(shù)簡化方程[3]：

R(θ)=A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ)

(1)

式中，R為反射系數(shù);θ為入射角；A為AVO截距，表示零入射角時的反射系數(shù)；B為AVO斜率，表示反射系數(shù)隨入射角的變化梯度；C為AVO曲率。

在AVO反演中，A、B和C作為3個基本參數(shù)，將其數(shù)學組合可以得到一系列反映流體性質的AVO屬性剖面，如泊松比、流體因子等。研究表明[4]，當儲層含氣后，密度降低，縱波速度急劇降低，而橫波速度基本不變。泊松比與縱橫波速度比密切相關，也呈現(xiàn)出明顯的降低趨勢，說明泊松比對砂巖含氣的變化尤其敏感。此外，流體因子也能很好地指示儲層流體的變化，因為砂巖含氣后會導致流體因子明顯下降。上述地球物理響應特征是應用AVO反演方法進行儲層含氣檢測的依據(jù)。

1.2彈性阻抗反演

由于式(1)沒有考慮炮檢距對子波的影響，為此，Connolly[5]提出了彈性阻抗的概念，并將含有縱波速度Vp、橫波速度Vs及密度ρ的彈性阻抗定義為：

(2)

式中，EI是彈性阻抗，K是Vs與Vp比值的平方。

彈性阻抗反演能充分利用不同炮檢距數(shù)據(jù)以及縱波速度、橫波速度、密度等測井信息，因而反演出的彈性參數(shù)能更好地反映巖性、含油氣性的情況。彈性阻抗反演流程如下[6]：①利用縱波、橫波及密度曲線得到不同入射角的彈性阻抗曲線；②基于褶積模型S(θ) =R(θ)W(θ) (S為地震記錄，R為反射系數(shù)，W為子波)，用彈性阻抗曲線與角道集疊加數(shù)據(jù)體進行約束，獲得近、遠角度彈性阻抗反演剖面。因為在不同偏移距的彈性阻抗上氣層與非氣層表現(xiàn)明顯的差異性，由此可以檢測出砂體中的有效儲層。

2 應用實例分析

2.1AVO反演的應用

由AVO理論可知，泊松比和流體因子是AVO屬性中最能反映含氣變化的參數(shù)，因而可利用泊松比和流體因子來識別砂巖的含氣分布情況。對于蘇里格地區(qū)盒8段砂巖地層，在精細層位標定的基礎上，對疊前地震道集資料進行AVO反演，得到泊松比和流體因子屬性剖面，在剖面上圈定出砂巖的含氣情況并分析檢測效果。

由于泊松比和流體因子在砂巖含氣后呈降低趨勢，在屬性剖面中異常低值區(qū)表示泊松比和流體因子降低幅度較大的區(qū)域，說明砂巖具有好的含氣性(呈現(xiàn)出明顯的AVO負異常顯示)。圖1和圖2分別是該區(qū)A井井點附近利用AVO反演得到的泊松比和流體因子剖面。從圖中可以看出，目的層段的泊松比和流體因子均表現(xiàn)為AVO負異常(虛線所圈范圍)，且兩者的負異常區(qū)域一致，顯示蘇里格地區(qū)盒8段儲層具有非常明顯的含氣響應特征，說明利用AVO反演方法對該區(qū)砂巖含氣性進行檢測是可行的。

圖1 AVO反演的泊松比剖面

圖2 AVO反演的流體因子剖面

2.2彈性阻抗反演的應用

根據(jù)蘇里格地區(qū)A井已知的縱橫波速度、密度曲線，可應用式(2)分別得到入射角為8°和23°(分別代表近角度和遠角度)時的彈性阻抗曲線，以此為約束條件反演出近、遠角度的彈性阻抗剖面。圖3所示是過A井的8°入射角和23°入射角疊加道集反演出來的近、遠角度彈性阻抗剖面。由圖3可看出，含氣砂巖均表現(xiàn)出與圍巖的阻抗值存在明顯差異，且2種阻抗剖面上顯示的含氣砂巖位置較為一致。

圖3 過A井近、遠角度彈性阻抗剖面

圖4 近、遠角度交會圖

為了增強地震資料識別儲層流體的能力，將近、遠角度彈性阻抗數(shù)據(jù)體進行交會[7]。圖4是入射角為8°和23°時彈性阻抗剖面的交會圖。從圖4可以看出，入射角為8°和23°時的彈性阻抗交會低值區(qū)域為儲層含氣區(qū)域(虛線所圈區(qū)域)，相反，2種角度彈性阻抗數(shù)據(jù)體交會在高值區(qū)域的為非含氣層段，且含氣與非含氣部分明顯分開。將交會圖中所圈定的含氣和非含氣區(qū)域投影在地震剖面上，可以更清楚地顯示出氣層在橫向上的分布狀況(見圖5)。圖5中由彈性阻抗反演顯示出的含氣區(qū)域準確分布在研究區(qū)過井點目的層段周圍，并顯示出盒8段含氣砂體的橫向連續(xù)性較差，表明運用彈性阻抗反演方法在該區(qū)進行含氣性預測具有可行性。

3 結 語

圖5 近、遠角度彈性阻抗交會含氣區(qū)在地震剖面的投影

由于疊前地震資料含有豐富的橫波和入射角信息，保留了地層巖性及流體的AVO或彈性阻抗差異的特征，因而利用疊前地震資料可以顯著提高儲層含氣性檢測精度。針對蘇里格地區(qū)盒8段儲層復雜的地質情況，利用AVO反演和彈性波阻抗反演方法對研究區(qū)儲層進行含氣性檢測。研究發(fā)現(xiàn)，運用2種方法預測的含氣區(qū)域較為一致并能相互驗證，說明疊前地震反演在儲層含氣性檢測上具有可行性，因而具有廣闊的應用前景。

[1]趙萬金，李海亮，史松群，等.疊前反演及AVO技術在蘇里格氣田的應用[J].新疆石油地質，2009，30(3)：840-843.

[2] 張盟勃，史松群，潘玉.疊前反演技術在蘇里格地區(qū)的應用[J].巖性油氣藏，2007,19(4)：91-94.

[3] Shuey R T. A simplification of the Zoeppritz equations[J].Geophysics，1985，50(4)：609-712.

[4] Bachrach R, Dvorkinz J, Nur A M.Seismic velocities and Poisson's ratio of shallow unconsolidated sands[J].Geophysics,2000,65(2)：559-564.

[5] Connolly P.Elastic impedance[J].The Leading Edge，1999，18(4)：438-452.

[6] 王保麗，印興耀，張繁昌.彈性阻抗反演及應用研究[J].地球物理學進展，2005，20(1)：89-92.

[7] 潘仁芳，宋鵬.疊前彈性反演在蘇里格氣田的應用[J].物探與化探，2010，34(2)：237-241.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.09.014

P631

A

1673-1409(2012)09-N039-03

2012-06-12

張巧玲(1987-)，女，2010年大學畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事地球物理儲層表征方面的研究工作。

[編輯] 李啟棟