韓興剛 李 娜 李小鋒 于占海 許珍萍 羅建寧

(1.長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，西安 710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710018；3.北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部資源學(xué)院，北京 100875)

如何經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)低滲透油氣藏已成為世界共同關(guān)注的難題。本次研究基于儲(chǔ)層沉積學(xué)、層序地層學(xué)以及地震沉積學(xué)等基礎(chǔ)理論[1-3]，運(yùn)用精細(xì)氣藏描述技術(shù)，分析總結(jié)儲(chǔ)集砂體特征，對氣藏三維地震進(jìn)行精細(xì)構(gòu)造解釋，達(dá)到儲(chǔ)層預(yù)測的勘探目標(biāo)。主要應(yīng)用的技術(shù)手段包括地震屬性分析技術(shù)[4-8]、主組分分析、相關(guān)性分析、地球物理反演[9-14]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

目前中國陸地已勘探的最大的致密性砂巖氣田——蘇里格氣田，從構(gòu)造上來說其位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西北側(cè)。研究區(qū)蘇6區(qū)塊位于蘇里格氣田中部。目前區(qū)內(nèi)完鉆井299口，北部三維地震區(qū)約256 km2。靶區(qū)目的氣層集中分布于下二疊統(tǒng)下石盒子組的盒八上段(H8上)和盒八下段(H8下)，以及山西組的山一段(SHAN1)。其中，盒八下段為主力氣層，為一套粗粒河道沉積砂體，巖性主要為礫質(zhì)中—粗砂巖，氣藏類型為巖性氣藏。

2 地震精細(xì)構(gòu)造解釋

常規(guī)層位標(biāo)定、層位與斷層解釋、速度分析及構(gòu)造成圖被稱為三維地震精細(xì)構(gòu)造解釋的四大步驟。精細(xì)構(gòu)造解釋是地震解釋工作中的重中之重[1]，隨著三維地震勘探技術(shù)及數(shù)據(jù)處理方法的發(fā)展，構(gòu)造解釋技術(shù)已經(jīng)取得了長足發(fā)展。

2.1 層位標(biāo)定與追蹤

確定地層在地震反射剖面上的準(zhǔn)確位置和地震響應(yīng)特征是層位標(biāo)定的目的，也是構(gòu)造解釋和儲(chǔ)層預(yù)測的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。首先完成對標(biāo)準(zhǔn)反射層的標(biāo)定，進(jìn)而完成砂組的標(biāo)定；在進(jìn)行連井地層劃分對比時(shí)，參考電測曲線，特別是聲波時(shí)差曲線，分析反射界面是否具有臺(tái)階，同時(shí)針對具體問題進(jìn)行具體分析。為了保證地震資料的高清分辨率，采用連片處理后的三維地震數(shù)據(jù)，對蘇6區(qū)塊三維資料做頻譜分析，結(jié)果表明：在目的層范圍內(nèi)，地震資料有效信號的頻譜范圍在75 Hz以內(nèi)，主頻為 20～40 Hz，能滿足解釋工作的需要。

通過反復(fù)試驗(yàn)對比，利用多道統(tǒng)計(jì)子波制作的合成記錄與井旁地震道的相關(guān)性最好。參數(shù)設(shè)置為子波長度150 ms，主頻30 Hz，其精度滿足地震解釋研究需要。采用“三級標(biāo)定法”進(jìn)行井震標(biāo)定，標(biāo)定過程中關(guān)鍵點(diǎn)包括：測井分層、測井曲線處理、速度參照。

速度參照以單井VSP的速度作為參考，兼顧本地區(qū)的平均速度。初次標(biāo)定時(shí)，其約束條件為鉆井地質(zhì)分層和區(qū)域性的標(biāo)志層；在初次標(biāo)定的基礎(chǔ)上，利用測井解釋結(jié)果和DT、SP、GR、RT、MILI等測井曲線進(jìn)行二次標(biāo)定，修改時(shí)-深關(guān)系，重復(fù)操作此過程，直到井旁道和合成記錄匹配程度最優(yōu)。可以根據(jù)相關(guān)系數(shù)的提高來確定標(biāo)定的精度。標(biāo)定結(jié)果如圖1所示。

圖1 合成地震記錄

針對蘇6區(qū)塊三維工區(qū)采用全三維綜合解釋技術(shù)，利用軟件平臺(tái)強(qiáng)大的三維可視化功能，采用提取垂直地震剖面、切割連井任意線、獲取時(shí)間切片等技術(shù)手段，對目標(biāo)層位進(jìn)行三維(自動(dòng)/手動(dòng))追蹤解釋，在一定程度上提高了層位解釋的精度、準(zhǔn)確度與解釋效率。

2.2 速度模型與時(shí)深轉(zhuǎn)換

為了能夠精確解釋各層位，采用了所有的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)，并對沉積特征在地震剖面上的反映進(jìn)行了研究。在進(jìn)行構(gòu)造解釋時(shí)，首先確定斷裂系統(tǒng)，然后填充地質(zhì)層位，將“切片識走向，剖面看傾向，共同明產(chǎn)狀”作為精細(xì)解釋的基本原則。通過地震解釋可以獲取目的層的時(shí)間域構(gòu)造，從而為深度域構(gòu)造的獲得作鋪墊。

以地震資料處理中獲得的地震偏移(DMO)速度為基礎(chǔ)，建立三維速度場，對時(shí)間域解釋數(shù)據(jù)和平均速度數(shù)據(jù)采用相同的網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格化，將時(shí)間網(wǎng)格與速度網(wǎng)格相乘，得到深度網(wǎng)格，再經(jīng)過濾波等處理，最終得到各反射層構(gòu)造圖。蘇6區(qū)塊三維地震勘探區(qū)，有構(gòu)造低點(diǎn)，也有構(gòu)造高點(diǎn)，構(gòu)造呈東北高西南低的趨勢較明顯。

3 屬性分析與儲(chǔ)層預(yù)測

3.1 屬性分析

地震資料巖性解釋和復(fù)雜儲(chǔ)層預(yù)測常用的動(dòng)力學(xué)參數(shù)包括反射波振幅特征，其可以較好地反映地震波能量的變動(dòng)，涉及的具體屬性包括均方根振幅(RMS)、平均絕對振幅、振幅比等。其中，均方根振幅和平均絕對振幅出現(xiàn)的研究頻率較高。本次研究選擇均方根振幅、平均能量對蘇6 區(qū)塊H8下段進(jìn)行砂體預(yù)測(見圖2)。

圖2 蘇6區(qū)塊H8下段均方根振幅及平均能量屬性平面分布圖

圖2a中的紅色、黃色代表能量較強(qiáng)，其對應(yīng)的儲(chǔ)層砂體發(fā)育較好；藍(lán)色、綠色代表能量較差，表示該處儲(chǔ)層發(fā)育較差。與平均能量屬性比對，均方根振幅屬性對河道不敏感。在圖2b中，平均能量屬性預(yù)測的砂體發(fā)育區(qū)域與均方根振幅屬性所反映的一致，圖中黃色表示河道發(fā)育。

對于河流相的研究，本次研究采用瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位屬性。從圖3a可以看出通過H8下段瞬時(shí)頻率屬性平面分布圖可以明顯識別河道邊界，圖中黃色邊界表示河道發(fā)育。圖3b為瞬時(shí)相位屬性平面分布圖，黑色邊界表示河道發(fā)育。通過對比圖3a和圖3b，發(fā)現(xiàn)對于河道的識別，瞬時(shí)相位效果優(yōu)于瞬時(shí)頻率。

3.2 儲(chǔ)層預(yù)測

地震儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)是預(yù)測儲(chǔ)層分布的重要方法，主要包括地震屬性分析技術(shù)、波阻抗反演技術(shù)、烴類檢測技術(shù)、時(shí)頻分析技術(shù)等[15]。本次研究側(cè)重于河道識別，主要應(yīng)用了振幅屬性、復(fù)地震道屬性與體屬性分析。

綜合利用地震、測井、巖心數(shù)據(jù)，進(jìn)行儲(chǔ)層反演預(yù)測，得到蘇6區(qū)塊目的層段波阻抗反演體，并提取沿層標(biāo)準(zhǔn)偏差(STD)屬性切片，并將其與砂厚圖進(jìn)行比對。比對結(jié)果表示，預(yù)測砂體與砂厚圖基本一致，可以達(dá)到預(yù)測目的。綜上所述，儲(chǔ)層反演技術(shù)可以進(jìn)行有利儲(chǔ)集砂體的預(yù)測，達(dá)到指導(dǎo)后期勘探開發(fā)的目的。

圖3 蘇6區(qū)塊H8下段瞬時(shí)頻率及相位屬性平面分布圖

4 結(jié) 語

(1) 通過對屬性進(jìn)行對比分析，認(rèn)為對于蘇6區(qū)塊三維地震區(qū)，可以選擇均方根、平均能量、瞬時(shí)相位3種屬性進(jìn)行儲(chǔ)層與河流相分析。

(2) 儲(chǔ)層反演結(jié)果表明，蘇6區(qū)塊有利砂體主要集中在H8下段，其連續(xù)性較差。儲(chǔ)層反演結(jié)果與砂厚圖對應(yīng)較好，可以為后續(xù)的勘探開發(fā)提供理論指導(dǎo)。

(3) 在接下來的工作中，可以繼續(xù)開展屬性和反演研究，提取相干體、螞蟻體、氣煙囪等對地層界面變化較敏感的屬性體；選取對砂泥敏感的屬性，進(jìn)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，有條件時(shí)可以進(jìn)行疊前反演。