王 薦 ，段文燊，畢有益

1.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川 成都610041 2.中國石化西南油氣分公司，四川 成都610041

引言

川西拗陷東部斜坡帶（東坡）的沙溪廟組氣藏自上而下劃分為11 套砂組，整體以三角洲平原—前緣河道砂沉積為主，儲層為非均質(zhì)性強(qiáng)的低孔低滲致密河道砂巖。氣藏內(nèi)分流河道數(shù)量多達(dá)一百余條，沉積規(guī)律復(fù)雜，具有河道砂體儲層厚度?。?～30 m），多旋回、多流向、多期次河道交錯疊置的特點(diǎn)[1-2]。前期研究證實(shí)，東坡沙溪廟組氣藏的砂巖縱波速度、密度等巖石物理參數(shù)大多數(shù)低于泥巖，從而砂巖與泥巖的波阻抗差異較大，地震響應(yīng)特征以低頻強(qiáng)波谷反射為主，即通常所說的“亮點(diǎn)”反射特征[3]。通過地震資料連片處理，得到高品質(zhì)的三維疊后地震資料，可以利用地震疊后振幅屬性對“亮點(diǎn)”河道砂巖的平面展布情況進(jìn)行刻畫，取得了比較好的效果，在該氣藏發(fā)現(xiàn)了一批高產(chǎn)河道[4]。

自2012 年東坡沙溪廟氣藏進(jìn)行規(guī)模開發(fā)以來，隨著“亮點(diǎn)”型河道砂巖逐步開發(fā)建產(chǎn)完畢，氣藏年新增產(chǎn)量逐年降低，整體呈衰減狀態(tài)。如何找到新的增儲建產(chǎn)陣地，是該氣藏面臨的巨大挑戰(zhàn)。近年來，發(fā)現(xiàn)一些鉆井在其非目標(biāo)層系砂巖中鉆遇良好油氣顯示，并測試獲產(chǎn)。然而，通過對這些井開展井震標(biāo)定后發(fā)現(xiàn)這些河道砂巖在常規(guī)地震剖面上振幅較弱，表現(xiàn)為非“亮點(diǎn)”反射特征；在振幅平面屬性上這些河道砂巖外形不清、連續(xù)性差、難以識別，可稱之為“暗點(diǎn)”型河道砂巖。在“亮點(diǎn)”型河道砂巖目標(biāo)所剩無幾的情況下，“暗點(diǎn)”型河道砂巖有望成為東坡沙溪廟組氣藏下一步評價建產(chǎn)的新陣地，而如何有效識別刻畫出“暗點(diǎn)”型河道砂巖的平面展布情況成為關(guān)鍵。

1 “暗點(diǎn)”型河道砂巖地震響應(yīng)特征形成機(jī)理研究

通過開展模型正演分析及疊前AVO 特征分析，來明確“暗點(diǎn)”型河道砂巖地震響應(yīng)特征形成機(jī)理，為找到有效的“暗點(diǎn)”型河道砂巖的識別方法奠定基礎(chǔ)。

1.1 模型正演分析

圖1 A 井井震標(biāo)定Fig.1 Well-seismic calibrate of Well A

依據(jù)東坡沙溪廟組砂巖和泥巖的速度參數(shù)[5]，固定河道砂體的速度不變（4 100 m/s），即砂體物性不變，考慮河道砂體的厚度變化，從5 m 到60 m（基本包含了該區(qū)域河道砂體厚度變化范圍），建立地質(zhì)模型開展正演模擬，據(jù)此來研究河道砂體厚度變化所引起的地震響應(yīng)特征變化（圖2a）。正演結(jié)果顯示，當(dāng)河道厚度小于10 m 時，地震剖面上可形成弱反射振幅，即河道砂巖厚度薄可能是“暗點(diǎn)”型河道砂巖地震響應(yīng)特征產(chǎn)生的原因（圖2b）。但經(jīng)統(tǒng)計東坡沙溪廟組氣藏已鉆遇的“暗點(diǎn)”型河道砂巖厚度在15～30 m，按正演模擬分析結(jié)果，應(yīng)該可以形成較強(qiáng)振幅的亮點(diǎn)反射，由此可以證明河道砂體厚度的大小并不是“暗點(diǎn)”型河道砂巖地震響應(yīng)產(chǎn)生的主要因素。

圖2 在固定砂體速度時對不同厚度砂體的正演模擬Fig.2 Forward simulation of sand body with different thickness at fixed sand body velocity

接下來考慮另一種地質(zhì)情況，固定河道砂體的厚度不變（20 m），河道砂體的速度變化（從3 900 m/s到4 450 m/s）[6]，建立地質(zhì)模型開展正演模擬，據(jù)此研究河道砂體物性變化所引起的地震響應(yīng)特征變化（圖3a）。通過正演模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，河道砂體速度參數(shù)（物性）與背景泥巖差異越小，振幅能量越弱，即河道砂巖物性差可以產(chǎn)生“暗點(diǎn)”型河道砂巖地震響應(yīng)特征（圖3b）。

圖3 在固定砂體厚度時對不同速度砂體的正演模擬Fig.3 Forward modeling of sand body at different velocities with fixed sand body thickness

圖4 A 井 層各類巖性波阻抗分布范圍Fig.4 The impedance distribution range of various lithologic waves inlayer of Well A

1.2 疊前道集AVO 特征分析

通過正演模擬分析，確定了“暗點(diǎn)”型河道地震響應(yīng)特征形成的原因主要是砂體儲層物性差，這種中高阻抗的砂巖在疊后振幅剖面形成弱波峰或弱波谷響應(yīng)，極易淹沒在同等阻抗級別的泥巖響應(yīng)之中，難以識別[8]。通過疊后地震剖面始終無法解決河道的刻畫問題，為此，研究對象有必要從疊后資料轉(zhuǎn)移至疊前道集資料，對“暗點(diǎn)”型河道砂巖的疊前AVO 響應(yīng)特征進(jìn)行分析。

按砂巖與上覆介質(zhì)的波阻抗差及上覆介質(zhì)的特征，含氣砂體通?？纱笾路譃? 類（圖5），它們的反射系數(shù)特征曲線各不相同[9]。其中，I 類和IIa類為物性稍差的中高阻抗砂體的反射系數(shù)曲線，下面通過疊前道集正演模擬來分析這兩種中高阻抗含氣砂體的AVO 響應(yīng)特征[10]。

圖5 3 類含氣砂體的AVO 特征曲線Fig.5 AVO characteristic curves of three types of gas-bearing sand bodies

I 類高阻抗含氣砂巖：這類含氣砂巖相對上覆巖石有較高的波阻抗，往往是經(jīng)受了中等到高等壓實(shí)、固結(jié)作用的成熟巖石[11]。由此類砂巖正演模擬的道集可知，在法線入射時有較高的正反射系數(shù)，表現(xiàn)為強(qiáng)波峰反射，隨著入射角的增大，波峰反射逐漸減弱，當(dāng)入射角足夠大時，在道集上可以看到由波峰變化到波谷的極性的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象（圖6）。此類疊前道集經(jīng)過疊加后，由于極性的反轉(zhuǎn)，能量相互抵消，使得在疊后剖面呈現(xiàn)弱振幅反射特征。

圖6 I 類含氣砂體的正演道Fig.6 Forward model set of Class I gas-bearing sand body

IIa類近零波阻抗差含氣砂巖：這類砂巖與上覆介質(zhì)具有幾乎相同的波阻抗，這類砂巖一般是在中等壓實(shí)、固結(jié)作用下形成的[12]。由此類砂巖正演模擬的道集可知，在法線入射時反射系數(shù)趨近于零，表現(xiàn)為弱波峰反射特征，同樣隨著入射角的增大，波峰反射逐漸減弱直至發(fā)生極性反轉(zhuǎn)變化為波谷反射，隨著入射角度的進(jìn)一步加大，波谷振幅出現(xiàn)進(jìn)一步增強(qiáng)的現(xiàn)象（圖7）[13]。此類疊前道集經(jīng)過疊加后，同樣由于極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致疊加時同相軸產(chǎn)生相互抵消的現(xiàn)象，在疊后剖面上同樣呈現(xiàn)弱振幅特征。

圖7 IIa 類含氣砂體的正演道集Fig.7 Forward model set of Class IIa gas-bearing sand body

圖8 A 井井旁道集AVO 特征分析Fig.8 Analysis of the AVO characteristics of the gathers next to Well A

理論模型正演和實(shí)際資料分析證實(shí)，東坡沙溪廟組氣藏“暗點(diǎn)”型河道地震響應(yīng)特征形成的機(jī)理是：“暗點(diǎn)”型河道砂巖物性較差，屬于I 類或IIa類含氣砂巖，在疊前道集資料上形成了隨著入射角增大發(fā)生極性反轉(zhuǎn)的AVO 響應(yīng)特征，導(dǎo)致地震反射振幅較弱，且與圍巖地震反射振幅能量差異較小，難以識別[15]。

2 “暗點(diǎn)”型河道刻畫方法及應(yīng)用效果

2.1 優(yōu)勢入射角部分疊加技術(shù)

通過以上研究證實(shí)，“暗點(diǎn)”型河道砂巖具有I類、IIa類兩種AVO 響應(yīng)特征，這兩類含氣砂巖的反射系數(shù)隨入射角的變化趨勢是相同的，都呈現(xiàn)單調(diào)遞減的趨勢，即隨入射角的增大，反射系數(shù)向負(fù)的方向變化，同時也呈現(xiàn)出隨著入射角增大，波谷反射增強(qiáng)的特征。為減小疊前道集疊加時波峰、波谷相抵消的影響，可以采用優(yōu)勢入射角部分疊加技術(shù)，來提高疊加剖面的質(zhì)量。具體方法為：通過對東坡沙溪廟組氣藏“暗點(diǎn)”型河道砂巖疊前道集分析，確定入射角在20°以上的道集有波谷反射較強(qiáng)的特征，為優(yōu)勢入射角度域。由此可以采用優(yōu)勢入射角道集部分疊加技術(shù)，來提高疊后振幅能量強(qiáng)調(diào)，及河道砂巖的辨識度，從而實(shí)現(xiàn)對“暗點(diǎn)”型河道砂巖的刻畫[16-18]。

圖9 過A 井 層全疊加地震剖面與優(yōu)勢入射角疊加剖面對比Fig.9 Comparison was made between the seismic profile and the superimposed profile of dominant incidence angle of layer in Well A

圖10 層常規(guī)地震資料平面屬性與優(yōu)勢入射角部分疊加地震資料平面屬性Fig.10 Attributes of layer conventional seismic data partially superimposed with dominant incident angle

2.2 東坡沙溪廟組“暗點(diǎn)”型河道識別應(yīng)用效果分析

圖11 C 井區(qū)層河道刻畫平面圖與過井優(yōu)勢入射角疊加剖面Fig.11 Plan of channel characterization oflayer in Well C Area superimposed profile with dominant incidence angle of well passing

圖12 C井層砂體綜合柱狀圖Fig.12 Comprehensive histogram of layer in Well C

3 結(jié)論

（1）模型正演確認(rèn)了儲層物性差是東坡沙溪廟組氣藏“暗點(diǎn)”型河道形成弱反射特征的主要因素。通過對中高阻抗含氣砂體的正演道集分析，明確了“暗點(diǎn)”型河道為I 類或IIa類含氣砂體，其疊前道集存在極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，成為“暗點(diǎn)”型河道形成的直接原因。

（2）針對“暗點(diǎn)”型河道識別難點(diǎn)，通過優(yōu)勢入射角部分疊加技術(shù)，減小全疊加時波峰、波谷相抵消的影響，突出了“暗點(diǎn)”型河道的響應(yīng)特征，實(shí)現(xiàn)了“暗點(diǎn)”型河道砂巖外形的準(zhǔn)確刻畫。在該方法的支撐下，部署的C 井獲得成功，證實(shí)了該方法的可行性和有效性。