崖城26区目标储层预测与油气检测技术-.pdf

D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n． 1 6 7 2 7 7 0 3 ． 2 0 1 0 ． 0 6 ． 0 0 9 勘探技术 崖城 2 6 区目标储层预测与油气检测技术 牛聪张益明 廖静 中海石油研究中心，北京 1 0 0 0 2 7 中海石油 中国有限公司湛江分公司，广东省湛江市 5 2 4 0 5 7 摘 要针对琼东南盆地崖南凹陷盆地成藏条件和油气聚集规律复杂、目标埋藏深、储层横向变化大、处于压力 过渡带以及物性非均质性强的特点， 在充分研究储层特征和对比精选储层预测与油气检测技术的基础上， 运用声波阻抗 反演和频谱成像分析、吸收衰减分析等技术， 对三亚组岩性油气藏储层空间展布进行了精细描述 ， 圈定了有效储层的分 布区域，确定了油气藏勘探的有利区带和 目标，取得了良好的应用效果。 关键词储层预测；油气检测；阻抗反演；频谱成像；吸收分析 中图分类号 P 6 3 1 ． 4 文献标识码 A 崖南 凹陷是琼东南盆地中已证实的富烃 凹陷 ，近 些年相继揭开 了崖城 1 9 --1 、崖城 2 6 -1 和崖城 2 1 -1 等 构造 ，钻井过程中均钻遇了异常高压并有异常活跃的 气测显示， 却基本上无商业发现。 随后通过对盆地的石 油地质条件重复认识 ， 对盆地演化、 区域沉积相、 储盖 组合发育特征、盆地钻探成败以及区域连片构造解释 等多方位研究分析 ， 对盆地的成藏条件、 油气聚集规律 及潜力进行了深化研究和总结， 提出了崖城2 6 潜力区， 目标层位为三亚组。 该 目标是崖南凹陷西南低 凸起带一个具有代表性 的岩性圈闭，周边三亚组 目的层 已被多 口井证实了储 集性， 并且该区处在断层转换带和压力过渡带 ， 有利于 油气的运移和成藏 ，但是该区同样具有盆地成藏条件 和油气聚集规律复杂、目的层埋藏深、岩性横向变化 大 ， 以及研究区范围广、 钻井少、 储层物性非均质性强 的特点 ，这就使得常规的地球物理储层预测方法的应 用受到了一定的限制。 为此， 深入分析 目标区的基础资 料 ， 结合该 区的特点 ， 制定相应的技术流程， 得到了适 合该 目标区的地球物理评价技术。 1目标 区概 况 综合地质地层的研究分析表明，崖城 2 6区在新近 系三亚组的沉积类型是浅海一深海沉积体系 ，潜 力区 为一岩性圈闭。 在三亚组沉积时期 ， 北部物源充足， 沿 凹陷北缘发育多套大型的三角洲，由于北部隆起 区的 缓慢隆起 ， 在 凹陷中心， 沉积地层变厚， 在水道前端形 成了受其控制的多套浊积扇体。浊积扇体的沉积持续 时间较短 ， 沉积时环境水体较深 ， 扇体周围一般为大套 浅海相泥岩。 受沉积环境的影响 ， 该类型的浊积扇体比 较容易形成良好的成藏 圈闭。地震剖面上三亚组 内表 现为浊积水道一扇体的复合体完整形态，为明显的强 反射 ，具有典型的亮点特征。 2 资料分析及技术流程 储层预测和油气检测的主要方法【 l - 2 都要求所用的 数据为保持振幅处理的纯波数据 ，通过对研究区内提 取 测试 线 做频 谱分 析表 明 ，目标 层附 近 的速 度为 3 5 0 0 m／ s 。在整个时窗范围 0 ～5 s 内主要能量集 中 在2 2 ～5 8 Hz ， 主频为4 0 H z ； 在目的层处 2 ． 5 ～5 s 的 主要能量集中在 l 6 ～4 7 Hz ，主频为2 3 Hz ； 随着埋深的 增大，有效频带范围变小 ， 主频降低。经分析认为 ， 现 有的地震资料 目的层频带范围满足一个倍频程的要求， 同相轴清晰可靠， 断层错断干脆 ， 能满足储层预测和油 气检测的需要。 第一作者简介 牛聪 ，男 ，硕士 ，主要从事储层预测和油气检测方法研 究工作。 收稿 日期 2 0 0 9 -0 7 -0 1 I修改 日期 2 0 1 0 -0 8 -2 7 5 9 N o 6 2 0 1 0 C h i n o P e t r o le t r n E x p l o r a t i o n 勘探技术 通过对 已有井的岩石物理分析， 在三亚组 目的层， 该区的测井响应特征主要表现为 “ 三低两高”的特征， 即低 自然伽马、 低密度、 低中子孔隙度、 较高的声波时 差和较高的电阻率值。 图1 为该区三亚组岩石物理交汇 图， 图中横坐标为纵波阻抗， 纵坐标为泥质含量， 颜色 代表孔隙度。由图 1 可看出，与致密岩石相比， 含气砂 岩具有较低的纵波阻抗值 ，与围岩能形成比较强烈的 波阻抗差； 孔隙度高的砂岩纵波阻抗较低。 测井解释的 优质储层具有高 自然电位偏异常 、高电阻率异常和低 自然伽马的特征 ，依据密度和声波曲线得到的纵波阻 抗表现为在孔隙度较高的区域 大于 1 0 ％ ， 具有随着 砂体物性越好纵波阻抗越低的趋势。 泥岩、 含钙砂岩以 及灰质岩， 大多表现为高纵波阻抗 ， 由有效孔隙度门槛 值 9 ％，可以得到储层阻抗的最大值 1 ． 0 61 0 k g ／ m m／ s ，有效储层为低纵波阻抗。 图 1岩石物理交汇 图 Fi g． 1 Ro c k p hy s i c s c r o s s p l o t 3 储层与油气检测方法应用 基于琼东南盆地崖南凹陷三亚组储层非均质J 强、 目标埋藏深 、 处于压力过渡带的特点 ， 在对研究区内已 有钻井资料 归一化处理 、 精确井震标定 、 提取子波的基 础上 ， 综合运用了波阻抗反演、 多属性分析和吸收衰减 技术来分别进行靶区的岩性、物性和含油气性分析。 3 ． 1 声波阻抗岩性反演 邻近井的岩石物理分析表明，纵波阻抗能敏感识 别出物性较好的砂体 ， 基本上反映出砂岩储层的特征 。 针对 目标区面积大、 钻井少 、 资料有限的情况 ， 选用 了 稀疏脉冲反演算法。 在波阻抗反演之前， 首先对测井 曲 中国石油勘探 2 0 1 0 年第6 期6 0 线做了校正和标准化处理 ，使其能够在统一的标准下 真实地反映 目的层的岩性特征。由于子波的质量是影 响稀疏脉冲反演结果的重要因素，对 目的层做了严格 的井震标定， 通过反复比较修改， 最终提取了合格、 有 效的子波。 按照沉积体的沉积顺序 ， 逐层定义了层间的 接触关系， 建立了初始的地质框架模型； 有了高精度的 合成地震记录做基础， 波阻抗反演取得了良好的效果， 成功预测了该区浊积砂体的空间分布。 图2 为已知井的 纵波阻抗的反演剖面，从 图中可以看出有效储层为低 波阻抗特征 ， 而 围岩则表现为高波阻抗特征。图2 中曲 线是 已经钻遇井的实测G R曲线， 其预测的结果与实际 储层一致 ，说明了该方法的有效性。 图2已知井纵波阻抗反演剖面 F i g． 2 I mp e d a n c e i n v e r s i o n pr o f i l e o f d r il l e d we l l s 3 ． 2多属性分析物性反演 地震属性是指由叠前或叠后地震数据 ，经过数学 变换而导 出的有关地震波的几何形态 、 运动学特征、 动 力学特征和统计学特征。 对于预测的 目标来说 ， 众多的 地震属性中并非每一个属性参数都能真实地反映地下 地质体的特征，其中既有真实的信息 ，也有外界的噪 声。 地震信号是 由岩石物理特征及其变异引起的综合 响应 ， 是受沉积相、成岩相、构造运动、 埋深等多种地 质因素影响的。单一地震属性一般难以准确地反映储 层特征及其变化， 其外推的范围比较有限， 因此， 单属 性分析与解释存在较强的多解性 ， 风险较大 。 而多属性 分析具有很强的综合分析能力， 是对收集到的地震、 钻 井、 测井、 油层物性等多种资料进行综合分析、 处理和 解释 ， 提取研究区地震属性， 并分析其物理意义， 结 合研究区的先验地质知识分析各个地震属性 ，最终得 到可靠的敏感属性 。 在多属性分析 1过程中， 沿目的层位精选时窗， 应 用已有井解释数据作为约束首先进行属性筛选 ，筛选 的结果是得到了与预测参数相关的属性 ，删除无关和 相关性低的属性 ， 确定一个彼此独立的属性集。 针对该 区基础资料分析的特点， 分别统计提取 了地层厚度、 砂 岩厚度、 泥质含量、 孔隙度和含油饱和度等数据， 利用 井的信息进行有效外推 ，优选了对物性反映敏感的参 数。 为了保证地震属性信息的可信度， 提取地震属性应 利用信噪比高、 品质优的小面元地震数据 ， 这里在MDI 软件中通过敏感性分析重点提取了与振幅和频率有关 的属性 ，得到 了该区预测储层物性的敏感属性集合为 均方根振幅 、 平均波峰振幅、 平均能量 、 优势频率、频 谱峰值梯和层序统计能量过半时长。 图3 为多属性分析预测的孔隙度平面 图，图中A、 B 处为已钻井 ， 将已知井处的孔隙度实测结果与预测结 果进行比较分析，可看出两者的结果是一致的。由图3 可以看出， 孔隙度 自北到南、 由西到东在逐步变小 ， 得 到的 目标层位孔隙度分布的宏观认识与由前期钻井统 计分析和构造、 沉积得到的地质认识是相一致的。 此方 法的优势是在井资料齐全、 统计数据准确的情况下 ， 得 到的预测结果比较可靠。 3 ． 3 吸收衰减舍油气性检测 吸收衰减属性分析【 4 】主要是通过属性标定将定量的 地震衰减属性转化为储层特征。 理论研究表明， 与致密 的单相地质体相比较 ，当地质体内含有油气或水等流 图3多属性分析预测孑 L 隙度平面图 Fi g． 3 P o r o s i t y p l a n b a s e d o n mu l t i a t t r i b u t e a na l y s i s 体时 ， 会引起地震波能量的衰减。 一般来说 ， 在频率域 内， 如果地质背景条件相同 ， 由于油气的存在使得高频 段地震信号的能量衰减增大 ，高频能量的衰减比低频 能量的衰减快， 这样就降低了接收到的信号的主频。 因 此吸收衰减属性的分析可反过来指示衰减因素存在的 可能性和分布范围。这样就可以通过能量随频率的衰 减梯度等物理参数来指示地下的油气特征 ，可以利用 油气储层的衰减特征，进行储层含油气预测。 图 4 a 为过一已钻井的地震剖面，该井钻遇 了 一 套气层，为了分析地震波通过气层后的频率吸收和 衰减的情况， 沿井轨迹提取了两个时窗 ， 一个包含已钻 遇厚气层在内 左图中下面的方框 ， 一个在已知气层 以上 7 0 ms ，两个时窗选取的比较近 ，这样就可以尽可 振 幅 谱 振 幅 谱 ＼ ／ ＼ ＼ ／ ＼ ＼ I ／ ．}_ 7 ＼ ／ 不 变 ／ 1 ， { r 高 额 褒 减 I ／ 【碎 ． f a 图4含气层衰减示意图 Fi g． 4 S e i s mi c a t t e n u a t i o n o f g a s r e s e r v o i r 频率 Hz b 61 N o 6 2 0 1 0 C h in a P e t r o le t r n E x p lo r a t io n ＼ 几 ] 曩●● 腺 “ n 黯； 写矾∞鲫 他 ” 们 2 l 1 O 9 9 8 8 7 6 6 S 4 4 3 3 勘探技术 能地减少因为传播深度的不同所带来的地震波 自身衰 减的影响。图4 b为针对所提取的两个时窗所得到 的频谱分析 ，可以看出上、下两个时窗的主频变化不 大，但是下一时窗的高频部分较上一时窗有明显的降 低， 这就是地震波通过含气层后造成的吸收衰减。图5 为采用Me t l i n k 吸收分析软件得到的过气层的吸收分析 吾 面 图5 a 和原始地震音 q 面对 比图 图 5 b ， 由图中可看出在3 ． 4 3 s 处 G R曲线表现为低值 ， 实钻井 解释为含气层，该处存在着明显吸收衰减异常。 a 过气层的吸收分析剖面 b 原始地震削面 图 5已过井气层衰减分析异常 F i g． 5 Ab n o r ma l s e i s mi c a t t e nu a t i o n o f g a s r e s e r v o i r 3 ． 4 应用效果s实钻对比 在对研究区内基础资料分析评价的基础上 ，先后 统计分析 了已钻遇井油气储层的响应特征 ，进行 了单 井和连井线的分析 ， 判断 了油气储层的响应模式， 检验 了各个方法的应用效果。 图6 为过 目标的纵波阻抗反演 剖面 ， 图中在垂向上多套低阻抗异常体相互叠置 ， 目标 A处和 目标 C处为明显的低纵波阻抗，而 目标 B区的 阻抗值相对高于 目标 A和 目标 C，说明B区的岩性或 物性可能与 目标 A和 目标 C不同。图 7 为吸收分析预 测可能油气的分布图，图中显示设计井处的该 目 标区 图6过 目标主测线纵波阻抗反演剖面 F i g． 6 P- wa v e i mp e d a n c e i n v e r s i o n p r o f i l e o f t he m a in s u r v e y l i n e a c r o s s t a r g e t s 中国石油勘探 2 0 t 0 年第6 期6 2 图 7过 目标吸收分析预测剖面 F i g． 7 Pr e d i c t i o n p r o f il e a c r o s s t a r g e t s b a s e d o n a b s o r p t i o n a na l y s i s 的异常不明显， 预测此处的含油气可能性较小。 图8 为 针对 目标提取的属性预测平面图，图8 a 为三维可 视化技术刻画该区的浊积扇分布图，图8 b 为预测 砂体的分布图， 图中红色部分表示物性好的砂岩。 从预 测 目标的平面分布特征来看，储层平面分布具有一定 的规律性 ，目标砂体整体呈南北 向展布 ，物源位于北 部 ， 扇端呈朵叶形态位于南部 ， 水道和扇体的孔隙度比 较高 ， 物性较好， 整体而言预测砂体的分布范围与浊积 扇的分布具有一致性 ，可以相互验证。 a 三维可视化技术剖面的浊积扇分布 b 预测砂体分布图 图 8属性预测平面 图 F i g． 8 At t r i b u t e p r e d i c t i o n p l a n 目前崖城2 6 -1 井 已经钻探完毕 ， 在 A处主要钻遇 了浅灰色粉砂岩、 泥质粉砂岩和泥岩隔层及少量细砂 岩， 录井显示成分以石英为主， 泥质分布不均 ， 局部富 集成灰质粉砂岩， 泥灰质胶结较疏松 。 B处主要钻遇较 厚的灰色泥岩、 灰色粉砂质泥岩 ， 岩屑无荧光显示 ， 测 井解释在该层段整体物性较差 ， 无明显的油气显示， 这 与钻前的预测结果相吻合。 4 结论 针对该区储层横向变化大、储层物性非均质性强 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■_●■■■■●●●____--_●__●-__-0000000。。。’000000’’。’’ ’’。。’ l ， { 聪 城 2 6 I I L 汕 洲} 术 ’ 的特点， 选取了纵波阻抗反演、 多属性分析和高频衰减 吸收分析来进行含油气性检测。应用结果表 明这些方 法 组合 可以有效地进行该区地储层预测和含油气性 检测 ，得到的主要结论有 1 基于 已钻达井的岩石物理分析 ，在崖城 2 6区 三亚组内， 有效的储层为低纵波阻抗 ， 其最大值是 1 ． 0 6 X 1 0 k g ／ m m／ s ，常规的波阻抗反演能够区分 砂岩、泥岩，进行岩性分析。 2 地震波的吸收衰减分析可以有效地识别含气 层等高孔隙砂体 ，可以作为该 目标 区储层预测和油气 检测的核心手段， 结合储层空 间的展布特征， 能够圈定 有效储层的分布区域。 3 结合 目标 区的构造、 沉积、 盆地成藏和油气聚 集规律的研究 ， 利用多种地球物理属性综合分析 ， 对研 上接 第 4 4页 [ 4 ]4 陆基孟． 地震勘探原理【 M】 ． 北京 石油工业出版社，1 9 8 2 ． [ 5 ]陈遵德． 储层地震属性优化方法[ M】 ． 北京石油工业出版 社 ，1 9 9 8 ． [ 6 】何碧竹，等． 利用多元地震属性预测储层信息[ J ] ． 石油地球 物理勘探，2 0 0 3 ， 3 8 3 2 5 8 ～2 6 2 ． [ 7 ]张娥，高书琴，候成福，等． 利用地震属性预测砂岩储层厚 度及含油饱和度 ． 石油勘探与开发 ，2 0 0 0 ， 2 7 1 9 2 ～9 4 ． 【 8 】陆明华，周能丰，等． 地震属性研究在准噶尔盆地的应用 [ J ] ． 石油天然气学报，2 0 0 5 ， 2 7 5 5 9 6 ～5 9 8 ． [ 9 ]李留中，李新宁，雷振 ． 地震属性分析技术在储层预测中 的应用[ J ] ． 吐哈油气，2 0 0 7 ， 1 2 2 1 2 7 ～1 3 1 ． 【 1 0 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