物探新技术在岩性油气勘探中的应用.pdf

CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference ②西南石油大学，四川成都 610500 摘要 本文通过对准噶尔盆地车排子地区浅层地震资料的精细分析与处理，以区域沉积相研究 为基础，结合地震正演模型技术、地震属性分析技术、储层反演技术、油气检测技术，总结了 浅层新近系沙湾组岩性油气藏的特点。成藏有利储集层为“泥包砂”背景下的滩坝相砂体，该 类砂体含油后在地震信息上表现为四大明显特征一是短轴状强振幅突然中断；二是亮点特征 明显；三是速度降低；四是砂层含油后，波形特征表现为强波谷强波峰的组合关系。并以此 为依据上钻了车 89 井、车 95 井，获得了高产工业油流。应用物探新技术、新方法，在准噶尔 盆地克拉玛依油田新近系发现了油藏，为准噶尔盆地车排子斜坡带上第三系油气勘探开辟了新 的领域。 关键词 层序地层学 高分辨率 相干 亮点 正演 反演 地震属性 油气检测 1 引言引言 综观世界各大油田，特别是勘探程度 较高或处于滚动勘探开发阶段的油田，随 着勘探程度的不断提高和构造圈闭的日益 匮乏，有目的地寻找岩性油气藏显得越来 越迫切。进入 20 世纪 90 年代后，这类油 气藏在新增石油地质储量中所占比例逐年 上升，勘探开发的难度也越来越大，对勘 探理论和勘探技术的要求也越来越高，推 动了石油勘探理论水平的不断提高以及地 震勘探新技术的不断发展，为我们探索岩 性地层油气藏提供了技术手段。 本文以车排子浅层新近系沙湾组为主 要研究目标，在三维地震资料的基础上， 利用多种物探技术对岩性圈闭进行了识别 与描述，清晰地识别和展示了含油河道砂 体的空间展布。勘探实践证实了含油砂体 的存在，也证实了岩性识别技术的可靠性。 2 车排子浅层新近系油气勘探 中存在的主要问题 车排子浅层新近系油气勘探 中存在的主要问题 车排子凸起平面上呈三角形， 是一个海 西晚期形成，且长期继承性发育的古凸起, 凸起主体部位大面积缺失二叠系、三叠系、 侏罗系，白垩系，新近系超覆沉积于凸起基 岩顶面之上。 白垩系及石炭系构造层总体表 现为东南倾单斜， 新近系总体为近南倾的单 斜。 车排子凸起具有形成岩性油气藏的良好 地质条件， 多旋回构造运动和多期湖平面升 降造就了多种类型、不同规模的沉积体系， 为各类岩性圈闭形成奠定了坚实的物质基 础。多源、多灶、多期成藏为岩性油气藏的 形成提供了雄厚的资源保障；多期断裂活 动、 多个区域性不整合面发育为岩性圈闭成 藏构筑了良好的油气疏导系统， 使得车排子 凸起油气聚集范围广、油藏类型多样、含油 层系多。 2005 年以前， 车排子凸起油气勘探的主 Main Menu ID 1050 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference Exposition 要目的层集中在白垩系，侏罗系、二叠系甚 至深层石炭系、 浅层新近系为以往地震勘探 所忽视，缺乏录、测井资料。而现有的二、 三维地震资料处理针对的主要目的层是侏 罗系及以下地层，处理的重点是中深层，对 白垩系、新近系浅层资料重视不够，造成白 垩系、新近系资料分辨率、信噪比较低，剖 面主频大致为 1725Hz，无法满足各层间小 断裂精细解释及合理组合、 精细刻画断块圈 闭的需要， 也难以满足储层横向预测及岩性 解释的需要。 根据现有的地震资料解释发现 的一批新近系断层地层圈闭内， 针对浅层 钻探的 5 口井（车 84车 88 井）均告失利， 只有车 84 井在新近系沙湾组见到了油浸级 岩心， 但由于储层厚度较薄而无法进行试油 以确定其含油气性， 使该区浅层油气勘探的 难度再次增大。 因此必须采用一些新的物探 技术、方法进行精细研究，以提高浅层探井 成功率。 3 研究思路和方法研究思路和方法 由于岩性圈闭本身的复杂性、隐蔽性， 运用通常手段不易发现和识别[1]，因此必需 利用地震解释新技术新方法， 但单一的手段 往往很难奏效，需要综合使用多种手段、多 种技术，基本思路和方法如下 （1）在进行高分辨层序划分和沉积微 相分析等地质综合评价的基础上， 搞清沉积 体系的构成、时空展布和演化特征，由此确 定生储盖组合的配置和空间展布， 预测岩性 圈闭发育的有利区带和层位[2]。 （2）通过分析研究区构造特征和沉积 相，建立不同类型岩性圈闭的地质模型； （3）通过井间砂层对比，找到有利目 标层； （4）通过井震结合，进行精细层位标 定； （5）通过全三维自动追踪、体解释等 先进手段对目标进行识别； （6）以高分辨地震资料为基础，进行 精细构造解释， 在搞清工区构造格局的基础 上，应用地震属性分析、相干、可视化、储 层反演等技术，开展隐蔽圈闭识别与描述。 （7）进行综合地质评价，对圈闭可靠 性进行综合分析， 结合油气检测技术对其含 油气性进行评价。 4 车排子浅层油气勘探中的关 键物探技术 车排子浅层油气勘探中的关 键物探技术 4．1 宽频带高分辨率处理技术 宽频带高分辨率处理就是对地震资料 进行修复、补偿处理。在保持地震有效成分 的同时，补偿三维地震频带的低频、高频段 有效信息，并提高分辨率，实现真振幅恢复 的高分辨率处理。 经过处理后使地震资料更 能反映断层信息、构造信息、岩性信息，从 而提供可靠的地震属性信息， 有助于储层厚 度和孔隙度研究，提高测井约束反演精度， 使波阻抗更接近实际地质情况[3 ，4]。 车排子地区已往三维地震资料的采集、 处理均以古近系以下地层为目的层， 浅层资 料品质相对较差，分辨率较低。为了突出该 区沙湾组油层响应特征， 此次综合解释前专 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference Exposition 门针对沙湾组做了宽频带高分辨率补偿处 理，经过处理后岩性信息得到明显加强，振 幅切片上亮点更加突出，背景更加干净，有 利于岩性解释和含油气性分析， 取得了良好 的地质效果。 4．2 高分辨率本征值相干技术 相干技术就是利用多道相似性将三维 振幅数据体转化为相关数据体， 在显示时通 过强调不相关异常，突出不连续性。利用该 技术可以进行断层解释与组合， 在地震资料 信噪比较高的地区， 通过沿层相干可以划分 沉积相带或预测裂缝发育带。 研究中利用高 分辨率本征值相干体软件， 清晰地刻画了该 区断层展布特征， 同时对岩性异常体的边界 细节的刻画也较为清楚。 如在岩性异常体北 部多有弧形边界，这些弧形边界与地层配 合，极有可能形成良好的岩性圈闭，使油气 聚集成藏（图 1） 。 图 1 车 28 井西新近系沙湾组 N1s33砂层三维相干 属性平面图 4．3 地震正演分析技术 一般情况下， 地下地质体都有相应的地 震反射特征， 不同岩石物理性质和沉积特征 产生的地震反射特征不同。 在对储层的研究 过程中，通过对已知的地质、测井等资料的 分析，利用正演模型技术，建立了合理的地 质模型（即目的层岩性变化、含油气及岩石 物性变化的模型） ，然后正演出模型的地震 反射特征， 分析理论反射特征和地震剖面的 反射特征， 研究储层的横向变化及沉积变化 规律。 车排子地区新近系到白垩系深度小于 2350m 的浅层地层砂岩速度低于泥岩速 度，这是由于浅层砂岩与泥岩压实作用的 差异引起的。运用层序地层学原理分析已 有钻井资料后认为，该区沙湾组油藏控藏 因素主要为断层岩性，成藏有利储集层 为水下分支河道砂体，此类砂体沉积厚度 不大，其上为大套稳定的湖相泥岩沉积， 易于形成“泥包砂”的遮挡，有利于形成 与岩性有关的油气藏。由于该砂体埋藏较 浅，物性较好（平均孔隙度达 30以上） ， 使得该区沙湾组储层含油气后在地震响应 上表现为四个典型特征一是短轴状强振 幅突然中断；二是亮点特征明显；三是砂 岩速度低于泥岩，含油气后速度进一步降 低；四是砂层含油后，波形特征表现为强 波谷强波峰的组合关系。通过正演模型 证实了含油砂体在地震剖面上的响应特征 （图 2） 。利用此特征，展开了车排子凸起 精细地震地质解释，对有效砂体进行了描 述， 从而取得车 89 井区沙湾组油气勘探的 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference Exposition 新突破。 4.4 地震属性分析技术 地震属性分析就是以地震属性为载体， 从地震数据中提取隐藏的信息， 并将这些信 息转化成与岩性、物性或油藏参数相关的、 可以为地质解释或油藏工程直接服务的信 息的一项技术[5]。目前，从地震数据体中能 够提取很多地震特征参数，如振幅类、频率 类、相关类、极性、阻抗（或速度）等，每 一类又包含多种参数。 而振幅特征是地震资 料岩性解释与储层预测常用的动力学参数。 振幅特征是岩性变化、 物性变化、 流体变化、 图 2 车排子凸起沙湾组砂体含油气地震响应正演 模型与地震剖面对比 地层调协效应及地层层序变化等诸因素的 综合。图 3 为新近系沙湾组车 84 井区沙三 段砂层的均方根振幅平面变化图， 由图中可 见，车 84 北部明显可见振幅异常变化区， 利用模型正演及振幅异常部署车 89 井，经 钻探后获得了高产工业油流。 图3 车84井区新近系沙湾组N1s3 3砂层振幅平面图 4．5 地震反演技术 地震资料中包含着丰富的岩性、 物性信 息，经过地震波阻抗反演，可以把界面型的 地震资料转换成岩层型的测井资料， 使其能 与钻井、测井成果直接进行对比，并以岩层 为单元进行地质解释， 这样就能充分发挥地 震在横向上的连续性， 研究储层特征的空间 变化 [6]。 钻探结果显示， 车排子地区沙湾组主要 储集层为沙湾组顶部砂层， 砂体含油后在测 井曲线上具有低阻抗、高电阻率特征。通过 对目的层储层精细标定， 利用此特征完成了 研究区内的波阻抗反演数据体及神经网络 测井曲线Rt反演数据体。 从沿油层提取的结 果表明， 车 89 井北部有四处与车 89 井具有 相同的高电阻、低阻抗的异常特征，选择其 最北部异常处， 结合振幅属性分析结果及油 气检测结果上钻车 95 井，同样获得了高产 工业油流，证实了地震储层预测的可靠性。 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference Exposition 4.6 油气综合检测技术 该区浅层油气勘探中运用了谐振法油 气检测技术。 谐振法油气检测技术方法原理 为储层具有某个固定的固有频率，当储层 含有油气时， 含油气储层的固有频率与原来 储层的固有频率相比发生较大的变化， 当地 震波经过含油气储层时， 在含油气储层固有 频率区段发生谐振或共振现象， 地震波振幅 或能量相对增大。 利用以上原理对车排子地 区浅层油气进行检测的结果表明， 含油层段 频率区表现为强能量， 水层和干层段表现为 低能量，结果与已钻探结果的吻合率较高。 利用油气检测结果及储层反演、 振幅属性分 析结果结合区域构造背景， 提出了进一步的 评价部署意见。 5 结论结论 1车排子地区浅层新近系岩性油气藏 勘探解释方法研究， 是以高分辨地震资料为 基础，以层序地层学理论为指导，以沉积模 式、成藏模式、解释模式的建立为依据，结 合现代数字地震技术， 综合应用精细层位标 定、地震正演、地震属性分析、地震反演、 油气检测等技术， 从而实现对储层的精确描 述，提高岩性油气藏勘探的准确性，最终实 现了车 89、车 95 井新近系沙湾组突破性的 油气发现。 2车 89、车 95 井新近系沙湾组均为构 造背景下的断层岩性油气藏， 成藏有利储 集层为“泥包砂”背景下的滩坝相砂体，该 砂体含油后在地震上表现为四大明显特征 一是短轴状强振幅突然中断； 二是亮点特征 明显；三是速度降低；四是砂层含油后，在 地震剖面上波形特征表现为强波谷强波 峰的组合关系。通过应用上述方法，两口井 的油气勘探获得突破， 使我们对该类岩性油 气藏的识别有了一套成熟的研究思路和适 用的配套技术， 对全盆地浅层油气勘探具有 借鉴意义。 参 考 文 献 [1] Halbouty M T.寻找隐蔽油气藏.北京石油工 业出版社，1988 [2]邓宏文等.高分辨率层序地层学原理及应用.北 京地质出版社，2002 [3]李明等.岩性地层油气藏地球物理勘探技术与应 用．北京石油工业出版社,2005 [4]李庆忠.走向精确勘探的道路．北京石油工业 出版社,1993 [5]Fred J H [美]著，孙夕平等译 地震振幅解释．北 京石油工业出版社,2006 [6]张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展. 石 油物探，2002，414386389