許江橋,邢占濤,王學斌

(1.中國地質(zhì)大學 (北京)能源學院,北京100083;

2.中國石油集團測井有限公司吐哈事業(yè)部,新疆鄯善838202)

致密砂巖儲層因低孔隙性和含氣飽和度變化所產(chǎn)生的地球物理特征相對變化微弱,有利儲(氣)層預測一直是地震預測中的難點。本文研究中針對致密砂巖儲層特點,利用實際測井井數(shù)據(jù),通過AVO正演模擬建立儲層含流體性質(zhì)與AVO的關系,應用AVO的屬性參數(shù)來對儲層的含流體性質(zhì)進行檢測[1]。將地質(zhì)模型和地震有機地結合起來,開展工區(qū)致密砂巖地震正演模擬研究,探索地層厚度、孔隙度、含氣飽和度引起地震響應的一般性規(guī)律,對于指導地震勘探實踐具有重要意義[2]。

1 AVO理論及含氣砂巖分類

AVO作為一種含氣砂巖的異常地球物理現(xiàn)象,最早在 20世紀 80年代初被 Ostrander發(fā)現(xiàn)[3]。這一現(xiàn)象表現(xiàn)為:當儲層砂巖含氣后,地震反射振幅隨炮檢距會發(fā)生明顯的加大 (基于SEG標準極性)。因為AVO現(xiàn)象與含氣砂巖的對應關系,從而引起勘探地球物理界廣泛的重視。后續(xù)的研究[4-5]表明:這種異?，F(xiàn)象并非一種特殊的形式,而是遵循Zoepp rittz早先所提出的地震反射波動力學方程式,從而對AVO現(xiàn)象的解釋有了完整的理論基礎。

從圖1可以看出Castagna(1998)等人把含氣砂巖共分為四類,第一類為正高阻抗差含氣砂巖(G<0),第二類為近零阻抗差含氣砂巖 (G<0),第三類為負高阻抗差含氣砂巖 (G<0),第四類為負高阻抗差含氣 (G>0)。

2 理論模型參數(shù)設計

首先我們要建立厚度模型,該模型是將儲層的設定在井深為4001～5110 m之間,厚度由2m逐步遞增到20m,其厚度增量為2m,間隔層為100m厚的泥巖。在模型參數(shù)設定中,我們把圍巖的縱波速度定為5349m/s,密度為2.73g/cm3,泊松比為0.395;含氣砂巖層的骨架縱波速度為5349m/s,密度為 2.73g/cm3,泊松比為 0.395。其中含氣飽和度為100%,孔隙度為1%～6%,共有10個含氣砂巖層,模型結構見圖2～圖12。

3 總結分析與建議

在含氣飽和度為100、孔隙度從1%到6%變化的情況下,總結出厚度2～20m變化振幅隨炮檢距變化情況,劃分出不同的含氣砂巖分類[4]。

1)表面在孔隙度為1%～3%時,當厚度大于8m后,地震反射振幅隨炮檢距的變化才恢復正常響應,即表現(xiàn)為第Ⅲ類含氣砂巖的AVO異常響應特征,AVO方法能分辨含氣砂巖層的單層厚度應為8m。

圖1 AVO砂巖分類圖解 (Castagna,1998)反射系數(shù)隨入射角變化[6]

圖2 密度隨含氣飽和度變化

圖3 泊松比隨含氣飽和度變化

圖4 縱波速度隨含氣飽和度變化

圖5 橫波速度隨含氣飽和度變化

圖6 孔隙度為1%～6%時變厚度模型的曲線

圖7 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為1%,含氣飽和度為100%)

圖8 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為2%,含氣飽和度為100%)

圖9 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為3%,含氣飽和度為100%)

圖10 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為4%,含氣飽和度為100%)

圖11 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為5%,含氣飽和度為100%)

圖12 變厚度2～20m振幅隨炮檢距變化圖 (孔隙度為6%,含氣飽和度為100%)

2)表面在孔隙度為4%～5%時,當厚度大于6m后,地震反射振幅隨炮檢距的變化才恢復正常響應,即表現(xiàn)為第Ⅲ類含氣砂巖的AVO異常響應特征,AVO方法能分辨含氣砂巖層的單層厚度應為6m。

3)表面在孔隙度為6%時,當厚度大于4m后,地震反射振幅隨炮檢距的變化才恢復正常響應,即表現(xiàn)為第Ⅲ類含氣砂巖的AVO異常響應特征,AVO方法能分辨含氣砂巖層的單層厚度應為4m。

4)在以后AVO研究過程中,要加強AVO定量化的研究,以消除厚度對AVO預測精度影響,提高分辨率。

[1] 殷八斤,曾灝,楊在巖,著.AVO技術的理論與實踐[M].北京:石油工業(yè)出版社,1995:1-2.

[2] 李永根,致密砂巖氣藏疊前地震儲層預測 [D].中國地質(zhì)大學 (北京)優(yōu)秀博士論文,2009:68-70.

[3] Ostrander WJ,Plane w aves reflection coefficient s fo r gas sands at normal angles of incidence[J].1 Geophysics,1984,49(10):1637-16481.

[4] Shuey R T,Amp lification of t he Zoepp ritzps equations[J]1 Geophysics,1985,50(4):609-6141.

[5] Rut herfo rd S R,William s R H,Amp litude versus off set variations in gas sands[J].1 Geophysics,1989,54(6):680-6881.

[6] Castagna,J.P.,Sw an,H.W..Framewo rk fo r AVO gradient and intercep t interp retation[J].Geophysics,1998,63(03):948-956.