王錫文 （中石化中原油田分公司物探研究院，河南 濮陽457001）

AVO技術是利用振幅隨炮檢距變化規(guī)律來獲得地下地層巖性及其孔隙流體性質，從而直接預測油氣和估計巖性參數(shù)的一項技術[1，2]。鄂爾多斯盆地Z地區(qū)上古生界下二疊統(tǒng)山西組 （P1sx）含氣砂巖主要屬湖相三角洲平原分流河道沉積，是一種低孔低滲巖性氣藏。常規(guī)的處理解釋技術很難有效地識別含氣砂巖。為此，筆者根據(jù)該區(qū)沉積相和構造特征等地質研究成果和不同巖性泊松比差異所形成的AVO特征響應，識別出有利的含氣砂巖，取得了較好的效果。

1 AVO預處理

AVO技術利用反射振幅隨炮檢距的變化特征進行油氣檢測和油藏描述，疊前道集的振幅相對關系正確與否直接影響到分析的精度和正確性，任何與炮檢距有關的錯誤振幅信息都會引起巖性分析和解釋的失敗。要從地震資料中得到與巖性、含油氣性有關的信息，必須保證疊前地震道集中反射振幅盡可能少地受非地質因素的影響。因此，正確恢復反射振幅，特別是與炮檢距有關的振幅損失是AVO技術的基礎，也是進行地震油氣檢測的關鍵。

在AVO預處理階段，通過球面擴散振幅補償和地表一致性振幅補償，較好地消除了地震波傳播中幾何擴散、激發(fā)因素、接收因素等對振幅的影響，振幅特征可以滿足構造成像和疊后振幅屬性研究的需要；通過疊前、疊后噪聲衰減有效地壓制了噪聲干擾，提高了地震資料信噪比；通過高精度靜校正和速度分析的迭代，較好地解決了長短波長靜校正問題，這些都為開展AVO分析打下了良好的基礎。然而，研究區(qū)巖石壓實程度較高、巖層較薄并發(fā)育有煤層和碳酸鹽巖等特殊巖性，AVO響應較為復雜，氣層反射信號的AVO特征較弱。為了確保后續(xù)AVO分析的可靠性，對常規(guī)處理之后的地震資料進行了更精細的AVO預處理，主要包括：剩余振幅補償、疊前時間偏移、超道集和剩余時差校正。

在經過各項預處理之后的道集具有共反射點、相對高信噪比的特點，為后續(xù)的AVO分析打下了良好的基礎。

2 AVO正演模型分析

AVO正演模型分析是應用AVO技術進行烴類檢測的基礎，在AVO技術中占有很重要的位置。利用AVO正演模型可以研究主要目的層AVO曲線的類型，建立地層組合和典型含油氣地層的AVO特征圖集，從而有效地開展AVO處理和解釋工作。

結合該區(qū)氣層特征，主要針對下二疊統(tǒng)山西組底部山2段 （P1sx2）和本溪組 （P1bx）地層進行了致密砂巖、含氣滲透性砂巖及特殊巖性體的AVO特征分析[3～7]，建立了相應的AVO檢測標志，為在實際地震記錄中識別氣層打下了基礎。

2.1 山2段 （P1sx2）含氣砂巖AVO特征分析

圖1顯示了Y133井的AVO響應，可以看到，含氣砂巖的反射信號與相鄰的煤層和碳酸鹽巖反射完全調諧在一起。經分析砂巖附近的一個正相位 （a1）和一個負相位 （a2），調諧后信號的特征表現(xiàn)為波谷和波峰的振幅絕對值隨炮檢距增加都呈現(xiàn)出增強的趨勢。

圖1 Y133井P1sx2AVO正演模型分析 （箭頭所指為含氣砂巖）

為了分析含氣砂巖對振幅特征的影響，以實測砂巖縱波速度代表中等含氣砂巖的速度，對圖1中箭頭指示的砂巖 （厚度為6.2m）進行流體替換，分別求取致密干砂巖和高滲透性氣砂巖的縱波速度，并進行了AVO正演模擬分析 （圖2）。

圖2 Y133井P1sx2砂巖 （圖1中箭頭所指）流體替換AVO響應特征

由圖2可見，無論何種砂巖類型，其附近的正相位和負相位振幅絕對值都隨炮檢距的增加而增加，但3種砂巖響應的正相位 （a1）變化特征基本一致，而負相位 （a2）的振幅變化特征存在不同，即隨著炮檢距的增加，含氣性好的砂巖負相位絕對值的增加更快一些。在AVO屬性里，可描述為負相位的AVO梯度存在差異，含氣性越好，AVO梯度絕對值越大。這為在地震資料中利用AVO現(xiàn)象檢測P1sx2的有利氣層提供了重要依據(jù)。

2.2 P1bx含氣砂巖AVO特征分析

圖3為Y133井P1bx的AVO響應，同樣可以看到，含氣砂巖的反射信號與相鄰的煤層和碳酸鹽巖反射完全調諧在一起。經分析砂巖附近的一個正相位 （a1）和一個負相位 （a2），調諧后信號的特征表現(xiàn)為波谷的振幅絕對值隨著炮檢距增加呈現(xiàn)出增強的趨勢 （圖4（b）），而波峰變化不大。

采用同樣的方法對圖3中指示的砂巖 （厚度為3.1m）進行流體替換和AVO正演模擬分析 （結果見圖4）。由圖4可見，對兩種砂巖類型而言，其附近的正相位振幅隨炮檢距的增加而增加，負相位振幅絕對值都隨炮檢距的增加而減?。粌煞N砂巖響應的負相位變化特征基本一致，但正相位的振幅變化特征存在一定的差異，即隨著炮檢距的增加，含氣砂巖的正相位振幅的增加略快一些。用AVO的屬性則可描述為正相位的AVO梯度存在差異，含氣性越好，AVO梯度絕對值越大。

圖3 Y133井P1bx層段AVO正演模型分析 （箭頭所指為含氣砂巖）

圖4 Y133井P1bx砂巖 （圖3中箭頭所指）流體替換AVO響應特征

由圖2和圖4也可看到，相對于P1sx砂巖而言，P1bx的砂巖厚度較薄，含氣砂巖的AVO特征也較弱，這表明預測P1bx氣層難度更大。

2.3 煤層AVO特征分析

特殊的巖性可能會對AVO特征產生影響，因此筆者對煤層進行了AVO分析。首先分析了不含煤層的情況，圖5是根據(jù)Y143井的測井資料而獲得的不含煤層的簡化正演模型及其AVO模擬結果，其中干砂巖和含氣砂巖橫波速度、密度、圍巖情況一致，二者差異主要在于縱波速度不同。由圖5可見，在分析砂巖附近的一正一負2個相位，二者正相位的變化特征基本一致；從負相位來看，干砂巖振幅變化總體不大，只是在大炮檢距才表現(xiàn)出振幅絕對值增加的趨勢，但含氣砂巖振幅絕對值隨炮檢距增加而增加的特征非常明顯。這表明，在沒有煤層影響的情況下，含氣砂巖具有明顯的AVO響應特征，理論上能夠用AVO技術實現(xiàn)氣層的有效檢測。

圖5 Y143井正演模型及流體替換AVO響應特征

為了分析煤層的影響，圖6在圖5模型的基礎上，根據(jù)測井資料在所研究的含氣砂巖的上面增加了2層總厚度分別為10m （圖6（a））和5m （圖6（b））的煤層。由圖6可見，上覆煤層對含氣砂巖的AVO響應產生了很大的影響，當煤層厚度為10m時，圖6（a）中含氣砂巖的AVO特征完全消失；而當煤層厚度為5m時，氣層的振幅變化也弱了很多，甚至接近圖5（a）中干砂巖的AVO響應。

3 應用效果分析

圖6 Y143井含煤層正演模型及流體替換AVO響應特征

AVO正演模擬分析從理論上分析了該地區(qū)含氣砂巖的AVO響應特征，這對于分析該技術在該地區(qū)的可行性和明確氣層檢測標志具有重要作用。利用AVO技術檢測氣層還需要分析地震資料情況、檢查井旁地震資料與理論分析的一致性等，從而最終確定能否利用AVO技術來有效識別氣層。研究區(qū)僅有二維地震資料，測線較為稀疏，與測線距離小于500m的井只有5口，這對于利用實際地震資料分析該地區(qū)的AVO特征是一個不利的條件。為了提高AVO技術檢測氣層的精度，該次研究主要針對已經通過沉積相和構造分析所確定的有利區(qū)帶進行，并為有利區(qū)帶評價提供依據(jù)。通過研究區(qū)的AVO正演模擬和實際井旁地震道集數(shù)據(jù)分析[8]，可以看到氣層在地震反射資料中具有一定的響應。因此，可以依據(jù)研究區(qū)的正演模型和實際地震數(shù)據(jù)分析的含氣響應模式在地震數(shù)據(jù)體中進行含氣砂層預測。

該次研究筆者統(tǒng)計了距離測線較近的井的井旁道特征。圖7是Y143井附近地震測線的實際道集記錄，P1sx2含氣砂巖在地震數(shù)據(jù)上具有明顯的AVO響應特征，并且與圖5中的含氣砂巖的理論AVO響應特征接近。圖8是Y133井附近的實際地震道集記錄，P1bx含氣砂巖在地震數(shù)據(jù)上具有較明顯的AVO響應特征，并且正相位同相軸與圖3中的理論AVO響應特征接近。

經統(tǒng)計距離測線較近的井的井旁地震資料的振幅特征，可見該地區(qū)井旁道AVO響應特征與理論分析總體符合較好，利用AVO技術在該地區(qū)檢測氣層是可行的。

圖9為含氣砂巖檢測剖面圖和含氣概率檢測曲線圖，由圖9可見，S200井在P1sx2含氣概率較高，S201井在P1sx2含氣概率中等，Y139井在P1sx2含氣概率低；S200井在P1bx含氣概率高，S201井在P1bx含氣概率較低，Y139井在P1bx含氣概率較高。電測解釋結論：S200井在P1sx2有15.9m氣層，日產氣18253m3，S201井在P1sx2有6.4m含氣層，日產氣3663m3，Y139井在P1sx2有2m含氣層；同樣地，S200井在P1bx有1.5m氣層，S201井在P1bx有2.1m含氣層，Y139井在P1bx有5.4m含氣層。由此可見，預測結果與井的電測解釋結果基本符合，這表明預測結果是較為可靠的。

圖7 Y143井P1sx2含氣砂巖井旁地震道集記錄及AVO響應特征

圖8 Y133井P1bx含氣砂巖井旁地震道集記錄及AVO響應特征

4 結 論

1）AVO正演分析表明，研究區(qū)的含氣砂巖有一定的AVO效應：對P1sx2含氣砂巖而言，接近P1sx2的負相位同相軸振幅絕對值隨炮檢距的增加而增加；對P1bx含氣砂巖而言，P1bx對應的正相位同相軸振幅隨炮檢距的增加而增加。

2）與P1sx2砂巖相比，P1bx砂巖厚度較薄，AVO特征較弱，氣層的檢測難度相對較大。

3）研究區(qū)的井旁實際地震數(shù)據(jù)的AVO特征與理論模擬結果較為一致，表明利用地震AVO屬性進行有利含氣儲層檢測在該地區(qū)是可行的。

4）煤層對砂巖的AVO效應有明顯的減弱或抵消效應，增加了利用AVO技術識別氣層的難度。

5）在研究區(qū)利用AVO技術檢測有利含氣砂巖也存在著一定的多解性，因此，在實際中應通過地質綜合分析排除多解性，降低勘探風險。

圖9 P1sx2和P1bx含氣砂巖檢測剖面圖和含氣概率檢測曲線圖

本文為中國石化中原油田重大科技攻關項目 （P11045）。

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