張水山，張三元，周紅艷，易小芹

潛江凹陷蚌湖向斜周緣巖性油藏識別技術(shù)及效果

張水山1，張三元2，周紅艷1，易小芹1

（1.中國石化江漢油田分公司物探研究院，武漢430000；2.中國石化江漢油田分公司，湖北潛江433124）

潛江凹陷蚌湖向斜周緣為典型的內(nèi)陸鹽湖沉積，油氣資源豐富，是巖性油藏勘探的有利地區(qū)。該區(qū)縱向上巖性組合復(fù)雜，橫向砂體變化快，砂巖儲層與非儲層的波阻抗值相近，應(yīng)用地震屬性分析和疊后波阻抗反演等方法難以準(zhǔn)確識別儲層。通過多年的攻關(guān)研究，提出了以高保真疊前偏移地震資料為基礎(chǔ)，以疊前同步密度反演為核心的相控儲層預(yù)測技術(shù)，并重點介紹了疊前同步密度反演中的橫波速度估算、疊加角度的劃分及流體檢測等關(guān)鍵技術(shù)?？碧綄嵺`表明這些技術(shù)是可行的，能有效地識別巖性圈閉，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

疊前時間偏移；疊前同步反演；橫波預(yù)測；角度疊加；密度預(yù)測；流體檢測

0 引言

江漢盆地潛江凹陷蚌湖向斜周緣是巖性油藏勘探的有利區(qū)域，經(jīng)過十幾年的勘探實踐，先后發(fā)現(xiàn)了廣北、嚴(yán)河等巖性油藏。2000年冬在該區(qū)實施了江漢油田第一塊高分辨率三維地震資料采集，其CDP網(wǎng)格密度為25 m×25 m，覆蓋次數(shù)為20次，2001年對其進行了疊后時間偏移處理，地震資料主頻為60 Hz，這是該區(qū)首塊針對巖性油藏勘探采集和處理的高分辨率地震資料。

蚌湖向斜是潛江凹陷主要的生油洼陷，自下而上沉積了白堊系漁洋組，古近系沙市組、新溝嘴組、荊沙組、潛江組和荊河鎮(zhèn)組，新近系廣華寺組以及第四系平原組等地層。潛江組為該區(qū)主要的含油層系，具有明顯的多韻律和復(fù)韻律地層結(jié)構(gòu)［1］，陸源碎屑機械沉積和鹽湖化學(xué)沉積顯著交替，自下而上可劃分為潛四段、潛三段、潛二段及潛一段4個層段。其中潛三段和潛四段暗色泥質(zhì)烴源巖以蚌湖向斜為中心呈環(huán)帶狀分布，均已達到成熟—高成熟階段，且厚度大，類型好，石油轉(zhuǎn)化率高，構(gòu)成該區(qū)主要的烴源層。蚌湖向斜周緣巖性油藏類型為小型砂巖上傾尖滅型和灘壩型巖性油藏，主要分布于潛三段3油組（Eq33）、潛三段4油組（Eq34）和潛四段0中油組（Eq40z）等油氣運聚組合中。由于沉積了巨厚的湖相鹽韻律層，鹽巖的塑性流動和上拱，使箕狀斷陷古地貌進一步復(fù)雜化［2-3］，從而增加了該區(qū)儲層預(yù)測的難度，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①受江漢鹽湖盆地特殊地質(zhì)條件的制約，巖性種類多（砂巖、泥巖及油浸泥巖），各巖性速度、密度及波阻抗關(guān)系復(fù)雜，砂、泥巖層速度重疊嚴(yán)重，波阻抗部分重疊，且泥膏巖的發(fā)育使得儲層預(yù)測難度變得更大；②巖性組合關(guān)系復(fù)雜，單純依靠地震屬性特征尋找有利儲層存在較大的多解性；③縱波阻抗很難區(qū)分巖性，縱橫波速度比和橫波阻抗也不能有效地識別儲層。通過一系列巖石物性交會（圖1）發(fā)現(xiàn)，疊前彈性參數(shù)中的密度可以有效識別儲層，因此有必要開展疊前密度反演。

圖1 蚌湖向斜周緣Eq341油組巖性分析散點圖Fig.1Scatter diagram of lithologies of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

針對上述難點，應(yīng)用以疊前地震反演為核心的相控儲層預(yù)測技術(shù)，在對不同巖性組合地震響應(yīng)特征進行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，重點對疊前同步反演技術(shù)進行攻關(guān)，得到可信度較高的疊前密度反演結(jié)果，應(yīng)用該結(jié)果可以較好地識別儲層。

1 儲層識別方法

蚌湖向斜周緣受潛北斷層活動和鹽隆的雙重影響，整體為一個東南高北西低的箕狀凹陷，且北西方向坡度陡，向南東方向逐漸變緩。在斜坡地區(qū)，沉積物在斜坡帶上逐層上超，有利于古斜坡背景上巖性油藏的形成［4］。通過綜合運用多種具有針對性的技術(shù)和方法，對該區(qū)開展了儲層預(yù)測研究。

1.1 高保真疊前偏移地震資料處理技術(shù)

為了滿足巖性油藏勘探中識別薄砂體的需求，需要對地震資料進行針對性的目標(biāo)處理。通過疊前偏移精細處理，得到高信噪比、高保真度和高分辨率的地震資料，并確保疊前道集拉平，CRP道集具有較高品質(zhì)。因此，針對性地采用了層析靜校正、地表一致性剩余靜校正、疊前保真去噪、反Q處理、地表一致性反褶積及疊前處理等技術(shù)，對蚌湖向斜周緣的地震資料進行了重新處理，得到了較高品質(zhì)的地震資料及CRP道集，為下步巖性圈閉的識別奠定了基礎(chǔ)。

蚌湖向斜周緣Eq34油組1砂組（Eq341）位于Eq34油組頂部，是水介質(zhì)處于淡化期向咸化期過渡的階段［5］。針對該目的層段，在精細解釋的基礎(chǔ)上，編制了相應(yīng)的古地貌和地震相圖（圖2）。圖2（a）中有3個明顯的紅色低洼帶，分別為過H73井向東南方向延伸、過G66井向西南方向延伸至G38-10井附近以及過G36井向南延伸的溝槽，這些局部低洼帶可能發(fā)育河道，是Eq341砂組的有利發(fā)育區(qū)；G38-6井和廣華斷層上升盤G38井附近存在的局部古地貌高點應(yīng)是灘壩砂發(fā)育的有利區(qū)。

經(jīng)G38-6井實際鉆井標(biāo)定，目的層段Eq341砂組上部為5套鹽韻律層。采用地震波形分類方法，結(jié)合鉆井資料得到研究區(qū)地震沉積微相平面圖［圖2（b）］。從圖2（b）可看出，Eq341砂組存在2個典型的相帶，東南角G69井區(qū)雖然表現(xiàn)為強反射復(fù)合波，但實際為鹽巖和泥膏巖發(fā)育區(qū)，其余地區(qū)為砂泥巖發(fā)育區(qū)。

1.3 儲層的地震響應(yīng)特征分析

蚌湖向斜周緣巖性組合類型多樣，不同的巖性組合具有相似的地震響應(yīng)。應(yīng)用正演模型分析方法研究了砂巖厚度及其出現(xiàn)的位置、泥巖和泥膏巖的厚度對地震波振幅和波形特征的影響。此外，通過分析振幅隨砂巖厚度的變化和地震反射特征的差異，研究了該區(qū)Eq341砂組不同的巖性組合及其地震響應(yīng)模式，并建立了Eq341砂組的地震識別模版來初步識別儲層與非儲層。

1.4 疊前同步反演研究

疊前同步反演以包含豐富地下信息的疊前道集為主要資料，以地質(zhì)和測井資料為約束，同步反演出縱、橫波阻抗和密度等參數(shù)。為提高疊前反演的精度，要做好以下2個方面的研究。

1.4.1 橫波速度估算

氮氣吹掃儀MD200-1，杭州奧盛儀器有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）7890A-5975C，美國Agilent公司；聞香儀ODP2，德國Gerstel公司；氣相色譜儀（GC）6890N，美國Agilent公司。

橫波速度是巖石物理分析的重要參數(shù)，也是疊前同步反演不可缺少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［6］，但在實際生產(chǎn)中，橫波資料較少，因此必須進行橫波速度估算。巖石物理橫波速度估算的技術(shù)流程［7］為：①利用巖石物理實測參數(shù)和測井?dāng)?shù)據(jù)計算得到巖石彈性參數(shù)；②由巖石彈性參數(shù)計算得到縱、橫波速度；③利用實測縱波速度與計算的縱波速度進行誤差分析；④調(diào)整計算參數(shù)，循環(huán)迭代計算，選取最佳計算參數(shù)；⑤估算橫波速度。

通過對巖石中的各種礦物組成、孔隙大小及流體的研究，建立了泥質(zhì)砂巖的有效介質(zhì)模型，再結(jié)合流體替換模型，對研究區(qū)具有實測橫波資料的G38-6井進行了橫波速度估算。對比結(jié)果（圖3）表明，估算的橫波速度與實測速度吻合程度較高。

1.4.2 疊加角度的劃分

在對地震資料進行保幅疊前時間偏移后，需要建立角度道集將地震數(shù)據(jù)的偏移數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)化為角度數(shù)據(jù)體，從而以多個角度道集疊加數(shù)據(jù)體代替疊前地震資料作為輸入來實現(xiàn)疊前彈性反演［7］。

圖2 蚌湖向斜周緣Eq341油組古地貌（a）和地震相（b）Fig.2Palaeogeomorphic map（a）and seismic facies（b）of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

圖3 蚌湖向斜周緣G38-6井實測橫波速度與估算橫波速度對比Fig.3Comparison between measured shear wave velocity and estimated shear wave velocity of G38-6 well in the periphery of Banghu Syncline

角度道集疊加資料是基于目的層估算出來的，因此，角度的確定既要考慮劃分的地震疊加子體能夠明顯反映目的層振幅的變化，還要考慮劃分的疊加子體個數(shù)及角度范圍能夠提高子波以及反演結(jié)果的穩(wěn)定性，并提供較高的反演分辨率。在研究區(qū)對疊加角度范圍的選擇和劃分個數(shù)方面進行了大量實驗，最終將原始角度道集劃分為3個疊加數(shù)據(jù)體（4°～12°，12°～20°，20°～27°）。通過疊前同步反演，獲得縱波阻抗（ZP）、橫波阻抗（ZS）和密度（ρ）這3個數(shù)據(jù)體。

圖4（a）為研究區(qū)連井密度反演剖面，圖中綠色代表砂巖。從圖4（a）可以看出：G38-10井、G38-6井及G69井的反演結(jié)果與測井解釋結(jié)果相符，砂體的剖面展布特征較為合理，而且砂體容易追蹤識別。G38-4-5井和G25-1井是驗證疊前反演效果的井，其中G38-4-5井預(yù)測砂巖厚度為5 m，實鉆砂巖厚度為3.6 m，誤差率為28%，G25-1井預(yù)測為泥巖，實鉆結(jié)果也是泥巖，誤差率為0。由此表明，密度反演預(yù)測的儲層有效分布范圍具有一定的可靠性。

圖4（b）為從Eq341砂組提取的密度沿層平面圖。圖中藍、綠色為低密度砂巖分布區(qū)，紅、黃色為高密度泥巖分布區(qū)，儲層展布范圍顯現(xiàn)清楚。

圖4 蚌湖向斜周緣Eq341砂組連井密度反演剖面（a）及沿層密度平面圖（b）Fig.4Well-tie density inversion section（a）and density（b）of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

1.5 流體檢測研究

不同頻率成分的地震波在巖層中傳播時的衰減不同，且?guī)r層中孔隙的存在增強了這種衰減。地層含油氣后對地震波的吸收衰減增強，特別是高頻成分，其響應(yīng)特征為吸收系數(shù)增大、地震波主頻降低、有效帶寬減小以及高頻能量相對降低等［8］。當(dāng)?shù)貙佑辛黧w時，頻譜為異常高值，說明地震波頻譜可以反映地層巖性的變化［9］。

根據(jù)蚌湖向斜周緣Eq341砂組2條連井頻譜剖面［圖5（a）］和流體檢測平面屬性圖（圖5（b）］得出：G404井目的層段鉆遇干砂，G38X-4井鉆遇泥巖，頻譜剖面上沒有異常；G36井和H27-1井目的層段實鉆為厚水層，G43-1井目的層段實鉆為油層，油水層在地震剖面和屬性圖上無法區(qū)分。頻譜剖面上G43-1井的高頻能量值比G36井略低，表現(xiàn)出地層含油氣后高頻成分的衰減，說明利用地震波的頻譜來研究地層所含流體的性質(zhì)是可行的。實際鉆井證實流體檢測對儲層識別具有一定的指導(dǎo)意義。

圖5 蚌湖向斜周緣連井頻譜剖面（a）和流體檢測平面圖（b）Fig.5Well-tie spectrum section（a）and fluid detection（b）in the periphery of Banghu Syncline

2 實際效果分析

蚌湖向斜周緣Eq341砂組單層厚度一般為3～8 m，個別砂層達到了24 m。應(yīng)用對該區(qū)總結(jié)的地震識別模版，結(jié)合密度反演，在廣華斷層上升盤發(fā)現(xiàn)了灘壩巖性圈閉群（圖6）。結(jié)合地震屬性異常分析和密度反演平面特征，在研究區(qū)優(yōu)選了G53井以北巖性圈閉，部署并鉆探了G531滾動探井。該井在Eq341砂組鉆遇10.4 m油層，以5 mm油嘴自噴獲日產(chǎn)15 t工業(yè)油流。隨后鉆探的G531-1井和G531-5井在Eq341砂組分別鉆遇4 m和15.6 m油層，其中G531-5井試油以3 mm油嘴自噴獲日產(chǎn)19.9 t高產(chǎn)工業(yè)油流。隨后部署的G38-11，G531-2和G531-7C井均獲成功，該區(qū)累計生產(chǎn)原油1.3萬t，取得了較好的滾動勘探效果。

圖6 蚌湖向斜周緣灘壩砂體剖面特征（a）及平面預(yù)測圖（b）Fig.6Profile characteristics（a）and plane prediction diagram（b）of shoal body in the periphery of Banghu Syncline

3 結(jié)束語

（1）潛江凹陷蚌湖向斜周緣鹽湖沉積的巖性種類多，組合復(fù)雜，經(jīng)多年攻關(guān)研究，形成的以高保真疊前偏移地震資料為基礎(chǔ)，以疊前同步密度反演為核心的相控儲層預(yù)測技術(shù)是可行的，其推廣應(yīng)用將對深化老區(qū)巖性油藏勘探發(fā)揮重要作用。

（2）高品質(zhì)的三維地震資料是巖性油藏勘探的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)針對性地開展?jié)M足儲層預(yù)測要求的目標(biāo)處理，處理解釋一體化思路應(yīng)貫穿資料處理的全過程。

（3）通過巖石物理分析來確定識別儲層的敏感屬性是儲層預(yù)測的關(guān)鍵，利用地震相、古地貌與鉆井資料緊密結(jié)合可以宏觀把握不同類型砂體的展布規(guī)律。

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（本文編輯：王會玲）

Lithologic reservoir exploration and effect in the periphery of Banghu Syncline,Qianjiang Sag

ZHANG Shuishan1，ZHANG Sanyuan2，ZHOU Hongyan1，YI Xiaoqin1
（1.Geophysical Research Institute of Jianghan Oilfield Company，Sinopec，Wuhan 430000，China；2.Jianghan Oilfield Company，Sinopec，Qianjiang 433124，Hubei，China）

The Banghu Syncline in Qianjiang Sag with abundant oil and gas resources is a typical inland lake by salt deposit.It is the favorable area for lithologic reservoir exploration.Because of complex vertical lithology combination, quickly lateral change of sand bodies,impedance of reservoir and non reservoir laminated obviously,it is difficult to identify the reservoir just by seismic attribute analysis and post-stack acoustic impedance inversion.Through many years of research,this paper put forward facies controlled reservoir prediction technology with high-fidelity pre-stack migration seismic data as a foundation,and the pre-stack simultaneous inversion of density as the core,and discussed the key technologies in pre-stack simultaneous inversion of density such as shear wave velocity estimation,stacked angels division and fluid detection.Practice proved that these exploration techniques are feasible,and they could be effectivelyusedtoidentifylithologictrapsandhavegreatapplicationprospects.

pre-stack time migration；pre-stack simultaneous inversion；S-wave prediction；angle stack；density prediction；fluid detection

P631.4

：A

2014-02-05；

2014-05-12

中國石化股份公司科研項目“鹽湖盆地復(fù)雜巖性油藏滾動勘探開發(fā)技術(shù)研究”（編號：2014050）資助

張水山（1964-），男，高級工程師，主要從事地震資料解釋、儲層預(yù)測及油藏描述方面的研究工作。地址：（430000）湖北省武漢市硚口區(qū)古田二路匯豐企業(yè)總部5棟A座物探研究院。E-mail：zhangss.jhyt@sinopec.com。

1673-8926（2014）05-0086-05