李素華，李兆影

（1.中國(guó)石化西南油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610041； 2.川慶鉆探公司 地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610051）

0 引言

官渡構(gòu)造下沙溪廟組二、三砂層是侏羅系碎屑巖中的主產(chǎn)層，油氣藏為構(gòu)造—巖性復(fù)合控藏，但砂巖儲(chǔ)層致密、低孔、低滲、橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，單井產(chǎn)量遞減快，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)遇到瓶頸.因此，加強(qiáng)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究，準(zhǔn)確識(shí)別二、三砂層砂體展布規(guī)律及裂縫發(fā)育帶，是下一步油氣勘探取得突破的關(guān)鍵.分析各種儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法，可發(fā)現(xiàn)常規(guī)時(shí)間域地震屬性［1-2］只能簡(jiǎn)單刻畫儲(chǔ)層的異常分布范圍，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別儲(chǔ)層的空間分布規(guī)律.隨著時(shí)頻分析技術(shù)的發(fā)展，頻譜分解、分頻解釋等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，利用S變換、小波變換等數(shù)學(xué)工具，將時(shí)間域地震信號(hào)變換到頻率域的譜分解技術(shù)，可以解決薄儲(chǔ)層尤其是河道砂體的預(yù)測(cè)，在巖性油氣藏勘探中越來(lái)越受到人們的重視［3-4］.目前，常用的地震反演方法有稀疏脈沖反演和模型反演，兩者為主頻約束反演，但在井少、儲(chǔ)層薄及橫向變化快的情況下，反演結(jié)果存在多解性且子波的提取及初始模型的建立影響反演精度；分頻反演［5］是無(wú)子波提取、無(wú)初始模型的高分辨率非線性反演，它合理利用地震資料有效頻帶范圍內(nèi)的低、中、高頻信息，減少薄層反演的不確定性，可真實(shí)反映地層接觸關(guān)系、砂體厚度變化及空間展布特征.裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)主要包括相干［6］、方位角、傾角和曲率屬性等，目前較流行的曲率屬性于1994年被用于地質(zhì)構(gòu)造領(lǐng)域［7］.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，曲率屬性在地質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟，人們結(jié)合相干和曲率屬性對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行斷層、裂縫及河道刻畫效果非常好［8］.作為一種新技術(shù)，曲率屬性對(duì)地層彎曲程度非常敏感，它不依賴于地震波形的橫向變化，可彌補(bǔ)常規(guī)相干檢測(cè)方法的不足；該方法適合用于該區(qū)構(gòu)造翼部高陡部位強(qiáng)烈變形的裂縫檢測(cè)，再結(jié)合相干、方位角、傾角屬性可有效提高裂縫預(yù)測(cè)精度.

針對(duì)該區(qū)砂巖儲(chǔ)層特征及預(yù)測(cè)難點(diǎn)，筆者首先利用分頻成像和時(shí)頻三原色技術(shù)確定砂巖儲(chǔ)層的邊界及厚度相對(duì)變化關(guān)系，再結(jié)合分頻反演方法確定砂巖儲(chǔ)層的分布；利用相干、方位角、傾角、曲率等多種屬性綜合預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育帶，指導(dǎo)下沙溪廟組致密砂巖儲(chǔ)層油氣藏勘探.

1 地質(zhì)概況

官渡構(gòu)造位于赤水地區(qū)東部，總體呈北北西向展布，由北向南發(fā)育官北、官中、官南3個(gè)背斜高點(diǎn)，構(gòu)成一較大型的背斜構(gòu)造，主體構(gòu)造面積約為90 km2，北鄰合江—長(zhǎng)沙構(gòu)造，東鄰天堂壩構(gòu)造，西鄰太和—旺隆構(gòu)造（見圖1）.下沙溪廟組沉積地層由灰綠色厚層塊狀砂巖與紫紅色含粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層組成，沉積環(huán)境主要為河流控制的三角洲沉積，砂體發(fā)育程度嚴(yán)格受沉積相帶展布控制：（1）早期主要為三角洲平原沉積，河道擺動(dòng)遷移頻繁，使河道砂體疊置連片分布；（2）晚期發(fā)育三角洲前緣沉積，水下分流河道砂體發(fā)育，河道化程度高，砂體呈帶狀展布［9］.根據(jù)野外、地震、鉆井資料可知，砂巖儲(chǔ)層分布不穩(wěn)定，厚度及物性變化大，裂縫主要發(fā)育在構(gòu)造翼部.

2 儲(chǔ)層特征

2.1 地質(zhì)

鉆井揭示下沙溪廟組二、三砂層單層砂體厚度在8～35m之間，巖性多為中―細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖，成分以石英為主，含量占40%～70%（體積分?jǐn)?shù)），其次巖屑含量占15%～30%（體積分?jǐn)?shù)），長(zhǎng)石含量占10%～30%（體積分?jǐn)?shù)）.砂巖儲(chǔ)層孔隙欠發(fā)育，以微孔為主，原生孔隙絕大部分已被充填改造或因壓實(shí)、壓溶作用而消失.有效孔隙類型為少量殘余原生粒沿縫、次生溶蝕微孔及填隙物晶間孔，偶見破裂縫及殘留粒間孔，孔徑小、喉道細(xì)，連通性較差，局部層段裂縫發(fā)育（見圖2）.粒沿縫、次生溶蝕微孔和破裂縫為該區(qū)砂巖儲(chǔ)層主要孔隙類型和儲(chǔ)滲空間，但發(fā)育不均衡，均質(zhì)性差，裂縫［10］對(duì)成藏并形成工業(yè)產(chǎn)能起主導(dǎo)作用.物性特征為低孔、低滲、致密砂巖儲(chǔ)層，平均孔隙度為3%～5%，平均滲透率為（0.010 3～0.100 0）×10-3μm2.

2.2 測(cè)井、地震響應(yīng)

下沙溪廟組二、三砂層儲(chǔ)層電性特征與圍巖相比，表現(xiàn)為低伽馬、低中子、低聲波時(shí)差、高電阻率、高密度，呈三低二高的特征［11］，自然伽馬為47～77API，中子孔隙度為2%～12%，聲波時(shí)差大于55μs／ft，電阻率小于800Ω·m，密度為2.35～2.45g／cm3.下沙溪廟組二砂層地震響應(yīng)特征主要表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、中—低頻率、短軸反射，同相軸單一；三砂層主要表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、連續(xù)性較好，局部出現(xiàn)復(fù)合波，河道位置呈眼球或透鏡狀反射（見圖3～4，其中GR為自然伽馬；IMP為縱波阻抗；CDP為線道號(hào)）.

3 儲(chǔ)層識(shí)別

3.1 分頻屬性

常規(guī)振幅、頻率、相位等屬性可有效識(shí)別儲(chǔ)層的異常分布范圍，但無(wú)法識(shí)別儲(chǔ)層的縱、橫向變化規(guī)律，可利用地震分頻技術(shù)在頻率域內(nèi)通過(guò)調(diào)諧振幅能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系描述儲(chǔ)層的空間變化規(guī)律，經(jīng)分頻處理后的地震數(shù)據(jù)分辨率高于常規(guī)地震主頻所能達(dá)到的分辨能力，有利于確定儲(chǔ)層邊界及厚度的相對(duì)變化關(guān)系［12-13］.將一維時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換為二維時(shí)間—頻率域信號(hào)，通過(guò)時(shí)頻三原色技術(shù)（RGB）將等時(shí)地層界面上的振幅與對(duì)應(yīng)的頻段聯(lián)合顯示（見圖5（b）），每一樣點(diǎn)表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)頻率用紅、綠、藍(lán)三色疊和顯示，能很好地反映沉積相帶的展布，對(duì)相帶解釋有現(xiàn)實(shí)意義［14-15］，其中R、G、B三色分別代表低、中、高不同頻率的權(quán)重信息，顏色的強(qiáng)弱代表儲(chǔ)層的厚薄，通過(guò)混合色的變化描述儲(chǔ)層空間的變化細(xì)節(jié).下沙溪廟組三砂層30～50Hz單頻體RGB融合沿層切片刻畫儲(chǔ)層的厚、薄橫向變化關(guān)系，明顯比單一頻率的（見圖5（a））清楚，細(xì)節(jié)更加豐富.其中，G11、16、18井紅、綠、藍(lán)三色疊合后顏色相近，說(shuō)明3口井位于同一沉積相帶內(nèi)，并且物性相同，因此G16、18井三砂層在G11井獲油氣突破的前提下具挖潛潛力；工區(qū)東部由北向南發(fā)育一條主河道，其儲(chǔ)層厚度明顯薄于河道周邊的，而單頻屬性只能簡(jiǎn)單刻畫河道的位置（見圖5（a））；G8、9、11、16、18井鉆遇儲(chǔ)層厚度均厚于周邊其他井的，證實(shí)分頻融合屬性預(yù)測(cè)結(jié)果可靠.分頻融合屬性對(duì)地質(zhì)體外形的刻畫能力較常規(guī)地震屬性的強(qiáng)，精細(xì)刻畫儲(chǔ)層邊界及其厚度相對(duì)變化關(guān)系，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度明顯提高.

3.2 分頻反演

地震反演是巖性油氣藏地震勘探的核心技術(shù)，主要用于巖性解釋和物性預(yù)測(cè)［16］.在確定下沙溪廟組二、三砂層儲(chǔ)層空間分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用地震反演技術(shù)確定二、三砂層砂、泥巖分布.稀疏脈沖反演適合于該區(qū)井少的情況，但子波提取形態(tài)影響反演精度及分辨率.分頻反演是針對(duì)目前生產(chǎn)中常用的稀疏脈沖反演和模型反演存在的問(wèn)題提出的一種全新反演方法，它將地震資料在有效頻帶范圍內(nèi)進(jìn)行分頻，依靠測(cè)井和地震研究不同厚度下振幅與頻率（AVF）之間的關(guān)系，將AVF關(guān)系引入反演，建立測(cè)井波阻抗曲線與地震波形間的非線性映射關(guān)系，得到高分辨率的反演結(jié)果.

連井地震響應(yīng)特征剖面（見圖4）的分頻反演結(jié)果見圖6.由圖6可以看出，下沙溪廟組二、三砂層砂體厚、薄及橫向變化關(guān)系明顯，與鉆井吻合較好.其中，二砂層G9井砂體最厚，G11井最??；三砂層G8、9、16井砂體較厚、橫向連續(xù)性較好；主河道位置處砂體較薄，與分頻融合屬性預(yù)測(cè)結(jié)果一致；圖4中G8、9、16井二砂層地震同相軸橫向連續(xù)性較好，振幅反射強(qiáng)度相當(dāng)，圖6分頻反演的3口井儲(chǔ)層厚度存在差異，因此不能利用常規(guī)地震剖面的振幅強(qiáng)弱判定砂巖儲(chǔ)層的厚、薄變化關(guān)系，證實(shí)地震分頻的重要性.在此基礎(chǔ)上，提取下沙溪廟組二、三砂層砂巖厚度平面分布圖（見圖7）.二砂層全區(qū)分布較廣，砂體呈帶狀分布，在工區(qū)中、北部厚度較大（見圖7（a））；三砂層在工區(qū)南部分布較廣，并且厚度較大，局部單層厚度達(dá)30m（見圖7（b））.裂縫改善砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲條件，尋找下沙溪廟組致密砂巖儲(chǔ)層裂縫發(fā)育帶是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵.

3.3 裂縫預(yù)測(cè)

常規(guī)地震裂縫預(yù)測(cè)方法有相干、方位角、傾角等屬性，利用傳統(tǒng)相干方法，很難識(shí)別微小斷裂和裂縫，三者疊合顯示可反映裂縫的細(xì)微特征.研究區(qū)構(gòu)造翼部高陡部位反射同相軸不連續(xù)，常規(guī)方法識(shí)別結(jié)果存在多解性，因此有必要借助曲率屬性彌補(bǔ)常規(guī)方法的不足.

3.3.1 相干、方位角、傾角屬性

相干屬性主要利用地震波形在橫向上的不連續(xù)性檢測(cè)裂縫；方位角屬性檢測(cè)裂縫發(fā)育帶的傾向，結(jié)合傾角屬性即可檢測(cè)裂縫發(fā)育帶的產(chǎn)狀；三者疊合即可清晰刻畫裂縫發(fā)育帶地層傾角、方位角的細(xì)微變化（見圖8（a）），圖中橢圓形色標(biāo)，不同顏色表示不同的方位角，同一種顏色的深淺程度表示傾角大小，顏色越深，傾角越大.圖8（a）顯示，在工區(qū)中、北部構(gòu)造翼部?jī)A角較大，裂縫發(fā)育帶成片分布，G1井位于構(gòu)造高部位一北西向裂縫條帶上；工區(qū)南部發(fā)育一條北東向裂縫條帶，G11、16、18井位于裂縫條帶上；在工區(qū)東部略見圖5中河道的影子.在工區(qū)中、北部構(gòu)造高陡部位，因地震資料處理時(shí)偏移歸位不徹底造成同相軸錯(cuò)斷，并非真正斷層的響應(yīng)［17］，出現(xiàn)成片低相干異常，因此有必要借助曲率屬性提高該部位裂縫檢測(cè)結(jié)果的可靠性.

3.3.2 曲率屬性

曲率屬性［18］反映巖層彎曲程度的大小，地層受力變形越嚴(yán)重，破裂程度越大，曲率也越高.它不依賴于地震波形的橫向變化，只取決于地震同相軸的彎曲程度，因此曲率屬性適用于該區(qū)構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉背景下的構(gòu)造翼部強(qiáng)烈變形的裂縫檢測(cè)，可彌補(bǔ)常規(guī)檢測(cè)方法的不足.圖8（b）顯示，在工區(qū)中、北部構(gòu)造翼部最大正曲率高值區(qū)域不是成片分布，曲率屬性刻畫裂縫的細(xì)節(jié)明顯比圖8（a）清晰；在G11、16、18井北東向裂縫條帶的北邊新刻畫出一條范圍更大的北東向裂縫條帶，可作為下一步部署的有利區(qū)域；在工區(qū)東部河道位置處最大正曲率值沒(méi)有構(gòu)造翼部曲率值大.

3.3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果

曲率屬性檢測(cè)因構(gòu)造彎曲變形成因的裂縫明顯比相干、方位角、傾角3種屬性可靠，四者結(jié)合裂縫預(yù)測(cè)精度明顯提高.裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果與鉆井揭示結(jié)果一致，位于低相干、大傾角和最大正曲率值異常范圍內(nèi)的G1、11、16、18井見良好油氣顯示；G11井三砂層射孔自噴日產(chǎn)油1.5～2.0m3，日產(chǎn)氣（0.30～0.35）×104m3，是裂縫系統(tǒng)有效溝通致密砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲空間，而G8、9井裂縫相對(duì)不發(fā)育，未穩(wěn)產(chǎn)；與G11井在同一裂縫條帶上的G16、18井在深層油氣枯竭的基礎(chǔ)上可考慮挖潛.

4 結(jié)論

（1）針對(duì)下沙溪廟組二、三砂層儲(chǔ)層特征，利用分頻解釋技術(shù)識(shí)別薄砂巖儲(chǔ)層的橫向展布范圍及宏觀特征，擺脫了?4波長(zhǎng)地震分辨率的限制，效果優(yōu)于時(shí)間域地震屬性，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度明顯提高.

（2）相干、方位角、傾角和曲率屬性綜合預(yù)測(cè)下沙溪廟組構(gòu)造高部位主要發(fā)育北西、北東向兩組裂縫，構(gòu)造翼部裂縫相對(duì)較發(fā)育.

（3）下沙溪廟組二、三砂層有利儲(chǔ)層主要表現(xiàn)為“中—強(qiáng)振幅、中—低頻率、同相軸單一或復(fù)合相位、裂縫相對(duì)發(fā)育”的地震、地質(zhì)特征，構(gòu)造相對(duì)有利、河道砂體及裂縫發(fā)育疊合區(qū)是下一步油氣勘探有利區(qū).

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