徐天吉，閆麗麗，程冰潔，唐建明，李曙光，楊振武

(1.中國石化 西南油氣分公司 勘探開發(fā)研究院 物探三所,四川 成都 610041; 2.中國石化 多波地震技術重點實驗室,四川 成都 610041; 3.成都理工大學 地球科學學院,四川 成都 610059; 4.成都理工大學 油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室,四川 成都 610059； 5.中國石化 西南油氣分公司,四川 成都 610041)

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川西坳陷須五段頁巖氣藏地震各向異性

徐天吉1，2，閆麗麗3，程冰潔4，唐建明2，5，李曙光1，2，楊振武1，2

(1.中國石化 西南油氣分公司 勘探開發(fā)研究院 物探三所,四川 成都 610041; 2.中國石化 多波地震技術重點實驗室,四川 成都 610041; 3.成都理工大學 地球科學學院,四川 成都 610059; 4.成都理工大學 油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室,四川 成都 610059； 5.中國石化 西南油氣分公司,四川 成都 610041)

川西坳陷須(須家河組)五段天然氣資源量巨大，具有良好的勘探開發(fā)遠景；但地質認識程度低，尤其針對氣藏各向異性的研究極少。為了提高儲層預測精度和井位部署成功率，針對須五段開展各向異性研究，有利于進一步認識須五段儲層特征并深入分析天然氣聚集規(guī)律。通過早期研究發(fā)現，受四川盆地須五時期的沉積環(huán)境控制，川西坳陷須五段形成了以厚泥頁巖和薄致密砂巖為主體的巖性組合，頁巖層橫向變化大，加之頁巖礦物成分、碎屑顆粒定向排列、周期性薄層沉積及其他非均質特性，導致了地層展現出各向異性特征。目前，分析預測地層空間各向異性的有效方法并不多，且大多數方法仍然以地震數據為基礎：通過分析地震反射及分方位地震屬性對巖石類型、物理性質及構造形態(tài)等特征的直觀響應，實現巖層各向異性指示信息的準確提取。相比較而言，如果不采用分方位地震數據，而僅基于全方位疊加地震數據的各向同性分析方法，則忽視了頁巖的各向異性本質，不利于地質問題的準確認識。文中采用上述方法思路，基于分方位與全方位疊加地震數據，對比分析了這兩類數據的地震反射響應特征、曲率體屬性、相干體屬性和儲層阻抗等參數，并在地震各向異性信息的指示下捕捉巖層空間變化特征，成功地實現了川西須五段氣藏沉積相、巖性、裂縫的精細解釋和“甜點”儲層的高精度預測。

各向同性；各向異性；全方位；分方位；頁巖氣；須家河組五段；川西坳陷

四川盆地是上揚子地塊的次一級構造單元，中、新生代以來多期深斷裂運動使其形成了呈菱形的大型構造；并在早印支抬升過程中，大規(guī)模海侵運動結束，海相沉積環(huán)境轉化為內陸湖相沉積環(huán)境，最終形成了大型內陸湖盆[1]。燕山運動時期，在四川盆地內部，形成了以“三隆三坳”為主體的構造格局，即龍門山山前古隆起、川中古隆起、華鎣山古隆起和川西坳陷、川北坳陷和川鄂坳陷[2]。

川西坳陷是位于四川盆地西部的地殼下降構造，主要發(fā)育上三疊統(tǒng)、侏羅系、白堊系、古近系、新近系等地層。其中，上三疊統(tǒng)由下至上，主要發(fā)育馬鞍塘組、小塘子組和須家河組，經歷了海相、海陸過渡相和陸相等正常退覆沉積[3]。燕山期形成的古隆起構造促進了油氣富集和次生氣藏的產生[2]，在川西坳陷上三疊統(tǒng)，天然氣資源量達到了345.081012m3[4]，形成了以須(須家河組)二段和須四段為主的致密砂巖深盆氣藏；須三段和須五段則是重要的烴源巖，主要發(fā)育厚度較大的暗色泥頁巖，有機質豐度高(殘余有機碳含量為1.1%～2.7%)[4]，熱成熟度適中，生烴能力較強?？傮w而言，在須家河組烴源層系中，須五段烴源巖厚度最大、分布面積最廣，是侏羅系油氣藏最重要的烴源貢獻巖層[5-6]。

在川西須五段，物源供給主要來自西部的龍門山和北部的米倉山-大巴山；沉積中心位于德陽—彭州一帶。須五段與下伏須四段整合接觸，與上覆下侏羅統(tǒng)白田壩(自流井)組不整合接觸，主要發(fā)育辮狀河三角洲和湖泊沉積體系，區(qū)內最厚地層超過700 m。須五段頁巖地層橫向分布廣闊、縱向較厚，為有機質的儲集和天然氣的聚集創(chuàng)造了有利條件。近期儲量評估與實鉆結果揭示，川西須五段天然氣資源量超過71012m3，其中頁巖氣資源量大于50%，具有較好的勘探開發(fā)遠景。

1 須五段地質與地球物理概況

四川盆地在須五段沉積時期，物源供給主要來源于川西北、川東南和川西南。川西北物源由雙魚石—老關廟—柘木場一帶進入盆地，川西南物源由合川—陽高寺一帶進入盆地，形成了川西坳陷以濱淺湖為主、由北向南依次發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣和濱淺湖的地質沉積格局[7]。

在印支運動晚幕，川西須五段沉積基準面逐漸抬升，湖水位不斷上漲，在最大湖泛面時期形成了濱淺湖最大擴張區(qū)域。橫向上，地層厚度由沉積中心(德陽—彭州一帶)向四周逐漸減薄，在漢旺、都江堰西部地區(qū)出現了地層缺失，在成都、中江等區(qū)域地層厚度達到40～500 m?？v向上，依據初次湖泛面、最大湖泛面及測井、生物化學特征等關系，須五段可以劃分為上、中、下3個亞段，主要發(fā)育灰黑色-深灰色泥頁巖、灰色-深灰色粉(細)砂巖以及“富泥型”、“富砂型”和“互層型”3類優(yōu)勢巖性組合。

川西須五段3類優(yōu)勢巖性組合代表了區(qū)內典型的優(yōu)質儲層類型。鉆井與巖心測試分析顯示，組成這些儲層的巖石整體十分致密：頁巖平均孔隙度為2.37%(圖1)；粉砂巖平均孔隙度為4.26%；砂巖平均孔隙度為6.31%。頁巖粘土含量約35.7%，脆性礦物含量約64.3%；平均有機碳含量(TOC)為2.35%，有機質類型以腐殖型(Ⅲ型干酪根)為主；熱成熟度Ro值介于0.71%～2.41%，以成熟-高成熟階段為主。頁巖平均含氣量為1.85 m3/t，砂巖平均含氣量為0.71 m3/t，表明非常規(guī)頁巖氣是川西須五段的主力資源。

此外，川西須五段頁巖裂縫比較發(fā)育。構造縫是川西須五段泥頁巖中的主要裂縫類型，其常常發(fā)育在褶皺構造轉折端和斷裂附近。井下電成像測井顯示(圖2b)須五段低角度縫較發(fā)育，傾角主要集中在0～20°，局部發(fā)育斜交縫。層間頁理縫在川西須五段頁巖中也十分常見(圖2a)，是在較強水動力條件下由一系列薄層頁巖產生的，其力學性質薄弱，極易剝蝕破碎，張開度也較小，易被充填。但是，在砂質或其他碎屑含量較高的頁理面上，頁理縫也可能張開；尤其在與高角度構造縫連通時，能夠形成有利于頁巖氣解吸、運移和聚集的裂縫網絡空間。在頁巖氣開發(fā)過程中，最初形成的天然氣流主要來自于較大型的裂縫網絡中的游離氣；之后，儲存在微裂隙(如頁理縫)、有機孔隙和巖石骨架孔隙中的吸附氣和游離氣則是主要氣源。因此，裂縫網絡系統(tǒng)不僅能為吸附氣的解吸提供空間，還能為游離氣的滲流提供運移通道或存儲空間，是決定頁巖氣井能否獲得高產的關鍵因素。圖3所示為基于地震最大曲率和相干屬性預測的川西須五段S2層裂縫分布情況。由圖可見，在該層東部，圍繞較大斷裂(藍色箭頭所指)，伴生了高密度裂縫帶；在西部，除了較大裂縫外，曲率和相干屬性顯示的微裂縫異常(紅色虛線框內)分布并不廣泛。

圖1 川西坳陷須家河組五段頁巖樣品微觀孔隙掃描照片Fig.1 Scan photos of micro-pores of shale samples from the 5thmember of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina. HF-1井，埋深3 059 m，泥晶孔隙；b. HF-1井，埋深3 059 m，晶間孔、微孔隙

圖2 川西坳陷HF-2井須五段頁巖巖心照片(a)、天然裂縫成像測井(b)和常規(guī)測井(c)Fig.2 Photo of cores(a),curves of image logging(b)and conventional logging(c)of natural fractures from the Well HF-2 of the 5thmember of the Xujiahe Formation in western Sichuan BasinCNL.補償中子孔隙度；GR.自然伽馬；DEN.密度；RD.深側向電阻率

再則，就川西須五段地球物理響應特征而言，頁巖地層具有高伽馬(GR)、高聲波時差(AC)、高電阻率(RD)和低密度(DEN)等測井響應特征(圖2c)。在地震剖面上，可以見到前積反射、丘形反射、透鏡反射等地震響應特征(圖4a)。在地震阻抗平面圖上(圖4b)：頁巖體現為低縱波阻抗，主要分布在中部；砂巖則為高縱波阻抗，主要分布在東、西兩側。

總之，川西須五段頁巖氣層具有厚度較大、密度較低、致密性較強、裂縫較發(fā)育、有機碳含量較高、脆性礦物含量較高、熱成熟度適中等特點，在適當的溫度、壓力及生物化學作用下，利于有機質向烴類轉化，在較好的保存條件下易形成大型氣藏。

2 須五段頁巖地震各向異性

大量的文獻及研究證實，頁巖存在各向異性[8-12]。這是因為，構成頁巖的礦物顆粒具有大小、形狀、成份等差異，在定向排列、層理、片理等巖石本體和結構的組合控制下，頁巖地層各個方向的力學性質必然不同，必將導致頁巖各個方向的脆性、強度、速度等力學參數表現出相應的差異?；诟飨虍愋越橘|理論，頁巖通常被認為是由層狀礦物周期性薄層沉積形成，屬于各向異性介質中的橫向各向同性(Transverse Isotropy，簡稱TI)介質，其平行層面的速度與垂直層面的速度之差可達30%以上[9]。TI介質包含VTI(Vertical Transverse Isotropy)介質和HTI(Horizontal Transverse Isotropy)介質，前者的各向同性面垂直于垂直對稱軸，后者的各向同性面垂直于水平對稱軸。為了分析地層的各向異性特征，需要對地震數據進行分方位處理，尤其在動校正、偏移成像等步驟中，需要基于TI介質模型精確分析各向異性參數，并獲得分方位疊加地震數據。

川西須五段頁巖也不例外?；趯挿轿坏卣饠祿乃俣取⒄穹?、頻率等動力學、運動學和幾何學等傳播特性，就能夠分析地層的各向異性。為此，首先對川西須五段地震資料開展了分方位處理，獲得了30°、60°、90°、120°、150°和180°共6個扇區(qū)的疊加地震數據；然后，逐個分方位提取地震屬性或反演儲層參數；最后，綜合各個方位的各類地震參數，對頁巖地層展開各向異性分析，實現裂縫、優(yōu)質儲層精細解釋和空間展布預測。

圖3 川西坳陷須五段S2層裂縫分布Fig.3 Fracture distribution of S2 layer in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.最大曲率屬性；b.地震相干屬性(藍色箭頭指示較大斷裂；紅色虛線框指示微裂縫異常。)

圖4 川西坳陷須五段地震響應特征Fig.4 Seismic response characteristics of the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.過21-4H井全方位疊加地震剖面；b.S2層縱波阻抗(紅色、白色和綠色箭頭分別指示前積反射、丘形反射和透鏡反射；紅色虛線框指示高縱波阻抗。)

2.1 地震反射各向異性

當地層結構、巖性、物性等發(fā)生變化時，將產生不同的地震反射。川西須五段主要以濱淺湖沉積相為主，水動力較強，陸源碎屑沉積成巖過程不穩(wěn)定，非均質性較強，導致地震波場復雜、反射類型較多。如圖5所示，隨著方位角的變化，21-4H井對應目標儲層的地震反射特征明顯不同，反射強弱、同相軸連續(xù)性、傳播時間等展現出了明顯的差異性。如果目標儲層巖性、沉積或構造特征等沒有發(fā)生變化，則在不同方位可能產生了物性、充填物、結構或裂縫等變化。因而，較強的巖層各向異性直接導致了地震各向異性，反之，基于地震各向異性能夠推斷巖層內部特征。在地球物理領域，這是一種通過地震相的響應特征直接分析認識沉積相中存在的地質問題的前沿方法。

將分方位(圖5)與全方位地震數據(圖4a，綠色箭頭所指為相應目標儲層)進行比較，后者雖然地震同相軸更清晰、更連續(xù)，反映出目標儲層構造比較穩(wěn)定、巖性與物性等沒有發(fā)生顯著變化，但不能獲得地層隨方位角變化的信息；前者由于受數據疊加次數等因素的影響，資料品質相對較低，但可以觀察到明顯的地層變化引起了地震各向異性現象。即從30°～90°，目標儲層(紅色箭頭所指)的地震反射由弱到強、由斷續(xù)到連續(xù)；從90°～180°，反射強度變化不明顯，但波形卻由“胖”變“瘦”，顯示地震頻率發(fā)生了由低到高的變化；從30°～180°，可以觀察到地震傳播時間在逐漸縮短，反映地震波速度在增大，推斷地層可能致密性增加或裂縫欠發(fā)育或充填流體減少。因為當儲層較致密、裂縫欠發(fā)育或孔隙流體充填較少的情況下，儲層阻抗較高，決定了地震傳播速度較快、耗時較少；而當地層之間阻抗差增加時，地震反射將增強。從30°～180°的地震剖面上，可以較明顯地觀察到這些振幅、速度、時間等地震響應特征。

圖5 川西坳陷21-4H井須五段分方位地震反射剖面Fig.5 Azimuth seismic reflection profiles of the 5th member of the Xujiahe Formation from Well21-4H in western Sichuan Basina.方位角30°;b.方位角60°;c.方位角90°;d.方位角120°;e.方位角150°;f.方位角180°(紅色箭頭指示目標儲層)

2.2 阻抗各向異性

在川西須五段，縱波阻抗是用于判斷儲層巖性變化的重要參數。前文已闡述，測井與地震響應特征表明，川西須五段頁巖阻抗較低，砂巖阻抗較高。由圖6可見，隨著方位角的變化，縱波阻抗的強弱、起伏特征等具有明顯的各向異性。在21-4H井S2層，上覆頁巖層較薄，下伏頁巖層較厚，中間夾了一套薄砂巖，屬于“互層型”巖性組合。該砂層在30°～120°內阻抗變化不明顯，反映地層較穩(wěn)定，橫向展布的連續(xù)性較好，而在150°～180°阻抗由高變低且相比其它方位角變化較大，推測砂層逐漸缺失而被頁巖層替代。

圖7顯示，在川西須五段S2層河湖沉積體系中發(fā)育河道、沖積扇和決口扇等微相，巖性組合以泥頁巖和砂巖為主，砂巖主要分布在河道或沖積扇中。從方位角30°～180°，縱波阻抗能較好地描述頁巖和砂巖沿層展布的邊界。但是，在方位150°(圖7e)中刻畫的微型河道(藍色虛線)的幾何形態(tài)、巖性組合、輪廓邊界、流向等特征最清晰；其他方位阻抗(圖7a—d，f)和全方位阻抗(圖4b)對該河道的刻畫均相對較差。21-4H井鉆遇了該套薄河道砂體，上覆和下伏較厚有機質頁巖為其提供了豐富的烴源，并形成了“源內氣藏”格局，促使該井獲得了較好的工業(yè)產能(表1)。

2.3 曲率體各向異性

近年來，地震曲率體屬性已經被廣泛地用于刻畫地質體構造形態(tài)、地層界面彎曲程度、應力場分布特征等方面[13]。研究已證實，地層褶皺或彎曲變形時的應力過程,可以由曲率與裂縫或斷層之間的關系直接反映[14]，曲率在描述斷層和預測裂縫方面具有分辨率高、識別微裂縫能力強等優(yōu)勢[13]。因此，基于疊后地震數據計算曲率體屬性并用于裂縫檢測，已經成為眾多裂縫預測手段中的一種先進的通用方法。針對川西須五段存在的低角度縫、網狀縫等預測難點，本文基于疊后地震數據最大曲率計算方法[13]，提取了不同方位的最大曲率體屬性，獲得了裂縫密度、走向等空間發(fā)育信息。如圖8所示，在S2層各方位曲率屬性上，黑色為曲率高值異常，代表裂縫的發(fā)育情況，即黑色越密集裂縫密度越高，黑色的延伸方向為裂縫走向。由圖可觀察到：較大型斷裂具有相似的曲率異常特征(藍色箭頭所指)，而小尺度斷層和微裂縫的分布差異較大(紅色虛線框內)；在30°方位，西部發(fā)育高密度裂縫，其他方位則相對較低；在30°～180°，東部裂縫發(fā)育均較強；微裂縫走向以近南北向為主，相對略大尺度的裂縫近東西發(fā)育，該特征在30°方位裂縫預測圖上體現得最明顯。

圖6 川西坳陷21-4H井須五段分方位縱波阻抗剖面Fig.6 Impedance profiles of azimuth compressional waves from well 21-4H in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.方位角30°;b.方位角60°;c.方位角90°;d.方位角120°;e.方位角150°;f.方位角180°

2.4 相干體各向異性

相干體屬性具有突出地震信號不相關性的特點，常常用于描述地層的不連續(xù)性，是斷層和裂縫自動化解釋中最常用的地震屬性。圖9顯示了川西須五段S2層地震相干屬性隨方位角的變化情況：斷層或較大規(guī)模裂縫具有相似的低值相干異常(如藍色箭頭所指)；但是，小尺度裂縫或小規(guī)模裂縫帶的分布差異則較大，該特征在方位角30°裂縫預測圖上最明顯(紅色虛線框內)?？梢?，川西須五段各向異性較強，存在各方位裂縫分布不均勻的特征。

3 綜合預測

四川盆地須五沉積時期，受湖岸地形、洪水面與枯水面的水位差、高能沉積環(huán)境等因素控制，湖盆邊緣或近岸的粗碎屑物質供給了主要沉積物源，在川西坳陷形成了大規(guī)模的濱淺湖近岸沉積相。在強烈的岸浪與湖盆回流的沖淘、篩選改造作用和枯水期氧化作用下，沉積物的組份、結構和形態(tài)變化復雜，直接導致地層出現較強的非均質性和各向異性。這些地層特征，在前文所述的地震反射、阻抗、曲率和相干等屬性上均有直觀體現。

在地層非均質性和各向異性的影響下，川西須五段裂縫發(fā)育較強，包括高角度縫、低角度縫、小尺度縫、大尺度縫、開啟縫和充填縫等多種類型。地震曲率和相干屬性雖然不能精確地提供裂縫開啟性、充填性等信息，但在裂縫走向、發(fā)育密度、網絡連接特征等方面卻能實現精細解釋。對比圖8和圖9可以發(fā)現，曲率和相干屬性在描述斷層、大尺度裂縫方面具有相似能力；但在小尺度和微裂縫刻畫方面，曲率分辨能力更強。綜合兩種屬性體現的裂縫特征，可以進一步提高裂縫預測精度。圖10a即為S2層分方位曲率和相干綜合預測裂縫分布情況，其清晰地展示了斷層、大尺度裂縫和微裂縫的沿層發(fā)育特征。前期地層應力研究認為，川西須五段S2地層最大主應力方向為南北向，其對斷裂帶的分布具有很強的控制作用；水平井微地震壓裂監(jiān)測結果也顯示，區(qū)內裂縫走向以南北向為主(圖10c)。這些研究認識與圖10a顯示的結果高度一致。對比圖10中的兩類預測結果，顯然，分方位比全方位裂縫綜合預測效果更好，描述的裂縫細節(jié)更清晰。

圖7 川西坳陷須五段S2層分方位縱波阻抗Fig.7 Impedance of azimuth compressional waves from S2 in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.方位角30°;b.方位角60°;c.方位角90°;d.方位角120°;e.方位角150°;f.方位角180°(紅色虛線框指示砂巖分布區(qū)；藍色虛線指示微型河道。)

井 號天然氣獲產情況井 號天然氣獲產情況HF-2工業(yè)產能X21-4H工業(yè)產能X25工業(yè)產能X22-1H低產X209工業(yè)產能XC29工業(yè)產能X26工業(yè)產能XC23低產

綜合圖7e和圖10a,能夠分析儲層中的裂縫發(fā)育特征，進而預測川西須五段S2層中的“甜點”區(qū)域(圖10c)。前文已經闡述，川西須五段頁巖層具有厚度較大、有機碳豐度高、熱成熟度適中、生烴潛力大、粘土含量低、脆性礦物含量高等有利于頁巖氣富集的特點；在該前提下，裂縫網絡較發(fā)育的區(qū)域，可以視為頁巖“甜點”儲層。在圖10c所示的巖性與裂縫綜合預測結果中，川西須五段S2層中部頁巖分布面積較大且近南北向的裂縫發(fā)育密度較高、裂縫網絡連接較好；西部河道和沖積扇沉積微相中發(fā)育了大面積的砂巖，其中裂縫較發(fā)育的區(qū)域可視為孔隙度相對較高的砂巖“甜點”儲層。對比圖10中的兩類綜合預測結果，顯然，分方位(c)比全方位(d)效果更好，更清晰地描述了河道沉積相邊界、砂頁巖空間展布和裂縫走向、發(fā)育密度等。這是由于在解釋過程中，分方位數據量更大(類似疊前比疊后數據量更大)，提供的信息更加豐富，更適用于刻畫地層的非均質和方位各向異性特征，因而在巖性判別、沉積微相邊界描述和裂縫預測等方面能更有效地突出地質細節(jié)，有利于地震精細解釋和地質認識程度的進一步提高。

圖8 川西坳陷須五段S2層分方位地震最大曲率體屬性Fig.8 Maximum curvature attribution of azimuth seismic data from S2 in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.方位角30°；b.方位角60°；c.方位角90°；d.方位角120°；e.方位角150°；f.方位角180°(黑色指示曲率高值異常，黑色越密集裂縫密度越高，黑色的延伸方向為裂縫走向。藍色箭頭指示較大型斷裂。紅色虛線框指示小尺度斷層和微裂縫。)

圖9 川西坳陷須五段S2層分方位地震相干屬性Fig.9 Coherence attribution of azimuth seismic data from S2 in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.方位角30°;b.方位角60°;c.方位角90°;d.方位角120°;e.方位角150°;f.方位角180°(黑色指示地震相干屬性，顏色越黑代表相干值越小、裂縫或斷層越發(fā)育，黑色越密集代表裂縫密度越高。藍色箭頭指示斷層或較大規(guī)模斷裂。紅色虛線框指示小尺度裂縫或小規(guī)模裂縫帶。)

4 結論與認識

川西坳陷須五段天然氣資源量巨大，地質認識程度低，尤其在各向異性方面研究極少。然而，頁巖受自身的礦物成分、碎屑顆粒的定向排列結構、周期性的薄層沉積環(huán)境等因素的控制，巖層通常具有較強的各向異性。在地震解釋過程中，基于地震數據提取的各類方位屬性參數，是巖層各向異性信息的直接響應；如果僅利用全方位地震數據進行各向同性解釋，必然忽視巖層的各向異性本質，降低地質認識精度。本文基于分方位與全方位地震數據，對比分析了這兩類數據在刻畫沉積相、巖性、裂縫等方面的差異，獲得如下認識：

1) 在川西須五段河湖沉積體系的河道、沖積扇等微相中，受高能環(huán)境和沉積控制作用，地層以泥頁巖和砂巖為主體巖性組合，巖性橫向變化大，巖層空間分布不均勻，巖石非均質性和各向異性較強。

2) 分方位地震數據的反射特征和阻抗、曲率體和相干體等屬性，直觀地反映了川西須五段沉積相、巖性和裂縫發(fā)育等細節(jié)，有利于頁巖氣藏中沉積相與巖性邊界、“甜點”儲層的精確描述。

圖10 川西坳陷須五段S2層分方位與全方位綜合預測效果對比Fig.10 Comparison of prediction based on azimuth and wide-azimuth seismic data of S2 in the 5th member of the Xujiahe Formation in western Sichuan Basina.分方位裂縫綜合預測；b.全方位裂縫綜合預測；c.分方位“甜點”儲層綜合預測；d.全方位“甜點”儲層綜合預測(紅色虛線框指示砂巖分布區(qū);藍色虛線指示微型河道;藍色箭頭指示較大型斷裂;藍色實線包圍區(qū)指示砂巖“甜點”儲層;紅色實線包圍區(qū)指示頁巖“甜點”儲層。)

[1] 胡廣成,鮑志東.四川盆地上三疊統(tǒng)須四段和須五段沉積相[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2008,27(4):508-511. Hu Guangcheng,Bao Zhidong.Sedimentary facies of fourth and fifth members of upper Triassic Xujiahe formation,Sichuan basin[J].Journal of Liaoning Technical University(Natural Science),2008,27(4):508-511.

[2] 孫瑋,劉樹根,韓克猷,等.四川盆地燕山期古構造發(fā)展及對油氣的影響[J].成都理工大學學報(自然科學版),2012,39(1):70-75. Sun Wei,Liu Shugen,Han Keyou,et al.Effect of the evolution of palaeotectonics on the petroleum genesis in Yanshan period,Sichuan Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology(Science & Technology Edition),2012,39(1):70-75.

[3] 陳冬霞,謝明賢,張曉鵬,等.川西坳陷須五段陸相頁巖氣聚集條件分析[J].長江大學學報(自科版),2013,10(26):5-10. Chen Dongxia,Xie Mingxian,Zhang Xiaopeng,et al.Shale gas accumulation conditions and its exploration and development prospects of the 5th Member of the Xujiahe Formation of Upper Triassic in We-stern Sichuan Depression[J].Journal of Yangtze University(Natural Science Edition),2013,10(26):5-10.

[4] 唐立章,張貴生,張曉鵬,等.川西須家河組致密砂巖成藏主控因素[J].天然氣工業(yè),2004,24(9):5-7. Tang Lizhang,Zhang Guisheng,Zhang Xiaopeng,et al.Main control factors of forming the tight sands stone gas reservoirs in Xujiahe formation in west Sichuan depression[J].Natural Gas Industry,2004,24(9):5-7.

[5] 沈忠民,劉濤,呂正祥.川西坳陷侏羅系天然氣氣源對比研究[J].高校地質學報,2008,14(4):577-582. Shen Zhongmin,Liu Tao,Lv Zhengxiang.A comparison study on the gas source of Jurassic natural gas in the western Sichuan depression[J].Geological Journal of China Universities,2008,14(4):577-582.

[6] 葉軍.川西坳陷侏羅系烴源巖評價[J].油氣地質與采收率,2001,8(3):11-14. Ye Jun.Evaluation on hydrocarbon source rocks in Jurassic system of Chuanxi depression[J].Oil & Gas Recovery Techinology,2001,8(3):11-14.

[7] 黃亮,孟海龍,周鑫宇,等.四川盆地須五段烴源巖地化特征及有利烴源巖分布預測[J].重慶科技學院學報(自然科學版),2013,15(5):1-4. Huang Liang,Meng Hailong,Zhou Xinyu,et al.Research on source characteristics and favorable source rock distribution areas prediction of the fifth Member of Xujiahe Formation of Sichuan Basin[J].Journal of Chongqing University of Science and Technology(Natural Sciences Edition),2013,15(5):1-4.

[8] 王倩,王鵬,項德貴,等.頁巖力學參數各向異性研究[J].天然氣工業(yè),2012,32(12):62-65 Wang Qian,Wang Peng,Xiang Degui,et al.Anisotropic property of mechanical parameters of shales[J].Natural Gas Industry,2012,32(12):62-65.

[9] Jennifer M,Leslie,Don C,et al.A refraction seismic field study to determine the anisotropic parameters of shales[J].Geophysics,1999,64(4):1247-1252.

[10] 高德利.地層各向異性的評估方法[J].石油學報,1993,14(2):96-101. Gao Deli.A method for the evaluation of formationanisotropy[J].Acta Petrolei Sinica,1993,14(2):96-101.

[11] 趙平勞,姚增.層狀巖石動靜態(tài)力學參數相關性的各向異性[J].蘭州大學學報(自然科學版),1993,29(4):225-229. Zhao Pinglao,Yao Zeng.The anisotropy of the dynamic parameters with the static parameters of bedded rock[J].Journal of Lanzhou University,1993,29(4):225-229.

[12] 劉斌,席道瑛,葛寧潔,等.不同圍壓下巖石中泊松比的各向異性[J].地球物理學報,2002,45(6):880-890. Liu Bin,XiDaoying,Ge Ningjie,et al.Anisotropy of Poisson’s ratio in rock samples under confining pressures[J].Chinese Journal of Geophysics,2002,45(6):880-890.

[13] 孔選林,李軍,徐天吉,等.三維曲率體地震屬性提取技術研究及應用[J].石油天然氣學報,2011,33(5):71-75. Kong Xuanlin,Li Jun,Xu Tianji,et al.Research and application of 3D volumetric curvature seismic attribute extraction technology[J].Journal of Oil and Gas Technology,2011,33(5):71-75.

[14] 張旭峰,張進學,牟克勛,等.體屬性分析在精細構造研究中的應用[J].新疆石油地質,2012,33(5):599-601. Zhang Xufeng,Zhang Jinxue,Mou Kexun,et al.Application of volumetrictric attributes analysis to fine structural interpretation[J].Xinjiang Petroleum Geology,2012,33(5):599-601.

(編輯 張亞雄)

Seismic anisotropy of shale gas reservoirs in the 5thmember of the Xujiahe Formation in western depression of Sichuan Basin

Xu Tianji1,2,Yan Lili3,Cheng Bingjie4,Tiang Jianming2,5,Li Shuguang1,2,Yang Zhenwu1,2

(1.No.3GeophysicalResearchBranchofExploration&ProductionInstitute,SouthwestOil&GasBranchCompany,SINOPEC,Chengdu,Sichuan610041,China;2.KeyLaboratoryofMultiWaveSeismicTechnology，BranchSINOPEC,Chengdu,Sichuan610041,China;3.CollegeofEarthScience,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China;4.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitationEngineering,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China;5.SouthwestOil&GasBranchCompany,SINOPEC,Chengdu,Sichuan610041,China)

The huge gas potential in the 5thmember of the Xujiahe Formation has made it one of the hottest exploration targets in China.However,the formation has not been well explored and many geological “mysteries” remained unsolved-anisotropy of the gas reservoirs there is one of them.A research was carried out on the anisotropy to better understand the reservoirs features and accumulation patterns,so as to improve the precision of reservoir prediction and success rate of well drilling.Previous study shows that the member had been controlled by sedimentary environment and formed lithologic assemblage dominated by thick mudstone and shale and thin tight sandstone.Looking horizontally,the shale varies drama-tically and shows strong anisotropy due to complicated mineral combination,directional alignment of detrital grains,cyclic veneer and other heterogeneous features.There have had no effective method for analyzing and predicting the anisotropy so far.Available methods are mostly based on seismic data to obtain anisotropy information of rocks through analyses of seismic reflection and the direct responses of azimuth attributes upon rock types,physical features and structure configurations.Comparatively speaking,anisotropy feature of shale formations is likely to be ignored by isotropy analyses based solely on stacked wide-azimuth seismic data.By combining both the azimuth and wide-azimuth stacked seismic data,we compared and analyzed the seismic reflection responses,curvature attributes,coherence attributes and impedances of the two sets of data,and then captured features of reservoir space under the guidance of the anisotropy information.A fine interpretation of sedimentary facies,lithology and fracture of the reservoirs and an accurate prediction of sweet spots in the member were then achieved by applying the above-mentioned method and data yield from it.

isotropy，anisotropy,wide-azimuth,azimuth,shale gas,5thmember of the Xujiahe Formation,western Sichuan Basin

2014-06-23;

2015-02-01。

徐天吉(1975—)，男，高級工程師，石油物探。E-mail:xu_tianji@126.com。

國家自然科學基金青年科學基金項目(41204071)；國家高技術研究發(fā)展計劃(“863”計劃)項目(2013AA064201)；國家自然科學基金聯合基金項目(U1262206)。

0253-9985(2015)02-0319-11

10.11743/ogg20150218

T631.4

A