鐘擁

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

塔東古城地區(qū)主力勘探層系下奧陶統(tǒng)為大型北傾的寬緩鼻狀構(gòu)造，其臺(tái)地邊緣相及臺(tái)地相均發(fā)育白云巖儲(chǔ)層。由于該儲(chǔ)層埋藏深(大于6000m)、分布復(fù)雜、縱橫方向上存在較強(qiáng)的非均質(zhì)性，因而儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大[1]。為此，筆者利用地震屬性技術(shù)對(duì)塔東古城地區(qū)鷹山組三段儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便為該研究區(qū)的勘探開發(fā)提供參考。

1 地震屬性技術(shù)原理

在地震資料解釋過(guò)程中，通過(guò)地質(zhì)模型正演可以對(duì)地震資料解釋結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并提供地下地質(zhì)體地震波巖石物理響應(yīng)特性，從而為地質(zhì)學(xué)家正確認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)環(huán)境提供地震波波場(chǎng)證據(jù)[2]。研究中需要將儲(chǔ)層段測(cè)井曲線通過(guò)流體替換方法替換成干層，從而研究?jī)烧叩卣鸱从程卣鞯牟煌９P者采用Gassmann 方程對(duì)儲(chǔ)層段開展流體替換。Gassmann 方程是各向同性介質(zhì)流體替換的理論基礎(chǔ)，其作用是在給定的儲(chǔ)層條件(例如溫度、壓力、孔隙度、巖石基質(zhì)、骨架類型和鹽水礦化度)和孔隙流體飽和度條件下模擬儲(chǔ)層的縱橫波速度和密度，因而Gassmann 方程是把巖石孔隙度、框架和流體性質(zhì)與巖石體積模量聯(lián)系起來(lái)的橋梁，其表達(dá)式如下[3]：

(1)

式中，Ksat為飽和巖石的有效體積模量，GPa；Kfl為巖石內(nèi)孔隙流體自身的體積模量，GPa；Km為巖石基質(zhì)(骨架)礦物的體積模量，GPa；Kdry為干燥(空孔隙)巖石的有效體積模量，GPa；φ為巖石的有效孔隙度。利用Gassmann 方程進(jìn)行流體替換的計(jì)算步驟如下：

1)計(jì)算含流體1 的飽和巖石的有效體積模量和拉梅常數(shù)，相關(guān)公式如下:

(2)

(3)

2)根據(jù)式(2)計(jì)算含流體2的飽和巖石的有效體積模量：

(4)

3)確定含流體2的飽和巖石的拉梅常數(shù)。含流體2的飽和巖石的拉梅常數(shù)與含流體1的飽和巖石的拉梅常數(shù)相等，即:

(5)

4)計(jì)算含流體2的飽和巖石的密度:

(6)

5)計(jì)算含流體2的飽和巖石的波速:

(7)

2 實(shí)例應(yīng)用

2.1 正演模擬

利用該研究區(qū)古城6井聲波和密度曲線與流體替換后曲線進(jìn)行正演模擬，由此了解白云巖儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層正演模擬結(jié)果的區(qū)別，以便選擇合適的地震屬性預(yù)測(cè)方法。由于白云巖儲(chǔ)層頂部地震反射為波谷時(shí)對(duì)比不方便，可以將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行相位翻轉(zhuǎn)，正演子波采用頻率為20Hz的負(fù)相位Ricker子波。古城6井白云巖儲(chǔ)層地震正演模擬圖如圖1所示。從圖1可以看出，第5列含白云巖儲(chǔ)層的波阻抗曲線較非儲(chǔ)層明顯降低，第8列含白云巖儲(chǔ)層反極性地震記錄較最后一列非儲(chǔ)層反極性模擬記錄的反射振幅增強(qiáng)、頻率降低。因此，可以利用波阻抗、地震振幅和頻率的區(qū)別來(lái)區(qū)分白云巖儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層。

圖1 古城6井白云巖儲(chǔ)層地震正演模擬圖

2.2 屬性分析

圖2 過(guò)古城6井反極性地震剖面圖

圖3 古城地區(qū)鷹三段最大振幅屬性剖面圖

圖4 古城地區(qū)鷹三段波阻抗反演剖面圖

根據(jù)正演模擬結(jié)果，利用儲(chǔ)層地震反演振幅強(qiáng)、頻率低和波阻抗低的特性，對(duì)該研究區(qū)疊前偏移地震資料進(jìn)行分析。過(guò)古城6井反極性地震剖面圖如圖2所示。從圖2可以看出，鷹三段底面的地震反射同向軸在剖面上表現(xiàn)為明顯的強(qiáng)振幅特征。

從該研究區(qū)疊后地震資料提取的鷹三段最大振幅屬性平面圖可以看到，古城6井正好處于一個(gè)強(qiáng)振幅點(diǎn)上，且鷹三段有利儲(chǔ)層主要集中在研究區(qū)中部，以北北西向呈條帶狀分布(見(jiàn)圖3)。

對(duì)疊后偏移數(shù)據(jù)進(jìn)行疊后反演，發(fā)現(xiàn)古城6井所在儲(chǔ)層表現(xiàn)為低阻抗特征(見(jiàn)圖4)，同樣顯示鷹三段有利儲(chǔ)層集中在研究區(qū)中部，并以北北西呈條帶狀分布條，這與最大振幅屬性預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致。

根據(jù)上述儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果，在該研究區(qū)部署了古城7井和古城8井，其中古城8井試氣效果良好。

3 結(jié)論

1)對(duì)塔東古城地區(qū)鷹三段儲(chǔ)層進(jìn)行流體替換和正演模擬，分析認(rèn)為該儲(chǔ)層具有低密度、低速度、低阻抗的特征，地震響應(yīng)表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、低頻率的特性。

2)塔東古城地區(qū)鷹三段有利儲(chǔ)層主要集中在工區(qū)中部，呈北北西向條帶狀分布。

[參考文獻(xiàn)]

[1]邵龍義，韓俊，馬鋒，等.塔里木盆地東部寒武系白云巖儲(chǔ)層及相控特征[J].沉積學(xué)報(bào)，2010，28(5)：953-961.

[2]劉威，羅珊珊，李銀婷，等.地震屬性技術(shù)在碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及其應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2011,23(5)：67-69.

[2]肖開宇，胡祥云.正演模擬技術(shù)在地震解釋中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2009，6(4)：459-464。

[3]林凱,賀振華,熊曉軍,等.基于Gassmann方程的鮞灘儲(chǔ)層流體替換模擬技術(shù)及其應(yīng)用[J].石油物探, 2009, 48(5)：493-498.

[4]史燕紅.基于Gassmann方程的流體替換[D].成都: 成都理工大學(xué),2009.