劉晶

（長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

王惠寧

（中石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430034）

劉曉晶

（中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京102249）

目前地震屬性分析技術(shù)已成為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作中的一個(gè)常規(guī)手段，眾多地球物理工作者在該方面進(jìn)行了許多有意義的研究，其中朱廣生［1］、張延玲等［2］對(duì)地震屬性方法及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討；王永剛等［3］、吳雨花等［4］利用地震屬性分析技術(shù)在不同油田的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中均取得了較好的應(yīng)用效果。地震屬性分析的目的是試圖從大量的、豐富的三維地震數(shù)據(jù)中，獲取隱藏在這些數(shù)據(jù)中有關(guān)地層巖性、儲(chǔ)層物性和流體的信息，定性預(yù)測(cè)巖相、巖性和含油氣性，或定量估算油藏參數(shù)，利用少量的井孔資料揭示的儲(chǔ)層特征，建立井點(diǎn)處地震屬性與儲(chǔ)層參數(shù)的關(guān)系，利用該關(guān)系將地震屬性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的儲(chǔ)層參數(shù)，揭示儲(chǔ)層分布特征。筆者以溱潼凹陷古近系阜寧組三段（Ef3）砂體儲(chǔ)層為目標(biāo)，結(jié)合巖石物理特征、儲(chǔ)層標(biāo)定、模型地震響應(yīng)特征研究成果，提取了對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層敏感的地震屬性進(jìn)行分析，并進(jìn)行了儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)。

1 研究區(qū)背景

1.1 地質(zhì)背景

研究區(qū)Ef3主要為三角洲前緣席狀砂和遠(yuǎn)端壩砂與泥互層沉積，地層巖性主要為干砂、滲透性砂巖和泥巖?？v向上可分上、下2個(gè)砂巖組，中間夾一組較穩(wěn)定的泥巖段。下砂巖組一般較發(fā)育，為灰色、深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖和灰黑色泥巖互層構(gòu)成2個(gè)反旋回；上砂巖組為灰色粉、細(xì)砂巖組成的反旋回。視厚度250～340m，與下伏阜寧組二段（Ef2）呈整合接觸。

Ef3沉積是一次水退的過(guò)程，處于高水位階段，Ef3沉積過(guò)程中，水體的相對(duì)進(jìn)退，分別形成了上、下砂巖組及中部泥巖段。南部斷階帶處于前三角洲，是三角洲最前端的一個(gè)單元，與前湖泊相接，已和湖泊很難區(qū)分，沉積以較深色的泥巖為主，上、下砂巖組不甚發(fā)育，儲(chǔ)集條件相對(duì)較差。

1.2 儲(chǔ)層標(biāo)定

儲(chǔ)層標(biāo)定是地震資料精細(xì)解釋及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，是連接地震與地質(zhì)層位的橋梁。儲(chǔ)層標(biāo)定可以在做屬性分析時(shí)有針對(duì)性地開(kāi)時(shí)窗，追蹤已知儲(chǔ)層的展布；同時(shí)也是研究?jī)?chǔ)層反射特征的重要途徑，可以用來(lái)確定地震反射波組與地質(zhì)界面及不同巖性及厚度組合與地震響應(yīng)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

選取研究區(qū)Bian3井的人工合成記錄進(jìn)行儲(chǔ)層標(biāo)定（圖1），研究目的層段Ef3的反射特征。Bian3井在Ef3主要為砂泥薄互層，砂巖單層厚度均小于10m。從地震剖面特征可以看出，在2521.9～2529.2m、2565.4～2572.3m井段處的2套含油水層表現(xiàn)為中頻－中強(qiáng)波谷地震響應(yīng)特征；在2645.7～2647.6m井段1.8m的油層為的中頻－中強(qiáng)波峰地震響應(yīng)特征；在2672.5～2768.7m井段的18.7m／6層的油層表現(xiàn)為低頻－弱波谷的地震響應(yīng)特征。通過(guò)儲(chǔ)層標(biāo)定發(fā)現(xiàn)，由于研究區(qū)地層大多為薄互層，地震體主頻一般為20～30Hz，分辨率受限，因此上述結(jié)論只是儲(chǔ)層的綜合反映。

圖1 Bian3井合成紀(jì)錄

1.3 巖石物理特征分析

該次巖石物理統(tǒng)計(jì)的目的是分析砂泥巖波阻抗關(guān)系，分別將速度、密度、波阻抗和自然伽馬與深度進(jìn)行交會(huì)（圖2）。巖石物理特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：在同深度段的情況下，砂巖的波阻抗一般大于泥巖的波阻抗；Ef3主要是以砂巖為主的巖層，泥巖和砂巖在波阻抗上有明顯的區(qū)別，特別在隨著深度的變大，砂巖和泥巖的波阻抗差異更加明顯，在地震剖面上顯示為強(qiáng)反射軸。

1.4 模型正演

依據(jù)地質(zhì)地球物理特征結(jié)合解釋結(jié)果設(shè)計(jì)模型進(jìn)行正演模擬，一方面可以驗(yàn)證解釋結(jié)果的正確性，另一方面可以進(jìn)一步明確地震反射異常是由何種地質(zhì)現(xiàn)象引起，從而為利用地震屬性研究地下地質(zhì)體的變化提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

參照實(shí)際測(cè)井資料所統(tǒng)計(jì)的巖石物理特征參數(shù)數(shù)據(jù)，子波采用25Hz零相位雷克子波，設(shè)計(jì)楔狀體二維地質(zhì)模型進(jìn)行模型正演，分析儲(chǔ)層隨厚度變化的地震響應(yīng)特征。根據(jù)研究區(qū)測(cè)井資料統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)模型巖石物性參數(shù)為：砂巖速度vsa＝3500m／s，密度ρsa＝2.36g／cm3；泥巖速度vsh＝3200m／s，密度ρsh＝2.4g／cm3。從模型的地震響應(yīng)特征可以看出，調(diào)諧范圍內(nèi)（小于1／4波長(zhǎng)≈35m），隨著砂巖厚度的逐漸增大，砂巖頂部振幅逐漸增強(qiáng)。

圖2 研究區(qū)Ef3各巖性物理參數(shù)交會(huì)圖

同時(shí)根據(jù)實(shí)際鉆探的Bian8井進(jìn)行巖性替換試驗(yàn)（圖3），進(jìn)一步研究?jī)?chǔ)層的地震響應(yīng)特征。把Bian8井2681.5～2687.5m 井段6m的砂巖替換成6m的泥巖后，所對(duì)應(yīng)的地震振幅明顯減弱，表明隨著儲(chǔ)層的減薄，地震振幅減弱。

二維正演模型和巖性替換試驗(yàn)共同表明了，研究區(qū)地層具有隨著儲(chǔ)層的增加，所對(duì)應(yīng)地震振幅增強(qiáng)，隨著儲(chǔ)層減少，所對(duì)應(yīng)地震振幅減弱的特征。

圖3 Bian8井巖性替換試驗(yàn)

2 研究區(qū)的地震屬性分析

根據(jù)巖石物理分析、儲(chǔ)層標(biāo)定、模型地震響應(yīng)特征等研究結(jié)論及實(shí)際鉆井資料認(rèn)為，研究區(qū)振幅類、頻率類屬性可以揭示儲(chǔ)層的展布，為此沿目的層時(shí)窗分別提取了均方根振幅屬性和調(diào)諧頻率時(shí)間厚度屬性，并生成了不同油組的屬性平面圖。

圖4 研究區(qū)西塊EfL3均方根振幅平面圖

研究區(qū)西塊阜三段下亞段（EfL3）均方根振幅平面圖（圖4）顯示，工區(qū)東北部地震振幅最強(qiáng)，砂巖較發(fā)育，到西南部地震振幅逐漸減弱，砂巖逐漸減少，該結(jié)論與實(shí)際鉆井結(jié)果一致，表明物源可能來(lái)自于工區(qū)的東北方向。從研究區(qū)西塊阜三段上亞段（Efu3） 均方根振幅平面圖（圖5）可知，該層段砂巖發(fā)育形態(tài)和EfL3相似，都是東北部砂巖較西南部發(fā)育，物源也來(lái)自東北方向。

圖5 研究區(qū)西塊Efu3均方根振幅平面圖

利用調(diào)諧頻率求取的時(shí)間厚度屬性可以反映砂巖厚度的變化趨勢(shì)。從研究區(qū)西塊Ef3調(diào)諧頻率時(shí)間厚度屬性平面圖（圖6）可以看出，工區(qū)東北部砂巖最發(fā)育，到西南部砂巖逐漸減薄，進(jìn)一步說(shuō)明了物源來(lái)自東北方向。

圖6 研究區(qū)西塊Ef3調(diào)諧頻率時(shí)間厚度屬性平面圖

3 屬性效果驗(yàn)證

為驗(yàn)證屬性提取的正確性，對(duì)研究區(qū)巖性反演體應(yīng)用等比例切片和縱橫剖面搜索，尋找有利砂體。研究區(qū)西塊各生成了30個(gè)切片，且各發(fā)現(xiàn)了3個(gè)波阻抗較高的儲(chǔ)集體，并證實(shí)其砂體分布范圍與提取的地震屬性結(jié)論一致。

4 結(jié)論

1）研究區(qū)地震屬性提取前，結(jié)合地質(zhì)狀況、儲(chǔ)層標(biāo)定特征、巖石物理特征、模型地震響應(yīng)特征和巖性替換試驗(yàn)結(jié)論，提取了對(duì)儲(chǔ)層敏感的且具有代表性的地震屬性；通過(guò)屬性效果驗(yàn)證進(jìn)一步證實(shí)了屬性提取的正確性；通過(guò)地震屬性分析技術(shù)的應(yīng)用和地質(zhì)信息的結(jié)合預(yù)測(cè)砂巖儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，提高了巖性圈閉勘探成功率。

2）儲(chǔ)層標(biāo)定特征、模型地震響應(yīng)特征、二維正演模型、巖性替換試驗(yàn)和巖石物理統(tǒng)計(jì)結(jié)論綜合表明：砂泥巖波阻抗差異大，隨著砂巖厚度的逐漸增大，砂巖頂部振幅逐漸增強(qiáng)；研究區(qū)地層具有隨著儲(chǔ)層厚度的增加，所對(duì)應(yīng)的地震振幅增強(qiáng)，隨著儲(chǔ)層厚度的減少，所對(duì)應(yīng)地震振幅減弱的特征。該次研究所提取的均方根振幅屬性和調(diào)諧頻率時(shí)間厚度屬性能明顯分辨儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，從平面圖中顯示從東北方向至西南方向砂巖逐漸減少，泥巖逐漸增多，說(shuō)明東北部砂巖較發(fā)育，物源來(lái)自工區(qū)東北部。

［1］朱廣生.地震資料儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.

［2］張延玲，楊長(zhǎng)春，賈曙光.地震屬性技術(shù)的研究和應(yīng)用 ［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，20（4）：129～133.

［3］王永剛，樂(lè)友喜，張軍華.地震屬性分析技術(shù) ［M］.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2007：97～100.

［4］吳雨花，桂志先，于亮，等.地震屬性分析技術(shù)在西南莊－柏各莊地區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2007，29（3）：391～393.