郭　偉

（中國(guó)石化西南油氣分公司，四川成都610041）

曲靖盆地茨營(yíng)組三段含氣儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)

郭偉*

（中國(guó)石化西南油氣分公司，四川成都610041）

曲靖盆地屬于第三系殘留盆，茨營(yíng)組氣藏埋深300～450m，為目前國(guó)內(nèi)超淺埋深巖性氣藏典型代表之一，主力儲(chǔ)層位于茨營(yíng)組三段底部，為三角洲平原相河道邊灘沉積的中細(xì)砂巖，砂巖儲(chǔ)層厚度較薄，一般5～20m；物性好，為高孔中滲儲(chǔ)層。通過(guò)儲(chǔ)層波阻抗特征、地震響應(yīng)特征分析，建立了“丘型或透鏡狀、低頻、強(qiáng)振幅、低阻抗”有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模式，利用地震相及地震屬性分析技術(shù)手段，預(yù)測(cè)出有利沉積相帶分布。通過(guò)AVO特征分析，多子波分解技術(shù)應(yīng)用，建立了“Ⅲ類AVO、低頻弱高頻強(qiáng)”含氣儲(chǔ)層識(shí)別模式，排除了煤層陷阱，預(yù)測(cè)了含氣儲(chǔ)層分布，所預(yù)測(cè)的高產(chǎn)富集帶被實(shí)鉆驗(yàn)證，勘探成功率明顯提高，此預(yù)測(cè)方法值得在中淺層地區(qū)推廣應(yīng)用。

曲靖盆地；地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；煤層陷阱；成功率

1　QJ盆地地質(zhì)概況

曲靖盆地是典型的第三系殘留箕狀斷陷盆地，盆地結(jié)構(gòu)呈箕狀，西淺東深，基底為古生界地層，最大埋深接近2000m。根據(jù)盆地構(gòu)造主要特征及變化規(guī)律，將曲靖盆地從東至西劃分為3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元即東部斷褶帶、中央斷凹帶和西部斷褶—斜坡帶［1-3］。

前期研究成果表明曲靖盆地?zé)N源巖發(fā)育，資源量豐富。根據(jù)前期研究成果該地區(qū)主要目的層茨營(yíng)組3段沉積相以三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相、淺湖相，以三角洲平原亞相為主，沉積物源方向主要為北西西向［4、5］。

茨營(yíng)組三段巖性主要為灰色淺灰色粉砂巖、含礫砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，局部地區(qū)茨營(yíng)組三段上部夾有多層灰黑色褐煤和深灰色炭質(zhì)泥巖，砂巖孔隙度最小13.35%，最大30%，滲透率從（100～613）×10-3μm2不等，為高孔、高滲型儲(chǔ)層［6］。

2　前期勘探過(guò)程及成效分析

1997年根據(jù)二維測(cè)線解釋成果，類比同樣屬于第三系箕狀斷陷盆地的陸良盆地，在曲靖盆地西部斜坡帶斷鼻帶部署了QC1井，其依據(jù)就是西部斜坡帶QC1井位置存在構(gòu)造—巖性圈閉，實(shí)鉆目的層為砂泥巖互層，厚度不超過(guò)10m，綜合解釋為含氣水層，對(duì)下部顯示最好層段N2C3測(cè)試折算日產(chǎn)水168.27m3，氣93m3，隨后在工區(qū)東南部甩開(kāi)部署的圩1井實(shí)鉆結(jié)果并沒(méi)有斷塊圈閉存在，曲靖盆地鉆探工作暫時(shí)中止。

2004年根據(jù)二維精細(xì)解釋結(jié)果在盆地東部鳳來(lái)村背斜部署F1井，曲靖盆地在茨營(yíng)組三段取得突破，但后繼部署的F2、F3均失利。調(diào)整部署思路后，決定在QC1井上傾方向甩開(kāi)部署了Q2預(yù)探井，發(fā)現(xiàn)陸家臺(tái)子巖性氣藏，但是在其附近部署的Q3、Q2-1、Q5井均失利。為了緩解曲靖氣田產(chǎn)量問(wèn)題，2006年在鳳來(lái)村背斜部署了開(kāi)發(fā)井F4井，獲得成功。

綜上，1997～2009年，在曲靖盆地鉆達(dá)茨營(yíng)組氣藏的鉆井累計(jì)10口，獲天然氣工業(yè)氣流井3口（Q2、F1、F4井），鉆井成功率僅30%，其中，1997～2004年，實(shí)施6口鉆井，成功2口（F1、Q2），勘探成功率33%，2005～2006年實(shí)施勘探開(kāi)發(fā)井4口，僅成功1口（F4），成功率僅25%。由于埋深淺，氣藏壓力3.5～3.9MPa，氣井產(chǎn)能較低，單井產(chǎn)量（0.2～0.3）×104m3/d。由于后期不同程度出水，穩(wěn)產(chǎn)難度加大，加之鉆井部署成功率極低，氣藏勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻［6］。

2007年底QJ盆地已經(jīng)完成二維測(cè)線詳查，根據(jù)詳查結(jié)果QJ盆地只發(fā)育了鳳來(lái)村構(gòu)造圈閉，且圈閉閉合高度小，只有25m左右，圈閉面積0.48km2，早期的部署的F1、F4井在鳳來(lái)村背斜上取得工業(yè)油氣流。而早期預(yù)測(cè)的QC1井、圩1井構(gòu)造均不存在，曲靖盆地要想改變現(xiàn)有的勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)，只有轉(zhuǎn)向地層、巖性、及巖性—地層復(fù)合圈閉

3　儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難點(diǎn)分析

砂體的預(yù)測(cè)，尤其是河道砂體的預(yù)測(cè)很多學(xué)者做過(guò)研究，也取得了不錯(cuò)的效果［7-8、10-11］，但曲靖盆地又有其特殊性，上述方法不能完全適用于曲靖盆地，曲靖盆地主要儲(chǔ)層位于茨營(yíng)組三段，而茨營(yíng)組三段位于蔡家沖組不整合面之上，在反射界面上均屬于強(qiáng)振幅、強(qiáng)波峰特征。QC1井、Q2井、Q3井均位于地震強(qiáng)振幅反射區(qū)，但是只有Q2井獲產(chǎn)（圖1），強(qiáng)反射特征可能是煤層的反射Q3、Q5（圖2），也可能是強(qiáng)波阻抗泥巖反射特征QC1，因?yàn)槎S測(cè)線解釋的局限性，不能連片追蹤，根據(jù)河道砂巖呈條帶狀，煤層、泥巖呈塊狀或者片狀特征來(lái)進(jìn)行區(qū)別［5］。因此要從曲靖盆地現(xiàn)有鉆井分析，找出針對(duì)性技術(shù)方法。

圖1　過(guò)Q3、Q2、QC1井地震剖面

圖2　過(guò)Q5井地震剖面

通過(guò)已鉆井分析，鉆遇砂體地震剖面反射結(jié)構(gòu)有別于鉆遇泥巖、砂泥巖互層、煤層等，圖中（圖3）砂體發(fā)育的F1、Q2、Q5、QC1井在層拉平剖面上均具有“丘形”地震反射特征，而鉆遇煤層Q3井無(wú)“丘形”反射特征，“丘形”反射特征可以作為識(shí)別砂巖是否發(fā)育的必要條件。

圖3　過(guò)F1井、Q3井儲(chǔ)層底拉平地震剖面

AVO技術(shù)是烴類檢測(cè)較為成熟的技術(shù)，分析AVO曲線特征是較為便捷的方法。含氣儲(chǔ)層AVO響應(yīng)通常分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等3類［12］，低阻抗氣層往往具有Ⅲ類AVO特征，該類特征即為近道振幅強(qiáng)，隨偏移距增加振幅增強(qiáng)。是過(guò)工業(yè)氣井F1井、非工業(yè)氣井Q5疊前道集統(tǒng)計(jì)的AVO曲線圖，從圖4中可以看出工業(yè)氣井在有效的能用于AVO分析的0～400m偏移距內(nèi)，疊前AVO曲線及道集具有Ⅲ類AVO特征，地震振幅隨著炮檢距加大而增加，且截距較大，其它氣井亦是如此，而發(fā)育砂體的干井Q5井、不發(fā)育砂體而發(fā)育煤層的Q3井疊前道集Ⅲ類AVO特征不明顯。但研究中亦發(fā)現(xiàn)，個(gè)別煤層也具有Ⅲ類AVO特征，因此，Ⅲ類AVO可以作為儲(chǔ)層含氣性檢測(cè)的必要條件，但仍需排除煤層陷阱。

多子波分解與重構(gòu)技術(shù)是近年來(lái)剛剛發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，主要把單道地震數(shù)據(jù)分解為對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同頻率雷克子波，由于雷克子波是由振幅和主頻唯一確定的子波，是可以解析的，所以利用其結(jié)果對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、處理（與濾波有相同的作用），而且有效克服常規(guī)濾波中難以克服的問(wèn)題［9］，利用該技術(shù)，可重構(gòu)獲得頻率域內(nèi)任何單頻或窄頻段地震剖面，提高分辨率以及進(jìn)行一系列與頻率有關(guān)的巖性和含油氣檢測(cè)的目的。

圖5是過(guò)Q2井、QC1井過(guò)井全頻與不同頻段重構(gòu)地震剖面比較圖。從子波分解圖可以看到，氣層在10～20Hz低頻剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅，剖面呈透鏡狀，較客觀地反應(yīng)了主河道特征，而煤層及干層表現(xiàn)為空白或者弱反射，20Hz以上高頻剖面氣層無(wú)反射，而煤層反射在加強(qiáng)。

圖4　過(guò)F1井、Q5井儲(chǔ)層頂疊前AVO道集特征

圖5　過(guò)Q2、QC1井不同頻段重構(gòu)剖面

通過(guò)以上分析：含氣儲(chǔ)層在地震剖面上表現(xiàn)為低頻強(qiáng)，高頻弱特征，而煤層恰恰相反。因此，儲(chǔ)層頻變特征可以作為含氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的重要預(yù)測(cè)依據(jù)。

4　技術(shù)方法及預(yù)測(cè)思路

根據(jù)振幅屬性、反射結(jié)構(gòu)特征預(yù)測(cè)了有利沉積相帶分布范圍，但是并非所有的砂巖發(fā)育區(qū)域都含氣，可能既有氣層，又有干層及水層，只有主河道內(nèi)砂體儲(chǔ)集物性相對(duì)較好的邊灘砂體才最有可能富集成藏。利用前文得出的含氣儲(chǔ)層Ⅲ類AVO特征、子波重構(gòu)剖面上低頻反射強(qiáng)，中高頻段上變?nèi)趸蛘呦У念l變特征來(lái)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的含氣性。

通過(guò)10～20Hz重構(gòu)剖面最大波谷振幅平面，結(jié)合沉積相圖、斷層發(fā)育情況制作了茨營(yíng)組三段砂體氣藏圈閉綜合評(píng)價(jià)圖，發(fā)現(xiàn)Ⅰ類有利巖性圈閉12個(gè)，認(rèn)為該盆地中西部斜坡具有較大勘探潛力。其中類圈閉呈團(tuán)塊狀出現(xiàn)，這與有利相帶主要為分流河道邊灘的沉積成因有關(guān)。

依托上述研究成果先后實(shí)施了W2、Q8、Q6等3口探井，有2口井取得成功，勘探成功率達(dá)到67%，較前期開(kāi)發(fā)成功率30%得到大幅度提高。其中W2、Q6主要依據(jù)上述模式部署，Q8主要依據(jù)強(qiáng)波谷振幅、寬緩丘型模式部署，其次想向北擴(kuò)大勘探發(fā)現(xiàn)規(guī)模，該井AVO特征及頻變特征不明顯，鉆遇了粉砂巖及煤層互層，未能建產(chǎn)。即是說(shuō)如果完全按照上述“丘型或透鏡狀反射、低頻強(qiáng)波谷振幅、低阻抗”儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模式及“Ⅲ類AVO、低頻強(qiáng)、高頻弱”含氣性預(yù)測(cè)模式進(jìn)行部署，成功率達(dá)到了100%。

圩2井為首口向南甩開(kāi)勘探井，Q6井為北部勘探評(píng)價(jià)井，均建成該盆地中高產(chǎn)工業(yè)氣井，發(fā)現(xiàn)了南部巖性圈閉，北部已開(kāi)發(fā)井區(qū)氣藏規(guī)模亦得以落實(shí)，使整個(gè)盆地勘探開(kāi)發(fā)走出了困境。該勘探實(shí)踐驗(yàn)證了地震預(yù)測(cè)技術(shù)的有效性及預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，較為有效地解決了曲靖盆地的淺層氣藏的勘探難題，對(duì)云南地區(qū)淺層氣乃至其它地區(qū)類似氣藏的勘探具有借鑒意義。

5　結(jié)論

（1）曲靖盆地面積較小，為一箕形斷陷盆地，構(gòu)造欠發(fā)育，而東部地區(qū)地層破壞嚴(yán)重，保存條件不好，勘探開(kāi)發(fā)要取得突破必須轉(zhuǎn)向非構(gòu)造圈閉。而曲靖盆地茨營(yíng)組氣藏主力儲(chǔ)層為三角洲平原相河道沉積，運(yùn)移距離短，橫向變化較快，利于形成巖性圈閉。

（2）建立了曲靖盆地茨營(yíng)組氣藏“丘型或透鏡狀反射、低頻強(qiáng)波谷振幅”有利砂體的預(yù)測(cè)模式，有效地解決了淺層氣藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難題。

（3）建立了曲靖盆地茨營(yíng)組氣藏“Ⅲ類AVO”必要條件?！暗皖l強(qiáng)、高頻弱”含氣性檢測(cè)模式，突破了二維地震測(cè)線難以連續(xù)追蹤的局限性，有效地解決了二維地震區(qū)煤層“亮點(diǎn)”干擾。

（4）采用多子波分解方法，根據(jù)頻變特征檢測(cè)砂體含氣性適應(yīng)于中淺層砂巖地區(qū)，建議大規(guī)模試用提高勘探效果。

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TE15

A

1004-5716（2016）05-0035-04

2015-05-05

2015-05-27

郭偉（1980-），男（漢族），河北衡水人，工程師，現(xiàn)從事地震勘探相關(guān)工作。