曾臻

（中國(guó)石化勘探分公司，四川　成都　610041）

相控多屬性預(yù)測(cè)在元壩東砂體刻畫(huà)中的應(yīng)用

曾臻

（中國(guó)石化勘探分公司，四川成都610041）

須家河組四段致密砂巖儲(chǔ)層是川東北地區(qū)陸相層系重要的勘探領(lǐng)域，由于受到巖性復(fù)雜、物性差、地震反演參數(shù)敏感性差等多種因素的影響，常規(guī)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大。為此，提出相控多屬性?xún)?chǔ)層預(yù)測(cè)方法，通過(guò)井上精細(xì)對(duì)比，確定川東北元壩東致密砂巖儲(chǔ)層的優(yōu)勢(shì)發(fā)育段，結(jié)合手工追蹤砂體展布確定其有利相帶分布，在有利相帶約束下，優(yōu)選出地震平均能量、曲率體屬性、平均波峰值屬性和譜分解屬性，融合這些屬性，綜合預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。通過(guò)已鉆井的對(duì)比，其儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)與鉆井資料高度吻合。

相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)陸相致密砂巖儲(chǔ)層

0　引言

元壩地區(qū)位于九龍山、通南巴、川東北斷褶帶的中部，構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱，位于膏鹽滑脫層之上的中淺層處于同一構(gòu)造體系，總體具有下部須家河組—千佛崖組構(gòu)造斷裂較發(fā)育，往上中—上侏羅統(tǒng)斷裂不發(fā)育的特點(diǎn)。元壩東地層平緩，發(fā)育多個(gè)斷背斜，斷層向上消失于千佛崖組、自流井組，斷層呈北東—南西向、近南北向展布。

元壩地區(qū)須家河組須四段儲(chǔ)層主要發(fā)育于辮狀河三角洲平原—前緣相帶辮狀河道及水下分流河道微相礫巖及巖屑砂巖中，碎屑組分、古水流方向分析表明川東北地區(qū)須四段存在多個(gè)物源體系，西北部物源來(lái)自于龍門(mén)山富含鈣屑、北部物源來(lái)自于大巴山和米倉(cāng)山富含石英、東北部物源來(lái)自于南大巴山地區(qū)富含長(zhǎng)石，元壩東地區(qū)物源主要來(lái)自于北東方向。

目前，川東北地區(qū)須四段有多口井獲工業(yè)氣流， 須四段含氣范圍和氣水分布不受構(gòu)造控制，表現(xiàn)為大面積分布的巖性氣藏特征。但儲(chǔ)層具有低孔低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)、橫向變化復(fù)雜的特點(diǎn)，常規(guī)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)鉆測(cè)試產(chǎn)能存在較大的差異，制約了勘探甩開(kāi)。

筆者采用相控多屬性預(yù)測(cè)技術(shù)精細(xì)刻畫(huà)河道砂體［1］，首先通過(guò)鉆井精細(xì)標(biāo)定確定有利儲(chǔ)層發(fā)育組段，手工追蹤砂體展布確定其有利相帶分布，在有利相帶的約束下，優(yōu)選出地震平均能量、曲率體屬性、平均波峰值屬性和譜分解屬性，融合多種屬性，精細(xì)刻畫(huà)河道砂體。

1　須四段致密砂巖儲(chǔ)層特征分析

元壩東及鄰區(qū)須家河組須四段致密砂巖儲(chǔ)層巖性類(lèi)型［2］為礫巖、中粒巖屑砂巖、粗—中粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、中—粗粒巖屑石英砂巖。其中以巖屑砂巖為主，區(qū)內(nèi)各井均有分布，是須家河組典型的儲(chǔ)集巖性特征；其次為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖；此外礫巖則主要分布于須四段下砂體底部。須四段有利儲(chǔ)層主要發(fā)育在位于水下分流河道中的中粒巖屑砂巖、中粒長(zhǎng)石巖屑砂巖和中—粗粒巖屑石英砂巖。

巖心孔隙度分布在0.82%～6.59%，平均為4.33%；滲透率介于0.003～16.484 3 mD，平均為0.145 9 mD，儲(chǔ)層整體表現(xiàn)為低孔、低滲的特征；儲(chǔ)集空間以長(zhǎng)石、巖屑被溶蝕而形成的粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、雜基微孔和鑄模孔為主要的儲(chǔ)集空間類(lèi)型，為孔隙型、裂縫孔隙型儲(chǔ)層，儲(chǔ)集空間為長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔及裂縫。

元壩東地區(qū)須四段縱向上發(fā)育兩套儲(chǔ)層［3］，上部為細(xì)—中粒長(zhǎng)石巖屑砂巖，低角度交錯(cuò)層理發(fā)育，下部為細(xì)—中粒巖屑砂巖、塊狀層理，儲(chǔ)層主要發(fā)育在須四段上部砂體，由西往東厚度逐漸增厚，yl17等井鉆探證實(shí)主河道砂體厚度大，儲(chǔ)層發(fā)育。

2　手工追蹤砂體宏觀展布

地質(zhì)與地球物理聯(lián)合研究表明，川東北地區(qū)須四段沉積時(shí)期發(fā)育多期次、多物源、多個(gè)不同巖石類(lèi)型的辮狀河三角洲水下分流河道砂巖朵體。通過(guò)yl17、yl4井的標(biāo)定及巖性對(duì)比，可以在地震剖面上識(shí)別出上下兩套砂層，而上部長(zhǎng)石巖屑砂巖與下部巖屑砂巖存在明顯的阻抗差異，yl17井上部長(zhǎng)石巖屑砂巖聲波時(shí)差為60.2 μs/ft；密度為2.59 g/cm3；縱波阻抗為12 811 g/cm3·m/s。而下部巖屑砂巖聲波時(shí)差為57.6 μs/ft；密度為 2.619 g/cm3；縱波阻抗為13 862 g/cm3·m/s。因此在地震響應(yīng)上表現(xiàn)為較強(qiáng)的波峰反射特征。

通過(guò)拉平須五段的連井剖面與巖性剖面對(duì)比，上部砂巖存在較明顯的尖滅特征，砂巖厚度朝西北方向逐漸變薄，根據(jù)同相軸消失與合并的特征進(jìn)行追蹤可刻畫(huà)出上部長(zhǎng)石巖屑砂巖的邊界和空間分布［4］。

3　相控地震多屬性預(yù)測(cè)方法

相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)是以沉積相、沉積特征等約束地震屬性結(jié)果，主要針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)體的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與描述［5］。在手工追蹤須四段上部長(zhǎng)石巖屑砂巖砂體展布邊界刻畫(huà)的基礎(chǔ)上，利用主河道與分支河道不同的地震響應(yīng)特征，在須四段上部長(zhǎng)石巖屑砂巖內(nèi)部，主河道位置砂體變厚，剖面上出現(xiàn)頂平底凸的波峰下拉特征（yl17井），而分支河道表現(xiàn)為波峰特征穩(wěn)定的特征（yl4井），因此可利用多種地震屬性進(jìn)一步精細(xì)刻畫(huà)主河道及分支河道等地震微相展布。

3.1單屬性預(yù)測(cè)效果分析

地震屬性是對(duì)地震資料幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)特征的測(cè)量［6-7］。通過(guò)對(duì)地震數(shù)據(jù)的多種數(shù)學(xué)變換得到地震屬性，包括簡(jiǎn)單屬性，如地震道包絡(luò)、瞬時(shí)相位和瞬時(shí)頻率等，同樣包括復(fù)雜屬性，如地震道反演和AVO等。這些變換還包括了其他的數(shù)據(jù)信息，如地震道反演利用了地震子波、初始猜測(cè)模型和約束等其他信息［8］。利用地震資料提取屬性進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)時(shí)主要分析屬性的變化特征，賦予屬性地質(zhì)意義。目前屬性種類(lèi)很多，筆者在相控基礎(chǔ)上，結(jié)合鉆井標(biāo)定，優(yōu)選出對(duì)元壩東須四段砂巖儲(chǔ)層反應(yīng)敏感的4種地震屬性，分別是時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性、平均波峰值屬性、譜分解屬性［9］及平均能量屬性［10］。

1）時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性

時(shí)窗弧長(zhǎng)是時(shí)窗內(nèi)波形曲線展開(kāi)后的長(zhǎng)度，是測(cè)量反射異常，反射關(guān)系的橫向變化，弧長(zhǎng)是作為地震道的波形長(zhǎng)度來(lái)定義的，它是在時(shí)窗內(nèi)對(duì)所有地震道的變化范圍的比例測(cè)量。砂巖地層含砂量的高低，一般有一些突變和高阻抗的反差，弧長(zhǎng)就可用于含砂量的分析，帶寬越小，弧長(zhǎng)就越接近總絕對(duì)值振幅。通過(guò)提取須四段上部砂體時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性（圖1a），發(fā)現(xiàn)須家河組四段主河道砂體系時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性高值區(qū)，呈北東向兩條帶狀展布（紅黃色標(biāo)區(qū)為時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性高值區(qū)）。

2）平均波峰值屬性

平均波峰值是對(duì)每一道在分析時(shí)窗里的所有正振幅值相加，得到總數(shù)除以時(shí)窗內(nèi)的正振幅值采樣數(shù)的道。常用此屬性用于識(shí)別巖性變化，通過(guò)提取須四段上部砂體平均波峰振幅屬性（圖1b），發(fā)現(xiàn)須家河組四段主河道砂體系平均波峰振幅屬性高值區(qū)（紅黃色標(biāo)代表振幅屬性高值區(qū)，呈近北東向兩條帶狀展布）。

3）譜分解屬性

分頻地震屬性技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)基于頻率譜分解的儲(chǔ)層特色預(yù)測(cè)技術(shù)，是地震屬性分析中的重要組成部分。地震波在地層介質(zhì)中傳播，由于地層巖性、物性變化等均與頻率有關(guān)，通過(guò)相應(yīng)頻率域內(nèi)特征分析，可以對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。結(jié)合井旁道分頻結(jié)果，發(fā)現(xiàn)40 Hz頻率調(diào)諧能量體與yl4、yl17井最為吻合，通過(guò)對(duì)須四段上部砂體40 Hz分頻體調(diào)諧能量平面屬性分析（圖1c），客觀地反映出了主河道展布。

4）平均能量屬性

地震振幅平均能量屬性是地震數(shù)據(jù)屬性提取的最原始屬性之一，它直接反映了地層反射界面空間上的變化規(guī)律，能夠整體反映地層沉積環(huán)境，刻畫(huà)出振幅異常區(qū)，找到巖性邊界。因此，地震振幅也可以作為預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)層的重要參數(shù)。通過(guò)提取元壩東須四段上部砂體平均能量屬性（圖1d），與平均波峰值屬性對(duì)主河道砂體刻畫(huà)類(lèi)似，特別是對(duì)西南側(cè)刻畫(huà)較為精細(xì)。

圖1　元壩東地區(qū)須四段主河道地震屬性預(yù)測(cè)圖

3.2多屬性融合技術(shù)

任何一種地震屬性只是對(duì)地下地層巖性、物性或流體性質(zhì)等地球物理參數(shù)一種或幾種具有敏感反應(yīng)，所以運(yùn)用單一地震屬性很難準(zhǔn)確地描述地下復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象， 因此考慮多屬性的融合來(lái)精細(xì)刻畫(huà)主河道及分支河道。多屬性融合技術(shù)［11］避免了利用單一地震屬性預(yù)測(cè)主河道砂體分布的不全面性，降低了預(yù)測(cè)結(jié)果的多解性。利用時(shí)窗弧長(zhǎng)屬性、平均波峰值屬性、譜分解屬性及平均能量屬性4種地震屬性，實(shí)鉆資料采用多元線性回歸方法建立地震屬性與鉆井揭示主河道、分支河道平面分布關(guān)系，利用4種屬性預(yù)測(cè)結(jié)果分別與yl4、yl17井的吻合率建立融合加權(quán)系數(shù)，進(jìn)行多屬性融合，預(yù)測(cè)各地震屬性對(duì)須四段上部砂體反映共同敏感區(qū)域，精細(xì)預(yù)測(cè)主河道平面展布（圖2），其中紅色為主河道有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。砂體呈北東向條帶展布的特征，表面物源方向?yàn)楸睎|向，且主河道砂體厚度大，呈較寬的條帶展布特征。地震剖面上出現(xiàn)底部波峰下拉或復(fù)波特征，分支河道砂體厚度小，呈指狀分散展布，地震剖面上表現(xiàn)為波形穩(wěn)定的特征。

圖2　元壩東地區(qū)須四段主河道多屬性融合預(yù)測(cè)圖

4　結(jié)論

以地質(zhì)認(rèn)識(shí)為突破口，運(yùn)用相控多屬性?xún)?chǔ)層預(yù)測(cè)方法，開(kāi)展對(duì)河道精細(xì)刻畫(huà)，首先通過(guò)針對(duì)元壩東須四段砂體儲(chǔ)層低孔低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)、橫向變化復(fù)雜的特點(diǎn)，以主河道儲(chǔ)層厚度大和對(duì)過(guò)鉆井精細(xì)標(biāo)定確定有利儲(chǔ)層發(fā)育組段，手工追蹤砂體展布確定其有利相帶分布，在有利相帶約束下，優(yōu)選出地震平均能量、曲率體屬性、平均波峰值屬性和譜分解屬性，融合多種屬性，精細(xì)刻畫(huà)了元壩東須四段上部河道砂體。

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（編輯：盧櫟羽）

B

2095-1132（2016）04-0006-04

10.3969/j.issn.2095-1132.2016.04.002

修訂回稿日期：2016-05-23

曾臻（1986-），女，工程師，從事地震資料解釋、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等方面的研究工作。E-mail：969321360@qq.com。