尹俊，嚴文芬，林琳

（中國石化勘探分公司，四川 成都 610041）

涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖地震預測

尹俊，嚴文芬，林琳

（中國石化勘探分公司，四川 成都 610041）

涪陵地區(qū)大安寨段具有形成頁巖氣的勘探潛力，而尋找優(yōu)質泥頁巖尤為重要。首先，在明確泥頁巖測井及地震響應特征的基礎上，利用地震波阻抗反演，去除灰?guī)r，尋找泥頁巖；然后，在泥頁巖的基礎上，尋找高TOC的優(yōu)質泥頁巖。目前國內外對TOC的預測還處于探索階段，常見的TOC預測技術以利用測井資料為主，主要包括Δlg R法、自然伽馬能譜法、密度法和多屬性反演技術法等4種。文中通過對敏感性參數分析，選用了自然伽馬能譜法和多屬性反演技術，來預測涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖，取得了很好效果。

優(yōu)質泥頁巖；TOC；大安寨段；涪陵地區(qū)

0　引言

川東南涪陵區(qū)塊構造位置屬于四川盆地川東高陡褶皺帶萬縣復向斜拔山寺向斜，北西側為云安廠—大天池高陡構造帶，南東向為高峰場—大池干井高陡構造帶。區(qū)塊主體位于四川含油氣盆地川東南、川東北、鄂西、渝東天然氣高產富集區(qū)結合部，是四川含油氣盆地重要組成部分。涪陵地區(qū)大安寨段具有形成頁巖氣的勘探潛力，大安寨段主要發(fā)育半深湖—深湖亞相，以頁巖、粉砂質頁巖、含生物碎屑頁巖和鈣質頁巖沉積為主［1］。因此，要取得涪陵地區(qū)大安寨段頁巖氣勘探的突破，就必須加強優(yōu)質泥頁巖的地震預測。

目前，國內外對優(yōu)質泥頁巖的地震預測還處于起步階段，評價烴源巖及計算有機碳質量分數（TOC）最常用的是埃克斯美孚公司的Δlg R法，但涪陵地區(qū)大安寨段由于黃鐵礦的存在，阻礙了電阻率的測定，運用Δlg R來預測TOC存在一定的誤差。在對前人方法進行綜合總結的基礎上，交會分析與TOC相關的敏感參數，發(fā)現放射性鈾測井曲線（U曲線，U數據）與TOC具有很好的相關性。因此，在明確泥頁巖響應特征的基礎上，利用擬聲波反演技術，尋找泥頁巖；進而運用多屬性反演出U數據體，利用U曲線與TOC的相關關系，轉換得到TOC數據體，尋找高TOC的泥頁巖。通過對涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖的地震預測，明確了泥頁巖的測井和地震響應特征，總結出一套適合涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖地震預測的技術方法。

1　泥頁巖儲層特征及TOC預測技術

泥頁巖的TOC是評價頁巖生烴潛力的最重要的指標之一，通常都是利用取心資料，運用實驗室分析化驗方法來測定的。目前對烴源巖TOC的評價主要以測井資料為主，用地震方法預測TOC還處于探索階段。筆者以涪陵地區(qū)大安寨段的TOC的預測為例，對地震方法預測TOC進行研究。

1.1方法基礎

自20世紀80年代以來，國外學者就嘗試各種方法來預測TOC。1981年，Schmoker等指出GR曲線與TOC具有較高相關性。1983年，他又提出了使用DEN曲線估算TOC的方法。?？怂姑梨诠咀钤邕\用Δlg R法來評價烴源巖及計算TOC［1］。但國內對頁巖TOC的地震預測還處于起步階段。對頁巖TOC的地震預測主要包括4種方法（見表1）［2-12］。

表1　涪陵大安寨段TOC預測方法

1.2泥頁巖響應特征

涪陵地區(qū)大安寨段泥頁巖測井響應特征表現為“四高二低”，即高自然伽馬、高聲波、高中子、高鈾值、低密度、低電阻率，井徑在頁巖段出現擴徑現象。在地震剖面上表現為：優(yōu)質泥頁巖頂界對應弱谷響應，底界對應強波峰低；大套泥巖夾薄層灰?guī)r為強振幅、低阻抗，為低頻強反射同相軸（見圖1）。

圖1　興隆101井泥頁巖段地震響應特征

1.3儲層敏感參數

在明確了涪陵地區(qū)大安寨段頁巖響應特征的基礎上，筆者對涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖進行預測。首先對大安寨段泥頁巖進行預測，然后在泥頁巖的基礎上尋找優(yōu)質的（高TOC）泥頁巖。

涪陵地區(qū)大安寨段巖性主要為大套泥頁巖夾薄層灰?guī)r和砂巖，通過對該區(qū)大量測井資料敏感參數的統計分析，發(fā)現常規(guī)的波阻抗能區(qū)分出灰?guī)r和泥頁巖，但不能很好地區(qū)分含泥粉砂巖和泥巖（見圖2a）。因為該區(qū)GR曲線能很好地區(qū)分砂泥巖，所以考慮通過GR曲線重構聲波曲線，利用擬聲波反演尋找泥頁巖（見圖2b）。

圖2　涪陵多口井P波阻抗直方圖

在找到泥頁巖的基礎上，尋找與TOC相關度高的儲層敏感參數。通過交會分析，密度曲線、U曲線和TOC曲線有很好的相關性。其中，U曲線與TOC相關度達到0.908 2（見圖3a），密度曲線與TOC相關度達到0.842 4（見圖3b）。

1.4擬聲波反演

利用GR曲線重構的聲波曲線開展擬聲波反演，通過波阻抗門檻值，定量進行泥頁巖地震預測。

圖3　興隆101井曲線相關性

本次研究采用回歸統計的方法圖，用GR曲線重構聲波曲線［4］。具體實現步驟為：將非聲波的源曲線與井聲波曲線創(chuàng)建成具有聲波量綱的新曲線；從原始聲波曲線中提取能夠反映地層背景速度的低頻成分；將已產生的具有聲波量綱的新曲線和從原始聲波曲線中提取的低頻成分進行融合，合成擬聲波曲線。

結果表明，在擬聲波波阻抗反演剖面上可以直接觀察到泥巖的縱橫向變化情況。從反演結果來看（見圖4），擬聲波反演在福石1井一帶泥頁巖更能清晰地刻畫出來（圖4b中白線區(qū)域），與實際地質情況更符合。

圖4　過井波阻抗剖面

1.5優(yōu)質泥頁巖

由上述敏感參數分析結果可知，泥頁巖的TOC與U曲線相關性很高，因此可以利用TOC與U曲線的高相關性開展U曲線反演，再通過U曲線與TOC關系式來預測TOC高的區(qū)域，即優(yōu)質泥頁巖區(qū)（見圖5）。

圖5　過U數據反演剖面

U曲線反演是在常規(guī)波阻抗反演的基礎上通過Emerge多屬性反演得到的。Emerge的地震屬性包括內部屬性和外部屬性。內部屬性包括瞬時屬性、頻率屬性、分頻屬性、差分屬性、積分屬性、波形屬性；外部屬性包括相干、波阻抗、AVO屬性等。Emerge與其他井曲線反演軟件相比，Emerge通過引入內部地震屬性和外部地震屬性（地震反演數據體等）分析井曲線與地震屬性的關系［4］，并通過先進的PNN神經網絡建立起井曲線與地震屬性的非線性映射關系［5］；在關系較差時，可以通過分頻段統計的方法建立這種關系，使反演達到理想的效果。

運用多屬性反演出U數據體，然后運用TOC與U曲線的正相關關系，將U數據體轉換得到TOC數據。

2　應用效果分析

關于TOC是否有下限值的問題沒有明確界定，一般工業(yè)開采頁巖區(qū)塊TOC大于2%，黃勇斌等利用含氣量反演法、測試法得到TOC大于1%的頁巖才有較好的含氣性和產能的結論。四川盆地下侏羅統大安寨段泥質巖有機碳豐度一般大于1.4%。本次研究以TOC大于1.4%作為優(yōu)質泥頁巖的門檻值，用以綜合評價涪陵大安寨段頁巖氣的潛力。

從TOC平面圖可以看出，涪陵大二亞段TOC從東北往南西方向變差，涪頁5井處最差。涪陵地區(qū)從東北往南西方向，由半深湖到淺湖、濱淺湖逐漸過渡（見圖6）。TOC平面圖與涪陵大安寨段沉積相平面展布具有較好的對應關系。同時TOC平面圖與取心井TOC值吻合——說明該方法預測TOC具有較高的精度，取得了較好的效果。

圖6　涪陵大安寨段二亞段TOC平均值平面分布

3　結束語

泥頁巖測井響應特征為“四高二低”，即高自然伽馬、高聲波、高中子、高鈾值、低密度、低電阻率特征。交會分析與TOC相關的敏感參數，U曲線與TOC具有很好的相關性。運用自然伽馬能譜法和多屬性融合來預測TOC，取得較好效果，值得推廣運用。

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（編輯楊會朋）

Seismic prediction of quality mud shale in Da′anzhai Formation of Fuling Area

Yin Jun，Yan Wenfen，Lin Lin
（SINOPEC Exploration Company，Chengdu 610041，China）

Because of the shale gas exploration potential of Da′anzhai Formation in Fuling Area，it becomes very important to find quality mud shale.On the basis of the response features of mud shale and seismic impedance inversion，limestone is identified to look for mud shale，finally high quality mud shale with high TOC is to be found.At present，seismic predictions of TOC are still at exploring stage worldly，common TOC predictions are mainly based on logging data，ΔlogR，natural gamma ray spectrometry method，density method and multi-attribute inversion.In this paper，by analysis of sensitive parameters，natural gamma ray spectrometry method and multi-attribute inversion are chosen to predict quality mud shale in the Da′anzhai Formation of Fuling area，which has obtained a good effect.

quality mud shale；TOC；Da′anzhai Formation；Fuling Area；

國家科技重大專項專題“碎屑巖層系大中型油氣田富集規(guī)律與勘探關鍵技術”（2011ZX05002-004-005）

TE132.1+4；P631

A

10.6056/dkyqt201503014

2014-12-11；改回日期：2015-03-22。

尹俊，男，1987年生，助理工程師，碩士，主要從事地震解釋及儲層預測工作。E-mail：yjhbjz@163.com。

引用格式：尹俊，嚴文芬，林琳.涪陵地區(qū)大安寨段優(yōu)質泥頁巖地震預測［J］.斷塊油氣田，2015，22（3）：334-337. Yin Jun，Yan Wenfen，Lin Lin.Seismic prediction of quality mud shale in Da′anzhai Formation of Fuling Area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2015，22（3）：334-337.