楊子川,劉 軍,陳 黎,李宗杰,王 鵬,魏華動(dòng)

(1.中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆烏魯木齊830011;2.中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司塔河油田采油二廠,新疆輪臺(tái)841604)

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順南地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震識(shí)別與評(píng)價(jià)

楊子川1,劉 軍1,陳 黎2,李宗杰1,王 鵬1,魏華動(dòng)1

(1.中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆烏魯木齊830011;2.中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分公司塔河油田采油二廠,新疆輪臺(tái)841604)

順南地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層類型多、埋深大,儲(chǔ)層規(guī)模、空間分布及發(fā)育程度復(fù)雜,區(qū)內(nèi)鉆井少,地震資料信噪比相對(duì)較低,儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)難度大。針對(duì)研究難點(diǎn),首先,基于研究區(qū)內(nèi)鉆井、測(cè)井、地震和地質(zhì)資料,進(jìn)行了巖石物理參數(shù)特征分析,建立了符合地下實(shí)際情況的地震地質(zhì)模型,通過正演模擬研究了碳酸鹽巖儲(chǔ)層的地震波場(chǎng)特征,建立了不同類型儲(chǔ)層的地震識(shí)別模式;其次,開展不同類型儲(chǔ)層的地震敏感參數(shù)分析,明確了不同尺度儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)方法以及小斷層、裂縫的識(shí)別方法;最后,綜合儲(chǔ)層、斷層及裂縫、油氣等預(yù)測(cè)結(jié)果開展含油氣儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)評(píng)價(jià),優(yōu)選有利區(qū)帶及勘探目標(biāo)。結(jié)果證明,采用上述思路對(duì)順南地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行識(shí)別與評(píng)價(jià)是有效的。

順南地區(qū);碳酸鹽巖;正演模擬;裂縫檢測(cè);儲(chǔ)層識(shí)別

塔里木盆地是具大陸地殼基底、由古生界克拉通與中新生界前陸盆地組成的典型大型疊合型盆地,具有多烴源、多含油層系、多期成藏與改造、調(diào)整的特點(diǎn)[1]。順南地區(qū)位于塔里木盆地塔中隆起北部斜坡區(qū),處于塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶下盤、順托果勒低隆起與古城墟隆起西段的結(jié)合部位,加里東中期I幕運(yùn)動(dòng)之前該區(qū)發(fā)育巨厚的碳酸鹽巖地層,受加里東晚期-海西早期構(gòu)造作用影響,東南部古生界碳酸鹽巖地層開始抬升,演變?yōu)槲鞅眱A的單斜構(gòu)造,多幕次構(gòu)造活動(dòng)、多期次走滑斷裂和相關(guān)的熱液作用有利于多類型儲(chǔ)層發(fā)育。

塔中地區(qū)一直是塔里木盆地的重點(diǎn)勘探區(qū)帶。早期勘探主要集中于卡塔克隆起,先后在志留系和奧陶系碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)了一系列油氣藏[2-3]。2011年以來,隨著順托地區(qū)志留系碎屑巖和順南地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖地層探井油氣的相繼突破,通過構(gòu)造演化、斷裂特征、儲(chǔ)層發(fā)育與成藏機(jī)理研究認(rèn)識(shí)到順南地區(qū)靠近滿加爾生烴坳陷,通源斷裂發(fā)育,區(qū)域蓋層良好,是油氣運(yùn)聚成藏有利區(qū)。多期活動(dòng)的北東向走滑斷層及裂縫構(gòu)成該區(qū)油氣疏導(dǎo)體系,下古生界碳酸鹽巖不規(guī)則縫洞體是油氣的有效儲(chǔ)集空間[4-5]。2012年針對(duì)順南三維奧陶系縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層鉆探的W4井和W5井分別在鷹山組上段和下段獲得高產(chǎn)油氣流。進(jìn)一步證實(shí)了該區(qū)下古生界碳酸鹽巖良好的油氣勘探前景。

順南地區(qū)地表多為隆狀、蜂窩狀高大沙丘,地震波傳播時(shí)吸收衰減嚴(yán)重,地下奧陶系碳酸鹽巖地層埋深多超過7000m,導(dǎo)致地震資料信噪比及分辨率較低[6-10]。受多期斷裂活動(dòng)、表生巖溶及埋藏巖溶等因素影響,儲(chǔ)層發(fā)育的空間位置及類型多樣[11-12],有針對(duì)性分層系、分類型開展儲(chǔ)層波場(chǎng)特征及預(yù)測(cè)技術(shù)研究是該區(qū)勘探工作的關(guān)鍵。

1 儲(chǔ)層特征分析及正演模擬

1.1 儲(chǔ)層特征

鉆井標(biāo)定及正演模擬證實(shí)順南地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖發(fā)育3套重要儲(chǔ)層,依次分布在一間房-鷹山組上段頂面、鷹山組上段、鷹山組下段地層。受斷裂、表生巖溶、埋藏巖溶等不同儲(chǔ)層控制因素的影響,不同層系的儲(chǔ)層類型與尺度均存在差異[13],儲(chǔ)層特征總結(jié)如下:

1) 一間房-鷹山組上段儲(chǔ)集空間主要為裂縫、擴(kuò)溶縫和弱溶蝕孔洞等,儲(chǔ)層類型為裂縫型、孔洞型、孔縫型,裂縫充填嚴(yán)重(圖1和圖2)。

圖1 W7井一間房組巖心孔洞發(fā)育特征

2) 鷹山組上段以大尺度縫洞型儲(chǔ)層為主,儲(chǔ)集空間主要以溶蝕孔洞、晶(粒)間孔、裂縫、擴(kuò)溶縫為主,儲(chǔ)層類型為縫洞型、孔縫型、裂縫型。其中鷹山組上段縫洞型儲(chǔ)層沿W4井?dāng)嗔褞Х植?與斷裂帶關(guān)系密切。

3) 與鷹山組上段類似,鷹山組下段的縫洞型儲(chǔ)集體儲(chǔ)集空間以裂縫、溶蝕孔洞為主,儲(chǔ)層類型為縫洞型、孔縫型、裂縫型,因本段鉆遇優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層后鉆井液漏失嚴(yán)重,未完成有效取心工作。

1.2 3種儲(chǔ)層類型巖石物理參數(shù)特征分析

目前,順南三維工區(qū)針對(duì)奧陶系碳酸鹽巖的鉆井主要有W1井、W4井、W5井、W4-1井、W501井、W6井和W7井等,整理這些井的測(cè)井資料,建立本區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層及圍巖的巖性、厚度及巖石物理參數(shù),結(jié)果見表1。順南地區(qū)奧陶系內(nèi)幕地層厚度較穩(wěn)定,各層系圍巖巖性及巖石物理參數(shù)(速度、密度)總體變化不大。奧陶系中統(tǒng)一間房地層巖性以泥晶灰?guī)r、砂屑泥晶灰?guī)r為主,向鷹山組過渡為砂屑泥晶灰?guī)r、白云質(zhì)砂屑泥晶灰?guī)r,白云質(zhì)含量逐漸增加。測(cè)井解釋顯示儲(chǔ)層類型在一間房組為裂縫型、孔縫型為主,向鷹山組下段熱液等溶蝕作用不斷增強(qiáng),大尺度縫洞型儲(chǔ)層最為發(fā)育[14-15],如圖3 所示。

圖2 W4井鷹山組上段巖心縫洞發(fā)育特征a 6669.49～6669.62m縫洞發(fā)育，開啟度較高，連通性好，方解石和石英半充填; b 6669.49～6669.62m，高角度縫(縫寬6mm)，斷面見孔洞，方解石半充填

表1 順南地區(qū)巖石物理參數(shù)

注：“▽”表示地層未鉆穿。

圖3 順南地區(qū)奧陶系過W1井、W5井、W4井地震時(shí)間偏移剖面

1.3 3種類型儲(chǔ)層地震反射特征分析

中-下奧陶統(tǒng)為高速的致密碳酸鹽巖地層,上覆地層為相對(duì)低速的泥巖、灰質(zhì)泥巖,上、下地層的物性差異引起較強(qiáng)的阻抗界面,形成兩谷夾一峰的連續(xù)強(qiáng)反射特征。圖3為順南地區(qū)W1井、W4井、W5井連井疊后地震時(shí)間偏移剖面,反映奧陶系和儲(chǔ)層的地震反射特征。巖性和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分析顯示,中-下奧陶統(tǒng)一間房到鷹山組地層以灰?guī)r為主,內(nèi)幕無明顯阻抗界面反射,相對(duì)于基巖背景,儲(chǔ)層物性及含油氣的差異會(huì)導(dǎo)致其在奧陶系內(nèi)幕形成強(qiáng)振幅反射及波形差異。

1) 一間房組-鷹山組上段以小尺度縫洞型儲(chǔ)層為主,一間房組下部小尺度儲(chǔ)層發(fā)育時(shí)地震剖面上表現(xiàn)為條帶狀強(qiáng)振幅反射異常,一間房組中、上部小尺度儲(chǔ)層發(fā)育時(shí)引起的地震響應(yīng)掩蓋在一間房組強(qiáng)反射中,不易識(shí)別,如W5井一間房組儲(chǔ)層。

2) 受碳酸鹽巖非均質(zhì)性強(qiáng)、地震資料品質(zhì)、儲(chǔ)層多樣性等因素影響,中-下奧陶統(tǒng)鷹山組內(nèi)幕具有多種地震反射特征,例如:連續(xù)強(qiáng)反射、雜亂強(qiáng)反射、雜亂弱反射、連續(xù)弱反射等,由W4井、W5井鉆井和地震標(biāo)定情況看,大尺度縫洞型儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)于串珠狀、短板狀等強(qiáng)反射異常(圖3)。

1.4 3種類型儲(chǔ)層正演模擬與識(shí)別模式

基于區(qū)域地質(zhì)特征及已鉆井的認(rèn)識(shí),綜合中-下奧陶統(tǒng)三套碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育特征,分別建立相應(yīng)的儲(chǔ)層發(fā)育地質(zhì)模型。采用與原始資料地震采集接近的觀測(cè)系統(tǒng)并應(yīng)用有限差分波動(dòng)方程算法進(jìn)行模型正演模擬研究[16-17],結(jié)果如圖4 所示。

觀測(cè)系統(tǒng):炮間距50m,最小偏移距50m,道間距50m,排列長(zhǎng)度5950m,滿覆蓋次數(shù)為60次。激發(fā)子波采用雷克子波,主頻22Hz。

根據(jù)儲(chǔ)層空間分布特征不同在一間房組頂部、中部、底部分別設(shè)計(jì)大尺度儲(chǔ)層(寬20m,高20m,約為波長(zhǎng)的1/12,屬于可識(shí)別大尺度儲(chǔ)層)及小尺度(均質(zhì)分布,寬高低于1/20波長(zhǎng),屬于難以識(shí)別的小尺度儲(chǔ)層)儲(chǔ)層模型(模型1),如圖4a所示;根據(jù)中-下奧陶統(tǒng)鷹山組儲(chǔ)層類型、空間展布、規(guī)模發(fā)育程度等特征設(shè)計(jì)裂縫、溶蝕孔洞等多種類型儲(chǔ)層模型(模型2),其中較大孔洞(寬20m,高50m,約為波長(zhǎng)的1/5,屬于可識(shí)別大尺度儲(chǔ)層)、小孔洞(孔徑大于1m,小于10m的隨機(jī)孔洞,均質(zhì)分布,寬高低于1/25波長(zhǎng),屬于難以識(shí)別的小尺度儲(chǔ)層),如圖4c所示。

圖4 順南地區(qū)中-下奧陶統(tǒng)3套碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)模型及正演模擬偏移剖面a 一間房組儲(chǔ)層地質(zhì)模型(模型1); b 一間房組儲(chǔ)層波場(chǎng)特征; c 中-下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層地質(zhì)模型(模型2); d 中-下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層波場(chǎng)特征

一間房組碳酸鹽巖地層與上覆碎屑巖地層引起的谷-峰-谷強(qiáng)振幅連續(xù)反射結(jié)構(gòu)隨良里塔格組地層加厚及灰質(zhì)含量增加反射能量逐漸變?nèi)?一間房組內(nèi)幕不同尺度及空間展布的儲(chǔ)層引起不同的地震波場(chǎng)特征,如圖4b所示,總結(jié)如下:①頂部大尺度儲(chǔ)層引起一間房組波峰、波谷變?nèi)?②中部及底部大尺度儲(chǔ)層引起一間房組波谷及鷹山組頂部波峰變強(qiáng);③小尺度儲(chǔ)層引起的響應(yīng)特征不明顯,被強(qiáng)振幅反射背景掩蓋。

中-下奧陶統(tǒng)內(nèi)幕鷹山組上、下段均為碳酸鹽巖地層,圍巖物性差異較小,不同儲(chǔ)層引起的波場(chǎng)特征存在差異,如圖4d所示,總結(jié)如下:①大尺度縫洞型儲(chǔ)層引起“串珠”狀強(qiáng)振幅反射特征,振幅強(qiáng)度受縫洞體的尺度和物性影響;②小尺度縫洞型、孔縫型儲(chǔ)層及裂縫型儲(chǔ)層引起雜亂反射特征,雜亂程度及振幅強(qiáng)度受儲(chǔ)層類型、尺度、發(fā)育程度影響;③儲(chǔ)層欠發(fā)育區(qū)表現(xiàn)為弱振幅反射,波組連續(xù)性強(qiáng)。

2 碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)研究

基于順南地區(qū)鉆井、測(cè)井、油氣測(cè)試等資料,結(jié)合巖石物理參數(shù)分析及地球物理正演模擬研究認(rèn)為儲(chǔ)層類型、尺度、空間展布等因素是碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震響應(yīng)的主要影響因素,要依據(jù)不同儲(chǔ)層類型及尺度開展相應(yīng)的屬性敏感性分析與選取。

2.1 大尺度(大于波長(zhǎng)的1/20)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

由于該區(qū)一間房組與鷹山組地層巖性較統(tǒng)一且圍巖物性變化不大，單一的地層厚度變化不會(huì)引起波組的振幅或者能量的較大變化，地層內(nèi)部反射能量的變化主要受奧陶系中-下統(tǒng)內(nèi)部?jī)?nèi)儲(chǔ)層發(fā)育情況和含油氣性控制。實(shí)鉆及正演模擬結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層響應(yīng)特征為同相軸能量增強(qiáng)，振幅增強(qiáng)，利用均方根振幅、最大振幅屬性可以有效識(shí)別大尺度儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，利用振幅變化率可以確定儲(chǔ)層邊界。

提取小時(shí)窗均方根振幅屬性以識(shí)別儲(chǔ)層的發(fā)育情況，再利用振幅變化率屬性刻畫鷹山組內(nèi)幕“串珠”狀反射特征儲(chǔ)層邊界，采用實(shí)鉆標(biāo)定確定屬性門檻值，綜合描述儲(chǔ)層展布特征。

2.2 小尺度儲(chǔ)層(小于波長(zhǎng)的1/20)預(yù)測(cè)技術(shù)

多子波地震道分解和重構(gòu)技術(shù)分做兩步:第一步是對(duì)疊后數(shù)據(jù)的分解處理,將地震數(shù)據(jù)中目標(biāo)層段分解成不同主頻的雷克子波的序列或集合;第二步是重構(gòu)分析,利用所有子波重構(gòu)得到原始地震道或數(shù)據(jù)體,也可用部分子波重構(gòu)得到新的數(shù)據(jù)體。根據(jù)子波主頻對(duì)參與重構(gòu)的子波進(jìn)行篩選,對(duì)子波的篩選重構(gòu)實(shí)時(shí)進(jìn)行,在重構(gòu)中可最大限度地突出儲(chǔ)層特征,在新重構(gòu)的數(shù)據(jù)體上做進(jìn)一步的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。新合成的地震數(shù)據(jù)體可以為多種情形下的儲(chǔ)層橫向分布預(yù)測(cè)提供有效依據(jù)。

房組子波分解第三分量平面分布特征,鉆井符合率90%。

2) 中-下奧陶統(tǒng)鷹山組小尺度儲(chǔ)層。

中-下奧陶統(tǒng)鷹山組內(nèi)幕小尺度儲(chǔ)層波場(chǎng)多表現(xiàn)為雜亂反射特征,雜亂程度及振幅強(qiáng)度受儲(chǔ)層類型、儲(chǔ)層發(fā)育程度和碳酸鹽巖非均質(zhì)性等因素影響,單一地震屬性已經(jīng)不能滿足該區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的需求。根據(jù)已鉆井儲(chǔ)層標(biāo)定,提取儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)時(shí)窗的波形連續(xù)性及振幅強(qiáng)度屬性,結(jié)合構(gòu)造斷裂帶及沉積相展布特征進(jìn)行波形分類,進(jìn)而劃分不同儲(chǔ)層的地震相。在各個(gè)地震相中根據(jù)各自儲(chǔ)層的特點(diǎn),選取對(duì)儲(chǔ)層敏感的屬性進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究。鷹山組內(nèi)幕反射結(jié)構(gòu)多樣,首先按波形分類劃分成雜亂弱、雜亂強(qiáng)、連續(xù)弱、連續(xù)強(qiáng)等4類地震相,如圖6所示,然后利用振幅變化率、均方根振幅及振幅梯度屬性體進(jìn)行不同地震相的儲(chǔ)層預(yù)測(cè),優(yōu)選儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)帶。

2.3 小斷層、裂縫檢測(cè)技術(shù)

鉆井巖心和測(cè)井分析認(rèn)為裂縫型儲(chǔ)層是順南三維工區(qū)的主要儲(chǔ)層類型之一，本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖目的層斷裂帶多為NE向大型走滑斷裂帶，延伸范圍超過40km，斷裂帶內(nèi)部伴生小斷裂展布復(fù)雜，解釋困難。受加里東早期、加里東中期、加里東晚—海西早期、海西晚期四期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)育四期斷裂活動(dòng)，NE向、NEE向與NW向斷裂交叉發(fā)育，以直立走滑斷裂為主，中-下奧陶統(tǒng)內(nèi)幕主要呈“正花狀”特征，小斷層發(fā)育，斷距小。受深部碳酸鹽巖非均質(zhì)性影響，單一方法不能有效進(jìn)行斷層分級(jí)刻畫。

2.3.1 本征值精細(xì)相干算法

本征值相干算法是把多道地震數(shù)據(jù)組成協(xié)方差矩陣，應(yīng)用多道特征分解技術(shù)求得多道數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，能夠描述地層、巖性等的橫向非均質(zhì)性，進(jìn)而探測(cè)斷層、地層構(gòu)造異常及特殊巖性的空間展布特征。利用本征值精細(xì)相干對(duì)大型斷裂刻畫清楚的優(yōu)點(diǎn)，描述走滑斷裂帶邊界，通過試驗(yàn)選取適合本區(qū)的相關(guān)參數(shù)?？v向時(shí)窗本區(qū)設(shè)置為25道采樣(地震數(shù)據(jù)體采用2ms采樣)；傾角是指波形的相似性計(jì)算，沿著地層傾斜面進(jìn)行，傾角大小的選取控制采樣數(shù)量的多少，低采樣率適合大部分地區(qū)，在傾角陡峭以及具有不同傾斜方向的地層傾斜地區(qū)，應(yīng)增加采樣率，本區(qū)設(shè)置主測(cè)線方向每道11ms，聯(lián)絡(luò)測(cè)線方向每道11ms；平面時(shí)窗，控制斷裂識(shí)別精度，平面上參與計(jì)算的相干道數(shù)越多，對(duì)斷裂分辨率約低，突出大斷裂形態(tài)，反之則刻畫小斷裂分布，本區(qū)設(shè)置主測(cè)線×聯(lián)絡(luò)測(cè)線為1×1道。

圖5 順南一間房組子波分解第三分量均方根振幅屬性平面分布

2.3.2 螞蟻?zhàn)粉櫵惴?/p>

螞蟻算法是一種基于種群的啟發(fā)式仿生進(jìn)化算法。利用螞蟻?zhàn)粉櫵惴ǖ母叻直婺芰?，描述NE向斷裂帶內(nèi)幕小斷層，通過試驗(yàn)選取適合本區(qū)相關(guān)參數(shù)。螞蟻搜索能力，參數(shù)小則識(shí)別小斷裂能力增加，本區(qū)設(shè)置為3；螞蟻轉(zhuǎn)彎能力，控制螞蟻?zhàn)R別彎曲斷裂能力，參數(shù)大則對(duì)大彎曲斷裂識(shí)別有利，本區(qū)設(shè)置為2；步長(zhǎng)，控制識(shí)別能力強(qiáng)弱，參數(shù)大則識(shí)別出的斷裂越密集，本區(qū)設(shè)置為3；非法步長(zhǎng)即還未探測(cè)到邊界時(shí)允許超出正確位置的范圍，屬于步長(zhǎng)的補(bǔ)充參數(shù)，效果類似步長(zhǎng)，本區(qū)設(shè)置為1；合法步長(zhǎng)，針對(duì)非法步長(zhǎng)而設(shè)置，參數(shù)大能夠一定程度上增加斷裂的連續(xù)性，本區(qū)設(shè)置為3；停止標(biāo)準(zhǔn)是非法步長(zhǎng)的百分比，控制螞蟻搜索能力的強(qiáng)弱，參數(shù)大追蹤的斷裂越明顯，本區(qū)設(shè)置為5。利用商業(yè)軟件在對(duì)原始數(shù)據(jù)體平滑去噪的基礎(chǔ)上進(jìn)行方差、混沌、相干、傾角方位角等體屬性計(jì)算對(duì)比，認(rèn)為方差螞蟻體對(duì)研究區(qū)裂縫識(shí)別更加有效。

2.3.3 相干—螞蟻?zhàn)粉櫠芜\(yùn)算

組合優(yōu)化計(jì)算技術(shù)，利用精細(xì)相干算法檢測(cè)斷裂發(fā)育區(qū)，在此基礎(chǔ)上濾波去噪計(jì)算其方差體，最后利用螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)，調(diào)整試驗(yàn)合理參數(shù)，對(duì)斷裂帶進(jìn)行精細(xì)刻畫追蹤，求取的最終結(jié)果對(duì)斷裂帶邊界及內(nèi)部小斷裂、裂縫表現(xiàn)出更好的清晰度和收斂性，如圖7所示。二次追蹤數(shù)值歸一化為0～100，紅綠門檻值為77，低于77的部分為螞蟻?zhàn)粉櫟娜跸喔刹糠郑碇鞲蓴嗔鸭靶嗔?，表現(xiàn)為紅色；高于77的部分為追蹤的相對(duì)較弱相干部分，代表裂縫系統(tǒng)，表現(xiàn)為綠色。

圖6 順南三維地震工區(qū)鷹山組振幅分類a 振幅連續(xù)性(粉)和強(qiáng)度(藍(lán)); b 振幅分類

圖7 相干—螞蟻?zhàn)粉櫠芜\(yùn)算裂縫檢測(cè)屬性

3 儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)

3.1 一間房組儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

奧陶系一間房組發(fā)育裂縫型、弱溶蝕孔洞型儲(chǔ)層，鉆井標(biāo)定儲(chǔ)層主要集中在一間房組中下部；儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為第三分量強(qiáng)波谷地震響應(yīng)特征。將該層段裂縫預(yù)測(cè)、衰減梯度屬性與第三分量的均方根振幅進(jìn)行融合，根據(jù)實(shí)鉆確定儲(chǔ)層門檻值，進(jìn)而劃分Ⅱ類、Ⅲ類儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)。如圖8a所示，儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)主要分布在W1,W4,W5斷裂帶附近，目前劃分了A1,A2,A3,A4等4個(gè)儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)帶，藍(lán)線是儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)邊界，黃色代表Ⅱ類儲(chǔ)層，粉色Ⅲ類儲(chǔ)層；A1區(qū)位于W5與W4斷裂帶之間，受斷裂控制Ⅱ類儲(chǔ)層較發(fā)育；A2區(qū)跨W1斷裂帶，主要位于斷裂帶以西，斷裂帶附近Ⅱ類儲(chǔ)層較發(fā)育；A3區(qū)和A4區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育也主要受斷裂帶控制，但范圍相對(duì)較小。結(jié)合鉆井揭示及Ⅱ類、Ⅲ類儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)范圍綜合考慮，認(rèn)為A1區(qū)是一間房組儲(chǔ)層最發(fā)育的區(qū)域。后續(xù)探評(píng)井鉆遇儲(chǔ)層的吻合率達(dá)到90%，其中W7井在一間房組鉆遇工業(yè)氣流。

3.2 鷹山組儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

奧陶系鷹山組上段發(fā)育裂縫-孔洞型儲(chǔ)層，W4井鉆遇該層段發(fā)生放空漏失，鉆井標(biāo)定儲(chǔ)層在鷹山組上段；儲(chǔ)層表現(xiàn)為強(qiáng)“串珠狀”地震響應(yīng)特征。對(duì)該層段利用振幅變化率屬性與衰減梯度屬性進(jìn)行融合，根據(jù)實(shí)鉆標(biāo)定儲(chǔ)層門檻值，參考斷裂解釋及裂縫預(yù)測(cè)成果，進(jìn)而劃分Ⅰ類、Ⅱ類儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)。如圖8b所示，儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)目前劃分了B1,B2,B3等3個(gè)儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)帶，藍(lán)線是儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)邊界，紅色代表Ⅰ類儲(chǔ)層，綠色Ⅱ類儲(chǔ)層；B1儲(chǔ)層發(fā)育帶位于W4斷裂帶上，受斷裂控制Ⅱ類儲(chǔ)層較發(fā)育；B2儲(chǔ)層發(fā)育帶跨W1斷裂帶，主要位于斷裂帶以西，斷裂帶附近Ⅰ類儲(chǔ)層非常發(fā)育；B2,B3區(qū)位于斷裂帶附近，儲(chǔ)層發(fā)育程度相對(duì)較低。結(jié)合鉆井揭示及Ⅰ類、Ⅱ類儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)范圍綜合考慮，認(rèn)為B1區(qū)是鷹山組上段儲(chǔ)層最發(fā)育的區(qū)域。后續(xù)部署的W401井、W4-1井都鉆遇儲(chǔ)層，其中W401井獲工業(yè)氣流。

圖8 順南地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)結(jié)果a 一間房組儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)結(jié)果; b 鷹山組上段儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)結(jié)果; c 鷹山組下段儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

奧陶系鷹山組下段發(fā)育裂縫-孔洞型儲(chǔ)層，W5井鉆遇該層段發(fā)生漏失，鉆井標(biāo)定儲(chǔ)層在鷹山組下段；儲(chǔ)層表現(xiàn)為強(qiáng)“串珠狀”地震響應(yīng)特征。對(duì)該層段振幅變化率屬性與衰減梯度屬性進(jìn)行融合，根據(jù)實(shí)鉆標(biāo)定儲(chǔ)層門檻值，參考斷裂解釋及裂縫檢測(cè)成果，劃分Ⅰ類、Ⅱ類儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)。如圖8c所示，儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)目前劃分了C1,C2,…,C11等11個(gè)儲(chǔ)層有利發(fā)育區(qū)帶，藍(lán)線是儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)邊界，紅色代表Ⅰ類儲(chǔ)層，綠色Ⅱ類儲(chǔ)層；各儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)都分布在斷裂帶附近，整體評(píng)價(jià)該層段全區(qū)儲(chǔ)層都較為發(fā)育，是順南地區(qū)油氣勘探的重點(diǎn)層系。儲(chǔ)層發(fā)育程度相對(duì)較低。結(jié)合鉆井揭示及Ⅰ類、Ⅱ類儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)范圍綜合考慮，認(rèn)為C6,C8,C9,C10區(qū)是鷹山組下段儲(chǔ)層最發(fā)育的區(qū)域。后續(xù)探評(píng)井鉆遇儲(chǔ)層的吻合率達(dá)到100%，W6井、W7井、W501井等均在鷹山組下段鉆遇工業(yè)氣流。

4 結(jié)論

通過對(duì)順南地區(qū)鉆井標(biāo)定和儲(chǔ)層敏感屬性分析,逐步建立了該區(qū)3種類型儲(chǔ)層的地震識(shí)別模式,后續(xù)針對(duì)3種類型儲(chǔ)層部署鉆探的W401井、W6井、W7井等相繼取得油氣進(jìn)展,顯示出該區(qū)奧陶系多層系立體成藏的特征。

1) 基于鉆井標(biāo)定和正演模擬,建立了中-下奧陶統(tǒng)一間房組小尺度儲(chǔ)層、鷹山組上段和鷹山組下段大尺度縫洞型儲(chǔ)層的地震識(shí)別模式,形成了相干—螞蟻?zhàn)粉欁R(shí)別小斷裂-裂縫型儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)方法。

2) 受碳酸鹽巖非均質(zhì)性和沙漠區(qū)地震資料信噪比的影響,雜亂反射等小尺度儲(chǔ)層的識(shí)別和驗(yàn)證方法仍需進(jìn)一步完善,后續(xù)仍需結(jié)合更多的鉆井資料進(jìn)行標(biāo)定研究。

3) 研究區(qū)奧陶系儲(chǔ)層埋藏深度普遍大于7000m,受地震成像分辨率等多種因素的影響,需加強(qiáng)儲(chǔ)集體尺度的分析,為鉆井經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)提供保障。

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(編輯：朱文杰)

Seismic identification and evaluation of Ordoviciancarbonate reservoir in Shunnan area

YANG Zichuan1,LIU Jun1,CHEN Li2,LI Zongjie1,WANG Peng1,WEI Huadong1

(1.ResearchInstituteofPetroleumExploration&Production,SinopecNorthwestCompany,Urumqi830011,China;2.No.2OilProductionPlant,TaheOilfieldNorthwestCompany,SINOPEC,Luntai841604,China)

The carbonate reservoir of Shunnan area is characteristized by multiply types,deep burial depth,large reservoir scales,complex space distribution and development degree,few drilling wells and relatively lower SNR of seismic data and difficult for the reservoir identification and evaluation and evaluate.Aimed at the research difficulties,firstly,based on the drilling,logging,seismic and geology data,the petrophysical parameters are analyzed;then,the seismic-geologic model is built which is coinciding with the actual underground situation,and the seismic wavefield features of carbonate reservoir is studied with forward modeling.On the basis,identification patterns of different reservoir types are established.Secondly,we carry out the analysis and experiments on seismic sensitive parameters to different types of reservoir,the prediction methods for different scales of reservoir and the detection methods for micro-faults,fractures are determined.Finally,we conduct hydrocarbon reservoir evaluation with comprehensive utilization of reservoir identification,fractures detection results and hydrocarbon prediction results,and favorable area and exploration targets are selected optimally.Carbonate reservoir recognition and evaluation are proved available in Shunnan area.

Shunnan area,carbonate,forward modeling,fracture detection,reservoir identification

2016-03-29;改回日期：2016-06-27。

楊子川(1968—),男,高級(jí)工程師,現(xiàn)從事地球物理勘探開發(fā)研究工作。

國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05014-001)資助。

P631

A

1000-1441(2017)02-0280-08

10.3969/j.issn.1000-1441.2017.02.015

This research is financially supported by the National Science and Technology Major Project of China (Grant No.2011ZX05014-001).

楊子川,劉軍,陳黎,等.順南地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震識(shí)別與評(píng)價(jià)[J].石油物探,2017,56(2):-287

YANG Zichuan,LIU Jun,CHEN Li,et al.Seismic identification and evaluation of Ordovician carbonate reservoir in Shunnan area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2017,56(2):-287