韓波

(中石化勝利油田分公司物探研究院，山東 東營 257022)

石巖俊

(斯倫貝謝科技服務(北京)有限公司，北京 100015)

火成巖相控多屬性儲層預測方法
——以惠民凹陷商河地區(qū)沙三中亞段火成巖為例

韓波

(中石化勝利油田分公司物探研究院，山東 東營 257022)

石巖俊

(斯倫貝謝科技服務(北京)有限公司，北京 100015)

火成巖；相控；儲層預測；巖相劃分；屬性融合；建模

火成巖儲層預測一直是勘探開發(fā)所面臨的一大難題，這是由于火成巖的儲集性能不僅受控于巖性及巖石結構的影響，還受到后期溶蝕改造及構造運動破壞等多種因素，其中火成巖巖性及巖相的準確識別和劃分至關重要，是認識儲集空間類型及選擇合理預測方法的前提[1,2]。近年來，將測井解釋結果與地震相結合的三維巖相及物性建模技術，逐漸應用到火成巖巖性、巖相劃分及物性預測中，并取得了一定的效果[3～6]，但是物性建模的可信度仍值得商榷。這是由于火成巖屬于裂縫-孔隙多重介質儲層，盡管裂縫對火成巖地層總孔隙度的提高作用不是十分明顯，但可使?jié)B透率提高數倍至數十倍，直接影響火成巖儲集性能的優(yōu)劣及產量的大小[7]。因此，相對于常規(guī)孔隙型儲層物性建模方法，應用基質孔隙度或總孔隙度進行物性建模，不能準確表征火成巖特別是裂縫型火成巖儲層的發(fā)育程度。除此之外，由于火成巖巖性及結構復雜，使測井解釋結果具有多解性，從而影響物性建模的準確性。主要體現在：①由于孔隙度測井計算模型假設地層是不含泥質和導電礦物的均勻巖石，沒有考慮儲層內泥質等成分的影響，而火成巖礦物成分復雜，而非單一巖性地層，因而使模型適用性受到限制[8]；②由于火山巖的巖性比較復雜，骨架參數較難選取，選取不當會使測井計算的各種孔隙度產生誤差[9]；③由泥質含量、薄層、井徑變化及殘余天然氣等因素導致的測井誤差也會使計算的孔隙度不準確[10]，而火成巖地層經常出現井壁坍塌、井徑擴大等事故[11]；④裂縫孔隙度通常應用雙側向測井計算得出，但由于用雙側向測井計算的裂縫孔隙度與電阻率存在很大的聯系，因此在由非裂縫因素引起的電阻率降低段，計算的裂縫孔隙度存在較大問題[12,13]。

基于上述因素考慮，該次研究未應用基于測井計算的孔隙度、滲透率進行物性建模，而是在巖相建模的基礎上，通過總結歸納不同相帶火成巖儲層的影響因素及成因機制，分相帶提取了與上述影響因素相對應的敏感地震屬性，對其進行了融合運算，從而避免了火成巖物性建模中的諸多不確定性因素。

1 火成巖巖相劃分

1.1 三維巖性模型建立

1.1.1 火成巖巖性識別

研究區(qū)火成巖主要包括玄武巖、輝綠巖兩大巖類，其中從巖性及粒徑上可細分為熔結角礫狀玄武巖、浮巖質或玄武質角礫巖、玄武質凝灰?guī)r、輝綠巖等類型。筆者應用研究區(qū)20余口探井的鉆井取心、井壁取心及成像測井資料，分析了主要火成巖巖性在常規(guī)測井上的響應特征；應用交會圖法選取了密度、聲波時差、自然伽馬及深側向電阻率等曲線與巖性相交會，確定了不同類型火成巖的測井響應區(qū)間(表1)。對研究區(qū)30多口開發(fā)井依據表1中的分布閾值進行了測井巖性識別劃分。

表1 商河地區(qū)不同類型火成巖測井響應特征值

1.1.2 巖性模型建立

圖1 三維巖性模型及驗證井巖性柱狀圖

1.2 劃分火成巖巖相

1.2.1 火成巖巖相分類

1.2.2 確定巖相分布范圍

圖2 商河地區(qū)火成巖巖性平面分布圖 圖3 商河地區(qū)火成巖巖相平面分布圖

2 巖相控制下的屬性預測

2.1 噴發(fā)相火成巖屬性預測

地震衰減屬性常用來檢測溶孔、溶洞。由于與致密的地質體相比，當地質體中含流體時，會引起地震波的散射和地震能量的衰減，特別是當儲層中孔隙比較發(fā)育而且飽含氣時地震波中高頻能量衰減要比低頻能量衰減顯著，通過提取地震波高頻端的衰減屬性，可以間接地檢測儲層孔洞及含流體發(fā)育特征[16]。由于吸收系數與波速的立方呈反比，因此吸收系數屬性比波速變化更明顯，其靈敏度遠遠超過振幅、頻率、速度等信息相對橫向變化的靈敏度。對于孔洞發(fā)育的非均質火成巖體，其巖石的彈性強度減小，地震波的吸收系數呈增大的趨勢。此外，根據該次研究發(fā)現，平均速度的變化率與火成巖孔洞發(fā)育呈負相關關系，即平均速度變化率越低，火成巖孔洞往往越發(fā)育。綜合上述分析，構建了噴發(fā)相火成巖的屬性融合公式并進行了屬性融合(圖4)。

(1)

(2)

圖4 商河地區(qū)噴發(fā)相火成巖屬性融合圖

2.2 侵入相火成巖屬性預測

通過上述分析，計算了侵入巖體的累加應變量及厚度，并沿層提取了吸收系數屬性，根據3個屬性與儲層發(fā)育的相互關系，構建了侵入相火成巖的儲層預測融合公式并進行了屬性融合(圖5)。

(3)

式中：F的單位為m-1；ε是累加應變量，%；h為侵入巖體厚度，m。

圖5 商河地區(qū)侵入相火成巖屬性融合圖

3 應用效果

圖6 商河地區(qū)火成巖儲層預測拼合圖

將兩種不同巖相火成巖的分相帶多屬性融合結果進行了拼合(圖6)發(fā)現，盡管應用的屬性及融合算法不同，但在拼圖線兩側，預測結果較為一致，而非明顯突變的接觸關系；其次，由于火成巖含油性及產能大小往往取決于儲層發(fā)育程度，因此可以應用試油、試采數據間接反映儲層發(fā)育情況。通過與實際試油、試采數據進行對比分析發(fā)現，高產及低產油氣井分布范圍與儲層發(fā)育區(qū)基本符合，如商741井火成巖發(fā)育段試采日產油28.4t，而無產能或干層井主要分布在儲層不發(fā)育區(qū)，如商541井火成巖鉆探揭示為致密輝綠巖，鉆時長且錄井無油氣顯示，表明拼合后的儲層預測圖能夠準確預測火成巖儲層。

4 結語

通過分析已有探井鉆遇的火成巖的測井響應特征，建立了不同火成巖巖性測井響應特征識別表；以此為基礎，對工區(qū)內的開發(fā)井進行了巖性劃分，井震結合建立起了三維巖性模型，并根據巖相分類方案劃分出了研究區(qū)目的層段的火成巖巖相。通過分析不同相帶火成巖儲層影響因素及成因機制，以噴發(fā)相、侵入相兩大巖相為控制邊界，分別提取相應的地震屬性，并根據地震屬性與儲層發(fā)育程度的相互關系，分別構建了屬性融合公式。將融合拼接后的儲層預測圖與工區(qū)內試油、試采數據對比分析發(fā)現，產能井及油氣顯示井主要集中在預測儲層發(fā)育區(qū)，由于火成巖含油性往往取決于儲層是否發(fā)育，因此預測結果能夠準確反映火成巖儲層發(fā)育程度。上述結果表明，針對復雜巖相分布地區(qū)，應用火成巖相控多屬性預測方法進行火成巖儲層預測的方法是可行的，為今后火成巖的勘探及開發(fā)提供了新的思路和方法。

該文為中國石化勝利油田分公司科技攻關項目(YKJ1606，YKY1608)產出論文。

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[編輯] 龔丹

2016-03-15

韓波(1982-)，男，工程師，現主要從事地球物理勘探綜合研究工作，hanbo131.slyt@sinopec.com。

P631.44

A

1673-1409(2017)7-0031-06

[引著格式]韓波，石巖俊.火成巖相控多屬性儲層預測方法[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(7):31～36.