趙淑蘭
(中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司,黑龍江大慶163357)
隨著石油地質(zhì)理論與地震處理解釋技術(shù)的進(jìn)步、油田勘探開發(fā)工作的推進(jìn)、地震與鉆探設(shè)備的發(fā)展,深層天然氣勘探已經(jīng)成為現(xiàn)階段油田可持續(xù)發(fā)展及油氣勘探的主要工作方向[1-4]。而深層天然氣儲層埋藏深、巖性復(fù)雜多變、氣水層分布復(fù)雜、物性差,因此避開儲層預(yù)測的多解性而直接進(jìn)行流體識別,是深層天然氣勘探提高鉆探成功率的一種有效辦法。
本文利用地震屬性分析技術(shù)尋找異常區(qū),再利用疊前反演巖石物理參數(shù)交會分析其異常原因,結(jié)合產(chǎn)氣井的分析,進(jìn)而確定其含氣區(qū)邊界及預(yù)測含氣儲層的發(fā)育情況,為儲量提交及深層天然氣開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
研究區(qū)位于松遼盆地徐家圍子斷陷西北部,由西向東橫跨中央隆起帶、徐西坳陷和安達(dá)-升平隆起帶。營城組大部分地區(qū)發(fā)育營一段和營四段地層,局部僅發(fā)育營三段,儲層類型主要為砂礫巖和火山巖儲層。
流體識別技術(shù)始于20世紀(jì)70年代中期,以亮點(diǎn)技術(shù)檢測油氣開始,在石油勘探領(lǐng)域,逐步發(fā)展出多項(xiàng)流體識別技術(shù),如M.M Backus等人(1975)認(rèn)為油氣與鹽水間的接觸面可以產(chǎn)生沿水平方向的振幅強(qiáng)度不變的反射,即氣藏的“平點(diǎn)”反射特征;R.Thatham(1976)基于理論和巖石標(biāo)本實(shí)驗(yàn)提出可以利用Vp/Vs比值作為找油氣的標(biāo)志;R.Meissner(1981)根據(jù)巖石彈性參數(shù)與其孔隙度提出利用P波與S波反射系數(shù)比值及Rp/Rs作為分辨油氣濃度的標(biāo)志;R.Ensley(1983)提出,當(dāng)P波發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)后,通過比較P反射波與S反射波的波形,可以區(qū)別油氣與非油氣形成的亮點(diǎn);Ostrander(1984)提出AVO方法可以幫助描繪儲層的流體含量,基于該理論,國內(nèi)外專家Smith等人對該理論深入研究,提出截距和梯度交會圖及流體識別因子等多項(xiàng)成熟的技術(shù)方法;從Connolly(1999)發(fā)表了彈性波阻抗(EI)的論文開始,國內(nèi)外學(xué)者基于該理論逐步研究形成了以彈性阻抗為基礎(chǔ)找油氣的方法;Mitchell等人(1996)提出計(jì)算高頻衰減系數(shù)找油氣的方法;近年來,發(fā)展出應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合地震數(shù)據(jù),進(jìn)行油氣橫向預(yù)測的方法。
從其整體發(fā)展歷程來看,儲層流體識別技術(shù)從20世紀(jì)80年代的基于地震振幅異常的“定性”識別逐步發(fā)展成熟,進(jìn)而達(dá)到現(xiàn)階段的基于流體因子等方法的“定量”識別[5-7]。
本文方法是首先從高產(chǎn)氣井產(chǎn)氣層出發(fā),依據(jù)地震屬性分析技術(shù)尋找屬性異常區(qū),確定其發(fā)育范圍,再結(jié)合疊前反演巖石物理參數(shù)敏感性分析,總結(jié)異常區(qū)的電性曲線參數(shù)特點(diǎn),最終確定異常區(qū)的含氣性質(zhì),進(jìn)而預(yù)測其發(fā)育厚度及范圍,為深層天然氣勘探奠定基礎(chǔ)。
如高產(chǎn)氣井W5井,該井營四段壓裂后日產(chǎn)氣46×104m3,主要產(chǎn)氣層是97、99號層,巖性為砂礫巖,累計(jì)16.4m,測井孔隙度在5.4%~6.7%之間,平均為6.05%,巖芯分析孔隙度在5.7%~6.7%之間,平均為6.1%,滲透率在0.18~5.31mD,物性良好,產(chǎn)氣層主要集中在營四段頂部,經(jīng)地震屬性分析發(fā)現(xiàn),該井區(qū)在總絕對值振幅、瞬時頻率及最大波峰振幅屬性等多種地震屬性上存在異常區(qū)域,特征明顯,邊界清晰,同時異常區(qū)內(nèi)的W4井在該層段也見到了可疑氣層。
在疊前反演巖石物理彈性參數(shù)分析工作中,對中子孔隙度、伽馬及電阻率曲線等測井電性響應(yīng)特點(diǎn)與儲層巖性、物性、含氣性之間的關(guān)系進(jìn)行分析,建立油層的巖性、物性與測井曲線電性響應(yīng)之間的標(biāo)準(zhǔn),這是做好解釋工作的關(guān)鍵。通過測井曲線交匯,得到砂、泥巖趨勢范圍,同時優(yōu)選了橫波組抗與伽馬、電阻率及孔隙度等曲線的交會空間,并利用伽馬、孔隙度、電阻率值對各交會空間進(jìn)行著色,突出異常區(qū)域。從交會分析來看,目標(biāo)層砂巖具有低伽馬、高中子孔隙度、高電阻率??偨Y(jié)來看,含氣異常區(qū)目標(biāo)層電性特征具有:“二高一低”,即高孔隙、高電阻率值和低自然伽馬,具有含氣儲層的特征,且異常散點(diǎn)偏離特征明顯。
通過地震屬性異常、巖電特征及高產(chǎn)氣井試氣等資料的分析,該異常區(qū)是由儲層含氣造成的。為了確定該異常區(qū)含氣儲層發(fā)育程度,利用疊前地震反演對該區(qū)域儲層進(jìn)行了預(yù)測。
通過優(yōu)選,選擇橫波阻抗疊前反演完成含氣區(qū)儲層預(yù)測,從結(jié)果來看,砂體特征清晰,橫向連續(xù)性較好,砂體發(fā)育穩(wěn)定,尖滅特征清晰,巖性圈閉可靠,圈閉類型為斷層-巖性圈閉,面積16.86km2,砂體最大厚度為9m,一般厚度在5m左右,高點(diǎn)海拔-2875m,幅度200m;
從高產(chǎn)氣井W5井產(chǎn)氣層出發(fā),參考地表情況可進(jìn)行水平井鉆探,通過軌跡優(yōu)選,水平段長可達(dá)1500m,水平段構(gòu)造傾角變化小,無斷層發(fā)育,實(shí)施水平井鉆探的條件較優(yōu)越;也可對預(yù)測的含氣區(qū)進(jìn)行探邊,進(jìn)而完成儲量計(jì)算及實(shí)行開發(fā)工作。
地震屬性異常結(jié)合巖石物理參數(shù)交會分析確定儲層含氣的方法,對原始地震資料品質(zhì)要求較高,所以保幅、保真處理是準(zhǔn)確識別含氣異常區(qū)的前提,不僅本文提出的含氣異常區(qū)識別方法,目前比較流行的流體識別方法也都對地震資料的品質(zhì)提出了較高的要求。本文方法可對含氣區(qū)進(jìn)行快速預(yù)測,提高了工作效率,在深層天然氣勘探及預(yù)測儲量提交工作中發(fā)揮了重要作用。但利用單一流體識別方法往往存在較強(qiáng)的多解性,因此在實(shí)際生產(chǎn)中,需要將多種識別方法聯(lián)合應(yīng)用以提高流體識別的可靠性,進(jìn)而保證鉆探的成功率。