胡濱，張世鑫，黃饒 (中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028)

開展海外石油天然氣上游合作是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和能源安全的重要途徑，也是石油企業(yè)自身發(fā)展的需要[1]。海外新項(xiàng)目評(píng)價(jià)的核心任務(wù)就是對(duì)其涉及的區(qū)塊或油氣田的資產(chǎn)價(jià)值或潛在資產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，供公司投資決策。多年的海外油氣勘探實(shí)踐表明，如果區(qū)塊選擇不當(dāng)[2]，易造成勘探效果差和公司虧損[2～5]。因此，新項(xiàng)目評(píng)價(jià)與優(yōu)選是海外油氣勘探成功的關(guān)鍵[6，7]。

隨著全球油氣勘探活動(dòng)的深入開展，新發(fā)現(xiàn)的油氣藏規(guī)模越來(lái)越小，勘探難度越來(lái)越大[8]。優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，機(jī)會(huì)稍縱即逝。因此，對(duì)新項(xiàng)目評(píng)價(jià)工作的時(shí)效性要求很高[9]。但是，受評(píng)價(jià)資料的豐富程度限制，新項(xiàng)目評(píng)價(jià)工作無(wú)法按照常規(guī)的勘探規(guī)范要求系統(tǒng)地展開[10]。以往學(xué)者們探討了油氣田儲(chǔ)量或開發(fā)資產(chǎn)的快速評(píng)價(jià)方法[11～13]，但目前在國(guó)內(nèi)尚未見到針對(duì)低品質(zhì)地震資料條件下的新項(xiàng)目勘探潛力快速評(píng)價(jià)方法的相關(guān)報(bào)道。如何在地震資料受限的條件下高質(zhì)、高效、快速地完成新項(xiàng)目評(píng)價(jià)任務(wù)，是開拓海外業(yè)務(wù)的重要課題[14，15]。

1 低品質(zhì)地震資料

1.1 低品質(zhì)地震資料的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

地震資料是海外新項(xiàng)目評(píng)價(jià)中最重要的第一手資料。地震資料品質(zhì)的高低通常結(jié)合定性和定量評(píng)估來(lái)判斷[16]。定性評(píng)估主要依靠解釋人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人為判斷，主要評(píng)估因素包括波組特征是否明顯、地層反射結(jié)構(gòu)是否清晰、斷層歸位是否準(zhǔn)確、斷點(diǎn)是否清晰等[17]。定量評(píng)估參數(shù)主要包括振幅能量、信噪比、主頻和分辨率等[17，18]。

低品質(zhì)地震資料主要表現(xiàn)為：①信噪比和保真度低，有效反射弱，多次波或其他干擾波嚴(yán)重[19]；②主頻低、頻帶窄，同相軸呆板，層次不清晰，分辨率低[20，21]；③斷層歸位不準(zhǔn)確，斷點(diǎn)不清晰[20]；④同相軸連續(xù)性較差，地層反射結(jié)構(gòu)不清[19]。

1.2 低品質(zhì)地震資料出現(xiàn)的原因

地震資料品質(zhì)低是海外新項(xiàng)目評(píng)價(jià)中的常見現(xiàn)象，主要原因?yàn)椋孩傩马?xiàng)目常處于低勘探程度區(qū)，一般以二維地震資料為主，且品質(zhì)較差；②新項(xiàng)目常處于山地、黃土塬等地表?xiàng)l件較惡劣的地區(qū)，地震資料采集和處理難度大[22]；③國(guó)外公司的地震資料處理技術(shù)水平良莠不齊；④資源國(guó)或第三方提供的可能不是最終處理的地震資料(如現(xiàn)場(chǎng)快速處理或中間處理結(jié)果等)。

2 勘探潛力快速評(píng)價(jià)的原則和方法

勘探潛力評(píng)價(jià)一般包括對(duì)烴源巖、儲(chǔ)蓋、圈閉、運(yùn)移和保存等石油地質(zhì)條件的綜合評(píng)價(jià)。但受時(shí)間與資料條件所限，海外新項(xiàng)目評(píng)價(jià)無(wú)法按照常規(guī)的思路與方法來(lái)開展?？碧綕摿焖僭u(píng)價(jià)的原則應(yīng)包括：①抓大放小，突出重點(diǎn)，抓住成藏主控因素開展工作；②盡量簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)流程，做到合理有度；③辨證地分析勘探潛力和各類風(fēng)險(xiǎn)。

多年的勘探實(shí)踐表明，對(duì)于低品質(zhì)地震資料地區(qū)，勘探潛力快速評(píng)價(jià)的重點(diǎn)為烴源巖評(píng)價(jià)[23]、圈閉落實(shí)、目標(biāo)油氣預(yù)測(cè)、資源量估算和風(fēng)險(xiǎn)分析[9]。

2.1 烴源巖評(píng)價(jià)

重點(diǎn)分析盆地主力烴源巖的地化指標(biāo)及地層埋深等方面的數(shù)據(jù)[24]，結(jié)合已發(fā)現(xiàn)的油氣田規(guī)?；蚩碧匠尚В瑢?duì)盆地的資源前景作初步的判斷，不開展系統(tǒng)的盆地模擬研究。

2.2 圈閉落實(shí)

①選擇簡(jiǎn)單快捷的疊后處理模塊，應(yīng)優(yōu)先考慮成像與提高信噪比的效果[25，26]，滿足構(gòu)造解釋的需要，不考慮保幅等問題；②只作主要勘探目的層的解釋，如果勘探目的層不明，則選擇幾個(gè)控制構(gòu)造面貌、波組特征清晰、易于識(shí)別的同相軸開展層位解釋；③盡量利用軟件自動(dòng)化解釋功能，減少人工解釋工作量，可適當(dāng)犧牲研究的精度，以達(dá)到研究精度與效率的最佳平衡；④靈活利用各類地震屬性[27～30]，重點(diǎn)解決復(fù)雜斷層等圈閉落實(shí)中的常見問題[31，32]，剖面的斷層閉合解釋可放低要求，重點(diǎn)放在斷裂的平面組合，以大斷層解釋為主，小斷層解釋可簡(jiǎn)化。

2.3 目標(biāo)油氣預(yù)測(cè)

注重尋找與鄰區(qū)或一般油氣田烴類指示相似的特征(如亮點(diǎn)、平點(diǎn)等DHI(direct hydrocarbon indicator)現(xiàn)象)，不開展系統(tǒng)的儲(chǔ)層反演和油氣檢測(cè)[33～36]。

2.4 資源量估算

使用國(guó)際上通用的概率法[37～39]，不使用國(guó)內(nèi)常用的確定性方法[37]。

2.5 風(fēng)險(xiǎn)分析

新項(xiàng)目評(píng)價(jià)區(qū)往往經(jīng)過(guò)多個(gè)公司的多年勘探，如仍未取得突破，必定存在某些特定的原因，研究中應(yīng)注意分析是石油地質(zhì)條件問題還是其他非地質(zhì)因素[40]。

3 實(shí)例應(yīng)用

某海外新項(xiàng)目針對(duì)A區(qū)塊開展評(píng)價(jià)，勘探潛力評(píng)價(jià)時(shí)間為2周，時(shí)效性要求很高，因此各項(xiàng)工作并行或交叉開展。該區(qū)塊位于非洲某裂谷盆地，周邊已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量油氣。區(qū)塊內(nèi)有500km2三維地震資料，品質(zhì)差。區(qū)塊內(nèi)有1口鉆井(A-1井)，測(cè)井顯示有2套氣層，合計(jì)凈厚度51m。該井揭示A區(qū)塊儲(chǔ)層發(fā)育，存在多套有效儲(chǔ)蓋組合。

3.1 烴源巖條件快速評(píng)價(jià)

A區(qū)塊周邊鉆井揭示的泥巖總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(TOC))為0.5%～22.4%，平均約4%；氫指數(shù)為50～800mg/g，平均300mg/g。研究區(qū)的A-1井揭示了烴源巖為Ⅱ1-Ⅱ2型，w(TOC)為2%～8%，氫指數(shù)為100～500mg/g。在部分井段的泥巖中發(fā)現(xiàn)了大量的藻類物質(zhì)，干酪根顯微熒光顯示為盤星藻和無(wú)定型藻類，具備優(yōu)質(zhì)的生烴潛力。油氣源對(duì)比分析表明，A-1井揭示的氣層與周邊原油來(lái)源于同一套烴源巖，未遭生物降解，主要是熱解成因氣，表明烴源巖成熟度較高，因此推斷A區(qū)塊具備較好的烴源巖條件。

3.2 圈閉條件快速評(píng)價(jià)

3.2.1 地震資料改善

A區(qū)塊只收集到疊后地震資料，采集腳印重、能量不均衡、信噪比低、同相軸連續(xù)性較差、波組特征不清晰、相干切片的信噪比和分辨率低，無(wú)法有效顯示斷層展布，因此必須先改善地震資料品質(zhì)。具體處理技術(shù)流程為：①進(jìn)行10～30Hz的低通濾波，提取的低頻大尺度數(shù)據(jù)在去除高頻隨機(jī)噪聲的同時(shí)，增強(qiáng)了同相軸的連續(xù)性；②對(duì)大尺度地震數(shù)據(jù)進(jìn)行道均衡處理，通過(guò)能量補(bǔ)償提高能量均衡性；③進(jìn)行構(gòu)造導(dǎo)向?yàn)V波[41，42]，增強(qiáng)斷層的刻畫效果。

相較于處理前的地震資料，處理后的地震資料品質(zhì)有了顯著改善(見圖1)，其能量均衡性、信噪比均得到提高，相干切片上斷層的清晰度有了明顯增強(qiáng)，斷裂展布規(guī)律清晰(見圖2)。

圖1 處理前后地震剖面對(duì)比圖

圖2 處理前后相干時(shí)間切片對(duì)比圖

3.2.2 層位快速解釋

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)地層的繼承性較好，因此針對(duì)A-1井實(shí)鉆的氣層開展層位標(biāo)定與解釋。處理后的地震資料同相軸連續(xù)性較好，因此應(yīng)用強(qiáng)反射層種子點(diǎn)追蹤方式可以在簡(jiǎn)單構(gòu)造區(qū)中快速生成層位，減少人工解釋工作量。在復(fù)雜構(gòu)造區(qū)，為保證層位解釋的準(zhǔn)確性，以處理后的地震數(shù)據(jù)為主，以未處理的地震數(shù)據(jù)為輔，綜合2套數(shù)據(jù)進(jìn)行層位解釋，通過(guò)兩者的交互比較，有效提高了層位解釋的可靠性。

3.2.3 斷裂快速解釋

A區(qū)塊所在區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境非常復(fù)雜，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，發(fā)育了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。利用“兩步一控”法實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜斷裂的快速解釋。“兩步”具體為：第1步，處理后的三維地震資料計(jì)算可用于表征斷裂的屬性體，如相干體、結(jié)構(gòu)體、曲率體等，通過(guò)系統(tǒng)瀏覽上述屬性的時(shí)間切片[43]，綜合比較分析各類屬性對(duì)斷層的刻畫效果，優(yōu)選了結(jié)構(gòu)體和最大正曲率屬性作為表征斷裂的敏感屬性；第2步，結(jié)合層位解釋成果，提取沿層敏感屬性切片，通過(guò)RGB屬性融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)多屬性的交叉驗(yàn)證(見圖3)，相互補(bǔ)充，進(jìn)一步提高斷層平面展布規(guī)律的刻畫，提高斷層平面組合的可靠性?！耙豢亍奔丛跀鄬拥慕忉屵^(guò)程中，充分利用三維可視化模塊的功能，對(duì)斷層解釋質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：①在三維可視化模塊中，通過(guò)結(jié)構(gòu)體屬性及最大正曲率屬性沿時(shí)間軸的快速瀏覽，可以即時(shí)有效地檢查地震剖面中解釋斷面的位置是否可靠；②在三維可視化模塊中檢查沿層屬性平面圖與解釋斷層的關(guān)系，可以有效指導(dǎo)斷層的平面組合。

3.2.4 圈閉落實(shí)

A區(qū)塊內(nèi)只有1口鉆井，利用該井?dāng)M合完成時(shí)深轉(zhuǎn)換和構(gòu)造成圖。對(duì)2個(gè)氣層進(jìn)行構(gòu)造圈閉搜索，圈閉類型為斷塊、半背斜或斷鼻。從A區(qū)塊圈閉平面分布圖(見圖4)上可以看到，主要有3個(gè)圈閉群，即東塊圈閉群(E-1，60km2)、中塊圈閉群(M-1、M-2、M-3、M-4、M-5、M-6、M-7)和西塊圈閉群(W-1)，圈閉面積約3～30km2。

圖3 沿層RGB屬性融合圖 圖4 A區(qū)塊圈閉平面分布圖

3.3 油氣快速預(yù)測(cè)

A區(qū)塊的油氣預(yù)測(cè)主要難點(diǎn)是：①儲(chǔ)層含氣后呈現(xiàn)伴隨極性反轉(zhuǎn)的第1類、第2類AVO異常，并不是常規(guī)儲(chǔ)層含氣呈現(xiàn)“亮點(diǎn)”特征的第3類AVO異常，利用常規(guī)振幅類屬性無(wú)法有效檢測(cè)油氣；②結(jié)合測(cè)井解釋結(jié)果，對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行巖石物理統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)工區(qū)內(nèi)含氣儲(chǔ)層和含水儲(chǔ)層的聲波阻抗參數(shù)存在非常嚴(yán)重的混疊區(qū)間，在僅有疊后地震資料的情況下，利用疊后波阻抗反演得到的聲阻抗無(wú)法實(shí)現(xiàn)油氣預(yù)測(cè)。

結(jié)合測(cè)井解釋結(jié)果，對(duì)井旁地震道進(jìn)行時(shí)頻分析發(fā)現(xiàn)，氣層具有明顯的低頻能量增強(qiáng)、高頻能量衰減特征。為了進(jìn)一步驗(yàn)證A區(qū)塊含氣層所體現(xiàn)的上述瞬時(shí)譜異常特征，對(duì)地震資料進(jìn)行分頻處理[44]，獲得15、25、35、45Hz單頻體的過(guò)井剖面。隨著頻率的增加，表征含氣儲(chǔ)層的能量迅速降低，而表征上覆含水儲(chǔ)層的能量在高頻端仍有較為明顯的體現(xiàn)，含氣儲(chǔ)層與含水儲(chǔ)層的瞬時(shí)頻譜特征存在較大差異，驗(yàn)證了該區(qū)氣層具有低頻能量增強(qiáng)、高頻能量衰減的特征。

利用上述頻譜吸收衰減特征預(yù)測(cè)油氣平面分布[45]，提取沿層均方根振幅切片圖(見圖5)。從圖5中可以看出，由于地震采集腳印重，研究區(qū)西部整體振幅能量強(qiáng)，掩蓋了井點(diǎn)處氣層與水層頻譜變化規(guī)律。

圖5 沿層均方根振幅切片圖

為了有效去除采集腳印的影響，采用簡(jiǎn)單易行的分頻能量比(或能量差)屬性作為研究區(qū)油氣檢測(cè)的敏感屬性參數(shù)。選擇對(duì)氣層敏感的15Hz和對(duì)水層敏感的35Hz，通過(guò)2個(gè)單頻體能量之比來(lái)凸顯頻率間的相對(duì)差異，以此表征儲(chǔ)層的含氣異常。在分頻能量比(A15Hz/A35Hz)和分頻能量差(A15Hz-A35Hz)切片圖(見圖6)中，構(gòu)造高部位均有異常顯示，氣層特征被突顯；A區(qū)塊內(nèi)面積最大的圈閉E-1，僅在分頻能量比圖中存在弱顯示，分頻能量差圖中則無(wú)顯示。

圖6 分頻能量比和分頻能量差切片圖

3.4 勘探潛力與風(fēng)險(xiǎn)

A區(qū)塊的烴源巖品質(zhì)好，成熟度較高，構(gòu)造圈閉較多但面積整體較小，圈閉面積最大的斷塊含氣特征弱。綜合判斷該區(qū)塊勘探潛力有限，不建議投標(biāo)。揭標(biāo)結(jié)果顯示該區(qū)塊無(wú)大型石油公司競(jìng)標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

低品質(zhì)地震資料條件下的新項(xiàng)目勘探潛力快速評(píng)價(jià)方法，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域研究的空白。該快速評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于實(shí)踐，在2周內(nèi)高效、高質(zhì)量地完成A區(qū)塊評(píng)價(jià)任務(wù)，結(jié)果可靠。該方法對(duì)類似項(xiàng)目具有推廣應(yīng)用價(jià)值。