地震屬性分析技術在塔東古城地區鷹三段儲層預測中的應用

鐘擁

(中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江 大慶 163712)

塔東古城地區主力勘探層系下奧陶統為大型北傾的寬緩鼻狀構造，其臺地邊緣相及臺地相均發育白云巖儲層。由于該儲層埋藏深(大于6000m)、分布復雜、縱橫方向上存在較強的非均質性，因而儲層預測難度大[1]。為此，筆者利用地震屬性技術對塔東古城地區鷹山組三段儲層進行預測，以便為該研究區的勘探開發提供參考。

1 地震屬性技術原理

在地震資料解釋過程中，通過地質模型正演可以對地震資料解釋結果進行驗證，并提供地下地質體地震波巖石物理響應特性，從而為地質學家正確認識地下地質環境提供地震波波場證據[2]。研究中需要將儲層段測井曲線通過流體替換方法替換成干層，從而研究兩者地震反映特征的不同。筆者采用Gassmann 方程對儲層段開展流體替換。Gassmann 方程是各向同性介質流體替換的理論基礎，其作用是在給定的儲層條件(例如溫度、壓力、孔隙度、巖石基質、骨架類型和鹽水礦化度)和孔隙流體飽和度條件下模擬儲層的縱橫波速度和密度，因而Gassmann 方程是把巖石孔隙度、框架和流體性質與巖石體積模量聯系起來的橋梁，其表達式如下[3]：

(1)

式中，Ksat為飽和巖石的有效體積模量，GPa；Kfl為巖石內孔隙流體自身的體積模量，GPa；Km為巖石基質(骨架)礦物的體積模量，GPa；Kdry為干燥(空孔隙)巖石的有效體積模量，GPa；φ為巖石的有效孔隙度。利用Gassmann 方程進行流體替換的計算步驟如下：

1)計算含流體1 的飽和巖石的有效體積模量和拉梅常數，相關公式如下:

(2)

(3)

2)根據式(2)計算含流體2的飽和巖石的有效體積模量：

(4)

3)確定含流體2的飽和巖石的拉梅常數。含流體2的飽和巖石的拉梅常數與含流體1的飽和巖石的拉梅常數相等，即:

(5)

4)計算含流體2的飽和巖石的密度:

(6)

5)計算含流體2的飽和巖石的波速:

(7)

2 實例應用

2.1 正演模擬

利用該研究區古城6井聲波和密度曲線與流體替換后曲線進行正演模擬，由此了解白云巖儲層與非儲層正演模擬結果的區別，以便選擇合適的地震屬性預測方法。由于白云巖儲層頂部地震反射為波谷時對比不方便，可以將地震數據進行相位翻轉，正演子波采用頻率為20Hz的負相位Ricker子波。古城6井白云巖儲層地震正演模擬圖如圖1所示。從圖1可以看出，第5列含白云巖儲層的波阻抗曲線較非儲層明顯降低，第8列含白云巖儲層反極性地震記錄較最后一列非儲層反極性模擬記錄的反射振幅增強、頻率降低。因此，可以利用波阻抗、地震振幅和頻率的區別來區分白云巖儲層與非儲層。

圖1 古城6井白云巖儲層地震正演模擬圖

2.2 屬性分析

圖2 過古城6井反極性地震剖面圖

圖3 古城地區鷹三段最大振幅屬性剖面圖

圖4 古城地區鷹三段波阻抗反演剖面圖

根據正演模擬結果，利用儲層地震反演振幅強、頻率低和波阻抗低的特性，對該研究區疊前偏移地震資料進行分析。過古城6井反極性地震剖面圖如圖2所示。從圖2可以看出，鷹三段底面的地震反射同向軸在剖面上表現為明顯的強振幅特征。

從該研究區疊后地震資料提取的鷹三段最大振幅屬性平面圖可以看到，古城6井正好處于一個強振幅點上，且鷹三段有利儲層主要集中在研究區中部，以北北西向呈條帶狀分布(見圖3)。

對疊后偏移數據進行疊后反演，發現古城6井所在儲層表現為低阻抗特征(見圖4)，同樣顯示鷹三段有利儲層集中在研究區中部，并以北北西呈條帶狀分布條，這與最大振幅屬性預測結果基本一致。

根據上述儲層預測結果，在該研究區部署了古城7井和古城8井，其中古城8井試氣效果良好。

3 結論

1)對塔東古城地區鷹三段儲層進行流體替換和正演模擬，分析認為該儲層具有低密度、低速度、低阻抗的特征，地震響應表現為強振幅、低頻率的特性。

2)塔東古城地區鷹三段有利儲層主要集中在工區中部，呈北北西向條帶狀分布。

[參考文獻]

[1]邵龍義，韓俊，馬鋒，等.塔里木盆地東部寒武系白云巖儲層及相控特征[J].沉積學報，2010，28(5)：953-961.

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[2]肖開宇，胡祥云.正演模擬技術在地震解釋中的應用[J].工程地球物理學報，2009，6(4)：459-464。

[3]林凱,賀振華,熊曉軍,等.基于Gassmann方程的鮞灘儲層流體替換模擬技術及其應用[J].石油物探, 2009, 48(5)：493-498.

[4]史燕紅.基于Gassmann方程的流體替換[D].成都: 成都理工大學,2009.