地震屬性分析技術在儲層預測中的應用

劉晶

（長江大學地球物理與石油資源學院，湖北 武漢430100）

王惠寧

（中石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430034）

劉曉晶

（中國石油大學（北京）地球科學學院，北京102249）

目前地震屬性分析技術已成為儲層預測工作中的一個常規手段，眾多地球物理工作者在該方面進行了許多有意義的研究，其中朱廣生［1］、張延玲等［2］對地震屬性方法及相關問題進行了探討；王永剛等［3］、吳雨花等［4］利用地震屬性分析技術在不同油田的儲層預測中均取得了較好的應用效果。地震屬性分析的目的是試圖從大量的、豐富的三維地震數據中，獲取隱藏在這些數據中有關地層巖性、儲層物性和流體的信息，定性預測巖相、巖性和含油氣性，或定量估算油藏參數，利用少量的井孔資料揭示的儲層特征，建立井點處地震屬性與儲層參數的關系，利用該關系將地震屬性轉換為相應的儲層參數，揭示儲層分布特征。筆者以溱潼凹陷古近系阜寧組三段（Ef3）砂體儲層為目標，結合巖石物理特征、儲層標定、模型地震響應特征研究成果，提取了對研究區儲層敏感的地震屬性進行分析，并進行了儲層參數預測。

1 研究區背景

1.1 地質背景

研究區Ef3主要為三角洲前緣席狀砂和遠端壩砂與泥互層沉積，地層巖性主要為干砂、滲透性砂巖和泥巖。縱向上可分上、下2個砂巖組，中間夾一組較穩定的泥巖段。下砂巖組一般較發育，為灰色、深灰色細砂巖、粉砂巖和灰黑色泥巖互層構成2個反旋回；上砂巖組為灰色粉、細砂巖組成的反旋回。視厚度250～340m，與下伏阜寧組二段（Ef2）呈整合接觸。

Ef3沉積是一次水退的過程，處于高水位階段，Ef3沉積過程中，水體的相對進退，分別形成了上、下砂巖組及中部泥巖段。南部斷階帶處于前三角洲，是三角洲最前端的一個單元，與前湖泊相接，已和湖泊很難區分，沉積以較深色的泥巖為主，上、下砂巖組不甚發育，儲集條件相對較差。

1.2 儲層標定

儲層標定是地震資料精細解釋及儲層預測的基礎，是連接地震與地質層位的橋梁。儲層標定可以在做屬性分析時有針對性地開時窗，追蹤已知儲層的展布；同時也是研究儲層反射特征的重要途徑，可以用來確定地震反射波組與地質界面及不同巖性及厚度組合與地震響應間的對應關系。

選取研究區Bian3井的人工合成記錄進行儲層標定（圖1），研究目的層段Ef3的反射特征。Bian3井在Ef3主要為砂泥薄互層，砂巖單層厚度均小于10m。從地震剖面特征可以看出，在2521.9～2529.2m、2565.4～2572.3m井段處的2套含油水層表現為中頻－中強波谷地震響應特征；在2645.7～2647.6m井段1.8m的油層為的中頻－中強波峰地震響應特征；在2672.5～2768.7m井段的18.7m／6層的油層表現為低頻－弱波谷的地震響應特征。通過儲層標定發現，由于研究區地層大多為薄互層，地震體主頻一般為20～30Hz，分辨率受限，因此上述結論只是儲層的綜合反映。

圖1 Bian3井合成紀錄

1.3 巖石物理特征分析

該次巖石物理統計的目的是分析砂泥巖波阻抗關系，分別將速度、密度、波阻抗和自然伽馬與深度進行交會（圖2）。巖石物理特征統計結果表明：在同深度段的情況下，砂巖的波阻抗一般大于泥巖的波阻抗；Ef3主要是以砂巖為主的巖層，泥巖和砂巖在波阻抗上有明顯的區別，特別在隨著深度的變大，砂巖和泥巖的波阻抗差異更加明顯，在地震剖面上顯示為強反射軸。

1.4 模型正演

依據地質地球物理特征結合解釋結果設計模型進行正演模擬，一方面可以驗證解釋結果的正確性，另一方面可以進一步明確地震反射異常是由何種地質現象引起，從而為利用地震屬性研究地下地質體的變化提供理論依據和指導。

參照實際測井資料所統計的巖石物理特征參數數據，子波采用25Hz零相位雷克子波，設計楔狀體二維地質模型進行模型正演，分析儲層隨厚度變化的地震響應特征。根據研究區測井資料統計，設計模型巖石物性參數為：砂巖速度vsa＝3500m／s，密度ρsa＝2.36g／cm3；泥巖速度vsh＝3200m／s，密度ρsh＝2.4g／cm3。從模型的地震響應特征可以看出，調諧范圍內（小于1／4波長≈35m），隨著砂巖厚度的逐漸增大，砂巖頂部振幅逐漸增強。

圖2 研究區Ef3各巖性物理參數交會圖

同時根據實際鉆探的Bian8井進行巖性替換試驗（圖3），進一步研究儲層的地震響應特征。把Bian8井2681.5～2687.5m 井段6m的砂巖替換成6m的泥巖后，所對應的地震振幅明顯減弱，表明隨著儲層的減薄，地震振幅減弱。

二維正演模型和巖性替換試驗共同表明了，研究區地層具有隨著儲層的增加，所對應地震振幅增強，隨著儲層減少，所對應地震振幅減弱的特征。

圖3 Bian8井巖性替換試驗

2 研究區的地震屬性分析

根據巖石物理分析、儲層標定、模型地震響應特征等研究結論及實際鉆井資料認為，研究區振幅類、頻率類屬性可以揭示儲層的展布，為此沿目的層時窗分別提取了均方根振幅屬性和調諧頻率時間厚度屬性，并生成了不同油組的屬性平面圖。

圖4 研究區西塊EfL3均方根振幅平面圖

研究區西塊阜三段下亞段（EfL3）均方根振幅平面圖（圖4）顯示，工區東北部地震振幅最強，砂巖較發育，到西南部地震振幅逐漸減弱，砂巖逐漸減少，該結論與實際鉆井結果一致，表明物源可能來自于工區的東北方向。從研究區西塊阜三段上亞段（Efu3） 均方根振幅平面圖（圖5）可知，該層段砂巖發育形態和EfL3相似，都是東北部砂巖較西南部發育，物源也來自東北方向。

圖5 研究區西塊Efu3均方根振幅平面圖

利用調諧頻率求取的時間厚度屬性可以反映砂巖厚度的變化趨勢。從研究區西塊Ef3調諧頻率時間厚度屬性平面圖（圖6）可以看出，工區東北部砂巖最發育，到西南部砂巖逐漸減薄，進一步說明了物源來自東北方向。

圖6 研究區西塊Ef3調諧頻率時間厚度屬性平面圖

3 屬性效果驗證

為驗證屬性提取的正確性，對研究區巖性反演體應用等比例切片和縱橫剖面搜索，尋找有利砂體。研究區西塊各生成了30個切片，且各發現了3個波阻抗較高的儲集體，并證實其砂體分布范圍與提取的地震屬性結論一致。

4 結論

1）研究區地震屬性提取前，結合地質狀況、儲層標定特征、巖石物理特征、模型地震響應特征和巖性替換試驗結論，提取了對儲層敏感的且具有代表性的地震屬性；通過屬性效果驗證進一步證實了屬性提取的正確性；通過地震屬性分析技術的應用和地質信息的結合預測砂巖儲層發育區，提高了巖性圈閉勘探成功率。

2）儲層標定特征、模型地震響應特征、二維正演模型、巖性替換試驗和巖石物理統計結論綜合表明：砂泥巖波阻抗差異大，隨著砂巖厚度的逐漸增大，砂巖頂部振幅逐漸增強；研究區地層具有隨著儲層厚度的增加，所對應的地震振幅增強，隨著儲層厚度的減少，所對應地震振幅減弱的特征。該次研究所提取的均方根振幅屬性和調諧頻率時間厚度屬性能明顯分辨儲層發育區，從平面圖中顯示從東北方向至西南方向砂巖逐漸減少，泥巖逐漸增多，說明東北部砂巖較發育，物源來自工區東北部。

［1］朱廣生.地震資料儲層預測方法 ［M］.北京：石油工業出版社，2009.

［2］張延玲，楊長春，賈曙光.地震屬性技術的研究和應用 ［J］.地球物理學進展，2005，20（4）：129～133.

［3］王永剛，樂友喜，張軍華.地震屬性分析技術 ［M］.東營：中國石油大學出版社，2007：97～100.

［4］吳雨花，桂志先，于亮，等.地震屬性分析技術在西南莊－柏各莊地區儲層預測中的應用 ［J］.石油天然氣學報（江漢石油學院學報），2007，29（3）：391～393.