砂泥巖儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)方法適用性淺析

中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院 山東 東營(yíng) 257000

0 前言

地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)是以地震資料為基礎(chǔ)，在地質(zhì)沉積原理的指導(dǎo)下，結(jié)合鉆井、測(cè)井資料，研究?jī)?chǔ)層的巖性、物性和含油氣性的空間變化規(guī)律，從而指導(dǎo)油氣勘探開發(fā)，是儲(chǔ)層描述中不可缺少的環(huán)節(jié)。砂泥巖儲(chǔ)層的地震預(yù)測(cè)方法包括構(gòu)造解釋、屬性分析、地震反演三大基本類型，每一類又有多種不同的方法。在實(shí)際研究中，針對(duì)不同的地震資料品質(zhì)、儲(chǔ)層發(fā)育特征、埋深、含油氣性等具體情況，應(yīng)選擇不同方法，或多種方法結(jié)合進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

1 地震構(gòu)造法預(yù)測(cè)儲(chǔ)層

背斜油氣藏、斷層油氣藏、刺穿接觸油氣藏、裂縫性油氣藏等構(gòu)造油氣藏，其油氣往往富集于構(gòu)造高點(diǎn)、斷層遮擋面附近、刺穿與地層接觸的地層封閉區(qū)、裂縫富集區(qū)等部位。而構(gòu)造油氣藏往往還具有砂多泥少，油氣在構(gòu)造頂部富集的特征，因此地震反射本身不能有效區(qū)分砂、泥巖，而地層起伏、斷層、裂縫、刺穿等特征往往保留在地震資料中，因此對(duì)于構(gòu)造油氣藏適合應(yīng)用地震構(gòu)造法進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，即在井震標(biāo)定的基礎(chǔ)上，充分應(yīng)用地震資料進(jìn)行構(gòu)造解釋，尋找有利油氣圈閉，再進(jìn)一步進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與描述。

2 地震屬性分析與地震反演預(yù)測(cè)儲(chǔ)層

淺層河流相砂體，縱向上具有儲(chǔ)層埋深較淺、壓實(shí)差的特征，其物性較好，孔隙度和滲透率較高，儲(chǔ)層速度與泥巖相比明顯降低，且在地震資料上對(duì)應(yīng)較強(qiáng)的振幅。而隨著河流變遷與多期沉積的疊加，淺層河流相砂體往往難以形成巨厚的砂巖儲(chǔ)層，而是縱向上呈泥多砂少的“泥包砂”特征，多數(shù)砂體都與一套地震軸相對(duì)應(yīng)。對(duì)每一套地震軸進(jìn)行屬性分析，可在屬性平面圖上勾勒出河道的形態(tài)與砂體的邊界。因此，對(duì)于淺層河流相砂體適合應(yīng)用地震屬性方法進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)描述。

在某些地區(qū)，通過(guò)井震關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析還可得出多數(shù)砂體具有厚度越大，含油性越好，對(duì)應(yīng)地震振幅越強(qiáng)的特征。因此在正確的井震標(biāo)定基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用地震屬性分析確定河道砂體的平面分布形態(tài)，再用稀疏脈沖反演方法結(jié)合實(shí)鉆井厚度進(jìn)行儲(chǔ)層厚度的定量預(yù)測(cè)。

3 地震屬性分析與地震構(gòu)造綜合預(yù)測(cè)儲(chǔ)層

中深層油氣藏和砂體發(fā)育巨厚的“砂包泥”型油氣藏，前者是由于儲(chǔ)層埋藏深度的增加導(dǎo)致砂巖受到上覆地層壓實(shí)，速度增加，與周圍泥巖速度接近，砂巖不再敏感對(duì)應(yīng)地震軸的強(qiáng)反射；而“砂包泥”型油氣藏由于砂體厚度大，砂體與地震軸無(wú)法“一一”對(duì)應(yīng)。簡(jiǎn)而言之，以上兩種油氣藏，地震資料已經(jīng)不能敏感地反映出儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層的差別。

而跟據(jù)實(shí)例研究，中深層油氣藏和“砂包泥”型油氣藏在運(yùn)移和聚集的過(guò)程中，受到巖性和構(gòu)造雙重因素的控制，依然在物性較好且構(gòu)造部位較高的砂巖中聚集，也仍然保留了微弱的砂巖低速且對(duì)應(yīng)于地震強(qiáng)反射的特征。因此，對(duì)于以上兩種類型的油氣藏，應(yīng)當(dāng)采用屬性分析與地震構(gòu)造相結(jié)合的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法。即尋找合適的屬性區(qū)分儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層，或?qū)?chǔ)層和非儲(chǔ)層的振幅類屬性尋找值域的細(xì)微差別，劃分儲(chǔ)層分布范圍；在構(gòu)造圖中尋找圈閉，并結(jié)合屬性分析的儲(chǔ)層分布邊界作為油層高部位邊界，再根據(jù)含油高度確定油層低部位的油水邊界從而進(jìn)行儲(chǔ)層范圍圈定與描述。

通過(guò)上述分析，砂泥巖儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)方法的選擇與儲(chǔ)層埋深、儲(chǔ)層發(fā)育情況息息相關(guān)，地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)主要是應(yīng)用地震資料中蘊(yùn)含的構(gòu)造與地震軸能量?jī)煞N信息。地震構(gòu)造法預(yù)測(cè)儲(chǔ)層，是對(duì)地震中構(gòu)造信息的應(yīng)用；淺層河流相砂體的地震屬性分析與地震反演法預(yù)測(cè)儲(chǔ)層，是對(duì)地震振幅、能量信息的應(yīng)用。由此可見，儲(chǔ)層埋深淺，砂泥巖厚度配比適宜，井震關(guān)系好，砂泥巖速度區(qū)分好，區(qū)域斷層少，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜等多種有利因素使地震資料中的能量信息可以得到最大限度地挖掘應(yīng)用，而地震稀疏脈沖反演的本質(zhì)也是應(yīng)用地震軸的能量與砂厚這個(gè)地質(zhì)概念相關(guān)聯(lián)從而進(jìn)行儲(chǔ)層描述。

4 地震資料預(yù)處理與其他方法儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

對(duì)于埋藏更深、發(fā)育情況更加復(fù)雜的儲(chǔ)層，如果上述基本方法不能滿足儲(chǔ)層預(yù)測(cè)需求，則需要對(duì)地震資料進(jìn)行去噪、提高分辨率等預(yù)處理，并且根據(jù)需要探究除振幅、能量類型外的其他屬性和除稀疏脈沖反演外的其他反演方式。

以某油田為例，該區(qū)埋藏深、儲(chǔ)層厚度薄、橫向變化大、夾雜復(fù)雜巖性，地震資料品質(zhì)較差，儲(chǔ)層難以識(shí)別。因此，研究過(guò)程探索并采用了以下一系列技術(shù)：

(1)疊后地震資料針對(duì)目標(biāo)去噪和拓頻預(yù)處理，優(yōu)化地震資料品質(zhì)，減少地震預(yù)測(cè)多解性，提高地震縱向分辨率；

(2)譜分解反射系數(shù)反演：基于地震數(shù)據(jù)頻譜分解進(jìn)行反射系數(shù)反演處理，尋找隱藏在地震波形中的儲(chǔ)層界面反射系數(shù)信息，通過(guò)測(cè)井信息的標(biāo)定，識(shí)別儲(chǔ)層界面、砂體邊界等；

(3)敏感地球物理參數(shù)分析：針對(duì)研究區(qū)薄砂體儲(chǔ)層，開展四性關(guān)系研究，確定敏感地球物理參數(shù)；

(4)儲(chǔ)層參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演：在精細(xì)等時(shí)層序框架模型下，開展敏感儲(chǔ)層參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演，將地震資料的橫向連續(xù)性特征與測(cè)井的縱向精細(xì)特征相結(jié)合，準(zhǔn)確、客觀預(yù)測(cè)薄砂體分布，并進(jìn)行精細(xì)描述和定量刻畫。

研究結(jié)果表明，以上系列技術(shù)有效提高了地震資料的分辨率，在鉆井開發(fā)中也取得了預(yù)期成果。

5 結(jié)論和建議

(1)能否應(yīng)用地震資料預(yù)測(cè)儲(chǔ)層和選擇何種預(yù)測(cè)方法取決于儲(chǔ)層的巖性、結(jié)構(gòu)、埋深等根本地質(zhì)特征。

(2)地震構(gòu)造解釋、地震屬性分析、地震反演是砂泥巖儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)的三大基本類型，振幅類屬性分析、稀疏脈沖反演又是最常用的預(yù)測(cè)手段，兩者既有區(qū)別，又有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

(3)對(duì)埋藏深且十分復(fù)雜的儲(chǔ)層進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，需要對(duì)地震資料進(jìn)行預(yù)處理并尋找或開發(fā)有針對(duì)性的地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法。

(4)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的過(guò)程中應(yīng)充分了解研究目標(biāo)的地質(zhì)發(fā)育情況，具體問(wèn)題具體分析，嘗試擺脫思維局限，應(yīng)用新的研究方法。