地震反射特征研究在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

駱 璞

（中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州 225009）

金湖凹陷阜寧組二段（E1f2）砂體主要發(fā)育于阜二段三亞段（E1f23），在三河地區(qū)表現(xiàn)為南多北少的特征。三河南部砂體厚度較大，表現(xiàn)為三角洲水下分流河道的沉積特征，而三河北地區(qū)砂體分布相對(duì)局限，集中發(fā)育于E1f2底部的E1f23-3，主要以濱淺湖相的灘壩砂體為主，呈團(tuán)塊狀分布［1-2］。為了明確該套灘壩砂體的平面展布特征，尋找可能發(fā)育的巖性油藏，利用地震反演和地震屬性開(kāi)展精細(xì)的定量?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)是必不可少的。本文從儲(chǔ)層的地震反射特征入手，建立儲(chǔ)層發(fā)育程度與反射特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再通過(guò)相控反演方法降低無(wú)井區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的多解性以提高預(yù)測(cè)精度。

1 振幅特征

為了研究?jī)?chǔ)層的反射特征，根據(jù)鉆井資料進(jìn)行精細(xì)井震標(biāo)定（圖2）。E1f23頂部發(fā)育一套較穩(wěn)定的灰?guī)r，其頂界面標(biāo)定于地震剖面上三個(gè)強(qiáng)相位的第三個(gè)波峰反射，該反射軸解釋為T(mén)33反射層。E1f23的底部縱向上發(fā)育多層灘壩類(lèi)型的砂體，為典型的砂泥薄互層結(jié)構(gòu)，頂界面標(biāo)定于T33之下的一個(gè)強(qiáng)反射軸。

圖1 三河地區(qū)E1f23各亞段砂巖厚度

圖2 三河地區(qū)H8-1井震標(biāo)定

研究區(qū)內(nèi)E1f23-3地層厚度40～50 m，薄互層內(nèi)單層砂體厚2～6 m，由于地震資料縱向分辨率的限制，薄互層在地震資料上反映為一個(gè)波組反射。調(diào)諧厚度內(nèi)薄互層的反射振幅強(qiáng)度與薄互層的砂巖總厚度呈明顯的線性關(guān)系［3-4］。提取工區(qū)內(nèi)所有井井點(diǎn)處的均方根振幅值（表1）與井點(diǎn)處的砂巖厚度進(jìn)行交會(huì)分析（圖3），發(fā)現(xiàn)砂巖厚度與反射振幅有明顯的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，說(shuō)明地震剖面上的反射強(qiáng)度能直觀反映儲(chǔ)層的發(fā)育情況。

表1 三河地區(qū)各井E1f2砂巖厚度與井點(diǎn)處均方根振幅統(tǒng)計(jì)

圖3 井點(diǎn)處砂巖厚度與均方根振幅交會(huì)

利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)工區(qū)內(nèi)的強(qiáng)振幅區(qū)進(jìn)行地震相劃分，指導(dǎo)和約束地震反演中低頻模型的建立，建立一個(gè)更準(zhǔn)確、更能反映實(shí)際地質(zhì)情況的低頻模型，再通過(guò)相控約束下的反演模型提高地震反演的準(zhǔn)確性，降低多解性［5-7］。地震反演定量預(yù)測(cè)結(jié)果可見(jiàn)，H8井區(qū)域砂體發(fā)育，在反演剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)阻抗的特征，而H2井、HX6井砂體欠發(fā)育，表現(xiàn)出弱阻抗特征（圖4）。在此基礎(chǔ)上，相控約束下的地震反演結(jié)果能夠?qū)θ颖钡貐^(qū)E1f23-3灘壩砂體進(jìn)行準(zhǔn)確的定量預(yù)測(cè)，最終H8井鉆遇砂巖6層27 m。

2 頻率特征分析

基于Biot雙相介質(zhì)理論，地震波穿過(guò)雙相介質(zhì)時(shí)不同頻率成分對(duì)應(yīng)的能量要發(fā)生變化，低頻能量衰減小，高頻能量衰減大。依據(jù)這一特性，可以利用地震資料分析儲(chǔ)層的含油氣性［8-10］。本區(qū)主要目的層對(duì)應(yīng)的反射軸表現(xiàn)為中低頻的特征，主頻在30 Hz左右。地震剖面上可以看到（圖5）H8井含油儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的反射軸表現(xiàn)出明顯的低頻增強(qiáng)現(xiàn)象，為低頻、寬相位的特征，主頻只有20 Hz。而時(shí)頻分析見(jiàn)清晰的高頻衰減，頻率從50 Hz降低到20 Hz。低部位的H8-1井沒(méi)有鉆遇到油層，在地震剖面上表現(xiàn)為中頻特征，頻率基本沒(méi)有變化，主頻仍然為30 Hz左右。分析認(rèn)為，含油層段在地震剖面上具有明顯的高頻衰減現(xiàn)象，這種頻率特征變化可以進(jìn)行含油層段的平面展布預(yù)測(cè)。最終提取低頻數(shù)據(jù)體的均方根振幅屬性與頻率衰減屬性進(jìn)行屬性融合，通過(guò)融合后的屬性完成含油氣區(qū)域的定性預(yù)測(cè)（圖6）［11-12］。

圖5 過(guò)H8、H8-1井地震頻率特征分析

圖6 三河北地區(qū)E1f23的10 Hz分頻數(shù)據(jù)體均方根振幅與頻率衰減的融合屬性

通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層的反射特征分析，重點(diǎn)針對(duì)不同的儲(chǔ)層發(fā)育情況所對(duì)應(yīng)的振幅、頻率特征進(jìn)行了總結(jié)（圖7）。

圖7 三河地區(qū)阜二段儲(chǔ)層地震反射特征

當(dāng)儲(chǔ)層發(fā)育程度較高時(shí)，地震上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅特征；儲(chǔ)層較發(fā)育時(shí)，反射特征表現(xiàn)為中等強(qiáng)度振幅；儲(chǔ)層基本不發(fā)育時(shí)，地震上表現(xiàn)為弱振幅特征；而儲(chǔ)層含油時(shí)，儲(chǔ)層反射表現(xiàn)為低頻特征，主頻在20 Hz左右，并具有明顯的高頻衰減特征；儲(chǔ)層不含油時(shí)，則表現(xiàn)為中頻特征，主頻基本為30 Hz左右，并且頻率沒(méi)有明顯的變化。根據(jù)反射特征分析，對(duì)本地區(qū)的儲(chǔ)層發(fā)育情況和含油氣情況進(jìn)行了有效的預(yù)測(cè)。

3 結(jié)論

（1）金湖凹陷三河地區(qū)E1f23-3儲(chǔ)層的發(fā)育程度與反射振幅的強(qiáng)弱變化有明顯的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，砂巖發(fā)育時(shí)表現(xiàn)為強(qiáng)振幅特征，砂巖不發(fā)育時(shí)表現(xiàn)為弱振幅特征。

（2）研究區(qū)E1f23-3的灘壩砂體對(duì)應(yīng)的反射軸頻率特征明顯受到儲(chǔ)層含油氣情況的影響，當(dāng)儲(chǔ)層含油時(shí)表現(xiàn)出典型的高頻衰減、低頻增強(qiáng)現(xiàn)象，主頻從30 Hz降低到20 Hz。當(dāng)儲(chǔ)層不含油時(shí)，其頻率沒(méi)有明顯的變化，主頻也基本保持在30 Hz。

（3）通過(guò)儲(chǔ)層的反射特征分析，明確儲(chǔ)層的發(fā)育情況和含油氣情況與地震反射特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系選擇不同的預(yù)測(cè)方法來(lái)完成儲(chǔ)層的厚度預(yù)測(cè)和含油氣檢測(cè)，并在本次研究中取得了很好的效果。