川中HC 地區龍王廟組優質白云巖儲層地震預測

王培培，吳聞靜，雷 揚，陳明春，羅章清，譚代英

（中國石化石油工程地球物理有限公司南方分公司，四川成都 610041）

1 概況

隨著淺部油氣資源的大量開采和資源量的減少，深層—超深層海相碳酸鹽巖儲集層成為未來油氣勘探的重要領域和目標［1］。高石梯構造的GS1井在寒武系龍王廟組發現氣層、震旦系燈影組獲日產百萬立方米高產氣流［2］。MX8 井龍王廟組測試獲氣190×104m3/d，是四川盆地繼GS1 井震旦系獲氣之后天然氣勘探的又一個重大突破［3］。寒武系龍王廟組氣藏是目前我國發現的單體規模最大的海相碳酸鹽巖整裝氣藏，該氣藏的發現對滿足我國迅猛增長的天然氣需求具有重要的意義［3］。而龍王廟組氣藏的白云巖儲層具有埋藏深（一般介于4 400～4 900 m）、儲層薄和非均質性強的特點，儲層預測難度大［3］。針對這一技術難點，將正演、井震分析、多屬性定性預測和波阻抗、孔隙度定量預測等多種技術方法有機結合起來，使儲層預測結果更加準確，為勘探開發打下堅實的基礎。

本文通過對已有的和最新的地質、鉆井及測井等各項資料成果進行深入分析和研究，詳細介紹川中HC 地區龍王廟組優質白云巖灘相儲層地震預測方法及應用效果。

2 儲層地質、地震特征

2.1 地質特征

HC 地區屬川中古隆平緩構造區向川東南高陡構造區的過渡地帶，毗鄰高石梯-磨溪地區。龍王廟組建造于滄浪鋪組碎屑巖陸棚或混積陸棚（緩坡）沉積的基礎之上，受控于古地貌西高東低的格局［4-5］，總體表現西薄東厚的特征（圖1），整體上為碳酸鹽臺地沉積［6］，龍王廟組與其上、下地層呈整合接觸關系［3］。已有的鉆井資料表明，龍王廟組地層厚度橫向分布相對比較穩定，介于70～110 m 之間，但內部儲層厚度差異大，從數米到50～70 m 不等，主要發育在中上部，巖性主要為顆粒灘相沉積的砂屑白云巖、鮞粒白云巖等［7-10］。

圖1 HC地區龍王廟組沉積厚度

2.2 地震特征

2.2.1 井震精細標定

在區域層序地層格架和地層劃分對比基礎上，通過單井和聯井反射層位標定，確定統一的解釋層位。利用VSP 資料、合成地震紀錄進行井-震綜合標定，建立地層與地震波的對應關系，確定地震反射波組的地質屬性。從A 井的井震標定可以看出，龍王廟組儲層段主要分布在中、上部，儲層頂底雙波峰反射特征，儲層整體發育在強波谷位置，相對于上下圍巖，儲層呈現低密度、高聲波時差的特征，儲層整體低阻抗（圖2）。

圖2 HC地區龍王廟組A井井震精細標定

若不考慮儲層因素的影響，龍王廟組頂界是高臺組底部的白云質粉砂巖與龍王廟組白云巖接觸的界面，底界是龍王廟組白云巖和下伏滄浪鋪組頂部砂巖接觸的界面，龍王廟組整體高阻抗，與上下圍巖阻抗差異明顯，理論上龍王廟組頂界是強振幅、高連續的波峰反射，底界是強波谷反射。工區內由于巖性橫向變化、龍王廟組顆粒灘儲層發育的位置以及儲層厚度的變化，致使高臺組底界反射波特征和能量有一定變化［11］。當儲層發育時，速度大幅降低，與圍巖形成較大的波阻抗差，儲層段會在龍王廟組內部形成“亮點”反射［11-13］（圖3）。

圖3 HC地區龍王廟組地震剖面

2.2.2 儲層地震響應模式

為了更合理地建立龍王廟組優質儲層識別模式，以工區內龍王廟組地層結構為基礎，由已鉆井的測井曲線統計目的層及其上下地層的速度、密度和地層厚度，建立儲層正演模型。龍王廟組構造平緩，具有地層厚度變化不大但內部儲層厚度變化大的特點，選取基于射線追蹤的正演模擬方法，進行龍王廟組儲層地震響應特征分析［14-15］。

從圖4 的正演模型響應可以看出，龍王廟組的地震響應特征主要有三類：①龍王廟組儲層發育且靠近頂部（儲厚40～70 m），反射特征表現為頂界波谷或者零界點，內部儲層底界“亮點”反射；②龍王廟組發育較厚儲層（儲厚15～40 m），靠近頂部或位于中部，反射特征表現為頂部波峰，內部弱波峰反射，區內的油氣高產井A 井即為第二種反射特征；③龍王廟組儲層發育較差（儲厚小于15 m），反射特征表現為頂界強波峰，內部空白反射，幾乎不能識別?？傮w而言，儲層越發育，地震反射特征上龍王廟組內部能量越強，頂界能量越弱。

圖4 HC地區地質模型及正演模擬記錄

3 優質白云巖灘相儲層地震預測

3.1 多參數地震屬性分析

從20 世紀60 年代至今，地震屬性研究的發展已經到了基本成熟的階段［16］。儲層發育情況決定地震反射模式，而地震反射模式又決定了優選敏感性儲層識別技術［17］。通過將目標時窗內的地震波形進行分類，可以區分不同的沉積體［18］。根據前面的儲層地震響應模式“儲層越發育，地震反射特征上龍王廟組內部能量越強，頂界能量越弱”、“儲層頂界影響龍王廟組頂反射，儲層底界對應內部亮點強波峰［17］”的思路選取龍王廟組內部最大波峰振幅屬性技術和反射強度坡度雕刻技術來刻畫內部亮點顆粒灘相儲層。

波形分類技術通過神經網絡算法統計目的層時窗內的地震道波形，劃分出單元內差異相對較大的幾種波形，研究地震波形結構變化以識別巖性或儲層的變化。由波形分類結果（圖5a）可知，工區內龍王廟組主要發育一條北東向條帶狀展布的灘體（紅-黃色區域），地震剖面上龍王廟組內部呈“亮點”強波峰反射。綠-粉色區域為灘間，主要為強波谷反射。

圖5 HC區塊龍王廟組地震屬性預測平面圖

最大波峰振幅表示某一時窗內所有波峰的振幅值的最大者，可識別目的層段由于巖性或儲層變化引起的振幅異常。圖5b 最大波峰振幅屬性可較好識別內部強波峰反射變化，儲層橫向差異特征明顯，亮點強波峰儲層發育好，主要位于A 井東部，呈北東向展布，弱波峰指示儲層發育較差。

反射強度坡度屬于瞬時類屬性，將每道的振幅值轉換為反射強度，針對目的層選取合適的時窗，用最小二乘法擬合反射強度值與反射時間的曲線關系，該曲線的斜率即為所求屬性，可以識別振幅異常的縱向變化［3］。圖5c 反射強度坡度地震屬性平面圖較好地刻畫了龍王廟組顆粒灘儲層橫向發育特征：A 井以東區域以紅-黃暖色調為主，反映厚層灘體發育，其它以藍-青冷色調為主，表明儲層變差。

3.2 多方法聯合反演預測

不同巖性地層的分界面主要靠地震波的波阻抗界面來反映，地震波阻抗的表達式為

其中，Z為地震波阻抗，g/cm3·m/s；ρ為地層密度，g/cm3；v為地層速度，m/s；AC為聲波時差，μs/m。

地震波阻抗將地震、測井和地質聯系在一起，巖性差異會導致波阻抗的差異，波阻抗反演是基于地震數據表征地下儲層的重要手段，與振幅頻率、波形分類等統計性方法相比，波阻抗反演具有明確的物理意義，賦予地震反射波組明確的地質屬性，是儲層巖性、物性預測和油氣藏特征描述的確定性方法，是儲層預測的核心技術［19］。

3.2.1 巖石物理敏感參數分析

地震巖石物理分析是儲層預測模式建立的基礎，基于已鉆井資料，分析目的層段巖性、物性和含氣性與疊后地球物理參數的關系，明確能識別儲層的敏感參數，為后續儲層反演提供理論依據。

區內龍王廟組儲層巖性以顆粒灘相沉積的殘余砂屑、鮞粒云巖為主，儲層平均孔隙度3.9%，平均滲透率0.359×10-3μm2，孔隙-小孔洞型儲層為主，儲集空間主要為粒間溶孔、晶間溶孔和表生順層擴溶孔洞縫。繪制不同巖性、含不同流體情況儲層的巖石物理直方圖，可以識別出對儲層敏感的參數。

圖6a 儲層參數直方圖中，紅色代表氣層，淡藍色代表干層，黑色代表非儲層，從圖中可以看出，儲層和非儲層的速度、密度、波阻抗有部分重疊，但儲層高聲波時差、低密度，整體具有低阻抗特征，非儲層表現為高阻抗，利用波阻抗可有效區分龍王廟組的儲層和非儲層。優質儲層的阻抗頻帶范圍主要分布在16 520～18 920 g/cm3·m/s，選取計算儲層厚度的阻抗門檻值為18 130 g/cm3·m/s。

為了進一步確定波阻抗對巖性、物性和含氣性的預測能力，取縱波阻抗和測井孔隙度進行交匯分析，去除干層和非儲層干擾，可以看出阻抗和孔隙度呈很好的線性關系（圖6b），相關系數-0.82，隨著阻抗的增大孔隙度減小，其擬合公式為

圖6 龍王廟組儲層測井分析

其中，Y為孔隙度，%；X為阻抗，g/cm3·m/s?？梢岳每v波阻抗進行儲層孔隙度預測。

3.2.2 儲層反演結果分析

可以通過聯井剖面、平面展布分析，預測反演結果的可靠性。最好的分析方法是做盲井檢驗，抽取工區內不參與計算的井，通過波阻抗剖面來驗證反演結果的質量，因此設置了區內A1 井為盲井。圖7為過A、A1井的聯井波阻抗反演剖面，藍色曲線為測井聲波阻抗曲線，從圖7可以看出，波阻抗反演結果與井點處吻合較好，A、A1 井儲層呈低波阻抗特征。因龍王廟組儲層孔隙度與波阻抗具有良好的相關性，在獲得波阻抗預測結果后，便可在儲層內部開展孔隙度預測。

從圖8a波阻抗剖面中可以看出，儲層反演結果與龍王廟組內部“亮點”地震強波峰有較好的對應關系，儲層整體呈低阻抗特征。圖8b 為孔隙度剖面，紅-黃暖色調代表孔隙度高的優質白云巖儲層，縱向分辨率更高，優質儲層的孔隙度多在3%以上。

圖8 龍王廟組反演地震剖面

圖9a 為基于孔隙度預測結果提取的龍王廟組儲層孔隙度平面圖，總體上工區內優質白云巖儲層孔隙度為3%～7.5%，其中工區北東向條帶部位儲層物性較好，且內部分為多個分隔的顆粒灘體。

圖9 龍王廟組儲層定量預測結果

一般白云巖儲層有效厚度為孔隙度大于等于2%的統計厚度，因此在儲層展布預測和孔隙度預測結果的基礎上，提取龍王廟組孔隙度大于等于2%的樣點數目即可實現孔隙度的儲層厚度定量預測。圖9b為龍王廟組儲層厚度預測圖，從圖中可以看出，龍王廟組灘體儲層呈北東向展布，與磨溪主體展布方向一致，厚度介于5～70 m 之間，A 井以東地區儲層厚度大，與地震屬性異?？奢^好對應，且與實鉆數據較吻合。

表1為區內龍王廟組鉆井實鉆儲層厚度和波阻抗反演得到的儲層預測厚度對比表，可以看出，預測的厚度誤差均在4 m內，預測結果與井點吻合。

表1 龍王廟組反演儲層厚度誤差m

4 結論

（1）在儲層精細井震標定及正演模擬的基礎上，多參數地震屬性技術可以定性預測優質白云巖儲層的平面分布，儲層波阻抗展布預測和孔隙度預測相結合的儲層厚度定量預測技術可有效識別出薄層儲層的厚度，與地震屬性異?？奢^好對應，顆粒灘相儲層識別率高；

（2）研究認為川中HC 地區龍王廟組灘體儲層呈北東向展布，與磨溪主體展布方向一致，厚度介于5～70 m 之間，A 井以東地區為儲層發育有利區，厚層灘體發育區內，存在多個分隔的顆粒灘體。