基于多域地震屬性的Ⅰ類頁巖儲層快速識別技術

1.目的

上奧陶統五峰組—下志留統龍馬溪組是當前四川盆地南部（以下簡稱川南）最有利的頁巖氣勘探開發層系。數值模擬與生產實踐統計結果表明，物性好、可壓性好的Ⅰ類頁巖儲層厚度薄、TOC≥3%、有效孔隙度不低于4%、含氣量不低于3 m3/t、脆性礦物含量不低于55%，是該區頁巖氣水平井獲得高產的地質主控因素之一。當前，地震上主要基于巖石物理分析，采用密度反演定量描述Ⅰ類頁巖儲層。上述方法要求地震資料經過高保真、高保幅處理且具有足夠的入射角，項目運行周期長，并且不適用于“弱三維地震采集參數區”和二維地震資料區。為了充分挖掘地震信號里蘊含的豐富物性信息，快速、有效地識別Ⅰ類頁巖儲層縱橫向展布特征，筆者研發了以下方法：在時間域，在去除五峰組強屏蔽軸的基礎上，開展了波形聚類；在頻率域，優選高精度時頻分析方法獲得了單頻體；進而采用RGB（紅綠藍三原色）融合技術進行了處理。

2.方法

五峰組與下伏的寶塔組地層巖性差異大，在地震上表征為一個強能量波峰的響應，“掩蓋”了五峰組—龍馬溪組底部Ⅰ類連續頁巖儲層相對微弱的地震響應。為此，采用自適應匹配追蹤地震道分解技術，去除五峰組與寶塔組之間的巖性界面干擾；然后基于已鉆井標定，開展有井或無井監督的波形分類，可以在時間域得到Ⅰ類頁巖儲層發育相對有利的橫向展布趨勢（圖1）。在此基礎上，優選高精度時頻分析方法（如廣義S變換、小波變換等）計算低、中、高頻段單頻體（如15 Hz、45 Hz、70 Hz單頻體）；再采用RGB融合技術，可以在頻率域得到Ⅰ類頁巖儲層的縱橫向展布規律（圖2）。圖2中，中高頻的粉色段指示了較薄的Ⅰ類頁巖儲層，而低頻的綠色段則指示了較厚的Ⅱ類頁巖儲層。

圖1 川南瀘州地區Ⅰ類儲層有利區預測平面圖

圖2 基于RGB融合技術得到的Ⅰ類頁巖儲層的縱橫向展布圖

3.作用和效果

在川南瀘州地區北部三維地震區，應用筆者研發的技術可以識別出一條較明顯的儲層有利區分割線（圖1中的粉色虛線），并且該分割線與Ⅰ類頁巖儲層連續厚度10 m線匹配好——經已鉆井驗證吻合率超過90%，有力地支撐了該區深層頁巖氣建產區的“甜中選優”。此外，在地震資料品質較差、不適宜開展大角度密度反演的三維地震區和二維地震區，在“分區分帶”模型正演的指導下，結合典型井標定，利用該方法還可以快速判別Ⅰ類頁巖儲層是否發育，可以為后續井位論證提供技術支撐。