基于巖性數(shù)據(jù)重構(gòu)的疊前快速反演技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要： 四川盆地中部地區(qū)是致密氣核心建產(chǎn)區(qū)，其中侏羅系沙溪廟組是近幾年致密氣藏勘探開發(fā)的重要層系。由于沙溪廟組河道砂體橫向變化快、縱向疊置關(guān)系復(fù)雜、儲層非均質(zhì)性強，導(dǎo)致疊后波阻抗巖性反演方法的精度低，而疊前巖性反演計算流程繁雜、耗時長，無法滿足快速增儲上產(chǎn)的需求。為此，提出了基于巖性數(shù)據(jù)重構(gòu)的疊前快速反演技術(shù)。首先，利用縱、橫波阻抗結(jié)合地質(zhì)先驗信息，重構(gòu)巖性阻抗測井曲線，明確巖性識別門檻值，并建立巖性阻抗解析式；其次，開展AVO 屬性分析，推導(dǎo)出以截距P 與梯度G 表征的巖性阻抗反射數(shù)據(jù)表達(dá)式，并重構(gòu)地震響應(yīng)特征明顯的目標(biāo)巖性阻抗反射數(shù)據(jù)；最后，利用疊后反演快速獲取高精度三維巖相體，作為后續(xù)相控疊前地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演的三維空間約束項。在川中金秋區(qū)塊1. 3×104 km2 連片三維的應(yīng)用表明，該技術(shù)在減少耗時的同時有效提升了反演流程的平穩(wěn)性和可靠性，反演結(jié)果具有更高的精度和分辨率，儲層刻畫與實鉆井吻合率達(dá)90% 以上，探井實施成功率達(dá)100%，推動了沙溪廟組致密氣藏的高效勘探開發(fā)。

關(guān)鍵詞： 致密氣藏，AVO 屬性，巖性反演，巖相體，疊前地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演

中圖分類號：P631 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10. 13810/j. cnki. issn. 1000-7210. 2024. 05. 018

0 引言

近年來，中國致密氣勘探處于快速發(fā)展階段，四川盆地致密氣藏已成為中國油氣增儲上產(chǎn)的重點領(lǐng)域之一[1-3]。川中地區(qū)侏羅系沙溪廟組淺層致密砂巖氣藏在四川盆地陸相天然氣勘探中占據(jù)重要地位[4]。沙溪廟組沙一段砂體類型多樣，縱向巖性組合復(fù)雜，隱蔽砂體發(fā)育、識別難度大；砂體橫向變化大、縱向疊置組合復(fù)雜，地震響應(yīng)多樣，含氣砂體儲層預(yù)測難度大[5-9]。前人針對這種空間非均質(zhì)性較強的碎屑巖地層的巖性識別和儲層預(yù)測，一般采用基于巖石物理分析的疊前反演方法，以求取地層的多個彈性參數(shù)。但其關(guān)鍵過程的疊前地震反演缺乏精細(xì)的三維巖相約束，尤其是高分辨率疊前隨機反演易造成目的層縱向砂地比及橫向巖性變化的表征出現(xiàn)較大偏差，導(dǎo)致隨機性增強、可靠性降低。基于此，制作高精度三維巖相體是整個巖性氣藏反演流程中的關(guān)鍵因素，巖相體制作精度越高，目標(biāo)巖性彈性參數(shù)的約束反演精度越高[10-15]。目前常用的無三維巖相約束的疊前反演識別巖性的方法不僅耗時較長還易產(chǎn)生隨機誤差和累積誤差，會對薄儲層預(yù)測的精度產(chǎn)生一定影響[16-18]。

針對以上難題，在川中金秋區(qū)塊連片三維區(qū)選取2000 km2 作為研究區(qū)，基于“兩寬一高”采集技術(shù)獲取的地震資料，面向河道砂體的振幅隨炮檢距變化關(guān)系（AVO 響應(yīng)特征），采用AVO 保持度較高的處理技術(shù)得到高保真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將AVO 屬性分析結(jié)果代入文中推導(dǎo)的巖性阻抗反射系數(shù)表達(dá)式，以重構(gòu)巖性阻抗反射數(shù)據(jù)，結(jié)合測井巖石物理分析構(gòu)建的巖性阻抗曲線對巖性開展快速疊后反演，高效獲取高精度的三維巖相體。該巖相體的應(yīng)用有效提升了相控疊前地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演的平穩(wěn)性和可靠性，反演結(jié)果具有更高的精度和分辨率，為川中地區(qū)沙溪廟組致密砂體氣藏的預(yù)測提供了有效支撐[19-21]。

1 地質(zhì)概況

四川盆地在侏羅紀(jì)時期為大型陸內(nèi)坳陷盆地，發(fā)育了夾介殼灰?guī)r的三角洲—湖相沉積體系，巖相以碎屑巖為主，厚度一般為2000～3000 m，地層埋深特征為南淺北深、東淺西深。沙溪廟組為中侏羅統(tǒng)的一套陸相砂泥巖地層，厚度約為1200～2000 m，自下而上可分為沙一段和沙二段[22]。

四川盆地沙一段為半干旱條件下發(fā)育的三角洲—湖泊相沉積，具有多沉積中心特點，主沉積中心位于公山廟—龍崗—廣安地區(qū)，沉積相帶展布寬廣，平面表現(xiàn)為多個朵葉體疊合而成的復(fù)合體。受三角洲沉積體系控制，沙一段發(fā)育有塊狀砂、指狀砂和砂泥互層；相對于圍巖高阻抗、中阻抗、低阻抗砂體均有發(fā)育，且橫向變化大、縱向疊置組合復(fù)雜。川中地區(qū)沙一段厚度為150～300 m，具有東厚西薄、北厚南薄的分布特征；巖性主要為紫紅色、灰綠色泥巖夾薄中厚層狀灰色砂巖組合；其中砂體厚度為30～90 m，東北部厚度較大。研究區(qū)沙一段儲層發(fā)育程度差異較大，縱向發(fā)育多套厚度大于5 m 的河道砂體儲層，儲層厚度為1. 4～49. 1 m，孔隙度為7%～17%，滲透率為0. 1～10. 0 mD，整體表現(xiàn)為中低孔、低滲的致密砂巖儲層特征[23-25]。

沙溪廟組氣藏屬次生氣藏，圈閉類型為巖性圈閉。研究區(qū)位于須家河組、侏羅系烴源疊置發(fā)育區(qū)，烴源條件優(yōu)越，烴源斷裂發(fā)育，儲集體主要為河道砂體，存在辮狀河三角洲河流相的典型“泥包砂”巖性組合，為儲集體提供了泥巖側(cè)向遮擋層、底板層及蓋層。氣藏形成主要受烴源發(fā)育區(qū)、烴儲溝通斷裂及儲集體三要素控制，沙溪廟組內(nèi)部斷層可至下伏烴源巖地層，油氣通過此類斷層持續(xù)運移至沙溪廟組河道砂體中聚集成藏[10]。