苏里格气田三分量二维地震资料解释技术及应用效果

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1、苏里格气田三分量二维地震资料 解释技术及应用效果 郭亚斌何福文 ( 东方地球物理公司研究院长庆分院陕西省西安市) 引言 鄂尔多斯盆地苏里格气田是我国迄今发现的最大的天然气田。鉴于目前常规地震勘探在预测陆相碎 屑岩储层的物性及含气性方面存在多解性问题，2 0 0 3 年东方地球物理公司引进了美国I 0 公司先进的全 数字序列S y s t e m I V 、V e c t o r s e i s 仪器和检波器，并投入到苏里格气田苏6 一苏1 6 井区进行三分量二维地 震攻关试生产。工区位于已知气田的中部，除了0 3 6 5 2 B 测线延伸到已知区北部的苏1 0 井外，其余测 线成网分布在苏6

2、一苏1 6 井区( 多波测线的平均线距为3 6 k mo 储层地质、地球物理特征 储层地质特征 苏里格庙地区主要产气层段为上古生界下二叠统下石盒子底部附近盒。砂岩储层，属典型的岩性圈 闭气藏。储层主要受控于近南北向分布的辫状河沉积体系，心滩和河道充填是主要的沉积微相。储层岩 性多为石英砂岩，石英含量一般在9 0 以上，最高可达9 5 ；盒。段复合砂体厚度一般在2 5 m 左右，最 厚可达4 0 余米，呈多层叠置形态，但单砂体厚度较薄，一般5 l O m 。砂体的侧向延展连续性差，气层 分布具有较大的分散性。 储层地球物理特征 盒。段陆相碎屑岩沉积地层中干砂岩纵波速度为4 5 0 0 5 0 0

3、 0 m s ，气砂岩的纵波速度为3 8 5 0 4 5 0 0 m s ， 砂质泥岩或纯泥岩( 泥质含量大于8 0 ) 的纵波速度为3 8 0 0 4 9 0 0 m s 。可见，只只依据纵波速度难以 区分砂岩、含气砂岩与泥岩。但是砂岩与泥岩的横波速度值却有较大差异，干砂岩、气砂岩的横波速度 一般在2 4 0 0 31 0 0 m s 之间，砂质泥岩或纯泥岩( 泥质含量大于8 0 ) 的横波速度一般在2 0 0 0 2 4 0 0 m s 之间( 如图1o 苏里格气田盒。段岩性与泊松比、纵横波速度比的关系可归纳为表1 ，其中气层主要表现 为低泊松比和低纵横波速度比的特征。 5 1 2 井纵、

4、横波速度交会图( 苏4 、I l 、2 7 、2 4 - 1 7 、苏平1 ) 图1 苏里格气田盒。段纵波速度、横波速度交会图 表1苏里格气田盒e 段岩性与泊松比、纵横波速度比关系表 l岩性 V p r V s ( 速度比) 泊松比 砂岩1 6 1 70 1 8 0 2 4 含气砂岩 1 5 - 1 60 1 3 - 0 1 8 泥岩 1 7 - 2 00 2 4 0 3 5 精细的储层层位标定方法 P 波剖面标定 P 波剖面标定主要是通过区内各井的人工合成记录来进行的，P 波剖面的标定结果详见表2 。 表2 地震地质层位对应关系表 地质层位地震反射层位相位特征 二叠系石千峰组底部附近中一强波

5、峰 二叠系下石盒子组盒。上底部附近k 上弱一中波峰 二叠系下石盒子组盒。下底部附近I k 下弱一中波谷 石炭系太原组中下部煤层顶T o强波峰 转换横波剖面标定 主要采用以下两种方法： 1 通过对转换横波剖面压缩后，综合P 波、P S V 波剖面的波形特征：借鉴P 波剖面可以准确地标 定目的层在P s v 波剖面上的位置( 图2 ) o 图2 苏6 井附近P 波( 左) 与P S V 波( 右) 压缩剖面对比 2 采用P r o M C 软件，利用已知井的纵波速度、横波速度生成P s v 波合成道，实现转换波剖面的 标定。 2 4 1 纵波地震波形特征分析与高能河道预测方法 通过拉平地震上反射层

6、，在目的层放大剖面上，由地震T 髓上一b 等时差图及其间地震波形的细微变 化，可定性半定量地预测盒。、山。期高能河道的宽度及盒。、山。期高能河道的分布位置。通过密井网解 剖井的标定，在0 3 5 8 5 B 纵波测线上高能河道的表征非常清晰，如： ( 1 ) 苏6 井盒8 下顶部高能河道砂体宽度5 5 0 m ( 图3 ) ；苏3 8 1 6 井盒8 下顶部高能河道砂体宽 度约8 8 0 m ； ( 2 ) 苏3 8 一1 6 5 与苏3 8 1 6 井之间距离7 6 9 m ，两口井虽然均位于高能河道的中心位置，但由剖 面可以明显地看出两口井不位于同一期高能河道。 图3 过苏6 井二维多波地

7、震剖面( P 波) 纵波A V O 分析方法 A V O 分析技术是利用C D P 道集资料，分析反射波振幅随炮检距( 即入射角) 的变化规律，从而估算、 判断地层的岩性和含气性情况。通过对研究区各井目标层样点的A V O 属性处理，该区气饱和砂岩大多为 类，少数为类。 类、类含气砂岩的特点是近炮检距叠加剖面上反射振幅较弱，远炮检距叠加剖面上反射振幅较 强，在多波Z 分量道集及远近道叠加剖面上含气层的A V O 现象更加明显。 根据提取的远、近道叠加剖面上目的层段振幅差值可以定性地预测储层的含气性。 纵横波资料联合预测储层的物性及含气性方法 通过P 波剖面与P s v 波剖面联合对比解释，利用

8、两剖面的地震反射差异及属性分析，基本可以分辨 气砂体的地震响应特征。 P 波与P s v 波剖面的联合解释主要从以下4 个方面进行。 地震反射特征分析技术 通过对2 3 口井旁附近的P 波与P S V 波地震剖面进行分析，研究区共存在以下三种类型地震反射 特征： I P s V 剖面b 下中一强振幅( A r s v l 0 1 7 ) 、P 波剖面T p s 下目的层段振幅中等一中强( A ，1 0 1 7 ) ， 反映盒。段砂体厚，储层物性较好。与盒。段I 类储层相对应，代表井有苏6 、苏3 8 1 6 、苏3 8 1 6 8 等。 一P s V 剖面h 下中一强振幅( A e s v l

9、 0 1 7 ) 、P 波剖面下振幅较弱( A ， 1 0 ) ，反映盒s 段砂体 2 4 2 较厚，储层物性一般。与盒。段类储层相对应，代表井有苏3 6 1 3 、苏1 6 、苏7 、苏3 8 1 6 3 等。 P s v 剖面T ，。下振幅弱( A 鸭。 1 0 ) ，储层含气性相对较好；振幅比值特低( A 糌v A ， O 6 ) ，储层 含气性相对较差。通过对二维多波测线上2 3 口井对比分析，与以上结果相吻合的井有1 9 口井，吻合率 8 2 6 。 图40 3 5 8 5 b 测线纵横波振幅比对比图 纵横波速度比剖面处理与分析技术 利用P r o M C 计算纵横波速度比具体步骤如

10、下： 1 利用E m e r g e 软件对测井资料进行处理，校正每一口井的纵、横波速度，同时计算无横波测井的 横波速度值； 2 对各井P 波、P s v 波剖面进行层位标定，解释两剖面上目的层附近相对稳定的对应地震反射层； 3 对剖面上各已知井点处解释层位进行一维同相轴匹配后，再对整条测线进行解释层位的匹配， 匹配的结果即产生该条测线的纵横波速度比剖面。纵横波速度比愈低，该井的含气性越好。 预测效果 由于本区二维多波测网较稀，因此依据P 波资料进行储层厚度、物性等预测时，结合了以往常规 资料的成果，重新编绘了主力储层盒。下亚段的砂体及渗砂体的厚度图。同时首次依据纵横波资料对研 究区储层的含气

11、性进行了预测。 高能河道的预测成果 由二维多波区地震上山等时差图可见，地震b 上一b 之间的时差较大，盒。下或山，期储层物性相 对较好( 如苏6 井、苏4 井、苏3 8 1 6 - 8 井等) ；而地震上山之间的时差较小，盒s 下或山，期储层物 性相对较差( 如苏3 8 7 井、苏8 井、苏3 8 1 6 1 井等) 。 叠前A V O 预测成果 由二维多波区远道近道目的层段均方根振幅差值平面推测图可见，振幅差值越大，表明该井含气性 好，如：苏3 6 1 1 井、苏3 8 一1 6 8 井等。相反，振幅差值越小，表明该井含气性相对较差，如：苏3 8 1 6 - 6 井、苏扯1 4 井等。 但也

12、有个别井均方根振幅差值较大，试气结果较差如苏3 8 1 6 1 井远道目的层段均方根振幅大于 近道目的层段均方根振幅，虽然该井盒s 下渗砂层的总厚度为9 5 m ，但试气仅获无阻流量日产1 2 1 0 4 m 3 2 4 3 低产气流。针对此情况需结合其他资料进行综合分析。 地震纵横波振幅比预测成果 由于苏里格地区盒。储层的空间展布变化复杂，二维多波区纵横波振幅比( A 玛，A ，) 平面推测网格 半径不宜大于单期河道的宽度( 一般5 0 0m 一7 0 0 mo 对应储层含气性较好的高振幅比属性主要分布在 以下4 个区域，即：苏6 井一苏8 井以东；苏3 6 1 3 井一带；苏1 6 井东南

13、；苏1 3 井西南。 盒。段纵横波速度比预测成果 图5 为0 3 5 8 5 B 测线加密井段纵横波速度比曲线。速度比值相对较低的3 个区段对应3 个含气较有 利的区域，即苏6 井区、苏3 8 1 6 井一苏3 8 1 6 5 井区、苏3 8 1 6 7 井一苏3 8 1 6 8 井区。3 个区带中 苏6 井含气有利区范围最小，而苏3 8 1 6 7 井含气有利区范围最大。相反纵横波速度比值相对较高的 区段，对应储层的含气性相对较差。 综合评价成果及井位部署建议 综合P S V 波剖面品质较好段的预测成果，且结合P 波的研究成果，多波测线上共预测了9 个有利 的含气富集区。综合纵横波研究的各种

14、成果，利用苏3 6 1 1 井附近的二维多波资料及以往常规二维资料， 对苏3 6 1 1 井附近的9 口丛式井位及两口直井中8 口井位进行了确定。同时根据二维多波解释成果，建 议在苏1 6 井东南5 5 k m 处( L 0 3 6 4 2 C D P 4 3 2 0 ) 部署开发评价井位1 口( 苏4 1 1 0 ) ，2 0 0 4 年7 月份该 井位已被油田公司采纳。 图50 3 5 8 5 B 测线盒。下亚段平均纵横波速度比曲线( V ，厂v 。) 结论 陆地二维三分量地震勘探技术虽然仍处于探索阶段，但从目前的解释结果看，在地形及近地表结构 相对简单的地区，转换波资料品质相对较好。通过

15、近一年多的研究，获得了以下认识： 1 通过优选三分量数字仪器和检波器，经多波采集获得了陆上最好的转换波记录，纵波分量效果也 比常规地震效果有较大的提高。获得了良好的可用于储层预测的纵、横波剖面。纵、横波剖面的信噪比 大于4 ，纵波剖面的视主频可达4 0 4 5 H z ，转换横波剖面视主频可达2 5 3 0 H z 。 2 P s v 波剖面在预测含气砂体方面可以解决单纯P 波不能解决的岩性识别问题，其解具有确定性。 3 通过已知井的标定，总结了二维多波区内存在三种类型的地震反射特征，其中I 类模式是当前 地震井位优选的最佳模式，利用纵横波剖面振幅比属性能定性地预测含气砂体的分布范围。通过二维多 波测线或附近2 3 口井进行分析，其储层含气性验证吻合率达8 2 6 。 参考文献 1 】何小菊，郭亚斌苏里格庙地区上古生界砂岩储层预测技术及效果石油地球物理勘探，2 0 0 2 ，3 7 2 】史松群等苏里格气田低阻砂岩储层的A V O 含气性预测研究石油地球物理勘探，2 0 0 3 ，3 8