AVO檢測方法在廣安氣田須六段氣層的應(yīng)用

摘 要

摘要：為了搞清楚儲(chǔ)層含流體性質(zhì)、指導(dǎo)四川盆地廣安氣田開發(fā)井位的部署，在已鉆井儲(chǔ)層巖石物理分析和模型正演研究的基礎(chǔ)上，通過對實(shí)際地震資料近、遠(yuǎn)道疊加剖面振幅變化特征的對
摘要：為了搞清楚儲(chǔ)層含流體性質(zhì)、指導(dǎo)四川盆地廣安氣田開發(fā)井位的部署，在已鉆井儲(chǔ)層巖石物理分析和模型正演研究的基礎(chǔ)上，通過對實(shí)際地震資料近、遠(yuǎn)道疊加剖面振幅變化特征的對比和疊前道集分析，結(jié)合AVO屬性反演剖面，總結(jié)出了廣安氣田上三疊統(tǒng)須六段儲(chǔ)層含氣的典型特征：①低密度和低泊松比；②在共中心點(diǎn)道集上反射振幅隨炮檢距的增大而增強(qiáng)；③遠(yuǎn)道疊加剖面上的振幅明顯比近道振幅強(qiáng)；④AVO屬性剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅。并預(yù)測出上述地區(qū)的氣水分布關(guān)系，指出了該區(qū)的天然氣富集區(qū)帶，經(jīng)多批開發(fā)井鉆探結(jié)果證實(shí)，該方法對須六段氣層及氣水層分布的預(yù)測符合率在80%以上，為指導(dǎo)下一步開發(fā)井(特別是水平井)的部署提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞：廣安氣田；晚三疊世；儲(chǔ)集層；AVO；正演；模型；檢測；井位
0 引言
廣安氣田屬構(gòu)造背景下的大面積含氣的巖性氣藏，主要目的層上三疊統(tǒng)須家河組廣泛發(fā)育三角洲-濱淺湖相沉積，砂體廣泛分布且橫縱向變化快，儲(chǔ)層厚度介于10～40m，儲(chǔ)層縱橫向非均質(zhì)較強(qiáng)，以孔隙型儲(chǔ)層為主。氣水關(guān)系較復(fù)雜，目前未見到統(tǒng)一的氣水界面，顯示出構(gòu)造-巖性油氣藏特征。由于巖性氣藏的復(fù)雜性，地震儲(chǔ)層預(yù)測工作顯得尤其重要。筆者應(yīng)用AVO分析技術(shù)對須家河組六段進(jìn)行了氣層檢測，經(jīng)多批開發(fā)井鉆探結(jié)果證實(shí)，該方法對須六段氣層及水層分布的預(yù)測符合率在80%以上，為指導(dǎo)下一步開發(fā)井(特別是水平井)的部署提供了有效的預(yù)測方法。
1 巖石物理分析
巖石物理參數(shù)分析和正演模型研究是AVO方法進(jìn)行烴類檢測的基礎(chǔ)。通過研究區(qū)內(nèi)已鉆30多口井須六段的氣層、含氣層、氣水層、砂巖致密層和泥巖層等不同巖層的測井參數(shù)分析(表1)和不同參數(shù)之間的交匯統(tǒng)計(jì)分析(圖1)。結(jié)果表明，須六段儲(chǔ)層含氣后具有明顯的低密度和低泊松比特征，靠傳統(tǒng)的縱波速度或波阻抗反演很難區(qū)分氣層和泥巖層，可以通過疊前AVO方法有效地預(yù)測須家河組儲(chǔ)層的含氣性。
表1 須六段不同巖層地震參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
層段
P波速度(m/s)
S波速度(m/s)
P波阻抗[107mg/(s·cm3)]
S波阻抗[106mg/(s·cm3)]
泊松比
自然伽馬(API)
密度(g/cm3)
氣層
4274～4650
2780～3230
1.0～1.09
6.60～7.20
0.05～0.18
40～80
2.37～2.63
含氣層
4460～4985
2800～3250
1.02～1.12
6.65～7.75
0.07～0.20
40～80
2.42～2.68
氣水層
4355～5090
2810～3255
1.02～1.21
6.65～7.93
0.15～0.25
40～80
2.40～2.69
致密砂巖
4530～5290
2810～3287
1.12～1.67
7.70～9.30
0.19～0.26
40～90
2.54～2.71
泥巖
4120～4620
2416～2728
1.01～1.15
5.10～7.85
0.28～0.38
110～180
2.46～2.72
 
2 AVO正演模型
正演模型研究是在合成地震記錄進(jìn)行層位準(zhǔn)確標(biāo)定的基礎(chǔ)上[1]，通過選擇合適的井，分析不同巖性、物性、流體性質(zhì)及厚度等因素對地震響應(yīng)特征的影響情況，總結(jié)出典型的反射模式，用于指導(dǎo)儲(chǔ)層含氣性解釋[2～4]。
    通過氣層厚度變化對反射特征影響的模型研究表明，氣層厚度大時(shí)振幅強(qiáng)，其反射能與上下層分開，氣層變薄后振幅變?nèi)趸驘o反射、有時(shí)其反射與須六段底部泥巖出現(xiàn)復(fù)合波現(xiàn)象；而水層表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、高頻、連續(xù)較強(qiáng)反射。
    在進(jìn)行AVO道集正演模擬時(shí)，采用的是Zoepprittz方程。模擬范圍：偏移距0～4000m，道數(shù)20，子波為30Hz、零相位、長度100ms的Ricker理論子波。
    針對廣安地區(qū)須六段儲(chǔ)層流體的不同性質(zhì)，分別選擇廣安115(工業(yè)氣層)、廣安105(水層)、廣安5(干層)3種不同儲(chǔ)層類型的井進(jìn)行AVO正演模擬，研究它們的AVO響應(yīng)特征。
    圖2為廣安115井原始曲線AVO正演模型，目的層為須六段1828～1840m、1843～1953.5m為工業(yè)氣層，左圖分別是測井實(shí)測的密度、橫波速度、泊松比和聲波4條曲線和采用Zoepprittz方程計(jì)算出的中心點(diǎn)道集，右圖中虛線是合成道集上拾取的反射振幅隨炮檢距的變化關(guān)系，從圖中可以看出，須六段氣層的AVO響應(yīng)特征非常明顯，在共中心點(diǎn)道集上氣層的反射振幅隨炮檢距的增大明顯增強(qiáng)。
 
    另外，當(dāng)須六段儲(chǔ)層為水層時(shí)，其振幅隨炮距的增大略有增強(qiáng)(水層普遍含少量氣)，但不明顯，而且高頻、連續(xù)；當(dāng)須六段儲(chǔ)層為干層時(shí)，其地震反射振幅較弱，沒有AVO響應(yīng)特征。
3 實(shí)際資料分析
3.1 在全疊加剖面上特征
    在全疊加剖面上須六段氣層反射特征主要表現(xiàn)為中-中強(qiáng)振幅，但橫向上強(qiáng)弱變化明顯，不連續(xù)、不光滑、低頻、復(fù)波，同相軸常出現(xiàn)分叉合并和迭互狀等反射特征。須六段水層或含氣水層在全疊加剖面上反射振幅較強(qiáng)，橫向上反射軸較連續(xù)、光滑、振幅變化比較小。須六段干層的反射在全疊加剖面上主要表現(xiàn)為弱-空白反射。
3.2 在近遠(yuǎn)道疊加剖面上特征
    圖3是過廣51(工業(yè)氣井)和廣安002-H7(水井)的一條近道和遠(yuǎn)道疊加剖面對比圖，從圖中看出，須六段氣層底的反射在遠(yuǎn)道疊加剖面上的振幅明顯比近道疊加剖面振幅強(qiáng)，近道疊加剖面主要表現(xiàn)為中-中弱振幅、較連續(xù)，而遠(yuǎn)道振幅較強(qiáng)，但橫向上振幅強(qiáng)弱變化明顯，有時(shí)呈低頻、復(fù)波特征；反射軸時(shí)常出現(xiàn)上下起伏、零亂等反射特征。水層在近道疊加剖面和遠(yuǎn)道疊加剖面上反射振幅都較強(qiáng)，同相軸較光滑，呈高頻、連續(xù)特征，遠(yuǎn)道疊加剖面的反射振幅比近道略有增強(qiáng)，但與氣層相比，不明顯。
 
3.3 在道集剖面上特征
    須六段氣層底的反射在疊前道集上的特征主要表現(xiàn)為：在小偏移距內(nèi)，反射振幅較弱，但隨著炮檢(入射角)的增大振幅明顯增強(qiáng)，但由于受致密砂巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)等因素影響，在道集上常出現(xiàn)同相軸對不齊、上下錯(cuò)開、伴有復(fù)波和低頻等現(xiàn)象(見圖4)。主要水層或含氣水層井的井點(diǎn)及其井旁道疊前其中心點(diǎn)道集，經(jīng)過分析表明，須六段水層或含氣水層在疊前道集上的特征主要表現(xiàn)為：在小偏移距內(nèi)，水層的反射振幅與氣層反射相比明顯強(qiáng)，其反射振幅隨著炮檢距(入射角)的增大也增強(qiáng)，但沒有氣層增強(qiáng)那么明顯，另外，從小偏移距到大偏移距，水層反射在道集上比較光滑、視頻率較高(見圖5)。
 
4 AVO屬性反演
   根據(jù)Shuey的二階Zoeppritz近似方程，在動(dòng)校正后的共中心點(diǎn)道集上，對每個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)反射振幅隨入射角的變化進(jìn)行直線擬合，可以得到AVO的屬性參數(shù)：P、G、P與G的和、差以及P與G的積等。
    通過實(shí)際資料的AVO屬性剖面反演與鉆井結(jié)果的綜合分析對比，認(rèn)識(shí)到在上述5種AVO屬性剖面中，擬泊松比剖面(P+G)和梯度剖面(G)能很好地指示須六段儲(chǔ)層的含氣性，含氣處都表現(xiàn)為強(qiáng)振幅，且反演結(jié)果與實(shí)際鉆井結(jié)果非常吻合(見圖6、7)，該方法是AVO疊前道集分析和近遠(yuǎn)道疊加剖面對比氣層預(yù)測方法的有效補(bǔ)充，可以進(jìn)一步提高須六段氣層的預(yù)測精度。
5 結(jié)束語
    1) 儲(chǔ)層巖石物性分析和正演模型研究在AVO技術(shù)中占有十分重要的位置。在此分析基礎(chǔ)上，通過對實(shí)際資料近遠(yuǎn)道疊加剖面振幅變化特征對比分析和疊前道集分析，總結(jié)出須六段氣層和水層的AVO響應(yīng)特征和檢測方法。
    2) 利用疊前道集資料進(jìn)行擬泊松比反演和AVO梯度反演，反演結(jié)果能很好地指示儲(chǔ)層的含氣性，該方法是AVO道集分析和近遠(yuǎn)道疊加對比氣層預(yù)測方法的有效補(bǔ)充?？蛇M(jìn)一步提高須六段氣層的預(yù)測精度。
參考文獻(xiàn)
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(本文作者：包世海1 范文芳1 黨領(lǐng)群2 陳勝1 李琛1 1.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院；2.中國石油渤海鉆探工程公司蘇里格第五項(xiàng)目部)