AVO檢測方法在廣安氣田須六段氣層的應用

摘 要

摘要：為了搞清楚儲層含流體性質、指導四川盆地廣安氣田開發(fā)井位的部署，在已鉆井儲層巖石物理分析和模型正演研究的基礎上，通過對實際地震資料近、遠道疊加剖面振幅變化特征的對
摘要：為了搞清楚儲層含流體性質、指導四川盆地廣安氣田開發(fā)井位的部署，在已鉆井儲層巖石物理分析和模型正演研究的基礎上，通過對實際地震資料近、遠道疊加剖面振幅變化特征的對比和疊前道集分析，結合AVO屬性反演剖面，總結出了廣安氣田上三疊統(tǒng)須六段儲層含氣的典型特征：①低密度和低泊松比；②在共中心點道集上反射振幅隨炮檢距的增大而增強；③遠道疊加剖面上的振幅明顯比近道振幅強；④AVO屬性剖面上表現為強振幅。并預測出上述地區(qū)的氣水分布關系，指出了該區(qū)的天然氣富集區(qū)帶，經多批開發(fā)井鉆探結果證實，該方法對須六段氣層及氣水層分布的預測符合率在80%以上，為指導下一步開發(fā)井(特別是水平井)的部署提供了依據。
關鍵詞：廣安氣田；晚三疊世；儲集層；AVO；正演；模型；檢測；井位
0 引言
廣安氣田屬構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，儲層厚度介于10～40m，儲層縱橫向非均質較強，以孔隙型儲層為主。氣水關系較復雜，目前未見到統(tǒng)一的氣水界面，顯示出構造-巖性油氣藏特征。由于巖性氣藏的復雜性，地震儲層預測工作顯得尤其重要。筆者應用AVO分析技術對須家河組六段進行了氣層檢測，經多批開發(fā)井鉆探結果證實，該方法對須六段氣層及水層分布的預測符合率在80%以上，為指導下一步開發(fā)井(特別是水平井)的部署提供了有效的預測方法。
1 巖石物理分析
巖石物理參數分析和正演模型研究是AVO方法進行烴類檢測的基礎。通過研究區(qū)內已鉆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分析(表1)和不同參數之間的交匯統(tǒng)計分析(圖1)。結果表明，須六段儲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方法有效地預測須家河組儲層的含氣性。
表1 須六段不同巖層地震參數統(tǒng)計表
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行層位準確標定的基礎上[1]，通過選擇合適的井，分析不同巖性、物性、流體性質及厚度等因素對地震響應特征的影響情況，總結出典型的反射模式，用于指導儲層含氣性解釋[2～4]。
    通過氣層厚度變化對反射特征影響的模型研究表明，氣層厚度大時振幅強，其反射能與上下層分開，氣層變薄后振幅變弱或無反射、有時其反射與須六段底部泥巖出現復合波現象；而水層表現為中強振幅、高頻、連續(xù)較強反射。
    在進行AVO道集正演模擬時，采用的是Zoepprittz方程。模擬范圍：偏移距0～4000m，道數20，子波為30Hz、零相位、長度100ms的Ricker理論子波。
    針對廣安地區(qū)須六段儲層流體的不同性質，分別選擇廣安115(工業(yè)氣層)、廣安105(水層)、廣安5(干層)3種不同儲層類型的井進行AVO正演模擬，研究它們的AVO響應特征。
    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方程計算出的中心點道集，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系，從圖中可以看出，須六段氣層的AVO響應特征非常明顯，在共中心點道集上氣層的反射振幅隨炮檢距的增大明顯增強。
 
    另外，當須六段儲層為水層時，其振幅隨炮距的增大略有增強(水層普遍含少量氣)，但不明顯，而且高頻、連續(xù)；當須六段儲層為干層時，其地震反射振幅較弱，沒有AVO響應特征。
3 實際資料分析
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為中-中強振幅，但橫向上強弱變化明顯，不連續(xù)、不光滑、低頻、復波，同相軸常出現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，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為弱-空白反射。
3.2 在近遠道疊加剖面上特征
    圖3是過廣51(工業(yè)氣井)和廣安002-H7(水井)的一條近道和遠道疊加剖面對比圖，從圖中看出，須六段氣層底的反射在遠道疊加剖面上的振幅明顯比近道疊加剖面振幅強，近道疊加剖面主要表現為中-中弱振幅、較連續(xù)，而遠道振幅較強，但橫向上振幅強弱變化明顯，有時呈低頻、復波特征；反射軸時常出現上下起伏、零亂等反射特征。水層在近道疊加剖面和遠道疊加剖面上反射振幅都較強，同相軸較光滑，呈高頻、連續(xù)特征，遠道疊加剖面的反射振幅比近道略有增強，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為：在小偏移距內，反射振幅較弱，但隨著炮檢(入射角)的增大振幅明顯增強，但由于受致密砂巖儲層非均質性強等因素影響，在道集上常出現同相軸對不齊、上下錯開、伴有復波和低頻等現象(見圖4)。主要水層或含氣水層井的井點及其井旁道疊前其中心點道集，經過分析表明，須六段水層或含氣水層在疊前道集上的特征主要表現為：在小偏移距內，水層的反射振幅與氣層反射相比明顯強，其反射振幅隨著炮檢距(入射角)的增大也增強，但沒有氣層增強那么明顯，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Shuey的二階Zoeppritz近似方程，在動校正后的共中心點道集上，對每個時間采樣點反射振幅隨入射角的變化進行直線擬合，可以得到AVO的屬性參數：P、G、P與G的和、差以及P與G的積等。
    通過實際資料的AVO屬性剖面反演與鉆井結果的綜合分析對比，認識到在上述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層的含氣性，含氣處都表現為強振幅，且反演結果與實際鉆井結果非常吻合(見圖6、7)，該方法是AVO疊前道集分析和近遠道疊加剖面對比氣層預測方法的有效補充，可以進一步提高須六段氣層的預測精度。
5 結束語
    1) 儲層巖石物性分析和正演模型研究在AVO技術中占有十分重要的位置。在此分析基礎上，通過對實際資料近遠道疊加剖面振幅變化特征對比分析和疊前道集分析，總結出須六段氣層和水層的AVO響應特征和檢測方法。
    2) 利用疊前道集資料進行擬泊松比反演和AVO梯度反演，反演結果能很好地指示儲層的含氣性，該方法是AVO道集分析和近遠道疊加對比氣層預測方法的有效補充。可進一步提高須六段氣層的預測精度。
參考文獻
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(本文作者：包世海1 范文芳1 黨領群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目部)