应用地震反演技术寻找有利储层——以泌阳凹陷中南部地区为例

刘振东 (中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074)

陈 萍,吴官生 (河南油田分公司石油勘探开发研究院,河南南阳473132)

应用地震反演技术寻找有利储层
——以泌阳凹陷中南部地区为例

刘振东 (中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074)

陈 萍,吴官生 (河南油田分公司石油勘探开发研究院,河南南阳473132)

介绍了储层预测的基本原理和应用实例,应用储层预测软件,将地震、地质、测井有机结合起来,互相补充,互相验证,对泌阳凹陷核桃园组地层进行了稀疏脉冲波阻抗反演;针对砂岩、泥岩和白云岩的阻抗进行统计和分析,预测了砂岩的展布特征;指出了有利的成藏区带。

稀疏脉冲波阻抗反演;储层预测;有利相带;泌阳凹陷

泌阳凹陷是我国东部地区南襄盆地中的一个小型凹陷,其基底属于秦岭褶皱带的褶皱基底,为卷入秦岭造山带的前三叠纪变质-褶皱变形地层及花岗岩。新生代由于受南部北西西向的唐河-栗园断裂和东部北东向的泌阳-栗园断裂的共同作用,形成了南陡北缓的扇形箕状断陷盆地。凹陷总面积1000km2,有效勘探面积800km2,中、新生界沉积岩厚度达8000m,其中油源岩的最大厚度为2200m。自下而上由玉皇顶组、大仓房组、核桃园组和廖庄组组成。其中,核桃园组是湖盆相对稳定沉积时期,以较深湖相的泥岩、砂岩及白云岩沉积为主,是凹陷油气勘探的主要目的层系。根据凹陷的古构造地貌特征和现今构造格局,可以将其划分为3个带:南部陡坡带、中部深凹带和北部斜坡带。

泌阳凹陷中部深凹区是生油中心,它控制着整个盆地的油气分布;核桃园组是泌阳凹陷主要的生油与储集岩段;以核三段为主,核二段次之。南部陡坡带物源丰富,由于构造坡度大,分选差,多为砂砾岩扇体沉积;北部三角洲前缘及其远端的前积层和浊积扇可进入深凹区,易形成低位扇体和砂岩透镜体等多种类型的岩性圈闭[1]。这些圈闭与生油区油源直接接触形成十分有利的岩性油气藏。但砂体在空间上如何展布?如何继续深化该区的勘探?是目前泌阳凹陷中南部地区勘探亟待解决的问题。要解决上述问题,仅仅依靠已钻井资料和常规的地震相研究手段难度较大,必须开展储层预测研究。笔者的研究思路是:根据三维地震数据体、岩性和测井资料、地质研究成果,运用地震反演技术对研究区块目的层进行精细解剖,精细认识研究区有利砂体的分布[2],预测有利勘探目标。

1 地震反演原理及方法

地震反演是利用地表地震观测地震资料,以已知地质规律和钻井、测井资料为约束,对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程。地球物理反演的一般方法是先对地球物理过程引进一些假设,构造一个猜想的地球物理模型(或地下地层模型),然后求该模型的响应[3];再根据它与实际的观测数据集的差异修改模型参数,直至模型响应最佳地拟合观测数据为止;最后得到一个从给定的观测数据中重构出的合适的地球物理模型,从而较好地确定地下介质的物理参数。

1.1 合成地震记录的制作

在地震剖面上准确地识别所研究储层的反射层位是储层横向预测的前提与基础,地质-地震层位的标定,通常是借助于合成记录来完成的。反演采用提取地震子波制作合成记录,这样增加了合成记录与剖面的相关性(图1)。提取子波时要注意子波长度太长不好,一般为100ms左右;子波时窗不能太小,至少是子波长度的3倍以上,以目的层段提取最佳。子波与多口井拟合较好的子波更可靠,子波形状规则、旁瓣小,最后将多口井的子波进行比较,剔除不谐调的子波后求取一个平均子波参与以后的计算。

用多条连井剖面进行检测[4],直到标志层与井分层符合好,修改完善低频模型的创建才算完毕。

1.2 建立初始模型

模型的建立是反演工作的基础,对于地震反演,它的作用是提供一个准确的背景速度(低频分量模型)。时深关系正确才能使地震解释结果与地质分层一致,才能得到一个好的框架模型。正确细致的框架模型加上好的井资料和子波才能产生一个好的波阻抗模型,如图2所示。

1.3 约束稀疏脉冲反演波阻抗

它假设反射系数是由一系列大的反射系数叠加在高斯分布的小反射系数的背景上构成[5]的。在地质上这种假设有其合理性,大的反射系数相当与不整合面或主要的岩性界面。具体做法是,从地震道中根据稀疏的原则抽取反射系数,与子波褶积后生成合成地震记录,利用合成地震记录与原始地震道的残差修改反射系数,得到新的更密一些的反射系数序列,再做合成记录。如此迭代,得到一个能最佳逼近原始地震道的反射系数序列[6],最终得到反演波阻抗数据体。

2 有利相带预测

通过对泌阳凹陷叠后三维地震资料应用地震反演技术,把界面型的地震资料转换成岩层型的测井资料,使其能与钻井、测井直接对比,以岩层为单元进行地质解释,充分发挥地震在横向上资料分辨率高的优势,研究储层特征的空间变化。首先利用测井约束反演技术得到的波阻抗剖面,对砂体标定后进行了追踪预测(图3);然后在波阻抗体中对解释的层位提取其属性,从而得到全区波阻抗平面图(图4)。从解释的波阻抗平面图上反映出砂体展布具有较明显的分带,物源来自北部侯庄砂体和东南部砂砾岩体2个物源。

3 应用效果分析

通过对已钻探井分析,在东部陡坡带构造高部位的泌170井、泌292井未见到良好油气显示,而较低部位的下2井和新下15井均有良好油气显示,认为砂体可能太靠近根部,物性差,在向凹陷方向的低部位可能存在物性较好的砂砾岩体,为此开展了一系列沉积微相研究及储层预测。结合井资料综合分析认为,研究区砂体发育,断鼻构造保存完好,砂体与构造具有良好配置,是油气聚集的有利场所。解释了低部位含油而高部位不含油的状况,相继部署探井5口,进一步扩大了研究区带的储量规模。

4 结 论

l)岩性圈闭识别是多学科综合研究技术,一定要做好地质、测井、地震资料之间匹配工作。

2)测井资料的正确性对反演结果影响很大,因此对井资料的应用要分析、检查,对井曲线可通过专业测井处理软件进行漂移、井壁垮塌等校正方可使用。

3)反演精度主要取决于初始模型与实际地质情况的符合程度,因此需要有地质理论基础做指导。

[1]邹才能,张颖.油气勘探开发实用地震新技术[M].北京:石油工业出版社,2002.

[2]杨道庆,林社卿,罗家群.泌阳凹陷隐蔽油气藏类型及分布规律[J].地球科学,2001,26(增刊):43～49.

[3]李庆忠.走向精确勘探的道路[M].北京:石油工业出版社,1993.

[4]常炳章,王艳,辛利波.分频反演技术在泌阳凹陷井楼-高庄地区的应用[J].石油天然气学报,2008,30(2):463～465.

[5]吕双兵,张秀丽.测井约束地震反演技术分析与应用[J].石油天然气学报,2009,31(1):207～209.

[6]孙耀毕.地震弹性反演技术及其在泌阳凹陷油气勘探中的应用[J].石油天然气学报,2008,30(4):92～95.

[编辑] 苏开科

P631.44

A

1000-9752(2010)01-0275-03

2009-12-09

刘振东(1968-),男,1990年大学毕业,高级工程师,博士生,现主要从事地震资料处理解释和综合研究工作。