泊松阻抗属性分析方法在琼东南盆地X构造目标区储层预测中的应用

牛 聪 刘春成 刘志斌 张益明 何 峰 张 文 王志红 解吉高

（中海油研究总院）

泊松阻抗属性分析方法在琼东南盆地X构造目标区储层预测中的应用

牛 聪 刘春成 刘志斌 张益明 何 峰 张 文 王志红 解吉高

（中海油研究总院）

针对琼东南盆地储层预测中利用单一的常规纵波阻抗和弹性参数均不能识别目标区储层的难点，选用了泊松阻抗属性分析方法，该方法融合了泊松比和密度2种属性信息，对高孔隙度砂岩和含气砂岩具有较强的分辨能力。利用该方法对琼东南盆地X构造目标区油气层的空间展布进行了分析，预测了高孔隙度砂体的分布范围，其预测结果得到了钻井证实。

泊松阻抗属性分析 储层预测 X构造 琼东南盆地

已有的钻探成果证实，琼东南盆地三亚组富含油气，陵水组有较好的油气显示[1－2]。对研究区X1井和X2井的钻后评价发现，该区岩石物理特征规律不统一，测井解释岩性多为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和细砂岩，井段整体物性不好，部分层段含钙，阻抗较高。综合分析认为，琼东南盆地主力气层埋深大（5080～5200 m），在不同层段、不同深度上储层（砂岩）与围岩（泥岩）的阻抗关系复杂，利用单一的常规

纵波阻抗和弹性参数纵横波速度比均不能区分岩性，难以严格区分水层、气层和含气层。因此，笔者针对琼东南盆地复杂的岩石物理条件，引入了泊松阻抗[3]（PI）这一新的地球物理属性，并利用这一新的属性分析方法对X构造目标区油气层的空间展布进行了分析，预测了高孔隙度砂体的分布范围。由于泊松阻抗是由纵波阻抗和横波阻抗通过坐标变换而得到的，即是把泊松比和密度两者的信息融入到单一的属性中，因此这种结合的新属性不仅具有泊松比和密度2种属性的特点，而且消除了泥岩背景的影响，所以对低密度、高孔隙度砂岩的检测具有更强的分辨能力。

1 X构造区石油地质条件简述

X构造区位于琼东南盆地东区松涛凸起东倾没端，是一个被帚状断裂复杂化的典型断鼻构造。在X构造周边已钻多口探井，均见到油气层或良好油气显示，其中X1井在三亚组发现了9.5 m气层和11.7 m差气层，X2井在三亚组发现了16.0 m差气层和在陵三段发现了56.6 m气层，这说明该区三亚组和陵水组均具有良好的成藏条件和较大的油气藏勘探潜力。

2 X构造区泊松阻抗求取及其特征

图1为X2井纵波阻抗随深度的变化关系，图2为X2井纵横波速度比随深度的变化关系。从图1、2可以看出，纵波阻抗和纵横波速度比在琼东南盆地X构造区不能区分岩性，孔隙度较高的气层（含水饱和度小于60%）和物性较好（孔隙度大于20%）的储层（图中红箭头所指）则表现为低阻抗和低纵横波速度比特征。

图1 X2井纵波阻抗与深度交会图

图2 X2井纵横波速度比与深度交会图

针对单一的纵波阻抗和弹性参数都不能反映该区岩性的问题，利用泊松阻抗的概念，得到了X2井纵横波阻抗交会图（图3），从图3可以看到，孔隙度较高的气层和高孔隙度砂体表现为低纵横波阻抗特征。拾取研究区泥岩段的纵横波速度，拟合泥岩段的岩性－流体趋势线（图3中红色直线，拟合公式为：PI＝1.16×SI＋3670，SI为横波阻抗），得到斜率即常数c值，该值使泥岩背景的vs（横波速度）与vp（纵波速度）曲线平行，这就使所得到的vσ（泊松速度）与速度和深度不相关，所以用c乘以vs与vp相减之后得到vσ。由于研究区泥岩段的vσ接近于常数，而其他岩性偏离这一常数背景，因此用泥岩标准化后的结果vσ与ρ（密度）相乘，即可得到泊松阻抗（PI）。

图3 X2井纵横波阻抗交会图

利用X2井的纵横波速度、密度和泊松比等数据构建该井泊松阻抗曲线（图4），反映了泊松阻抗这一属性对高孔隙度砂岩和含气砂岩具有较强的分辨能力。从图4可以看出，X2井5092～5114 m井段22 m气层表现为低泊松比、低含水饱和度和低泊松阻抗的特征。图5为X2井泊松阻抗和纵波阻抗的交会图，从图中可以看出，高孔隙度砂岩和含气层集中分布于泊松阻抗负值区（PI＜－1000），泥岩趋势线转换为PI＝0线，孔隙度相对比较低的砂岩和泥岩表现为相对较高的泊松阻抗值，利用泊松阻抗能很清晰地区分砂岩（高孔隙度部分）和泥岩。

3 应用效果评价

图6为反演得到的过X2井与目标井的泊松阻抗属性剖面。从图6可以看出，已钻遇的陵三段气层（气测解释厚度合计为8层56 m，平均孔隙度为15%）在剖面上有明显的异常反映，而已钻遇的物性较差砂岩在剖面上没有异常显示；该剖面上3400 ms处表现出的微小异常，其强度与实测气层相比较弱，表明其含气强度弱于上覆地层，这与测井解释的差气层（平均孔隙度为7%）相吻合。另外，在剖面上还可以看到目标井处具有与已知气层相似的异常特征。

图6 过X2井与目标井的泊松阻抗属性剖面图

图7为提取预测目标区的高孔隙度砂岩平面分布图，从图中可以看出，目标井与已钻井具有相同的异常特征，异常区整体分布于西北部，异常区分布与该区沉积研究1）认为的低位扇三角洲相一致，表明西北部物性整体好于东南部；叠合本区构造的等值线，可见目标区处存在构造特征，泊松阻抗属性异常与构造匹配较好。钻后综合分析认为，利用叠前反演求得的目标井泊松阻抗属性特征与测井解释结果基本吻合，泊松阻抗的异常强度反映了好储层的分布特征。

图7 过X2井与目标井的泊松阻抗属性平面图

4 结束语

在琼东南盆地X构造区的岩性识别中，使用纵横波阻抗、纵横波速度比属性的交会拟合了泊松阻抗属性，并利用该属性结合已有钻井成果，预测了目标区高孔隙度砂岩和含气储层的范围，其预测结果得到了之后钻井的证实，证明了泊松阻抗属性分析方法在复杂岩石物理条件下预测储层的可行性和有效性。

泊松阻抗属性分析方法的应用须要做好岩石物理交会分析，结合研究区的实际资料多方寻找反映岩性或流体的敏感参数；在储层与围岩密度和泊松比差异较小的情况下，使用泊松阻抗可以解决单一属性无法识别目标的问题。此外，泊松阻抗对岩性和流体的区分能力，取决于其值的选取要保证含油气区要偏离泥岩段的岩性－流体趋势线。

致谢：在项目的完成和论文的撰写中，得到了乔悦东、强芳青、张玉华、叶云飞、曹自强、焦振华、黄饶、韩刚、魏丹等人的大力支持与帮助，特致谢意！

[1] 李绪宣，李维新，张益明，等.琼东南盆地天然气成藏特征及地震识别技术[J].中国海上油气，2006，18（2）：79－86.

[2] 陶维祥，梁建设，吕建军.琼东南盆地BD19－2构造形成机理初步研究[J].中国海上油气（地质），2000，14（5）：315－319.

[3] QUAKENBUSH M，SHANG B，TUTTLE C.Poisson impedance[J].The Leading Edge，2006，25（2）：128－138.

An application of Poisson impedance attribute analysis in reservoir prediction for X structure target in Qiongdongnan basin

Niu Cong Liu Chuncheng Liu Zhibin Zhang Yiming He Feng Zhang Wen Wang Zhihong Xie Jigao
（CNOOC Research Institute，Beijing，100027）

Aiming at the difficulty that any single parameter of P－wave impedance and elasticity can＇t be used to identify reservoirs in Qiongdongnan basin，an attribute analysis of Poisson impedance has been selected.This method integrates two attribute information of Poisson ratio and density and has a higher resolution for porous sandstones and gas－bearing sandstones.For X structure target in Qiongdongnan basin，this method was applied to analyse the space distribution of hydrocarbon zones and porous sandbodies，and the prediction results were confirmed by drilling.

Poisson impedance attribute analysis；reservoir prediction；X structure；Qiongdongnan basin

牛聪，男，工程师，2006年毕业于成都理工大学信号处理专业，主要从事储层预测和油气检测方法研究与应用。地址：北京市东城区东直门外小街6号海油大厦勘探研究院（邮编：100027）。E－mail：niucong＠cnooc.com.cn。

2010－12－16改回日期：2011－06－01

（编辑：周雯雯）

1）中海油研究总院.地震储层和油气预测技术应用与发展.2010.