AVO属性在致密砂岩储层流体检测中的应用

巫芙蓉 李亚林 王聃 陈浩凡 姚明伟

1.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 2.长江大学地球科学学院

AVO属性在致密砂岩储层流体检测中的应用

巫芙蓉1李亚林1王聃1陈浩凡1姚明伟2

1.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 2.长江大学地球科学学院

四川盆地WD区块低平构造上的WD7井在上三叠统须家河组二段获工业性气流并稳产了20多年,证实了该区具有巨大的勘探潜力。然而,依据该井地震响应模式相继钻探的WD8井、WD11井等测试产水,给后续钻探井位的部署带来了不确定性因素。因此,对该区砂岩储层的气水预测显得尤为重要。为此,利用流体替换、AVO正演模拟方法,提取了多种AVO属性,通过3种AVO属性分析,认识到截距＊梯度属性可以区分须二段上部薄砂岩储层的含水和含气特征。进而采用三维叠前时间偏移获得的高质量CRP道集,提取截距＊梯度属性数据体,预测了须二段上部致密砂岩储层的含气区分布,并提交了2口建议井位,经钻井检验,预测结果与实钻吻合。该方法对类似地区致密砂岩储层的气水识别具有一定的指导意义。

地震勘探 AVO 流体替换技术 气水识别 致密砂岩 储集层 四川盆地

1 地质背景

四川盆地蜀南WD区块上三叠统须家河组二段岩性为砂岩、泥岩互层,主要目的层为须二段上部的砂岩,埋深介于2 000～2 100 m,砂岩储层单层厚度为1～5 m,累计厚度介于10～20 m。储层孔隙度主要分布于8%～10%之间;渗透率一般介于0.1～0.5 mD,属于典型的低孔隙、低渗透、致密砂岩储层[1-4]。须二段上部砂岩顶界与须三段泥岩接触,底界与须二段内部的一套8～10 m厚的页岩直接接触(图1)。

本项目工作开展前该区共钻遇目的层4口井,4口探井基本上均能钻遇储层(孔隙度大于8%),但砂岩储层的含流体性质差异较大,1口井获工业气流,2口井测试产水,1口井测试干层。2口产水井构造海拔位置均高于气井。构造的高低关系无法解释该区块气、水井分布的原因。振幅、频率、吸收系数等叠后地震动力学信息,均无法表征4口井的含气性差异。

由于WD区块部署了高覆盖次数的宽方位三维地震,最大偏移距2 922 m,目的层最大入射角接近30°左右,为在该区块开展AVO属性来对该区气水分布情况进行预测奠定了基础。

图1 研究区储层电性变化特征图

2 流体替换及AVO正演模拟

通过一种含流体饱和岩石的弹性参数,利用Biot-Gassmann方程,计算另外一种含流体饱和岩石的弹性参数,从而分析不同流体性质对弹性参数的影响,这就是流体替换技术。

研究区仅WD8井有阵列声波测井,纵波、横波、密度资料齐全,为了了解该区不同流体性质对弹性参数、地震响应特征的影响,采用流体替换方法对WD8井深度2 000～2 020 m段上部储层进行流体替换,分别将目的层段替换成含水饱和度为100%、85%、65%、45%、25%、5%的流体。

表1 AVO属性变化表

利用上述流体替换结果,采用Zoeprlitizz方程,进行AVO动校道集的正演模拟(图2)。储层对应图中所示的黄色段。从定性分析来看,无论是储层顶界还是储层底界振幅(绝对值)均随着偏移距增大而增大。

图2 WD8井AVO正演道集图

3 AVO属性分析

3.1 梯度分析

对储层顶界的振幅进行拾取,其结果见图2。可以看出:上部储层含流体后,振幅(绝对值)均随偏移距增加而增大,但振幅变化的幅度有所不同,含气比含水振幅增加的幅度更大。

对AVO正演道集提取梯度属性,其梯度属性值变化见表1。储层含气后梯度(振幅变化率)比储层含水后高55%～97%,显然梯度属性可以区分气水层。从表1中还可以看出:梯度变化虽然对气层、水层敏感,但对含气饱和度的大小不敏感。

3.2 P-G属性交会分析(截距—梯度交会分析)

图3是WD8井正演模拟道集的P-G交会分析结果,其中右边小图中橙色和红色区就是建立的气层顶、底识别模版。图3中WD8井储层段在CDP1—CDP5含水饱和度为100%、CDP6—CDP10含水饱和度为85%,以此类推每5个CDP点含水饱和度减小20%,至CDP26—CDP30储层段含水饱和度降至5%。P-G交会分析结果表明:含气层与水层可以通过P-G交会分析加以识别,但5%～45%含气饱和度的储层与含气65%～85%的储层之间的P-G差异很小。

图3 WD8井不同含水饱和度模型图

3.3 P＊G分析(截距＊梯度属性分析)

图4是WD8井正演模拟道集的P＊G属性剖面,剖面下方为储层顶界的P＊G值,随着含水饱和度的降低,P＊G值逐渐升高,具体P＊G的变化见表1,气层P＊G绝对值大于水层,储层含气后P＊G比储层含水后高150%～200%,显然P＊G属性相对于梯度属性对气水层更为敏感。与梯度属性一样,5%～ 45%含气饱和度的储层与含气饱和度65%～85%的储层之间P＊G的差异很小。

图4 WD8井AVO正演模拟获得的P＊G剖面图

4 流体检测

模型正演结果表明:梯度属性、P-G属性交会分析、P＊G属性可以区分气层、水层,但P＊G属性是区分WD区块气层、水层的最佳属性。

对WD区块宽方位三维地震资料进行了保真叠前处理,获得了高质量的CRP道集,在此基础上进行AVO处理,提取了P＊G属性,利用该属性可以判别储层的含气性,P＊G属性值大区(红色)是含气概率高值区。图5是分别截取了井附近的须二段储层P＊G平面分布图,图中暖色调代表P＊G值大,指示可能的有利含气区分布,WD7井(气井)位于P＊G相对高值的红色区域内,WD8井、WD11井(水井)、WD2井(干井)位于P＊G相对中低值区域内,该属性很好地解释了4口井的含气性差异。下一步钻探目标可以根据预测结果在红色区域进行布井,建议井J1井和J2井均位于P＊G相对高值的红色区域,经钻井检验,2口井分别获得8.2×104m3/d、92×104m3/d的工业气流。

图5 P＊G属性平面分布图

5 结束语

充分利用叠前AVO属性信息,可以解决叠后方法所不能解决的气水识别问题,预测含气有利分布区,降低致密砂岩储层的勘探风险。但是笔者认为AVO属性的应用好坏与地震资料的保真处理密切相关。另外,笔者仅对气层、水层的检测工作进行了研究,但该方法对含气饱和度的大小不敏感,下一步还需要研究分析对含气饱和度大小敏感的属性。

[1]巫芙蓉,邓雁,梁虹,等.川南河包场构造须二段有效储层地震预测[J].天然气工业,2007,27(6):52-53.

[2]巫芙蓉,李亚林,王玉雪,等.储层裂缝发育带的地震综合预测[J].天然气工业,2006,26(11):49-51.

[3]陈国民,刘全稳,徐剑良,等.蜀南地区须家河组天然气赋存地质条件[J].天然气工业,2006,26(1):40-42.

[4]魏国齐,杨威,金惠,等,四川盆地上三叠统有利储层展布与勘探方向[J].天然气工业,2010,30(1):11-14.

(修改回稿日期 2011-03-09 编辑 韩晓渝)

10.3787/j.issn.1000-0976.2011.05.013

巫芙蓉等.AVO属性在致密砂岩储层流体检测中的应用.天然气工业,2011,31(5):55-57.

巫芙蓉,女,1971年生,高级工程师,硕士;主要从事于储层和地震解释方法研究工作。地址:(610213)四川省成都市双流县华阳大道一段1号。电话:(028)85608216。E-mail:wufurong_sc@cnpc.com.cn