潜江凹陷蚌湖向斜周缘岩性油藏识别技术及效果

张水山，张三元，周红艳，易小芹

潜江凹陷蚌湖向斜周缘岩性油藏识别技术及效果

张水山1，张三元2，周红艳1，易小芹1

（1.中国石化江汉油田分公司物探研究院，武汉430000；2.中国石化江汉油田分公司，湖北潜江433124）

潜江凹陷蚌湖向斜周缘为典型的内陆盐湖沉积，油气资源丰富，是岩性油藏勘探的有利地区。该区纵向上岩性组合复杂，横向砂体变化快，砂岩储层与非储层的波阻抗值相近，应用地震属性分析和叠后波阻抗反演等方法难以准确识别储层。通过多年的攻关研究，提出了以高保真叠前偏移地震资料为基础，以叠前同步密度反演为核心的相控储层预测技术，并重点介绍了叠前同步密度反演中的横波速度估算、叠加角度的划分及流体检测等关键技术。勘探实践表明这些技术是可行的，能有效地识别岩性圈闭，具有较好的推广应用前景。

叠前时间偏移；叠前同步反演；横波预测；角度叠加；密度预测；流体检测

0 引言

江汉盆地潜江凹陷蚌湖向斜周缘是岩性油藏勘探的有利区域，经过十几年的勘探实践，先后发现了广北、严河等岩性油藏。2000年冬在该区实施了江汉油田第一块高分辨率三维地震资料采集，其CDP网格密度为25 m×25 m，覆盖次数为20次，2001年对其进行了叠后时间偏移处理，地震资料主频为60 Hz，这是该区首块针对岩性油藏勘探采集和处理的高分辨率地震资料。

蚌湖向斜是潜江凹陷主要的生油洼陷，自下而上沉积了白垩系渔洋组，古近系沙市组、新沟嘴组、荆沙组、潜江组和荆河镇组，新近系广华寺组以及第四系平原组等地层。潜江组为该区主要的含油层系，具有明显的多韵律和复韵律地层结构［1］，陆源碎屑机械沉积和盐湖化学沉积显著交替，自下而上可划分为潜四段、潜三段、潜二段及潜一段4个层段。其中潜三段和潜四段暗色泥质烃源岩以蚌湖向斜为中心呈环带状分布，均已达到成熟—高成熟阶段，且厚度大，类型好，石油转化率高，构成该区主要的烃源层。蚌湖向斜周缘岩性油藏类型为小型砂岩上倾尖灭型和滩坝型岩性油藏，主要分布于潜三段3油组（Eq33）、潜三段4油组（Eq34）和潜四段0中油组（Eq40z）等油气运聚组合中。由于沉积了巨厚的湖相盐韵律层，盐岩的塑性流动和上拱，使箕状断陷古地貌进一步复杂化［2-3］，从而增加了该区储层预测的难度，主要体现在以下几个方面：①受江汉盐湖盆地特殊地质条件的制约，岩性种类多（砂岩、泥岩及油浸泥岩），各岩性速度、密度及波阻抗关系复杂，砂、泥岩层速度重叠严重，波阻抗部分重叠，且泥膏岩的发育使得储层预测难度变得更大；②岩性组合关系复杂，单纯依靠地震属性特征寻找有利储层存在较大的多解性；③纵波阻抗很难区分岩性，纵横波速度比和横波阻抗也不能有效地识别储层。通过一系列岩石物性交会（图1）发现，叠前弹性参数中的密度可以有效识别储层，因此有必要开展叠前密度反演。

图1 蚌湖向斜周缘Eq341油组岩性分析散点图Fig.1Scatter diagram of lithologies of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

针对上述难点，应用以叠前地震反演为核心的相控储层预测技术，在对不同岩性组合地震响应特征进行系统研究的基础上，重点对叠前同步反演技术进行攻关，得到可信度较高的叠前密度反演结果，应用该结果可以较好地识别储层。

1 储层识别方法

蚌湖向斜周缘受潜北断层活动和盐隆的双重影响，整体为一个东南高北西低的箕状凹陷，且北西方向坡度陡，向南东方向逐渐变缓。在斜坡地区，沉积物在斜坡带上逐层上超，有利于古斜坡背景上岩性油藏的形成［4］。通过综合运用多种具有针对性的技术和方法，对该区开展了储层预测研究。

1.1 高保真叠前偏移地震资料处理技术

为了满足岩性油藏勘探中识别薄砂体的需求，需要对地震资料进行针对性的目标处理。通过叠前偏移精细处理，得到高信噪比、高保真度和高分辨率的地震资料，并确保叠前道集拉平，CRP道集具有较高品质。因此，针对性地采用了层析静校正、地表一致性剩余静校正、叠前保真去噪、反Q处理、地表一致性反褶积及叠前处理等技术，对蚌湖向斜周缘的地震资料进行了重新处理，得到了较高品质的地震资料及CRP道集，为下步岩性圈闭的识别奠定了基础。

蚌湖向斜周缘Eq34油组1砂组（Eq341）位于Eq34油组顶部，是水介质处于淡化期向咸化期过渡的阶段［5］。针对该目的层段，在精细解释的基础上，编制了相应的古地貌和地震相图（图2）。图2（a）中有3个明显的红色低洼带，分别为过H73井向东南方向延伸、过G66井向西南方向延伸至G38-10井附近以及过G36井向南延伸的沟槽，这些局部低洼带可能发育河道，是Eq341砂组的有利发育区；G38-6井和广华断层上升盘G38井附近存在的局部古地貌高点应是滩坝砂发育的有利区。

经G38-6井实际钻井标定，目的层段Eq341砂组上部为5套盐韵律层。采用地震波形分类方法，结合钻井资料得到研究区地震沉积微相平面图［图2（b）］。从图2（b）可看出，Eq341砂组存在2个典型的相带，东南角G69井区虽然表现为强反射复合波，但实际为盐岩和泥膏岩发育区，其余地区为砂泥岩发育区。

1.3 储层的地震响应特征分析

蚌湖向斜周缘岩性组合类型多样，不同的岩性组合具有相似的地震响应。应用正演模型分析方法研究了砂岩厚度及其出现的位置、泥岩和泥膏岩的厚度对地震波振幅和波形特征的影响。此外，通过分析振幅随砂岩厚度的变化和地震反射特征的差异，研究了该区Eq341砂组不同的岩性组合及其地震响应模式，并建立了Eq341砂组的地震识别模版来初步识别储层与非储层。

1.4 叠前同步反演研究

叠前同步反演以包含丰富地下信息的叠前道集为主要资料，以地质和测井资料为约束，同步反演出纵、横波阻抗和密度等参数。为提高叠前反演的精度，要做好以下2个方面的研究。

1.4.1 横波速度估算

氮气吹扫仪MD200-1，杭州奥盛仪器有限公司；气相色谱-质谱联用仪（GC/MS）7890A-5975C，美国Agilent公司；闻香仪ODP2，德国Gerstel公司；气相色谱仪（GC）6890N，美国Agilent公司。

横波速度是岩石物理分析的重要参数，也是叠前同步反演不可缺少的基础数据［6］，但在实际生产中，横波资料较少，因此必须进行横波速度估算。岩石物理横波速度估算的技术流程［7］为：①利用岩石物理实测参数和测井数据计算得到岩石弹性参数；②由岩石弹性参数计算得到纵、横波速度；③利用实测纵波速度与计算的纵波速度进行误差分析；④调整计算参数，循环迭代计算，选取最佳计算参数；⑤估算横波速度。

通过对岩石中的各种矿物组成、孔隙大小及流体的研究，建立了泥质砂岩的有效介质模型，再结合流体替换模型，对研究区具有实测横波资料的G38-6井进行了横波速度估算。对比结果（图3）表明，估算的横波速度与实测速度吻合程度较高。

1.4.2 叠加角度的划分

在对地震资料进行保幅叠前时间偏移后，需要建立角度道集将地震数据的偏移数据体转化为角度数据体，从而以多个角度道集叠加数据体代替叠前地震资料作为输入来实现叠前弹性反演［7］。

图2 蚌湖向斜周缘Eq341油组古地貌（a）和地震相（b）Fig.2Palaeogeomorphic map（a）and seismic facies（b）of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

图3 蚌湖向斜周缘G38-6井实测横波速度与估算横波速度对比Fig.3Comparison between measured shear wave velocity and estimated shear wave velocity of G38-6 well in the periphery of Banghu Syncline

角度道集叠加资料是基于目的层估算出来的，因此，角度的确定既要考虑划分的地震叠加子体能够明显反映目的层振幅的变化，还要考虑划分的叠加子体个数及角度范围能够提高子波以及反演结果的稳定性，并提供较高的反演分辨率。在研究区对叠加角度范围的选择和划分个数方面进行了大量实验，最终将原始角度道集划分为3个叠加数据体（4°～12°，12°～20°，20°～27°）。通过叠前同步反演，获得纵波阻抗（ZP）、横波阻抗（ZS）和密度（ρ）这3个数据体。

图4（a）为研究区连井密度反演剖面，图中绿色代表砂岩。从图4（a）可以看出：G38-10井、G38-6井及G69井的反演结果与测井解释结果相符，砂体的剖面展布特征较为合理，而且砂体容易追踪识别。G38-4-5井和G25-1井是验证叠前反演效果的井，其中G38-4-5井预测砂岩厚度为5 m，实钻砂岩厚度为3.6 m，误差率为28%，G25-1井预测为泥岩，实钻结果也是泥岩，误差率为0。由此表明，密度反演预测的储层有效分布范围具有一定的可靠性。

图4（b）为从Eq341砂组提取的密度沿层平面图。图中蓝、绿色为低密度砂岩分布区，红、黄色为高密度泥岩分布区，储层展布范围显现清楚。

图4 蚌湖向斜周缘Eq341砂组连井密度反演剖面（a）及沿层密度平面图（b）Fig.4Well-tie density inversion section（a）and density（b）of Eq341sand group in the periphery of Banghu Syncline

1.5 流体检测研究

不同频率成分的地震波在岩层中传播时的衰减不同，且岩层中孔隙的存在增强了这种衰减。地层含油气后对地震波的吸收衰减增强，特别是高频成分，其响应特征为吸收系数增大、地震波主频降低、有效带宽减小以及高频能量相对降低等［8］。当地层有流体时，频谱为异常高值，说明地震波频谱可以反映地层岩性的变化［9］。

根据蚌湖向斜周缘Eq341砂组2条连井频谱剖面［图5（a）］和流体检测平面属性图（图5（b）］得出：G404井目的层段钻遇干砂，G38X-4井钻遇泥岩，频谱剖面上没有异常；G36井和H27-1井目的层段实钻为厚水层，G43-1井目的层段实钻为油层，油水层在地震剖面和属性图上无法区分。频谱剖面上G43-1井的高频能量值比G36井略低，表现出地层含油气后高频成分的衰减，说明利用地震波的频谱来研究地层所含流体的性质是可行的。实际钻井证实流体检测对储层识别具有一定的指导意义。

图5 蚌湖向斜周缘连井频谱剖面（a）和流体检测平面图（b）Fig.5Well-tie spectrum section（a）and fluid detection（b）in the periphery of Banghu Syncline

2 实际效果分析

蚌湖向斜周缘Eq341砂组单层厚度一般为3～8 m，个别砂层达到了24 m。应用对该区总结的地震识别模版，结合密度反演，在广华断层上升盘发现了滩坝岩性圈闭群（图6）。结合地震属性异常分析和密度反演平面特征，在研究区优选了G53井以北岩性圈闭，部署并钻探了G531滚动探井。该井在Eq341砂组钻遇10.4 m油层，以5 mm油嘴自喷获日产15 t工业油流。随后钻探的G531-1井和G531-5井在Eq341砂组分别钻遇4 m和15.6 m油层，其中G531-5井试油以3 mm油嘴自喷获日产19.9 t高产工业油流。随后部署的G38-11，G531-2和G531-7C井均获成功，该区累计生产原油1.3万t，取得了较好的滚动勘探效果。

图6 蚌湖向斜周缘滩坝砂体剖面特征（a）及平面预测图（b）Fig.6Profile characteristics（a）and plane prediction diagram（b）of shoal body in the periphery of Banghu Syncline

3 结束语

（1）潜江凹陷蚌湖向斜周缘盐湖沉积的岩性种类多，组合复杂，经多年攻关研究，形成的以高保真叠前偏移地震资料为基础，以叠前同步密度反演为核心的相控储层预测技术是可行的，其推广应用将对深化老区岩性油藏勘探发挥重要作用。

（2）高品质的三维地震资料是岩性油藏勘探的基础，因此，应针对性地开展满足储层预测要求的目标处理，处理解释一体化思路应贯穿资料处理的全过程。

（3）通过岩石物理分析来确定识别储层的敏感属性是储层预测的关键，利用地震相、古地貌与钻井资料紧密结合可以宏观把握不同类型砂体的展布规律。

［1］戴世昭.江汉盐湖盆地石油地质［M］.北京：石油工业出版社，1997：23-46.

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［4］郑有恒.江汉盆地潜江凹陷潜江组岩性油藏勘探方向及对策［J］.石油试验地质，2010，32（4）：330-333.

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（本文编辑：王会玲）

Lithologic reservoir exploration and effect in the periphery of Banghu Syncline,Qianjiang Sag

ZHANG Shuishan1，ZHANG Sanyuan2，ZHOU Hongyan1，YI Xiaoqin1
（1.Geophysical Research Institute of Jianghan Oilfield Company，Sinopec，Wuhan 430000，China；2.Jianghan Oilfield Company，Sinopec，Qianjiang 433124，Hubei，China）

The Banghu Syncline in Qianjiang Sag with abundant oil and gas resources is a typical inland lake by salt deposit.It is the favorable area for lithologic reservoir exploration.Because of complex vertical lithology combination, quickly lateral change of sand bodies,impedance of reservoir and non reservoir laminated obviously,it is difficult to identify the reservoir just by seismic attribute analysis and post-stack acoustic impedance inversion.Through many years of research,this paper put forward facies controlled reservoir prediction technology with high-fidelity pre-stack migration seismic data as a foundation,and the pre-stack simultaneous inversion of density as the core,and discussed the key technologies in pre-stack simultaneous inversion of density such as shear wave velocity estimation,stacked angels division and fluid detection.Practice proved that these exploration techniques are feasible,and they could be effectivelyusedtoidentifylithologictrapsandhavegreatapplicationprospects.

pre-stack time migration；pre-stack simultaneous inversion；S-wave prediction；angle stack；density prediction；fluid detection

P631.4

：A

2014-02-05；

2014-05-12

中国石化股份公司科研项目“盐湖盆地复杂岩性油藏滚动勘探开发技术研究”（编号：2014050）资助

张水山（1964-），男，高级工程师，主要从事地震资料解释、储层预测及油藏描述方面的研究工作。地址：（430000）湖北省武汉市硚口区古田二路汇丰企业总部5栋A座物探研究院。E-mail：zhangss.jhyt@sinopec.com。

1673-8926（2014）05-0086-05