准噶尔盆地玛湖西斜坡优质砂砾岩储层叠前地震预测研究与应用

陈勇，贺陆明，程志国，唐建华

（中石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所，新疆 乌鲁木齐 830013）

准噶尔盆地玛湖西斜坡优质砂砾岩储层叠前地震预测研究与应用

陈勇，贺陆明，程志国，唐建华

（中石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所，新疆 乌鲁木齐 830013）

玛湖西斜坡是新疆油田近年来规模增储的重要领域，有利储层岩性为下三叠统百口泉组灰色、灰绿色砂砾岩。常规叠后反演对具有复杂波阻抗特征的储层难以有效区分，单井储层产量差异大，储层类型需进一步评价。通过研究区岩石物理分析表明，纵横波速度比与波阻抗交汇能较好地区分储层与非储层，可对储层进行分类评价。本次研究依托玛西1井高密度三维OVT域处理叠前道集，开展叠前弹性参数反演，预测储层空间展布特征。结果表明，预测与实钻井吻合较好，反映研究区储层空间分布特征刻画和对储层的分类评价，可为勘探部署提供依据。

玛湖西斜坡；岩石物理分析；叠前弹性参数；储层预测

地震反演是储层预测的关键技术之一，常规叠后、叠前反演不能充分地刻画复杂储层和油气藏，是因围岩与储层阻抗差异小或地震资料有限频宽的限制造成[1-2]。

准噶尔盆地玛湖西斜坡石油地质条件优越，目的层百口泉深度大，有利砂层纵向叠置，厚度薄（10~ 15 m）。以往常规地震资料频带窄，高频信息少，深层主频较低，三维叠后储层反演砂泥岩阻抗叠置，难以区分岩性；常规资料叠前反演利用纵横波速度比可区分岩性，但分辨率有限。因此，分辨率高、振幅保真的地震资料是实现叠前储层预测的关键。本次研究依托玛西1井高密度三维，在资料处理过程中采取高密度地震资料针对性处理思路，尤其是OVT域处理效果较好。地震资料高频端有效频带拓宽约15Hz，有利于三叠系不整合尖灭特征的刻画和薄层砂体识别。OVT域处理叠前地震道集数据中，振幅随偏移距和方位角变化信息具较高的振幅保真度，为叠前开展砂砾岩优质储层识别和预测奠定了坚实的基础[3]。

在高分辨率、高保真叠前道集基础上，结合岩石物理分析，明确储层敏感弹性参数，开展研究区地质建模并进行井约束稀疏脉冲叠前反演，极大地提高了反演精度，同时结合地震属性、储层厚度定量描述等技术，实现储层空间描述及分类评价。

1 区域地质概况

研究区位于玛湖凹陷西斜坡，玛湖凹陷是准噶尔盆地中央坳陷最北的二级构造单元，为生烃中心。区域构造上西斜坡区为南东倾向的单斜，玛西斜坡构造被一系列NW向走滑断裂控制，从二叠系至侏罗系均有发育，断裂为油气纵向运移的有效通道。

玛西斜坡区三叠系百口泉组为扇三角洲沉积，平面上划分为扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相、滨浅湖亚相。纵向上划分为一段、二段和三段，一段以灰色、灰绿色砂质细砾岩为主，局部发育褐色砂质中砾岩、含砾泥岩、泥质粉砂岩；二段下部为褐色泥质细-中砾岩，中部以灰色、灰绿色砂质细砾岩为主，夹褐色含砾泥岩，上部为薄互层状灰色砂砾岩与褐色泥岩，百口泉组三段以褐色泥岩为主，夹薄层灰色含砾砂岩、泥质粉砂岩，含油层主要分布在百一段和百二段（图1）。

区域沉积研究表明，玛西斜坡百口泉组沉积为湖进体系域，砂体呈退积叠置样式。主力储层为扇三角洲前缘亚相灰色、灰绿色砂砾岩，储层孔隙度6.2%~16.4%，平均9.5%，渗透率0.02~694 μm2，平均1.2 μm2，属低孔、低渗储层。油气显示活跃，压裂后获一定产能，但单井储层产量差异大。

百口泉组含油性与储层物性密切相关，物性主要受沉积相带控制。如何利用地震资料准确预测相带边界及有利岩性目标是玛西斜坡区勘探面临的难点。岩石物理分析表明，叠前弹性参数能有效区分岩性及储层，因此，通过OVT域处理的高分辨率、高保真道集，开展叠前反演储层预测，解决清晰刻画储层空间分布特征及实现对储层的分类评价问题。

图1 三叠系百口泉组综合柱状图Fig.1 Comprehensive column of Triassic Baikouquan formation

2 研究流程及技术关键

首先对研究区重点井开展岩石物理特征分析，优选岩性敏感的岩石物理参数，建立岩性识别量版，结合物性、含油气性对有利岩性（储层）开展分类评价，确定各类储层弹性参数特征。在此基础上，开展叠前同时反演，从井点出发，井间以地震数据为约束，解释层位为控制面，通过不断叠代等方法，反演出阻抗、纵横波、密度等弹性数据体[4-7]，并赋予地质含义，实现对储层及储层类型的定量化解释。

本次研究技术关键主要体现在两个方面：一是精细的储层弹性参数分析及评价。建立储层测井综合分类与叠前弹性参数间的关系，实现利用弹性参数对砂砾岩储层的分类识别，为地震预测提供储层预测机理和预测策略；二是砂砾岩优质储层的定量描述技术。利用地震弹性参数，在识别储层和非储层基础上，进一步识别优质储层，并对优质储层厚度进行定量化预测，为勘探目标优选提供技术支持。

2.1 储层弹性参数分类及评价技术

优选研究区关键井开展测井曲线预处理与环境校正，开展百口泉组岩石物理分析，波阻抗和Vp/Vs交会图（图2）。利用纵横波速度比区分岩性，泥岩Vp/Vs大于1.82，Vp/Vs在1.75~1.82为杂色砂砾岩，灰色、灰绿色砂砾岩Vp/Vs小于1.75。

研究区有效储层岩性为灰色、灰绿色砂砾岩，杂色砂砾岩基本无产能。通过纵横波速度比确定有利岩性边界，结合波阻抗将灰色、灰绿色砂砾岩储层分为3类：Ⅰ类储层（Vp/Vs<1.75，阻抗<10 250）；Ⅱ类储层(Vp/Vs<1.75，10 250<阻抗<11 000)；Ⅲ类储层(Vp/Vs<1.75，11 000<阻抗)；波阻抗越低，储层物性越好，产量越高。

图2 研究区百口泉组波阻抗与Vp/Vs交会图Fig.2 Crossplot of wave impedance andVp/Vs in Baikouquan formation1.泥岩；2.杂色砂砾岩；3.灰色、灰绿色砂砾岩

2.2 叠前同时反演技术

叠前反演技术是一项集测井、岩石物理、地震数据叠前偏移处理、地震数据体反演等为一体的综合性技术。以岩石物理为桥梁，以AVO技术为理论基础，通过对测井岩石物理模拟和角道集叠加数据体反演[7-13]，实现对储层的预测，进一步实现对储层物性、含油气的描述。

2.2.1 分角度叠加

常规资料处理的动校正道集记录中，道与道间是炮检距函数，为便于观测和分析地震反射振幅随入射角的变化，往往将固定炮检距道记录转换成固定入射角道集记录。

叠前反演计算时间据CRP道集最大炮检距，及角道集目的层范围，基于叠前动校正道集本次叠加出3个角道集偏移数据，近角道集0°~10°；中角道集10°~20°；远角道集20°~30°，用于Jason叠前反演中初始地震资料的输入。

2.2.2 合成记录标定与子波提取

首先分析地震资料的主频、相位、极性等参数，研究区地震资料有效频带在8~50 Hz，主频约30 Hz。通过雷克子波对工区内所有井进行大时窗合成记录，然后微调，对应波组关系提取井旁道子波，用井旁道子波做合成记录并微调，提取井旁道子波，该过程需反复进行，直到子波与合成记录满意为止。精细的合成记录标定是保障反演精度的重要环节。

对不同分角度叠加数据，上述步骤需重复几次。每个角道集叠加数据分别提取子波，各角道集叠加数据体间的振幅、频率、相位等可通过子波反映出，反演时角度子波可作数据体间的均衡。随角度的增大，子波振幅减弱，频率降低。这些子波用于同步反演时，依赖偏移距的带宽、振幅调谐效应等被自动补偿。

2.2.3 地质建模

地质模型建立过程中，采用信息融合技术可将地质、测井、地震等多元地学信息统一到同一模型上，实现各类信息在模型空间上的有机融合，提高反演信息使用量、信息匹配精度和反演结果置信度。建模时需考虑多种沉积模式（超覆、退覆、剥蚀和尖灭等）约束，采用地震分形技术和地震波形相干技术内插法，建立复杂储层初始地质模型。该模型完全保留了储层构造、沉积和地层学横向上的变化特征（通过地震波形变化）[8-13]。与叠后反演不同，叠前反演中建立了纵波阻抗（Pimp）、纵横波速度比（Vp/Vs）和密度（Den）多弹性参数的地质模型。

3 应用效果

据储层岩石物理弹性参数特征，结合叠前反演成果，开展钻井验证分析。实钻录井表明（图3上），AIH1井百一段中部发育一套灰绿色、荧光砂砾岩，总厚度近20 m，单层最大厚度10 m；百二段中下部发育一套灰色荧光砂砾岩，单层最大厚度14 m，中上部灰色砂砾岩与褐色泥岩互层；MA18井百一段中下部发育一套灰色荧光砂砾岩，单层最大厚度24 m，百二段上下各发育1套储层，单层最大厚度16 m；MA6井百一段中下部、百二段中部及百三段底部至下而上发育3套灰色砂砾岩，叠前反演预测成果与已知井储层具较好对应关系。纵横波速度比剖面表明（图3下），红色代表低纵横波速度比，AIH1井的3套储层、MA18井的3套储层、MA6井的3套储层在反演成果上均有准确刻画。从储层厚度上看，纵向上识别精度较高，AIH1井百三段中部灰色泥质粉砂岩总厚度6 m，叠前反演剖面具响应特征。通过全工区已知井验证，吻合度达90%以上。AIH1井百一段储层试油日产29.82 m3；MA18百一段试油日产33.23 m3；MA6百一段、百二段试油均获6方工业油流。纵横波速度比越低，含油气概率越大，与试油成果吻合。钻井及叠前地震预测剖面显示，优质储层主要分布在百一段、百二段。纵向上多期次，横向上叠置关系清晰。各井间储层变化特征明显，反映百口泉组水进退积沉积规律整体与沉积特征相符。

图3 过AIH1-MA18-MA6连井对比剖面（上）及过AIH1-MA18-MA6连井Vp/Vs剖面（下）Fig.3 Comparison profile cross well AIH1-well MA18-well MA6(a)and Vp/Vs profile cross well AIH1-well MA18-well MA6

从区域沉积相研究成果出发，结合百口泉组一段Vp/ Vs平面图可知（图4），BAI64-BAI75井区及工区西北为扇三角洲平原沉积，储层物性差。AIH2-BAI65井为浅湖相，Vp/Vs值较高，泥岩发育。东部为扇三角洲前缘沉积，发育优质储层。依托叠前反演成果，开展优质储层厚度定量计算描述，MA18-MA6井区及MA18井以北区域优质储层厚度大，靠近AIH2井厚度变小，与已知井、沉积相特征有较好对应关系。

图4 百口泉组一段Vp/Vs平面图Fig.4 Vp/Vs plan of the first segment of Baikouquan formation1.完钻井；2.部署井

在确定有利储层基础上，结合波阻抗储层分类标准及砂体厚度，对有利储层进行分类评价。MA18井南部及西部为低阻抗，为Ⅰ类储层；AIH1井及以南区域表现为中阻抗，为Ⅱ类储层；MA6井及以北区域阻抗较高，为Ⅲ类储层。通过对储层精细刻画及评价分类，圈定3类储层有利分布区（图5），部署上钻3口预探井，AIH5井百三段储层目前试油，3.0~5.0 mm油嘴试产最高日产8.18 m3，AIH6井百二段储层试油2.5 mm油嘴日产13.19 m3，AIH013井百一段储层试油2.5 mm油嘴日产15.36 m3，叠前反演取得较好预测效果。

图5 百口泉组砂砾岩有利储层分类评价图Fig.5 Evolution map of favourable reservoir classification from glutenite in Baikouquan formation（图例同图4）

4 认识

（1）高密度三维基于OVT域处理的叠前道集具较高的分辨率及保真性，是叠前储层预测精度的保障。岩石物理弹性参数分析是反演中的重要环节，优选敏感的多弹性参数，可实现定量化区分岩性和储层，及对储层的分类评价。

（2）玛西斜坡区有利储层主要分布在工区东部，储层岩性为灰色、灰绿色砂砾岩，为扇三角洲前缘沉积，结合波阻抗储层分类及砂体厚度可划分为3类：MA18井南部及西部为Ⅰ类储层；AIH1井及以南区域为Ⅱ类储层；MA6井及以北区域为Ⅲ类储层。

（3）叠前反演储层预测技术在准噶尔盆地玛北斜坡区、玛西斜坡区取得较好应用效果。工作流程及思路较完善，将逐步在玛南斜坡、玛东斜坡区推广应用。

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The Research and Application of Prestack Seismic Prediction in High Quality Glutenite Reservoir in the western Mahu Slope of Junggar Basin

Chen Yong,He Luming,Cheng Zhiguo,Tang Jianhua
(Institute of Geophysics,Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company, PetroChina,Urumqi,Xinjiang,830013,China)

The western Mahu Slope is an important area for increasing reserves in Xinjiang oilfield in recent years.The main reservoir lithology is gray、gray-green glutenite in Triassic Baikouquan formation.Conventional inversion method for complex impedance characteristics of the reservoir is difficult to distinguish effectively,at the same time,the single well production difference greatly,the reservoir types need to be evaluated.Through rock physics analysis in study area, the crossplot of P-wave and S-wave velocity ratio and impedance can distinguish between reservoir and non reservoir, and carry out the classification and evaluation of reservoir,the study is based on prestack gathers of OVT domain,MaXi1 3D.Carry out prestack elastic parameter inversion and predict reservoir spatial distribution.The results show that the predicted results are in good agreement with the real drilling,the spatial distribution of reservoir and the classification of reservoir are also accomplished,and the basis for the exploration deployment is provided.

The western Mahu Slope;Rock physical analysis;Prestack elastic parameter;Reservoir prediction

1000-8845(2016)02-291-06

P631.4

A

项目资助：油气勘探股份公司重大专项（新疆大庆）资助

2015-04-13;

2015-06-10;作者E-mail：xjcy@petrochina.com.cn

陈勇(1982-)，男，河南信阳人，工程师，2005年毕业于江汉石油学院物探专业，从事地震储层预测研究工作