莺歌海盆地D气田气层连续性检测方法与应用研究*

马光克 刘 巍 陈殿远 张合斌 邓海东

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司 广东湛江 524057）

莺歌海盆地D气田气层连续性检测方法与应用研究*

马光克 刘 巍 陈殿远 张合斌 邓海东

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司 广东湛江 524057）

南海莺歌海盆地D气田莺歌海组主要为临滨—滨外沉积环境，泥流冲沟发育，纵向上岩性组合复杂，出现若干岩性“亮点”，平面上储层非均质性强，气层横向分布不连续，给油气检测带来了很大困难。提出一种扩展AVO流体检测技术，即将AVO属性与岩石物理分析确定的流体敏感弹性参数关联起来，构建出对流体敏感的AVO指示因子属性，利用该属性来刻画有效储层和泥冲沟的分布特征，进而识别岩性、开展烃类检测与储层预测。理论模型验证与实际应用效果表明，AVO流体指示因子与含水饱和度曲线对应关系最好，对流体最为敏感。与叠前反演技术相比，由于该技术无须建模，不存在模型化效应，因而横向分辨率更高；与常规AVO属性分析技术相比，本文技术得到的剖面信噪比更高，含水背景能量受到压制，异常多解性大幅降低，可以很好地识别真假“亮点”和表征气层连续性。

扩展AVO分析；流体指示因子；烃类检测；莺歌海盆地

南海莺歌海盆地D气田主体位于泥底辟形成的短轴背斜构造，主要目的层新近系莺歌海组为临滨—滨外沉积环境，以砂坝、滩砂极细粒石英砂岩为主，具有中高孔、中低渗特点。一方面，由于沉积环境比较复杂，加之泥流冲沟十分发育，冲切深度和充填岩性又各不相同，导致主要目的层段纵向上岩性组合复杂，反射特征各异，出现若干岩性“亮点”；另一方面，由于平面上储层非均质性强，砂岩和泥岩、泥质粉砂岩相间，导致气层横向分布不连续，给油气检测带来了很大困难。

油气检测的方法很多，有基于叠前反演的泊松阻尼因子法，基于频变AVO方法，还有基于弹性反演的Russell流体因子估算和纵横波模量估算法等［1-4］。为了检测和表征莺歌海盆地D气田莺歌海组气层不连续性，识别岩性“亮点”和气层“亮点”，笔者提出了扩展AVO流体检测技术，通过构建适合工区地震地质条件和流体特征的AVO属性组合，增加砂岩与泥岩、气层与水层的区分度，从而提高了AVO属性剖面信噪比，降低了异常多解性。

1 扩展AVO流体检测技术方法原理

AVO属性分析是气层检测主要技术之一［5-6］，但存在异常背景杂乱、多解性强和砂泥、气水区分度低等问题。为了改善AVO属性分析技术的应用效果，许多地球物理学家相继提出了将弹性属性与AVO技术相结合的理论和方法［7-11］。

根据Whitcombe等［10］，扩展弹性阻抗EEI是入射角χ的函数，计算公式为

式（1）～（4）中：AI为声波阻抗；GI为梯度阻抗；VP、VS分别为纵波速度、横波速度；ρ为密度；θ为入射角；χ为旋转角。

扩展弹性阻抗所对应的反射系数R可表示为

式（5）经整理可以变为

式（5）～（7）中：A为截距；B为梯度。式（6）～（7）在几何平面上可以理解为坐标旋转。

式（1）和式（6）的重要应用价值是：当通过测井岩石物理分析得到EEI的某个角度对地层流体最为敏感时，利用该角度通过式（6）可以得到对流体最敏感的AVO属性。

在实际应用中，首先对式（1）取对数，即

利用式（8）计算出测井EEI曲线，再与自然伽马曲线或含水饱和度解释曲线进行互相关运算，可得到最大相关时所对应的旋转角度，称之为岩性因子角或流体因子角。将岩性因子角或流体因子角分别代入式（6），即可得到对岩性或流体最敏感的扩展AVO属性，称为AVO岩性指示因子或AVO流体指示因子。

2 理论模型验证

根据实际测井资料制作AVO正演模型，对AVO流体指示因子的流体区分能力进行验证。首先从正演模型中分别提取截距A，A+B和AVO流体指示因子属性，插在记录中的测井曲线为含水饱和度曲线，如图1所示。由图1可以看出：难以从截距A属性中的强弱变化或波峰波谷关系中找到与含水饱和度曲线的良好对应关系；在A+B属性中，气层顶部对应强波谷，气层底部对应强波峰，但气层上部含水地层的能量没有被充分压制；在流体指示因子属性中，气层的顶、底分别对应强波谷与强波峰，且气层上部含水地层的能量被明显压制，流体指示因子与含水饱和度曲线对应关系最好，表明本文提出的AVO流体指示因子对流体最为敏感。

图1 不同AVO属性流体区分能力对比Fig.1 Contrast of fluid discrimination capabilities of different AVO attributes

3 在莺歌海盆地的应用效果分析

在对莺歌海盆地D气田叠前道集数据进行道集优化处理后，采用扩展AVO属性分析技术识别真假亮点、检测气层分布，落实有效储层和泥冲沟分布特征，表征气层连续性，取得了很好的应用效果。

D气田A1井目的层段流体因子角为4°，且弹性阻抗与含水饱和度相关系数高达0.88（图2）；过A1井含水饱和度曲线与流体因子曲线在3个气层位置对应关系良好（图3）。

图2 莺歌海盆地D气田A1井不同旋转角度下弹性阻扰与含水饱和度的相关系数Fig.2 Correlation coefficent of elastic impedance and water saturation under different rotation angle of Well A1 in D gas field，Yinggehai basin

图3 莺歌海盆地D气田过A1井含水饱和度与流体因子曲线对比Fig.3 Contrast of water saturation and fluid factor curves through Well A1 in D gas field，Yinggehai basin

图4 莺歌海盆地D气田常规AVO碳烃指示因子（A×B）剖面Fig.4 Profile of conventional AVO hydrocarbon indicator factor（A×B）in D gas field，Yinggehai basin

D气田常规AVO碳烃指示因子（A×B）剖面（图4）显示，气层异常不明显，断续分布，剖面信噪比很低。D气田常规AVO拟泊松比（A+B）剖面（图5）显示，气层位置虽有异常存在，但剖面信噪比低，异常分布比较杂乱，若干地方出现假异常。D气田扩展AVO流体检测剖面（图6）显示，气层位置异常更加明显，剖面信噪比高，异常连续分布，几乎没有假异常。

D气田地震剖面上的许多假“亮点”在扩展AVO流体检测剖面上踪迹全无，疑似受泥冲沟冲刷但还没有断开的气层在扩展AVO流体检测剖面上明显断开（图7）。

如图8所示，D气田目的层地震振幅切片上许多非气层亮点在扩展AVO流体检测数据体切片上几乎全部消失；扩展AVO流体检测数据体切片上气层分布位置异常非常清晰，气层不连续处明显断开，与实钻结果吻合。

图5 莺歌海盆地D气田常规AVO拟泊松比（A+B）剖面Fig.5 Profile of conventional AVO Pseudo Poisson ratio（A+B）in D gas field，Yinggehai basin

图6 莺歌海盆地D气田扩展AVO流体检测剖面Fig.6 Profile of extended AVO fluid detection in D gas field，Yinggehai basin

图7 莺歌海盆地D气田IL2624测线地震叠加剖面和扩展AVO流体检测剖面对比Fig.7 Contrast of IL2624 seismic stacked section and extended AVO fluid detection section in D gas field，Yinggehai basin

图8 莺歌海盆地D气田目的层气组地震振幅和扩展AVO流体检测数据体切片对比Fig.8 Contrast of seismic amplitude and extended AVO fluid detection data slices in target gas stratum in D gas field，Yinggehai basin

4 结论

1）针对莺歌海盆地莺歌海组复杂岩性组合导致的岩性“亮点”与平面储层非均质性问题，提出了一种扩展AVO流体检测技术，即将AVO属性与岩石物理分析确定的流体敏感弹性参数关联起来，构建出对流体最敏感的AVO指示因子属性，利用该属性来刻画有效储层和泥冲沟的分布特征，进而识别岩性，开展烃类检测和储层预测。

2）理论模型验证表明，AVO流体指示因子与含水饱和度曲线对应关系最好，对流体最为敏感。实际应用效果表明，与叠前弹性反演技术相比，由于扩展AVO属性分析技术除了构建因子角时需要用到测井曲线外，无需具体测井曲线参与计算，不存在模型化问题，因而横向分辨率更高；与常规AVO属性分析技术相比，扩展AVO属性分析技术得到的剖面信噪比更高，含水背景能量受到压制，异常多解性大幅降低。本文提出的扩展AVO属性分析技术可以将岩性引起的假亮点与油气引起的真亮点很好地区分开，在识别真假亮点、检测气层分布和落实气层连续性方面具有明显的技术优势，值得推广应用。

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Gas reservoir continuity detection method and its application in D gas field of Yinggehai basin，South China Sea

MA Guangke LIU Wei CHEN Dianyuan ZHANG Hebin DENG Haidong
（Zhanjiang Branch of CNOOC Ltd.，Zhanjiang，Guangdong524057，China）

Yinggehai Formation of D gas field in Yinggehai basin of South China Sea is mainly of nearshoreoffshore sedimentary environments in which mud gullies develop and lithology association is complex vertically with some lithology“bright spots”.The reservoir heterogeneity is strong and gas distribution is not continuous horizontally，which cause great difficulty to hydrocarbon detection.An extended AVO fluid detection technology is proposed，which correlates the AVO attributes with fluid-sensitive elastic parameters determined by petrophysical analysis.Then fluid-sensitive AVO indicator attributes are built，which can be used to depict distribution characteristics of the effective reservoir and the mud gullies，and then to identify lithology and carry out hydrocarbon detection and reservoir prediction.Theoretical model verification and practical application results show that AVO fluid indicators are best corresponded with water saturation curve and most sensitive to fluid.Compared with pre-stack inversion technology，the proposed technology has no need to model，so there is no modeling effect and the horizontal resolution is higher.Compared with the conventional AVO attribute analysis technology，the cross-section signal-noise ratio obtained by this technology is higher，the water background energy is suppressed and the abnormality is greatly reduced，which can well identify the“bright spot”and characterize gas reservoir continuity.

extended AVO analysis；fluid indicator；hydrocarbon detection；Yinggehai basin

马光克，刘巍，陈殿远，等.莺歌海盆地D气田气层连续性检测方法与应用研究［J］.中国海上油气，2017，29（6）：61-66.

MA Guangke，LIU Wei，CHEN Dianyuan，et al.Gas reservoir continuity detection method and its application in D gas field of Yinggehai basin，South China Sea［J］.China Offshore Oil and Gas，2017，29（6）：61-66.

TE132.1+4

A

1673-1506（2017）06-0061-06

10.11935/j.issn.1673-1506.2017.06.007

*中国海洋石油总公司“十二五”科技重大项目“海上在生产油气田挖潜增效技术研究（编号：CNOOC-KJ 125 ZDXM 06 LTD）”部分研究成果。

马光克，男，高级工程师，长期从事海上油气田勘探与开发地球物理研究工作。地址：广东省湛江市坡头区南油二区商业楼附楼（邮编：524057）。E-mail：magk＠cnooc.com.cn。

2017-05-27改回日期：2017-08-07

（编辑：张喜林）