韩兴刚 李 娜 李小锋 于占海 许珍萍 罗建宁
(1.长庆油田分公司苏里格气田研究中心,西安 710018;2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,西安 710018;3.北京师范大学地理科学学部资源学院,北京 100875)
如何经济有效地开发低渗透油气藏已成为世界共同关注的难题。本次研究基于储层沉积学、层序地层学以及地震沉积学等基础理论[1-3],运用精细气藏描述技术,分析总结储集砂体特征,对气藏三维地震进行精细构造解释,达到储层预测的勘探目标。主要应用的技术手段包括地震属性分析技术[4-8]、主组分分析、相关性分析、地球物理反演[9-14]。
目前中国陆地已勘探的最大的致密性砂岩气田——苏里格气田,从构造上来说其位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西北侧。研究区苏6区块位于苏里格气田中部。目前区内完钻井299口,北部三维地震区约256 km2。靶区目的气层集中分布于下二叠统下石盒子组的盒八上段(H8上)和盒八下段(H8下),以及山西组的山一段(SHAN1)。其中,盒八下段为主力气层,为一套粗粒河道沉积砂体,岩性主要为砾质中—粗砂岩,气藏类型为岩性气藏。
常规层位标定、层位与断层解释、速度分析及构造成图被称为三维地震精细构造解释的四大步骤。精细构造解释是地震解释工作中的重中之重[1],随着三维地震勘探技术及数据处理方法的发展,构造解释技术已经取得了长足发展。
确定地层在地震反射剖面上的准确位置和地震响应特征是层位标定的目的,也是构造解释和储层预测的基础和关键。首先完成对标准反射层的标定,进而完成砂组的标定;在进行连井地层划分对比时,参考电测曲线,特别是声波时差曲线,分析反射界面是否具有台阶,同时针对具体问题进行具体分析。为了保证地震资料的高清分辨率,采用连片处理后的三维地震数据,对苏6区块三维资料做频谱分析,结果表明:在目的层范围内,地震资料有效信号的频谱范围在75 Hz以内,主频为 20~40 Hz,能满足解释工作的需要。
通过反复试验对比,利用多道统计子波制作的合成记录与井旁地震道的相关性最好。参数设置为子波长度150 ms,主频30 Hz,其精度满足地震解释研究需要。采用“三级标定法”进行井震标定,标定过程中关键点包括:测井分层、测井曲线处理、速度参照。
速度参照以单井VSP的速度作为参考,兼顾本地区的平均速度。初次标定时,其约束条件为钻井地质分层和区域性的标志层;在初次标定的基础上,利用测井解释结果和DT、SP、GR、RT、MILI等测井曲线进行二次标定,修改时-深关系,重复操作此过程,直到井旁道和合成记录匹配程度最优。可以根据相关系数的提高来确定标定的精度。标定结果如图1所示。
图1 合成地震记录
针对苏6区块三维工区采用全三维综合解释技术,利用软件平台强大的三维可视化功能,采用提取垂直地震剖面、切割连井任意线、获取时间切片等技术手段,对目标层位进行三维(自动/手动)追踪解释,在一定程度上提高了层位解释的精度、准确度与解释效率。
为了能够精确解释各层位,采用了所有的地质分层数据,并对沉积特征在地震剖面上的反映进行了研究。在进行构造解释时,首先确定断裂系统,然后填充地质层位,将“切片识走向,剖面看倾向,共同明产状”作为精细解释的基本原则。通过地震解释可以获取目的层的时间域构造,从而为深度域构造的获得作铺垫。
以地震资料处理中获得的地震偏移(DMO)速度为基础,建立三维速度场,对时间域解释数据和平均速度数据采用相同的网格进行网格化,将时间网格与速度网格相乘,得到深度网格,再经过滤波等处理,最终得到各反射层构造图。苏6区块三维地震勘探区,有构造低点,也有构造高点,构造呈东北高西南低的趋势较明显。
地震资料岩性解释和复杂储层预测常用的动力学参数包括反射波振幅特征,其可以较好地反映地震波能量的变动,涉及的具体属性包括均方根振幅(RMS)、平均绝对振幅、振幅比等。其中,均方根振幅和平均绝对振幅出现的研究频率较高。本次研究选择均方根振幅、平均能量对苏6 区块H8下段进行砂体预测(见图2)。
图2 苏6区块H8下段均方根振幅及平均能量属性平面分布图
图2a中的红色、黄色代表能量较强,其对应的储层砂体发育较好;蓝色、绿色代表能量较差,表示该处储层发育较差。与平均能量属性比对,均方根振幅属性对河道不敏感。在图2b中,平均能量属性预测的砂体发育区域与均方根振幅属性所反映的一致,图中黄色表示河道发育。
对于河流相的研究,本次研究采用瞬时频率和瞬时相位属性。从图3a可以看出通过H8下段瞬时频率属性平面分布图可以明显识别河道边界,图中黄色边界表示河道发育。图3b为瞬时相位属性平面分布图,黑色边界表示河道发育。通过对比图3a和图3b,发现对于河道的识别,瞬时相位效果优于瞬时频率。
地震储层预测技术是预测储层分布的重要方法,主要包括地震属性分析技术、波阻抗反演技术、烃类检测技术、时频分析技术等[15]。本次研究侧重于河道识别,主要应用了振幅属性、复地震道属性与体属性分析。
综合利用地震、测井、岩心数据,进行储层反演预测,得到苏6区块目的层段波阻抗反演体,并提取沿层标准偏差(STD)属性切片,并将其与砂厚图进行比对。比对结果表示,预测砂体与砂厚图基本一致,可以达到预测目的。综上所述,储层反演技术可以进行有利储集砂体的预测,达到指导后期勘探开发的目的。
图3 苏6区块H8下段瞬时频率及相位属性平面分布图
(1) 通过对属性进行对比分析,认为对于苏6区块三维地震区,可以选择均方根、平均能量、瞬时相位3种属性进行储层与河流相分析。
(2) 储层反演结果表明,苏6区块有利砂体主要集中在H8下段,其连续性较差。储层反演结果与砂厚图对应较好,可以为后续的勘探开发提供理论指导。
(3) 在接下来的工作中,可以继续开展属性和反演研究,提取相干体、蚂蚁体、气烟囱等对地层界面变化较敏感的属性体;选取对砂泥敏感的属性,进行地质统计学反演,有条件时可以进行叠前反演。