九龙山地区二叠系储层正演模拟

严双江 周路

摘 要：栖霞组是九龙山地区二叠系最为重要的气藏之一，近年来得到了快速的勘探开发。但由于该段横向非均质性强，同时受到地震分辨率不高及含气储层较薄等因素的影响，其储层地震地质响应特征不明确，严重影响了运用物探手段进行储层预测的效果。基于此，利用九龙山地区的井震资料，从储层模型正演的角度解析栖霞组地震地质响应特征，通过构建合理的地质模型进行正演模拟，明确栖霞组含气储层为弱振幅复波，围岩则为高频强振幅波峰。通过研究为利用九龙山地区气藏的地震地质特征进行储层预测提供了重要依据。

关键词：九龙山地区;栖霞组;正演模拟;属性分析

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）34-0-03

Forward Modeling of Permian Reservoir in Jiulongshan Area

YAN Shuangjiang ZHOU Lu

（Southwest Petroleum University， Chengdu Sichuan 610500）

Abstract： The Qixia formation is one of the most important permian gas reservoirs in the Jiulongshan area， which has been rapidly explored and developed in recent years， at the same time， it is affected by the low seismic resolution and the thin gas-bearing reservoir， and the characteristics of the seismic-geological response of the reservoir are not clear. In this paper， we use the well seismic data in Jiulongshan area to analyze the seismic geological response characteristics of the Qixia formation from the point of view of reservoir model forward modeling， it is clear that the gas bearing reservoir of the Qixia formation is a complex wave of weak amplitude， while the surrounding rock is a peak of high frequency and strong amplitude. This study provides an important basis for reservoir prediction by using the seismic geological characteristics of Jiulongshan gas reservoir.

Keywords： Jiulongshan area;Qixia formation;forward simulation;attribute analysis

1 引言

棲霞组是九龙山地区二叠系最为重要的气藏之一，该段储层埋藏较深，普遍在6 000 m左右，地震资料品质受深度因素影响，分辨率不高，有效频带较窄。该区域位于九龙山地区的米仓山台缘隆起带西南侧，紧邻米仓山山前断褶构造带，断层活动发育，并伴随栖霞组沉积经历多期规模不一的构造运动，使得栖霞组非均质性较强，导致该段储层的地震地质响应特征不显著，从而给本区的地球物理研究带来较大困难[1-3]。即便该区域栖霞组的地质条件较差，前人还是做了大量研究，为笔者提供了借鉴思路。笔者根据该区的井震资料，利用储层模型正演解析本区栖霞组储层的地震地质响应特征。首先，通过研究区的井震资料分析，选取合理的正演关键参数，为正演模拟奠定基础;其次，利用井震联合连井对比分析，构建合理的正演地质模型;最后，基于地质模型正演结果，结合属性分析，预测了研究区的储层平面展布。通过研究，明确了栖霞组储层的地震地质响应特征，为研究区储层的定性半定量预测提供了可靠的地质依据。

2 栖霞组储层特征

研究区内栖霞组与上覆地层呈整合接触，上覆地层为茅口组地层，其地层发育全，无剥蚀现象。栖霞组厚度较为稳定，为100～120 m，呈现由西北向东南逐渐增厚的特征。栖霞组与下伏梁山组呈整合接触，以梁山组顶部泥岩为分界线，构造形态特征较统一。

栖霞组根据岩性及电性特征分为栖一段和栖二段。栖一段岩性以层状深灰泥晶石灰岩为主，下部夹深灰色含泥石灰岩，底部为深灰色泥晶含泥石灰岩。栖二段岩性主要为块状灰、浅灰色泥-亮晶石灰岩[4]。

栖一段和栖二段呈整合接触，以栖一段和栖二段褐色石灰岩为分界，栖霞组发育白云岩储层，主要分布在栖二段，单层厚度较薄，累计厚度3～10 m，储层横向非均质性强。栖霞组地震整体表现为两谷夹一弱振幅复波的特征，栖霞组内部反射特征较复杂，波峰、波谷连续性较差，反射强度也不稳定。

栖霞组含气储层灰岩地层纵波速度为6 358 m/s，地震子波主频为35 Hz，波长是181 m。栖霞组地层厚度约为100 m，小于一个波长。如图1所示，由栖霞组地震剖面可知，栖霞组地层与上覆茅口组地层平行接触且成层性较好，与下伏地层接触关系也较为稳定，但可观察到栖霞组内部弱振幅复波在横向变化较大。分析认为，栖霞组内部地震反射特征主要与栖霞组含气储层有关。

3 正演模拟

结合钻井资料，对栖霞组储层以及围岩的物理参数进行分析。选取L17井为特征井，对栖霞组储层进行地震响应特征研究，并确定研究区内茅口组一段、栖二段、含气储层、栖一段和梁山组的地层纵波速度、岩石密度以及相应地层厚度。首先建立简易正演模型，探究栖霞组储层内部弱振幅复波的影响因素。

通过频谱分析，可知栖霞组地震主频为35 Hz，由测井资料得知（见表1）：茅口组地层纵波速度为5 883.87 m/s，栖霞组含气储层纵波速度为6 077.96 m/s，栖二段是一套层厚为60 m左右、地层纵波速度为6 358.41 m/s的泥晶石灰岩。栖一段是一段层厚为46 m、地层纵波速度为6 385.52 m/s的含泥石灰岩，梁山组地层纵波速度为5 786.72 m/s。建立正演模型，如图2所示。正演模型由单层厚度20 m的含气储层（上）、单层厚度7 m的含气储层（中）、两个单层厚度7 m的含气储层（下）叠置而成，4个含气储层底界到栖霞组顶界面的距离分别为20 m（A）、35 m（B）、45 m（C）、60 m（D）。

从三种模型正演结果看，栖二段顶部5 m泥晶灰岩都为弱振幅波谷反射，栖二段底部5 m泥晶灰岩都为弱振幅复波波峰反射，且栖霞组内部反射特征随着含气层厚度和含气储层所处位置变化而发生改变。

可以较为明显地看出，随着储层與栖霞组顶界面距离越来越大（如图2上、下），地震响应由栖霞组顶部弱振幅的反射特征转变为栖霞组二段层内出现类似透镜体的弱振幅反射特征，且对栖霞组二段顶底反射都有一定的影响，使得反射波振幅出现了局部的复波反射特征（如图2（c）中C、D）;双层薄储层模式（如图2下）主要讨论在栖霞组顶部发育两套储层的情况下，储层位于不同位置的地震波变化特征。与单层地震响应剖面对比分析，双储层模式下，地震反射能量变化特征更明显，当储层离顶界面越近时，出现将顶界面反射下拉的特点;当储层向下移动到一定位置时，顶界面特点由下拉转变为上凸;当储层位于栖霞组二段底部时，整体为一弱振幅的透镜状复波反射，栖霞组二段顶底界面地震反射振幅减弱且发生局部形变（如图2（c）下C、D）。

正演结果表明，栖霞组储层段内反射特征与栖霞组内储层的厚度、储层分布位置相关：①栖霞组内含气储层靠近栖二段底部时，栖霞组复波可以很清楚地分离，当栖霞组内含气储层远离栖二段底部时，栖霞组复波则不可分辨;②通过上述实验，可大致得知栖霞组薄储层在剖面上无法分辨其具体厚度，只能对比复波开合程度与复波能量强弱，以大致判断其储层相对厚度。

4 有利储层识别

根据地震资料的频谱分析和极性特点，选择了主频为35 Hz、波长为100 ms的正极性雷克子波，利用自激自收的观测方式，开展了模型的正演模拟。然后将原始地震剖面地质模型与模拟结果相比较，并进行正演模拟结果分析，较好地模拟了栖霞组含气储层的弱振幅复波特征。基于栖霞组含气储层的弱振幅复波特征，利用属性分析技术[5]，结合测井资料和地震相资料，对研究区的有利储层发育区进行识别，发现在研究区的西南部发育均斜台地边缘，呈北西-南东向带状展布，如图3所示。属性分析主要区分低频中-弱振幅和低频强振幅，此外还有中频弱振幅和中频强振幅，有利储层主要发育在浅缓坡。属性分析显示主要为低频中弱及中强振幅，有利区面积达到60 km2，这一研究结果为本区的探井及评价井井位部署提供了重要的依据。

5 结论

①基于实际地震剖面以及测井资料，选取实际正演参数及构建合理的地质模型，较好地再现了研究区栖霞组储层及围岩的地震地质响应特征，对于利用地震资料识别储层和分析围岩具有重要意义。

②正演模拟结果分析表明栖霞组含气储层波峰振幅明显低于围岩，且频率稍低，易形成弱振幅复波;围岩相对含气储层振幅较强，为高频强反射，且围岩的振幅变化较为强烈。

③基于正演模拟分析、属性分析，刻画了研究区栖霞组有利区展布，为下一步气藏的勘探评价开发奠定重要基础。

参考文献：

[1]张本健，王兴志，王宇峰，等.川西北九龙山地区中二叠统储层裂缝特征及形成机制[J].成都理工大学学报（自然科学版），2019（4）：497-506.

[2]王欣欣.川西北中二叠统栖霞组、茅口组碳酸盐岩储层沉积学[D].成都：成都理工大学，2017：38.

[3]黄荟文.川西地区中二叠统储层研究[D].成都：西南石油大学，2019：44.

[4]陈威振.川西地区中二叠世构造演化的沉积响应[D].成都：成都理工大学，2019：56.

[5]李坦，殷小舟.地震属性的地质意义分析[J].复杂油气藏，2009（3）：25-28.