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物探与化探, 2024, 48(4): 954-961 doi: 10.11720/wtyht.2024.1423

地质调查·资源勘查

东胜气田致密砂岩储层甜点预测关键技术与应用效果

曹绍贺,1, 任凤茹1, 王霄霄2

1.中石化华北油气分公司,河南 郑州 450006

2.中国石油集团东方地球物理公司 新兴物探开发处,河北 涿州 072750

Critical techniques for sweet spot prediction for tight sandstone reservoirs in the Dongsheng gas field and their application effects

CAO Shao-He,1, REN Feng-Ru1, WANG Xiao-Xiao2

1. North China Petroleum Bureau,SINOPEC,Zhengzhou 450006,China

2. Xinxing Geophysical Department,Bureau of Geophysical Prospecting,CNPC,Zhuozhou 072750,China

第一作者: 曹绍贺(1984-),女,2009年毕业于中国石油大学(北京)地球探测与信息技术专业,获硕士学位;就职于中国石化华北油气分公司,主要从事三维地震储层及含气性预测研究工作。Email:caoshaohe@163.com

责任编辑: 叶佩

收稿日期: 2023-11-13   修回日期: 2024-05-10  

基金资助: 中国石化科研项目“致密砂岩储层甜点地球物理识别预测技术研究”(P21050-3)

Received: 2023-11-13   Revised: 2024-05-10  

摘要

东胜气田新召气区位于伊陕斜坡、伊盟隆起、天环拗陷3个一级构造单元结合部,受古地貌和物源影响,不同河道沉积差异大。主要目的层盒1段发育辫状河沉积体系,储层致密且具有典型的低孔、低渗特征,有效砂岩储层薄且含气非均质性强,地震资料分辨率低,甜点预测难度大。据此针对性开展辫状河致密砂岩储层甜点地震预测关键技术研究。首先基于三维地震相对等时面建立地层格架,采用空间相对分辨率地层切片技术刻画不同期次河道砂体空间展布;然后采用小波变换时频分析技术将地震资料从时间域转换到频率域,基于分河道地震资料瞬时频谱差异分析,分别采用低频能量比和ABV吸收属性实现定性含气性预测,有效支撑井位部署;最后开展井震结合深度域相控地质统计学反演,实现储层定量预测,指导水平井轨迹精准设计及优化。应用该技术系列后,研究区气层钻遇率较之前提高7个百分点,取得良好的应用效果。

关键词: 致密砂岩; 储层预测; 含气性预测; 水平井轨迹设计

Abstract

The Xinzhao gas zone of the Dongsheng gas field resides at the junction of three first-order tectonic units:Yishan slope,Yimeng uplift,and Tianhuan depression.Due to the influence of paleogeomorphology and provenance,different channel sediments vary significantly in this zone.The main target layer is the first member of the Shihezi Formation,which hosts a braided river sedimentary system,with tight reservoirs characterized by typical low porosities and permeabilities.The effective sandstone reservoir exhibits a small thickness,pronounced heterogeneity in gas content,and low-resolution seismic data,complicating sweet spot prediction.Hence,this study delved into the critical seismic prediction techniques for sweet spots in braided-river tight sandstone reservoirs.Firstly,the stratigraphic framework was established based on the three-dimensional seismic relative isochronous surface,characterizing the spatial distributions of channel sand bodies at different stages using the relative-spatial-resolution stratal slicing technique.Then,the seismic data were transformed from the time domain to the frequency domain using the wavelet transform time-frequency analysis technique.Based on the analysis of instantaneous spectrum differences in seismic data of different channels,the qualitative gas content prediction was achieved using the low-frequency energy ratio and the ABV absorption attribute,effectively supporting well deployment.Finally,the facies-controlled geostatistical inversion in the depth domain combining logs and seismic data was conducted for quantitative reservoir prediction, guiding the accurate design and optimization of horizontal well trajectories.The application of these techniques has increased the probability of penetration of gas reservoirs in the study area by seven percentage points, demonstrating satisfactory application effects.

Keywords: tight sandstone; reservoir prediction; gas content prediction; trajectory design of a horizontal well

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曹绍贺, 任凤茹, 王霄霄. 东胜气田致密砂岩储层甜点预测关键技术与应用效果[J]. 物探与化探, 2024, 48(4): 954-961 doi:10.11720/wtyht.2024.1423

CAO Shao-He, REN Feng-Ru, WANG Xiao-Xiao. Critical techniques for sweet spot prediction for tight sandstone reservoirs in the Dongsheng gas field and their application effects[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2024, 48(4): 954-961 doi:10.11720/wtyht.2024.1423

0 引言

东胜气田位于鄂尔多斯盆地北缘构造沉积成藏过渡带,与盆地内部相比,构造复杂,沉积变化快,气藏类型多样,气水关系复杂,含气非均质性强。新召气区位于三眼井断裂以南,构造单元上位于伊陕斜坡与天环向斜结合部,构造整体平缓,呈现出北东高—南西低的特征,受古地貌和物源影响,不同河道沉积差异大,坡降的变化导致西部河道沉积规模小于东部河道。前期研究成果表明该区下盒子组主要发育辫状河沉积环境,以心滩、辫流水道、河漫沉积三种微相为主,钻井揭示目的层砂厚10~20 m,单期心滩厚度2~6 m。由于不同河道沉积、储层及物性差异大,导致储层含气非均质性强,受构造、裂缝及孔隙等多因素控制,气层零散分布于薄砂体中,含气丰度低,甜点预测难度大,急需开展攻关研究,提高预测精度,支撑井位部署。

以往研究中针对致密砂岩强非均质薄储层,主要通过分析储层与非储层的岩石物理和地震响应差异,采用地震属性分析及地震反演技术来进行甜点分布预测。具体的技术手段主要有基于叠后地震资料和叠前道集资料两类,基于叠后地震资料的含气性预测主要是以双相介质吸收衰减理论为依据,采用小波变换、广义S变换等时频分析方法,将时间域地震数据转换到频率域,然后基于典型井频谱差异分析,优选频率域敏感属性,实现致密砂岩储层甜点定性预测[1-3]。基于叠前地震资料的含气性甜点预测以叠前道集AVO属性分析、远近道差异属性分析[4-5]及叠前敏感弹性参数反演[6]为主,但是叠前含气性预测方法对道集资料品质要求较高,地震资料处理必须满足叠前道集保幅保真要求[7-9],且叠前AVO技术的理论假设与薄储层的含气性预测条件不匹配,预测精度难以满足地质需求。本文在调研前人研究方法基础上,结合研究区特殊的地质条件及需求,开展针对性的甜点预测方法技术研究。采用地层格架约束下的相对等时地层切片技术刻画不同沉积期砂体的展布特征;利用小波变换把地震资料从时间域转换到频率域,根据不同河道储层物性、含气性差异大的地质特征,基于不同河道典型井瞬时频谱的差异规律,采用分河道优选敏感频率段能量异常的属性预测技术,实现了不同河道甜点分布的精细预测,支撑有利区优选及井位部署;在定性预测基础上,采用地质统计学反演技术定量刻画砂体纵横向叠置关系,支撑水平井轨迹设计及优化,取得了较好效果。

1 地质特征及预测思路

1.1 气藏地质特征

东胜气田新召气区主要目的层下石盒子组主要发育冲积平原辫状河沉积,沉积物源主要来自北部的阴山古陆,受北部公卡汉古凸起控制,辫状河沉积表现为河道频繁迁移、心滩发育、储层非均质性强的特点,其主体为一套砂砾岩、含砾粗砂岩夹细砂岩、粉砂岩所组成,形成的砂体具有纵向叠置关系复杂、横向复合连片的特征,其沉积主要包括河道充填沉积微相和心滩微相,间夹河漫微相。受物源、沉积微相及裂缝发育程度影响,研究区储层非均质性强,东、西部河道和同一河道南、北不同位置储层物性及含气性差异大,气层零散分布于致密砂岩中,气井产能差异大(日产气0.15~11.5 万m3),甜点富集区优选难度大,急需寻找有效的地震储层及含气性预测方法,明确优质储层及甜点空间展布特征,指导选区评价及开发井位部署。

1.2 甜点划分标准

研究区古地貌控制不同河道沉积规模,西部河道沉积规模小,心滩垂向叠置发育,储层物性好,东部河道沉积规模较大,心滩以侧向叠置为主,储层非均质性强,物性较西部河道差。储层孔隙度主要分布区间5%~15%,渗透率主要分布于0.2~1.5 mD之间,属于特低孔隙度、特低渗透率储层。已知井试气结果表明,储层物性好则含气性好,产量高。下石盒子组盒1段储层可分为3类,一类储层孔隙度大于9.5%,渗透率大于0.73 mD,含气饱和度大于55%,沉积相为辫状河心滩储层;二类储层孔隙度7%~9.5%,渗透率0.5~0.73 mD,含气饱和度在50%~55%之间;三类储层孔隙度5%~7%,渗透率0.2~0.5 mD,含气饱和度小于50%。其中西部河道砂体纵向叠置发育,砂体厚度大(大于15 m),物性好,以一、二类储层(孔隙度大于7%,含气饱和度大于50%)为主,为优质甜点发育区。东部河道砂体侧向叠置为主,砂体厚度相对小,物性差,以二、三类储层为主(孔隙度大于5%,含气饱和度大于40%),甜点发育规模小。

1.3 研究思路及技术路线

新召气区气藏埋藏深度大(3 800~3 900 m),储层与围岩纵波阻抗差异小,地震资料频带窄,优势频带5~45 Hz,主频22 Hz左右,目的层能量弱,地震分辨率不足,常规时窗属性只能刻画复合河道外形轮廓,难以精细刻画单期河道边界及厚度,储层预测精度难以满足高效开发需求。本文从研究区下石盒子组盒1段储层岩石物理及地震反射特征分析入手,开展基于相对等时面的地层切片技术研究,分期次刻画辫状河道展布特征,提高储层空间识别精度,在此基础上基于小波变换频谱差异分析,优选低频能量比及ABV低频谐振属性开展分河道含气性预测,检测有效储层边界及空间分布范围,为开发选区及井位部署提供依据,同时开展井震结合深度域相控地质统计学反演实现储层定量预测,指导水平井轨迹设计及跟踪(图1)。

图1

图1   甜点预测技术流程

Fig.1   Sweet spots prediction technical flow


2 辫状河储层精细刻画

2.1 储层岩石物理特征

岩石物理分析是储层特征与地震属性的桥梁,纵波阻抗差异是叠后地震响应差异的基础,从岩石物理直方图分析(图2)可以看出,主要目的层盒1段砂岩与泥岩部分叠置,砂岩相对低阻抗,砂岩含气后纵波阻抗进一步降低(平均纵波阻抗约为10 375 (g·cm-3·m·s-1)),致密砂岩与泥岩纵波叠置程度较高,含气砂岩与围岩(平均纵波阻抗约为12 250 (g·cm-3·m·s-1))岩石物理差异较大,为储层预测奠定了较好的岩石物理基础。

图2

图2   盒1段纵波阻抗直方图

Fig.2   Acoustic impedance histogram of H1


2.2 储层地震响应特征分析

新召气区盒1段发育辫状河沉积,砂体叠置关系复杂,储层与围岩阻抗部分叠置,盒1段储层呈现出振幅强弱、时差大小及频率高低等波形异常反射特征。基于实钻井岩性组合及岩石物理参数分析结果,盒1段砂岩储层相对围岩为低阻抗的特征,结合地质认识建立不同类型砂体叠置模式,利用与研究区地震主频一致的20 Hz雷克子波开展正演模拟分析(图3),不同的地震反射特征反映了不同的沉积微相及岩性组合模式,心滩叠置区表现为强—中强波谷的地震反射特征,且储层物性越好厚度越大,亮点反射特征越明显,砂体底界表现为波峰反射特征,砂体发育位置及砂体叠置模式不同地震响应特征略有差异,河道间或泛滥平原砂体不发育,表现为明显的弱波谷或空白反射特征。

图3

图3   研究区盒1段储层正演模拟

Fig.3   Forward modeling of H1 reservoir in the study area


2.3 地层切片河道演化分析

研究区辫状河河道频繁迁移摆动,砂体叠置程度高,横向非均质性强,单砂体厚度2~6 m之间,三维地震主频20~22 Hz,绝对分辨率40~50 m,地震资料同一相位内发育多套河道砂体,常规时窗属性反映了一段沉积期内地质体的综合响应特征,难以精细刻画开发小层级薄储层的空间展布,严重制约了后期单河道砂体气藏水平井规模效益开发。

在明确地震响应特征基础上,利用地层切片属性在空间上的相对变化刻画多期叠置河道薄砂体展布特征。该技术应用的前提是有地质意义明确的等时界面作为约束,从原始地震数据体或属性体提取地层切片数据,并依据切片上地震属性的空间相对变化来进行沉积演化解释,最终获得薄储层的空间展布信息[10]。相对等时界面的选取原则一是进行精细地震解释,逐级约束细化层位解释成果,为地层切片提供准确的约束界面;二是通过精细合成记录标定,确定地震剖面上的沉积界面;三是参考地震、地质标志层选取全区稳定分布的地震波组作为相对等时面。研究区下石盒子组盒1段标定于T9d地震波组,下石盒子顶部标定于T9f波组,两套波组全区稳定分布且具有可靠的地质意义,因此选取T9d和T9f波组作为下石盒子组地层切片的顶底界面,建立层序地层模型,在地层体格架内提取振幅属性切片,利用地质体空间差异分布特征引起的地震属性横向与垂向微弱的变化信号,从地震属性的空间相对变化进一步挖掘强非均质河道发育的储层信息,从而刻画出盒1段不同期次辫状河道展布特征,为开发部署提供支撑。

通过对连续地层切片属性的提取和分析,得到研究区(局部)盒1段砂体沉积规律(图4),从切片1到切片4分别代表从盒1底部T9d波组往上19 ms、21 ms、23 ms及25 ms的地层切片属性,反映了盒1段从早期到晚期不同沉积时期的砂体展布特征。以X2井为例,从切片1和切片2属性平面展布可以看出,该井盒1早期发育辫状河心滩砂体,与X5井呈近SN向的河道展布特征,到切片3沉积期该井砂体变薄,切片4揭示盒1沉积晚期该井砂体不发育,与实钻井盒1段上部储层不发育相吻合,从切片的连续变化可以反映砂体的沉积规律及河道展布特征。

图4

图4   研究区盒1段地层切片属性分析

Fig.4   Attribute analysis of stratum slice of H1 in the study area


3 致密砂岩储层甜点预测技术

研究区盒1段辫状河储层含气非均质性强,平面上气井产能差异大,部分井产水量大,急需落实甜点富集区,支撑开发井位部署。该区辫状河储层为薄互层沉积,地震反射波形成干涉波组,视频率降低,地震振幅属性是储层厚度、物性及含气性的综合反应,前期甜点预测精度低。理论研究表明,当双相介质孔隙充满油气时,在地震记录上会出现低频共振高频衰减动力学特征,基于这一原理,充分利用地震资料横向分辨率高的优点,采用小波变换时频分析技术将时间域地震资料转换到频率域,并针对不同河道开展基于频谱特征差异的敏感属性提取分析,利用地震波不同频段的能量变化特征,检测地层的含气性,取得较好的效果。

3.1 地震资料时频分析

地震信号属于典型的时变非平稳随机信号,时间域信号是由一系列低频到高频的周期信号加权及平移组合而成,对应在频率域的频谱表示每个周期信号的权值。低频资料中反射同相轴更多地反映岩性界面信息,以粗颗粒岩性调谐为主(共振),高频资料中反射同相轴更多地反映等时沉积界面信息,以细颗粒、薄层厚度调谐为主[11]。时频分析就是将时间域地震信号变换到频率域,利用不同频段的能量变化规律来进行油气检测。时频分析方法包含短时傅里叶变换、小波变换等,短时傅里叶变换窗函数固定,选取太窄会导致频率分析不够精准,频率分辨率差,选取时窗太宽会导致时间分辨率低,而小波变换能够自适应地调整时窗大小,分析低频信号时自动放大时窗,分析高频信号时缩小时窗,其准确性要远高于短时傅里叶变换。

设地震记录为S(t),g(t)为基本小波,S(t)相对于g(t)的小波变换定义为:

S(b,a)=1a-s(t)g(t-ba)¯dt,

式中:a为非零实数(称为尺度因子),b为实数(称为平移因子)。

利用小波变换把地震信号分解成一组经过平移和伸缩的小波,将时间域地震记录转换为频率域,在时间剖面上选择进行含气预测的目标层段,分析时窗选择盒1段底部向上20 ms波谷内,提取地震道目的层时间样点的瞬时频谱并统计分析规律。

理论研究表明,反射波的谱分解特征受控于地层反射系数序列、层厚以及孔隙流体特征,当砂厚小于12 m时,气层的峰值频率相对于背景值向高频端移动,移动程度随含气饱和度的增加而逐渐增大[12]。钻井揭示研究区砂厚普遍小于10 m,不同河道含气性差异较大,为提高时频分析含气性预测精度,分别对研究区东部河道和西部河道选取高产气井(日产>2.5 万m3)、中产气井(1.5 万m3<日产<2.5 万m3)及差气井(日产<1 万m3),针对目的层位置进行瞬时频谱分析,确定高、低频敏感频段范围。图5图6分别为西部河道和东部河道盒1典型井瞬时频谱分析结果,绿色线为工业气层(产量大于2.5 万m3/d),红色线代表一般气层(产量大于1.5万m3/d小于2.5 万m3/d),蓝色线代表差气层(产量小于1 万m3/d),由图可知,西部河道储层物性好,裂缝发育,与常规储层含气后峰值频率向高频端移动,5~15 Hz低频能量占比差异较大;东部河道储层物性相对差,气层与差气层低频端能量差异较小,5~15 Hz频段有明显低频谐振现象。

图5

图5   西部河道瞬时频谱分析

Fig.5   Instantaneous frequency spectrum analysis of western river channel


图6

图6   东部河道瞬时频谱分析

Fig.6   Instantaneous frequency spectrum analysis of eastern river channel


3.2 分河道敏感属性优选

与致密的地质体相比,当地质体中含流体如水、油或气时,会引起地震波的散射和地震能量的衰减。地震波瞬时频谱能量包含了砂岩、泥岩以及流体的影响,岩性对地震频率衰减的影响较大,部分泥岩的频率衰减比砂岩储层含气后的衰减更大,导致砂岩气层的频谱高频端能量较强。研究区西部河道储层物性好,沉积粒度粗,盒1段瞬时频谱呈现出气层频带向高频端移动的特征,低频端能量占比小,泥岩低频端能量较强而高频端能量较弱,因此优选5~15 Hz低频能量比属性预测西部河道储层含气性;东部河道储层更致密,含气砂岩瞬时频谱特征出现低频谐振现象,提取低频能量极值与平均值之比即ABV(低频谐振)属性预测河道储层含气性。

图7图8分别为西部河道低频能量比平面属性和东部河道ABV(低频谐振)吸收平面属性,经表1统计分析,西部河道低频能量比属性统计20口井,有17口井总气厚大于10 m,预测符合率85%;东部河道ABV吸收属性统计18口井,有16口井总气厚大于10 m,预测符合率88%。该方法弥补了研究区道集资料品质差、岩石物理弹性参数差异小,叠前含气性预测精度低的缺陷,充分利用了地震资料横向分辨率高的优点,在地层切片分期河道精细刻画基础上,利用含气储层的地震频谱异常开展分河道含气性预测技术研究,为研究区井位部署提供有效支撑。

图7

图7   西部河道低频能量比平面

Fig.7   Low frequency energy ratio plane of western river channel


图8

图8   东部河道ABV吸收属性

Fig.8   ABV absorption attribute of eastern river channel


表1   分河道含气性预测符合率统计

Table 1  Statistical for compliance rate of gas-bearing prediction in sub rivers

西部河道井目的层气厚/m低频能量比东部河道井目的层气厚/mABV吸收
J30-4-P7DYH1-1+26.8不符合J30-5-P3DYH1-1+213.9符合
H1-314.2H1-33.4
J30-4-P9DYH1-318.2不符合J30-5-P5DYH1-1+210.1符合
J30-4-P14DYH1-1+22.8符合J30-5-P6DYH1-26.0符合
H1-37.0H1-34.0
J30-4-P16DYH1-311.2符合J30-5-P7DYH1-311.3符合
J30-4-P20DYH1-1+210.0符合J30-5-P10DYH1-2+315.6符合
J30P2HDYH1-1+28.0符合J30-5-P11DYH1-13.4符合
H1-38.2H1-38.6
J30-3H1-1+212.8符合J30-5-P13DYH1-1+24.3符合
H1-36.2H1-39.5
J30-4H1-2+317.7符合J30-5-P18DYH1-17.0不符合
J30-5H1-310.4符合H1-2+37.7
J30-8H1-2+321.0符合J30-18H1-27.9符合
J30-14H1-2+327.5符合H1-35.9
J30-21H1-2+39.8符合J30-19H1-2+311.5符合
J30-23H1-1+28.8符合J30-6H1-1+214.7符合
H1-37.4H1-313.1
J154H1-2+313.2符合J30-10H1-1+23.8符合
J150H1-2+37.2符合H1-33.9
J30-4-2H1-15.2符合J30-12H1-2+326.1符合
H1-2+39.6J79H1-1+28.4不符合
J30-4-6H1-2+317.0符合J153H1-2+38.3符合
J30-4-8H1-1+212.6符合J30H1-23.0符合
H1-34.4H1-311.3
J30-4-11H1-2+35.1不符合J30-5-3H1-2+315.3符合
J30-4-16H1-2+313.4符合J30-5-10H1-318.3符合

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4 深度域储层定量预测技术

研究区直井单井产量0.5~1 万m3/d,且稳产难度大,为提高致密砂岩气的单井产能,实现气藏规模效益开发,采用水平井开发方式提高了储量动用程度,显示出良好的经济效益。由于该区发育辫状河沉积储层,河道砂体纵向叠置,横向变化快,储层非均质性强,加大了水平井轨迹设计的难度。为提高水平井优质储层钻遇率,在精细落实构造和分期河道刻画及储层甜点预测基础上优选有利目标区,在有利目标区约束下采用深度域高分辨率相控地质统计学反演技术得到岩性数据体,可以有效识别薄储层和刻画叠置河道心滩砂体,为水平井轨迹优化和提高气层钻遇率提供可靠的依据。

地质统计学反演基于PDF和变差函数的约束作用,通过深度域地质统计学反演得到高分辨率纵波阻抗及岩相体,然后在岩相体约束下基于目标敏感参数与纵波阻抗云变换关系得到岩性反演体,反演结果克服了传统确定性反演方法受地震资料频带限制识别薄层难的问题,能够很好地刻画不同期次砂体的叠置关系,同时横向变差函数以三维岩相的纵横向分布趋势及变异性作为约束,将地质认识加入到了反演过程中,平面上能更好地体现沉积特征,反演结果能够精细刻画砂体厚度及纵向叠置关系(图9),实现强非均质性辫状河薄储层高精度预测,为水平井轨迹设计及跟踪提供很好的指导。

图9

图9   盒1段地质统计学反演剖面

Fig.9   Geostatistical inversion profile of H1


依据地质认识与深度域储层反演定量刻画结果进行随钻导向,实时轨迹位置可以准确落到深度域储层反演的位置上,依据邻井储层发育位置与深度域地震反演预测结果设计水平井轨迹,根据地震波形及储层预测的横向变化调整水平井设计轨迹,以达到最大砂岩储层钻遇率,保证水平井产能的实现。经统计分析,应用该技术系列后水平井气层钻遇率由60.9%提升至67.9%,较前期提高7个百分点。

5 结论及讨论

1)研究区盒1段辫状河心滩储层发育的地震响应为强—中强振幅反射特征,河道间为弱振幅反射特征,受储层发育位置及厚度和物性的影响,不同岩性组合的地震响应略有差异。

2)基于相对等时面地震层位解释成果建立高精度地层格架,应用地层切片技术可以实现不同期次河道的沉积演化及开发小层级储层平面展布定性预测。

3)根据典型井瞬时频谱不同频段的能量变换规律开展致密砂岩储层含气性预测,结合不同河道储层物性及含气性差异分析,基于分河道频谱分布差异规律,分别采用低频能量比及ABV低频谐振属性进行含气性预测,预测符合率大于85%。

4)依据储层及含气性定性预测成果指导有利区优选及井位部署,在有利目标区内开展深度域相控地质统计学反演,提高了砂体的纵横向分辨率,实现强非均质辫状河薄储层定量预测,为水平井提供了准确的深度域随钻导向依据。

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[J]. 地学前缘, 2020, 27(4):98-109.

DOI:10.13745/j.esf.sf.2020.4.26      [本文引用: 1]

常规AVO分析是以单一界面为前提,用来分析薄层的AVO响应特征存在误差。Brekhovski给出的层状传播矩阵方程考虑了层内波的反射和透射以及层厚等影响因素,更适合用于讨论薄互层的地震响应特征。对薄层进行Brekhovski正演,发现不同入射角下振幅与厚度关系不同,与叠后全叠加振幅相比,截距P属性和薄层厚度之间的线性关系更强,说明P属性比全叠加振幅更有利于薄层厚度预测。不同薄互层模型的Brekhovski正演结果表明:净厚度和泊松比是影响AVO曲线特征的两个主要因素,净厚度越小,泊松比对截距P和梯度G属性的影响越小;当泊松比一定时,净厚度和P、G属性呈近似线性关系,P属性与净厚度关系更敏感,可用于薄互层净厚度预测。应用实例证明在薄互层区P属性用于砂地比预测效果比较好,叠后振幅和叠前反演的弹性阻抗预测的净砂岩厚度精度较差。

Chen S, Lu R, Liu L H, et al.

Analysis of the influence of thin interbed interference on prestack AVO attributes

[J]. Earth Science Frontiers, 2020, 27(4):98-109.

DOI:10.13745/j.esf.sf.2020.4.26      [本文引用: 1]

Conventional AVO analysis method based on single interface can result in errors in thin layer AVO response characteristics. The Brekhovski layered propagation matrix equation takes into account reflection and transmission of layer wave and thickness, therefore it is more suitable for discussing the seismic response characteristics of thin interbeds. We conducted Brekhovski forward modeling on thin layer and found different relationship between amplitude and thickness using different offsets. The results indicate that pitch attribute has stronger linear relationship with thickness comparing with post stack, full stack amplitude, and can be a good indicator for thin interbed thickness. In different thin interbed model tests by Brekhovski forward modeling, net thickness and Poisson's ratio are two main factors affecting AVO curve characters. Poisson's ratio has less influence on pitch and gradient attributes for small net thickness. While Poisson's ratio is constant, net thickness shows near linear relationship with pitch and gradient attributes, with pitch attribute more sensitive to net thickness, which means pitch attribute could be used for net thickness prediction. Testing results demonstrated that in thin interbed area, pitch attribute is promising for sandstone percentage prediction, whereas accuracy of net thickness prediction by poststack amplitude or prestack elastic impedance inversion is poor.

刘仕友, 张迎朝, 李洋森, .

远近道差异属性在琼东南盆地深水区AVO分析中应用

[J]. 煤田地质与勘探, 2020, 48(1):197-202.

[本文引用: 1]

Liu S Y, Zhang Y Z, Li Y S, et al.

Application of far and near trace attributes for AVO analysis in deep water area in Qiongdongnan Basin

[J]. Coal Geology & Exploration, 2020, 48(1):197-202.

[本文引用: 1]

杨勤林, 李洋, 曹少蕾, .

松辽盆地苏家屯区块致密砂岩岩石物理分析和含气性预测

[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(4):578-585.

DOI:10.11764/j.issn.1672-1926.2019.12.006      [本文引用: 1]

松辽盆地苏家屯区块沙河子组发育河流相致密砂岩储层,具有低孔、低渗、单砂体薄(3~5 m)、非均质性强及弹性参数差异小等特点,储层识别和预测难度大。在Xu?White理论模型基础上,通过引入虚拟岩性和误差融合方法,优化了横波速度预测过程,提高测井横波速度预测精度,并结合实测岩心样本分析结果,构建了适合研究区致密含气砂岩敏感的流体因子参数,通过叠前地质统计反演获取高分辨率的敏感弹性参数体,对目的层含气砂体的分布范围进行预测。预测结果与实钻井吻合度较高,取得了较好的实际应用效果。

Yang Q L, Li Y, Cao S L, et al.

Rock physics analysis and gas-bearing prediction of tight clastic reservoir in Sujiatun block,Songliao Basin

[J]. Natural Gas Geoscience, 2020, 31(4):578-585.

[本文引用: 1]

韩刚, 高红艳, 龙凡, .

叠前反演在西湖凹陷致密砂岩储层“甜点” 预测中的应用

[J]. 石油物探, 2021, 60(3):471-478.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2021.03.013      [本文引用: 1]

在西湖凹陷B构造,高孔渗的储层&ldquo;甜点&rdquo;是该区花港组成藏的主控因素之一,利用地震资料开展致密砂岩背景下的储层&ldquo;甜点&rdquo;预测是该区增产增效的重要措施。研究区内4口井的弹性参数全面筛选分析结果表明,对花港组砂岩最敏感的弹性参数是泊松比,对储层&ldquo;甜点&rdquo;最敏感的弹性参数是密度。在叠前道集优化处理的基础上,由叠前AVO三参数反演得到最敏感的弹性参数数据体(泊松比和密度数据),以此为基础开展定量解释并预测砂体及储层&ldquo;甜点&rdquo;的分布。通过与沉积相对比分析,预测的花港组砂体平面展布特征与沉积相相吻合,储层&ldquo;甜点&rdquo;的分布受沉积相带的控制作用明显。基于砂体及储层&ldquo;甜点&rdquo;预测结果,在花港组新增落实一系列构造岩性圈闭,累计面积为102.6km2,为该区提高储层&ldquo;甜点&rdquo;钻遇率、扩展隐蔽油气藏勘探提供了有力的生产支撑。

Han G, Gao H Y, Long F, et al.

Prestack elastic inversion for sweet-spot prediction in tight reservoirs in Xihu Sag

[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2021, 60(3):471-478.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2021.03.013      [本文引用: 1]

In structure B of the Xihu depression,the search for sweet spots in high porosity-permeability reservoirs in the Huagang Formation is a critical task.The prediction of sweet spots by seismic exploration can increase the production and efficiency of the exploitation significantly.Through a comprehensive analysis of the elastic parameters of four wells in the target area,it was found that Poissons ratio and density are the most sensitive parameters for the identification of the Huagang Formation and the sweet spots,respectively.Through an optimized processing of prestack gathers based on a prestack amplitude versus offset three-parameter inversion,information on the aforementioned parameters was obtained.Then,quantitative interpretation and prediction of the distribution of sand bodies and sweet spots were carried out.It was found that the planar distribution patters of the sandstone in the Huagang Formation is consistent with that of sedimentary facies,which strongly controls the distribution of sweet spots.Based on this result,a series of structural lithologic traps were identified in the formation,which cover a total area of 102.6km2.It is concluded that the proposed method provides a base for improving the sweet-spot drilling rate and expanding the exploration of the subtle oil and gas reservoirs in this area.

李瑞磊, 杨勤林, 田建华, .

松辽盆地龙凤山气田致密砂岩含气性预测研究

[J]. 石油物探, 2017, 56(6):874-881.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2017.06.013      [本文引用: 1]

松辽盆地龙凤山气田营城组发育河流相致密砂岩储层,主力气层营Ⅳ砂组具有孔渗低、单砂体薄(3~5m)、非均质性强、弹性参数差异小等特点,优质储层识别和预测难度大。基于研究区岩样测试和岩石物理分析,优选致密含气砂岩的敏感弹性参数组合;通过叠前道集振幅恢复处理和叠前地质统计反演获取高分辨率的敏感弹性参数体,并利用贝叶斯分类方法识别致密含气砂岩。识别结果与实钻井结果吻合度较高,提高了薄层致密含气砂岩的预测精度,为后期开发井位部署提供了有效的技术支撑。

Li R L, Yang Q L, Tian J H, et al.

Tight sandstone gas prediction in the Longfeng Mountain gas field of Songliao Basin,China

[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2017, 56(6):874-881.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2017.06.013      [本文引用: 1]

The Yingcheng Formation of the Longfeng Mountain gas field in Songliao Basin,China,has a fluvial facies tight sandstone reservoir.However,it is difficult to predict the effective reservoir of the gas field,because its main gas formation,the Ying IV sandstone formation,has inferior reservoir properties,namely,low porosity and permeability,a thin single-body thickness of only 3~5〖KG*9〗m,strong heterogeneity,and a small elastic parameter difference.According to rock sample tests and rock physics analyses of nine cores from the research area,we optimally selected the elastic parameter combination of tight sandstone,and obtained the elastic parameters sensitive to gas sandstone by means of pre-stack gather optimal amplitude recovery processing and pre-stack geological statistical inversion.Then,we adopted the Bayesian classification method to predict tight gas sandstone.The predicted result was highly consistent with the field drilling data,which means its high accuracy of tight sandstone gas prediction.The proposed method could provide support for well deployment.

张德明, 刘志刚, 臧殿光, .

基于叠前同时反演的致密砂岩储层预测及含气性识别——以苏里格S区块为例

[J]. 物探与化探, 2022, 46(3):645-652.

[本文引用: 1]

Zhang D M, Liu Z G, Zang D G, et al.

Prediction and identification of gas-bearing properties of tight sandstone reservoirs through simultaneous pre-stack inversion:A case study of block S in Sulige gas field

[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(3):645-652.

[本文引用: 1]

凌云, 林鸿梅, 张红杰, .

层序地层学与局域三维地震解释

[J]. 石油物探, 2021, 60(5):773-783.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2021.05.008      [本文引用: 1]

层序地层学是地层沉积解释的重要基础理论与方法。然而,在满足被动大陆边缘条件下,海相层序地层学在层序界面划分和解释方法上仍存在许多不同。尤其是对于不满足被动大陆边缘条件的陆相沉积,其陆相层序地层学理论在应用中更面临诸多挑战。此外,在局域三维地震资料解释时,如何正确理解和应用层序地层学理论与方法也存在很多值得探讨的问题。针对松辽盆地薄储层勘探、开发中的技术需求,特别是在地震资料的分辨率难以完全满足薄储层解释的情况下,充分利用三维地震数据和测井资料,聚焦薄储层研究目标构建储层相对等时面,并使之满足拟被动大陆边缘条件,从而建立其与层序界面的联系,为应用局域三维地震资料开展层序地层学解释创造必要条件。通过对沿顶部层序界面拉平的地震剖面和测井资料的解释,可获得局域古地貌、局域沉积中心、局域沉积物源等沉积信息。在此基础上,当两个相邻层序界面间的地层沉积环境满足拟被动大陆边缘条件时,应用空间相对分辨率理念,依据地震属性切片开展储层沉积演化解释,进而获得薄储层的沉积相和空间展布规律的认识。

Ling Y, Lin H M, Zhang H J, et al.

Sequence stratigraphy and local three-dimensional seismic interpretation

[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2021, 60(5):773-783.

DOI:10.3969/j.issn.1000-1441.2021.05.008      [本文引用: 1]

Sequence stratigraphy provides an important theoretical framework for interpreting stratigraphic deposition.However,even in a passive continental margin in marine environment,many ambiguities in the division and interpretation of sequence boundaries are possible.When the passive continental margin condition is not met in a continental environment,the interpretation is even more problematic.In the interpretation of local three-dimensional (3D) seismic data,the correct application of sequence stratigraphy is also very challenging.To meet the needs of exploration and development of thin reservoirs in the Songliao Basin even with seismic data with insufficient resolution,3D seismic and logging data were fully exploited to construct the relative isochronal surface of the reservoir and identify a quasi-passive continental margin condition.In this manner,a relationship with the sequence boundary could be established,and a reference for the application of local 3D seismic data for sequence stratigraphy interpretation could be provided.By interpreting the seismic profile and logging data flattening along the top sequence boundary,sedimentary information such as local paleogeomorphology,local sedimentary centers,and local sediment sources could be obtained.Then,the concept of spatial relative resolution was applied to interpret the sedimentary evolution of the reservoir according to seismic attribute slices,and the sedimentary facies and spatial distribution patterns of the thin reservoir could also be obtained.

刘喜武, 宁俊瑞.

地震时频属性及其在油气地震地质技术中应用的综述

[J]. 勘探地球物理进展, 2009, 32(1):18-22,83.

[本文引用: 1]

Liu X W, Ning J R.

A review of time-frequency attributes and their applications in seismic data interpretation for oil & gas geology

[J]. Progress in Exploration Geophysics, 2009, 32(1):18-22,83.

[本文引用: 1]

邓继新, Han Dehua, 王尚旭.

基于正演模型的储层谱分解响应特征分析

[J]. 石油学报, 2008, 29(4):539-543.

DOI:10.7623/syxb200804011      [本文引用: 1]

对楔形砂体正演模型的谱分解响应特征(峰值频率、谱比)的分析表明,反射波的谱分解特征主要受控于地层反射系数序列、层厚以及孔隙流体特征.与含气储层相关的谱分解异常所出现的频率范围并无统一规律,既可以出现与含气相关的低频谱分解异常,也可出现与含气相关的高频谱分解异常.根据所研究储层的特性建立了系统正演模型,利用该模型得到了特定储层谱属性的变化特征,为运用谱分解技术进行储层流体检测时选择最佳频率范围提供了依据.

Deng J X, Han D H, Wang S X.

Analysis on spectral decomposition response of reservoir based on forward modeling

[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008, 29(4):539-543.

DOI:10.7623/syxb200804011      [本文引用: 1]

The spectral attributes from synthetic forward model were analyzed.The analysis result reveals that the reservoir thickness and reflectivity series are the first-order factors to control the spectral decomposition response.The spectral anomalies of the gas-associated reservoirs can occur at low-frequency sections or high-frequency sections.The systematic synthetic model was developed on the basis of reservoir properties.This model can provide information about the properties of spectral attributes for the special reservoirs and is helpful in selection of the optimal frequency range in the reservoir fluid detection.

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