火山巖儲層含油性預(yù)測方法——以克拉瑪依油田九區(qū)石炭系油藏為例

李想，金萍，石艷

鄧世坤，李斌，蔡建剛 (中石油新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依834008）

火山巖儲層作為油氣勘探開發(fā)的新領(lǐng)域，正受到越來越多的重視?？死斠烙吞锞艆^(qū)石炭系油藏位于克－百斷裂帶上盤的油氣富集區(qū)，火山巖儲層發(fā)育，具有良好的儲集性能［1，2］。但是，研究區(qū)石炭系油藏為裂縫－孔隙雙重介質(zhì)油藏，非均質(zhì)性強［3］，儲層巖性復(fù)雜，儲集空間復(fù)雜多樣，儲層孔隙度與滲透率變化大，導(dǎo)致研究區(qū)火山巖儲層的含油性識別困難。為此，筆者對研究區(qū)的火山巖儲層含油性預(yù)測方法進行了詳細研究。

1 油氣預(yù)測基本原理

地震波在地下巖層介質(zhì)中傳播時，由于地下巖層對彈性能量的吸收，使得地震波的振幅產(chǎn)生衰減，地震波的子波形態(tài)不斷變化。因此，吸收系數(shù)的變化可以反映地層巖性的變化［4］。地震波的吸收性質(zhì)主要取決于巖石骨架的彈性性質(zhì)、巖石的孔隙度及孔隙中含流體成分等。地層含油氣后，地層對地震波的高頻成分吸收增強、吸收系數(shù)增大。因此，沿反射層位計算地震波的吸收系數(shù)及其橫向變化可以用來預(yù)測巖性和含油氣性。通常油氣藏具有層狀性質(zhì)，對于同一巖層孔隙中的含油氣部分，與含礦化水部分相比，具有縱波速度低、波阻抗小、吸收系數(shù)大的特點。因此，可以利用地震頻譜的吸收特性進行巖性解釋及儲層油氣預(yù)測。

2 含油性預(yù)測

2．1 地震資料分析

利用頻率衰減技術(shù)預(yù)測儲層含油性，要求地震資料具有較高的信噪比和較高的分辨率，且數(shù)據(jù)體各部位能量較均衡。為了保證儲層含油性預(yù)測的準(zhǔn)確性，筆者采取了從地震數(shù)據(jù)體中選取不同部位做信噪比分析的方法。

2．2 地震資料疊后處理

1）數(shù)據(jù)濾波。為了提高信噪比，壓制干擾，對數(shù)據(jù)體進行了濾波。采用主成分能量曲線分析去噪技術(shù)對地震剖面進行了去噪處理。經(jīng)過濾波，提高了地震信號的信噪比，壓制了干擾，有用信號保留率達到了93．1%。

2）地震資料高分辨率處理。為了進一步改善地震剖面質(zhì)量，對原始數(shù)據(jù)體做了高分辨處理。通過提高地震剖面的分辨率，使得高頻段能量得到了補償，噪聲進一步得到了壓制。

2．3 含油性預(yù)測預(yù)處理

2．3．1 計算譜率和帶寬

在地球物理分析中，譜率是重要的參數(shù)之一。譜率小于等于20%，表示物性較好；大于20%，表示物性逐漸變差。如果譜率在一定范圍內(nèi)有波動或頻繁波動，說明儲層非均質(zhì)性較強。在油氣預(yù)測中，譜率可用來單獨評價物性。譜率的值域范圍為0～1，為了便于分析，該次研究將值域乘以100%進行研究。

在過工區(qū)內(nèi)古2井～426井的連井譜率和帶寬對比圖 （圖1）上可以看出，除古8井稍高外，其他井的譜率均在20%值域范圍內(nèi)，其中0～350、470～490道位置處的物性稍差，譜率曲線波動較頻繁，說明非均質(zhì)性較強；350～470、490～541道位置處的物性較為均勻；過井點位置的帶寬均高于0．2值域范圍以上，其中除355～420、495～540道位置處帶寬稍低外，其于位置的帶寬較高，均在0．7以上。這種低譜率、高帶寬的分布趨勢說明該區(qū)域有流體存在的可能。

圖1 連井線的譜率 （a）及帶寬 （b）對比圖

2．3．2 最佳時窗試驗

時窗試驗是尋找油氣預(yù)測的最好途徑，通過時窗試驗，得到一個最佳的處理時窗。具體做法是從300ms開始，以每遞減20ms為一個時窗進行試驗，直到剖面上能量衰減與實際井油氣顯示情況或產(chǎn)油氣情況符合為止，即得到最佳時窗。通過時窗試驗和驗證井的油氣顯示符合情況，選擇190ms時窗試驗結(jié)果作為處理數(shù)據(jù)體的最佳時窗。圖2中的虛線框范圍內(nèi)的能量衰減較強，試井資料顯示在對應(yīng)井段均獲得高產(chǎn)油流。

2．3．3 地震參數(shù)提取

頻譜分析技術(shù)是通過對比目的層有效頻帶內(nèi)不同頻率成分的吸收和衰減，定性分析目的層的巖性和流體特征。具體工作程序是：針對研究區(qū)石炭系目的層時窗進行目的層上、下時窗的頻譜計算，然后分別提取其子波譜，通過對比目的層上、下兩個時窗內(nèi)的子波譜所對應(yīng)的頻率成分變化，得到能夠反映儲層巖性、物性及含油性變化的各種參數(shù)平面分布，主要時譜率和衰減譜平面分布。

圖2 190ms時窗試驗?zāi)芰克p效果圖

3 油氣預(yù)測結(jié)果分析

譜率指示了儲層巖性和物性的變化，譜率的變化區(qū)間較小，說明研究區(qū)石炭系火山巖儲層分布相對穩(wěn)定［5］。衰減譜反映了儲層內(nèi)流體的性質(zhì)，能量強衰減區(qū)可以認為是油氣分布比較集中的區(qū)域。從衰減譜平面分布圖 （圖3）分析可知，研究區(qū)內(nèi)分布2個油氣有利區(qū)域，一個是沿克－烏斷裂帶分布，另一個分布在研究區(qū)的東北部，2個油氣相對集中的分布區(qū)呈北東向展布。克－烏斷裂帶油氣集中區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，受構(gòu)造應(yīng)力的影響裂縫和微裂縫發(fā)育，提高了儲層的儲集性能，有利于油氣的聚集，在這個區(qū)域內(nèi)的鉆井均見到了良好的油氣顯示，試油大多獲得了工業(yè)油流。東北部油氣聚集區(qū)是目前的開發(fā)區(qū)，開發(fā)中也見到了良好的開發(fā)效果。

圖3 衰減譜平面分布圖

為了更進一步確定油氣的分布，將譜率低于20%的值域范圍和帶寬高于0．3的值域范圍圈定出來，重疊到能量衰減譜平面圖上，同時把鉆井投影到疊合圖上，繪制出研究區(qū)的油氣富集預(yù)測平面圖 （圖4）。從上述的分析可知，低譜率、高帶寬和高衰減的區(qū)域指示的是富含油氣的區(qū)域。從圖4上很容易看出，研究區(qū)石炭系油氣沿斷裂帶呈北東向分布，出油井基本上分布在3種參數(shù)重疊的范圍內(nèi)，說明利用頻譜衰減技術(shù)預(yù)測儲層的含油性是有效的、可行的。

圖4 油氣富集預(yù)測平面圖

在低譜率、高帶寬和高衰減的區(qū)域，油井均獲高產(chǎn)油流，如東北部古42井試油獲日產(chǎn)23．2t高產(chǎn)，累計產(chǎn)油75623t；克－烏斷裂帶附近的古2井，試油獲日產(chǎn)44．4t高產(chǎn)。

4 結(jié)語

利用地震頻譜的能量衰減特性預(yù)測地層中的流體，是利用地震資料屬性開展油氣預(yù)測的一個手段。采用比較目的層上、下時窗的頻譜特征的方式，突破了傳統(tǒng)的目的層滑動時窗的計算頻譜的方法，在理論方法上具有一定的先進性。該方法對克拉瑪依油田九區(qū)石炭系火山巖油藏的預(yù)測結(jié)果可靠、適用性好。

［1］肖春林，李乃高，金萍，等 ．準(zhǔn)噶爾盆地西北緣九區(qū)石炭系火山巖油藏儲層特征及控制因素 ［J］．新疆石油天然氣，2010，6（3）：6～10．

［2］匡立春，薛新克，鄒才能，等 ．火山巖巖性地層油藏成藏條件與富集規(guī)律——以準(zhǔn)噶爾盆地克－百斷裂帶上盤石炭系為例 ［J］．石油勘探與開發(fā)，2007，34 （3）：285～290．

［3］伍友佳，戴勇，雷家華，等 ．新疆火山巖油藏開發(fā)研究 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2013．19～26．

［4］湯小燕，劉之的，鄒正銀，等 ．準(zhǔn)噶爾盆地六九區(qū)火成巖巖性識別方法研究 ［J］．西南石油大學(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版），2009，31（1）：29～32．

［5］趙政章，趙賢正，王英民，等 ．儲層地震預(yù)測理論與實踐 ［M］．北京：科學(xué)出版社，2005．90～96．