泊松阻抗在PX井區(qū)N1s1油氣檢測中的應用

時秀朋

（中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院，山東東營　257000）

泊松阻抗在PX井區(qū)N1s1油氣檢測中的應用

時秀朋

（中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院，山東東營257000）

PX井區(qū)沙一段儲層多為砂泥互層，儲層厚度薄。聲波在儲層中的傳播速度略大于在圍巖的，在含油氣后與在泥巖中的速度差異更小，利用常規(guī)的縱波阻抗難以檢測儲層含油氣性。文中試圖從彈性參數出發(fā)，引入泊松阻抗，利用泊松阻抗屬性分析方法對PX井區(qū)沙一段儲層進行了含油性檢測。預測結果與已鉆井測井解釋成果相吻合，有效地預測了PX井區(qū)沙一段有利含油儲層的分布特征；同時，也證實了泊松阻抗屬性分析方法是進行儲層油氣檢測的一種重要手段。

泊松阻抗；泊松比；油氣檢測；PX井區(qū)

0　引言

隨著地震勘探技術的發(fā)展，疊前AVO屬性分析及疊前彈性參數反演是目前認為檢測儲層流體最為行之有效的方法［1-4］。但是，鑒于二者檢測技術都需要利用含遠偏移距振幅信息的疊前地震資料，并涉及道集資料的保幅處理等問題，加大了油氣檢測的難度。眾所周知，彈性參數泊松比對于儲層飽含油氣與飽含水時具有明顯降低的特性，因此，有學者提出了將泊松比與密度結合起來，作為一種新屬性進行儲層流體的檢測，并將其定義為泊松阻抗［5］。近年來，解吉高等［6］結合巖石物理分析，利用泊松阻抗對西非海岸盆地H區(qū)塊進行了有利目標預測，并描述了有利儲層的空間展布特征。孫喜新［7］利用泊松阻抗屬性對平湖氣田進行了砂巖含氣性檢測，取得了明顯的效果。

PX井區(qū)位于車排子凸起，在石炭系基底之上自下而上發(fā)育了白堊系下統(tǒng)吐谷魯群、古近系、新近系沙灣組、塔西河組、獨山子組及第四系。諸多探井鉆探證實了新近系沙灣組是該區(qū)的主力產油層系。總體上，從井區(qū)東南至西北方向由厚變薄至尖滅，巖性主要以辮狀河三角洲平原、前緣厚層砂巖與含礫砂巖為主［8］。沙灣組自下而上可劃分為沙灣組一、二、三段，井區(qū)內已鉆井解釋油層多位于沙一段。在2012年，該井區(qū)沙一段上報探明儲量3 080.90×104t，展現了該層系良好的勘探前景。鉆井成果也證實了沙一段儲層多為砂泥互層，單儲厚度一般小于10 m［8-9］。測井資料分析表明，油、水層速度在1 800～2 400 m/s，泥巖速度在2 000～2 800 m/s，儲層與泥巖速度難以區(qū)分［10］，利用常規(guī)的縱波阻抗難以檢測儲層含油氣性。為此，本文試圖從彈性參數出發(fā)，引入泊松阻抗對PX井區(qū)沙一段儲層進行油氣檢測，預測PX井區(qū)有利含油氣區(qū)。

1　泊松阻抗的計算原理

已有研究表明，在通常情況下，可以利用縱波阻抗、橫波阻抗和泊松阻抗進行交會，來識別儲層巖性及含油氣性［11-13］。如圖1所示，縱波阻抗與橫波阻抗交會分析顯示出不同巖性、不同流體的縱橫波阻抗呈一定的線性關系，雖然有一定的差異，但是均有部分重疊，僅依靠單一的縱波阻抗或橫波阻抗很難區(qū)分開巖性及儲層流體，但將縱波阻抗旋轉至泊松阻抗位置，發(fā)現泊松阻抗可以較準確描述砂泥巖及儲層流體，因此，定義

式中：AI，SI，PI分別為縱波、橫波、泊松阻抗，m/s·g/ cm3；c為常數。

c決定了坐標軸旋轉角度，而角度則由旋轉后的PI能否有效識別砂泥巖及儲層流體來確定。

圖1　縱、橫波阻抗交會示意

由于阻抗為速度與密度乘積，定義泊松阻抗對應的速度為泊松速度，則式（1）可寫成：

式中：vp，vs，vσ分別為縱波、橫波、泊松速度，m/s；ρ為密度，g/cm3。

由式（3）可以看出，泊松速度具備速度量綱，同時，可以發(fā)現vσ會隨著vs/vσ的增大而減小，具有和泊松比一樣可以反映巖性及流體的特性。式中的常數c為圖1中巖性-流體趨勢線的斜率的倒數，它傾向于使泥巖部分的vp和vs近于平行，這樣，vp與cvs的差異與速度和深度無關，從而使得vσ與速度和深度不相關。

綜上所述，利用泥巖段縱波、橫波速度線性關系，求得斜率的倒數（即常數c），代入式（3）中求取vσ，進而得到PI。

2　泊松阻抗的應用

沙一段是車排子PX井區(qū)的重要生油層系。分析該區(qū)已有資料得知沙灣組油藏以巖性油氣藏為主，雖然多口探井已鉆遇儲層，但綜合解釋或試油為水層，表明并未對該區(qū)儲層含油氣性進行較好的預測，因此，利用泊松阻抗這一屬性對沙灣組一段展開流體檢測，為該區(qū)的儲量上報奠定基礎。

2.1井點處泊松阻抗曲線的計算

PX井區(qū)完鉆的PX1井在沙灣組解釋油層12.5 m/ 1層，水層17.4 m/3層；PX2井于沙灣組解釋油層2.3 m/1層，差油層2.47 m/2層；PX3井沙灣組解釋油層7 m/2層，含油水層12.7 m/2層，水層32.3 m/2層。本文將上述3口井目的層段的含油、水砂巖及泥巖的縱、橫波阻抗進行交會，分析發(fā)現二者具有較好的線性關系，并對其進行線性擬合（見圖2，紅色實線為泥巖的縱、橫波速度關系曲線），得

由圖2可知，相關系數為0.974。由前文可知，c=1/ 0.704 6-1.42，得

圖2　PX井區(qū)沙一段縱、橫波阻抗交會

依據上述井資料求得的泥巖縱、橫波關系，計算了PX1井目的層段的泊松比、泊松阻抗。從該井的縱波阻抗與泊松比的交會圖分析得知，泥巖、含油砂巖與含水砂巖的縱波阻抗與泊松比有一定差異，但均有一定的重疊（見圖3）。

圖3　目的層段縱波阻抗與泊松比交會

若旋轉縱波阻抗坐標軸，圖中不同巖性、儲層流體對應的數據散點差異將更為明顯（見圖4）。PI小于2900 m/s·g/cm3的區(qū)域，油層占90%以上；PI大于3 100 m/ s·g/cm3的區(qū)域為泥巖；PI在2 900～3 100 m/s·g/cm3，為水層或含油水層。因此，泊松阻抗較單獨的泊松比及縱波阻抗，可以更好地區(qū)分含油儲層，描述不同巖性和儲層流體類型，具有類似流體因子的作用。

圖4　目的層段泊松阻抗與泊松比交會

2.2應用效果分析

利用重構的泊松速度曲線進行反演，得到泊松阻抗數據體，來進行儲層及儲層含油性預測。圖5為過PX1—PX2井連井泊松阻抗屬性剖面。該圖顯示PX1井在沙一段鉆遇的3個水層和1個油層（測井解釋油層12.5 m/1層，水層17.4 m/3層）在剖面中均有明顯的異常反映；PX2井僅在沙一段底部有1個含油異常顯示，與該井的測井解釋油層2.3 m/1層，差油層2.47 m/ 2層相對應，上部雖有2段砂巖，但物性差，泊松阻抗屬性剖面中也沒有異常顯示，由此看見，反演得到的泊松阻抗預測的油水層與已鉆井的測井解釋結果基本吻合，說明該方法可以準確檢測儲層的含油性。

提取目的層段的含油儲層平面分布（見圖6），可以看出含油異常區(qū)主要集中在為PX1井和PX2井夾持地區(qū)（2條黑線虛線描述區(qū)域）和PX1井東部地區(qū)。結合該區(qū)的地質特征，沙一段砂體自PX1，PX2井向西逐漸超剝尖滅，泊松屬性也指示含油異常逐漸減弱，且預測的含油氣異常區(qū)與PX1井區(qū)在2012年上報的已探明儲量預測平面圖基本一致。綜合分析認為泊松阻抗屬性可以較好地檢測儲層含油氣性，并能有效預測含油氣儲層的分布特征。

圖5　過PX1—PX2井連井泊松阻抗反演剖面

圖6　PX井區(qū)沙一段泊松阻抗含油預測

3　結束語

泊松阻抗為泊松比和密度的結合屬性，利用該屬性在車排子PX1井區(qū)沙灣組的儲層預測及儲層含油性檢測都取得了較好的應用效果，并且在平面上預測了有利含油儲層的分布特征，為該區(qū)沙灣組的儲量上報及井位部署提供可靠的指導依據；同時，也證實了泊松阻抗屬性分析方法在復雜巖石物理條件下預測有利儲層的可行性和有效性。

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［6］解吉高，劉志斌，張益明，等.利用泊松阻抗進行油氣檢測［J］.石油地球物理勘探，2013，48（2）：273-278，316.

［7］孫喜新.泊松阻抗及其在平湖砂巖氣藏檢測中的應用［J］.石油地球物理勘探，2008，43（6）：699-703.

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（編輯朱麗）

Application of Poisson impedance attributes in hydrocarbon detection at first member of Shawan Formation in PX well area

Shi Xiupeng
（Western Branch of Research Institute of Exploration and Development，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying 257000，China）

Reservoirs at the first member of Shawan Formation in the PX well area are almost sand-mud interbed，and the reservoir thickness is small.Research shows that the velocity in sand is little faster than that in surrounding rocks.But the velocity difference between reservoir and mudstone becomes smaller when the reservoir contains hydrocarbon.So it is hard to use the P-wave impedance to identify hydrocarbon reservoirs.This paper attempts from the elastic parameters，and introduces the Poisson impedance.The attribute analysis of Poisson impedance is used to detect the hydrocarbon reservoirs at the first member of Shawan Formation in PX well area.Predicted results coincide with the logging interpretation results of the drilled wells，the distribution characteristics of the favorable hydrocarbon reservoirs at the first member of Shawan Formation are predicted effectively in PX well area.At the same time，the Poisson attribute analysis is confirmed to be an important hydrocarbon detecting method.

Poisson impedance；Poisson ratio；hydrocarbon detection；PX well area

TE19

A

10.6056/dkyqt201504013

2015-02-18；改回日期：2015-04-30。

時秀朋，女，1981年生，博士，2010年畢業(yè)于中國石油大學（華東）地質學專業(yè)，現從事地球物理技術的研究。E-mail：shixiupeng.slyt@sinopec.com。

引用格式：時秀朋.泊松阻抗在PX井區(qū)N1s1油氣檢測中的應用［J］.斷塊油氣田，2015，22（4）：469-471，480.

Shi Xiupeng.Application of Poisson impedance attributes in hydrocarbon detection at first member of Shawan Formation in PX well area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2015，22（4）：469-471，480.