準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊巖性圈閉識別技術(shù)及應(yīng)用效果

張永華，張 馳，紀(jì)甜甜，張 悅，華柑霖，喬 喜

(1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450018；2.中國石油大慶油田第二采油廠；3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院；4.中國石化河南油田分公司采油氣工程服務(wù)中心)

準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊巖性圈閉識別技術(shù)及應(yīng)用效果

張永華1，張 馳1，紀(jì)甜甜1，張 悅2，華柑霖3，喬 喜4

(1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450018；2.中國石油大慶油田第二采油廠；3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院；4.中國石化河南油田分公司采油氣工程服務(wù)中心)

春光區(qū)塊主要目的層沙灣組為一向北抬升的單斜構(gòu)造，圈閉類型主要為巖性、地層圈閉，含油砂體為泥包砂背景下的濱淺湖灘壩相砂體，儲集層薄，巖性變化較大。為了在該區(qū)尋找可靠的巖性圈閉，從單井層位標(biāo)定入手，利用正演模型技術(shù)分析儲集層的地震響應(yīng)特征，利用三色混頻處理技術(shù)計算出混頻屬性體，利用地層切片技術(shù)描述沙灣組的沉積體系和儲集層的砂體展布。利用多井約束反演精細(xì)刻畫儲集層層間關(guān)系，共發(fā)現(xiàn)圈閉線索46個。在圈閉綜合評價的基礎(chǔ)上，共部署探井和評價井15口，其中CG2，CG2-1，CG2-2，CG2-6，CG10等多口井獲得工業(yè)油流，新增石油地質(zhì)儲量2 000×104t。

準(zhǔn)噶爾盆地；春光區(qū)塊；巖性油藏；圈閉識別

1 春光區(qū)塊概況

春光區(qū)塊位于準(zhǔn)噶爾盆地西緣車排子凸起，其西北以加依爾山為界，東以紅車斷裂與昌吉凹陷相接，南為四棵樹凹陷；目的層為一向北抬升的單斜構(gòu)造，地層傾角3°左右，基底為石炭系地層；自上而下依次發(fā)育第四系，新近系獨山子組、塔西河組、沙灣組，古近系，白堊系下統(tǒng)吐谷魯群，侏羅系下統(tǒng)，石炭系等地層[1]，其中沙灣組為主要勘探目的層。

該區(qū)屬于源外成藏，生烴區(qū)位于南部四棵樹凹陷和東南部昌吉凹陷，是油氣運移的有利指向區(qū)。地層不整合面、骨架砂體及斷裂構(gòu)成的輸導(dǎo)體系，有利于油氣向該區(qū)運聚。區(qū)內(nèi)有巖性、地層及復(fù)合類等圈閉類型，其中以巖性、地層圈閉為主。該區(qū)早期僅有探井7口，其中5口井見到良好的油氣顯示，但未獲得工業(yè)油氣流。2005年P(guān)2井在春光地區(qū)新近系沙灣組獲得突破，試獲日產(chǎn)62.79 m3的高產(chǎn)油流；之后又發(fā)現(xiàn)多個含油區(qū)帶[2]，表明春光地區(qū)具有良好的油氣勘探潛力。

春光區(qū)塊儲集層為三角洲砂體經(jīng)湖浪再搬運后沉積形成的灘壩砂體，呈薄層狀展布。儲集層邊界主要受巖性控制，油藏規(guī)模小，橫向上儲集層厚度、巖性變化較大，為了增儲上產(chǎn)，必須尋找新的巖性油藏。本文從單井合成記錄制作、地層對比及層位標(biāo)定入手，分析儲集層的地震響應(yīng)特征[3-4]，應(yīng)用井震反演、地層切片及多屬性分析技術(shù)識別巖性圈閉。

2 利用正演模型技術(shù)分析儲集層地震響應(yīng)特征

春光區(qū)塊主要目的層為新近系沙灣組，油層埋深為900～1 400 m，含油砂體為“泥包砂”背景下的濱淺湖灘壩相砂體；出油段儲集層巖性為中、粗砂巖，較疏松, 成巖作用較弱，厚度小于7 m，孔隙度大于30 %。該砂體含油層地震反射速度急劇降低,導(dǎo)致地震反射系數(shù)增大，薄層砂體頂面地震反射在地震剖面上表現(xiàn)為中強振幅反射，呈現(xiàn)亮點或類亮點特征。

為了更好地研究儲集層在含油和含水不同狀況下振幅值的變化特點，利用正演模型技術(shù)反映儲集層的地震響應(yīng)特征[5]。選用實鉆井鉆遇的砂巖儲集體的速度資料進(jìn)行正演，該區(qū)P2-20井在5砂組含水砂體的速度為2 266 m/s，而P2井5砂組含油砂體速度為2 130 m/s，砂體含油后反射速度降低。選用不同目的層系含油砂體與含水砂體的速度資料，建立泥包砂的地質(zhì)模型。圖1是根據(jù)春光區(qū)塊儲集層特點做出的地震正演剖面圖，從圖中看出，水層速度為2 266 m/s，油層速度為2 130 m/s，即油層水層速度接近時，振幅無明顯差異(圖1a)；當(dāng)水層速度為2 500 m/s，油層速度為2 130 m/s，即油層水層差異小時，振幅變化較小(圖1b)；當(dāng)水層速度為2 890 m/s，油層速度為2 130 m/s，即油層水層速度差異大時，振幅變化明顯(圖1c)。根據(jù)正演的結(jié)果和統(tǒng)計結(jié)果可知，沙灣組振幅屬性能對儲集層進(jìn)行有效刻畫，對于含油層與含水層，只能區(qū)分速度差異明顯的油層和水層。

3 利用地層屬性切片描述巖性圈閉

該區(qū)灘壩砂體多為2～6m的薄層，為了有效識別小型薄砂層的空間展布，在高精度層序地層學(xué)研究基礎(chǔ)上，以高精度三維地震數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，處理并優(yōu)選多種屬性體，應(yīng)用地層切片技術(shù)對不同屬性體通過小時窗間隔連續(xù)的地層切片觀察、分析刻畫巖性圈閉[6-8]。

圖1 地震正演剖面

3.1 振幅屬性

根據(jù)春光區(qū)塊巖性油藏特點，在已知井層位標(biāo)定的基礎(chǔ)上，利用高精度三維地震資料進(jìn)行屬性分析，優(yōu)選出與儲集層物性及含氣性較為敏感的均方根振幅屬性進(jìn)行分析。

由于春光區(qū)塊油層的單層厚度一般在5 m以下，地震資料縱向分辨率只能達(dá)到7～10 m，為此，以三維屬性體為基礎(chǔ)，以地震沉積學(xué)的研究方法進(jìn)行研究[9]。首先對地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行振幅體提取，然后選擇等比例內(nèi)插方法，分別對沙灣組一段和沙灣組二段進(jìn)行地層切片制作。為了更清晰地刻畫出砂體的形態(tài)和厚度等特征，對地層進(jìn)行60等份的切片。對比發(fā)現(xiàn)地層切片能夠反映薄儲集層的變化，圖2為CG2井均方根振幅屬性圖，圖中大紅色的范圍為2砂組巖性油藏的分布范圍，該圖振幅的變化反映了含油儲集層的空間變化。

圖2 CG2井2砂組均方根振幅屬性

3.2 三色混頻屬性

三色混頻屬性是將分頻處理后的高、中、低三種頻率的均方根振幅體利用不同的顏色混合在一起形成一種融合屬性體。通常情況下低頻能量體有利于解釋相對厚的儲集層，高頻能量體有利于識別相對薄的儲集層。而任何巖性圈閉不可能是單一厚度儲層控制的，只有經(jīng)過高中低頻能量體的混頻處理得到新的融合體，才可更清楚地刻畫砂體與沉積關(guān)系。

本區(qū)地震資料主頻為60 Hz左右，頻寬為10～120 Hz，分頻處理后得到30，60，90 Hz分頻體，用紅、綠、藍(lán)分別對應(yīng)低、中、高頻率能量體，因此不同的顏色表示砂體的不同厚度。紅色代表厚層，藍(lán)色表示薄層，綠色介于兩者之間。

圖3為春光區(qū)塊2砂組三色混頻地層切片，從圖中紅綠藍(lán)色在全區(qū)分布不均勻，說明砂體厚度變化快，但其分布具有規(guī)律性。在研究區(qū)由東南至西北，顏色由綠紅色漸變?yōu)樗{(lán)綠色，說明砂體從東南中部至西北方向由厚變?。粓D中中部區(qū)域綠色偏多，單獨的綠色個體代表辮狀河沉積環(huán)境下的側(cè)緣尖滅砂體。目前發(fā)現(xiàn)的2砂組油藏，CG2，C2-6，C10油藏在圖中清晰可見，邊界鮮明，且顏色為淡綠色；對應(yīng)的頻率大約為60 Hz，與油藏的頻率響應(yīng)相同，2砂組砂體尖滅線位置也清晰地刻畫出來(圖中黃色線代表尖滅線位置)。三色混頻屬性體的地層切片對多期砂體疊置現(xiàn)象顯示好，立體感強。

4 利用井震反演刻畫儲集層層間關(guān)系

井震反演是綜合運用地震、測井、地質(zhì)等資料來揭示儲集層空間幾何形態(tài)和目標(biāo)層微觀特征，將大面積連續(xù)分布的地震資料與具有高垂向分辨率的井點測井資料進(jìn)行匹配、轉(zhuǎn)換和結(jié)合的過程[10-11]。

經(jīng)過井震反演，把常規(guī)地震剖面轉(zhuǎn)換為絕對波阻抗剖面，由于春光區(qū)塊儲集層具有低阻抗的特征，大于5 m的儲集層在波阻抗剖面上能夠清晰地分辨，波阻抗剖面中相對“藍(lán)色”區(qū)代表儲集層。

圖3 沙二段2砂組三色混頻地層切片

為了更精細(xì)刻畫儲集層，在稀疏脈沖反演的基礎(chǔ)上，用具有高分辨率測井阻抗曲線作為硬約束，地震反演的波阻抗體做軟約束進(jìn)行了隨機反演和隨機模擬反演。反演后的數(shù)據(jù)體分辨率得到明顯提高，能夠分辨2～5 m的單砂層。圖4為過CG2-1井-CG2-3井隨機反演剖面。從圖中可以看出，CG2-1井和CG2井的油層與CG2-2和CG2-3井油層不為同一小層(圖中箭頭所示)，后經(jīng)沉積微相研究證實它們是同期積沉的不同砂體。

圖4 過CG2-1井～CG2-3井隨機反演剖面

為了得到儲集層在平面上的展布情況，根據(jù)油層在波阻抗剖面上的顯示位置，在反演數(shù)據(jù)體上對油層的頂面反射層進(jìn)行追蹤解釋。以解釋層位為基礎(chǔ)層，選擇上下5 ms的時窗，提取波阻抗信息來研究砂體平面分布特征。圖5為CG2井區(qū)2砂組波阻抗平面圖，具有低波阻抗特征的油層為圖中藍(lán)色區(qū)域，描述了CG2，CG2-1井的油層平面變化，較好地刻畫了油層邊界。

5 利用地震振幅確定薄層砂體厚度

對春光區(qū)塊三維地震資料頻譜分析發(fā)現(xiàn)，地震資料頻率范圍為8～120 Hz，主頻63 Hz。該區(qū)砂巖層速度為2 600 m/s，按照1/4 λ的垂向極限分辨率，則能夠分辨的砂巖最小厚度為9m。鉆探表明砂體厚度為1～5 m，都在1/4 λ的調(diào)諧厚度范圍內(nèi)。在1/4 λ范圍之內(nèi)，厚度跟振幅存在一個近似線性的關(guān)系[12]。為了分析振幅值和儲集層厚度之間的關(guān)系，對春光區(qū)塊13個油藏進(jìn)行了屬性提取，通過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)體振幅值(A)和儲集層厚度(H)存在下面的函數(shù)關(guān)系：

圖5 CG2井2砂組砂體波阻抗平面圖

H= 0.002 2A2+ 0.364 8A+ 17.248

式中：H——儲基層厚度，m；A——振幅，dB。

從圖6可看出，厚度越大，振幅值越大。如P206-8井的油層厚度為4.6 m，振幅值為-115；而P2-19井的厚度為2.5 m，振幅值為-80；地震振幅大小與砂體厚度的分布具有較好的相關(guān)性，該式經(jīng)實鉆資料驗證符合率達(dá)85%以上，因此，可根據(jù)振幅能量計算春光區(qū)塊砂巖厚度。

圖6 地震反射振幅值與砂層厚度關(guān)系

6 應(yīng)用效果

通過對春光區(qū)塊多井儲集層特性的分析認(rèn)為，沙灣組儲集層的地震響應(yīng)特征為亮點或類亮點、高振幅值，測井曲線的響應(yīng)特征為高孔、高滲、高電阻率。應(yīng)用地震反演、三色混頻及地震屬性分析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)圈閉46個。在圈閉綜合評價的基礎(chǔ)上，共部署探井和評價井15口，其中CG2，CG2-1，CG2-2，CG2-6，CG10等多口井獲得工業(yè)油流，新增石油地質(zhì)儲量2 000×104t。

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編輯：趙川喜

1673-8217(2017)03-0034-04

2016-12-26

張永華，教授級高級工程師，1965年生，1988年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院物探專業(yè)，現(xiàn)從事地震資料解釋與儲層預(yù)測工作。

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