深層天然氣含氣異常區(qū)識(shí)別與分析

趙淑蘭

（中國(guó)石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

隨著石油地質(zhì)理論與地震處理解釋技術(shù)的進(jìn)步、油田勘探開發(fā)工作的推進(jìn)、地震與鉆探設(shè)備的發(fā)展，深層天然氣勘探已經(jīng)成為現(xiàn)階段油田可持續(xù)發(fā)展及油氣勘探的主要工作方向[1-4]。而深層天然氣儲(chǔ)層埋藏深、巖性復(fù)雜多變、氣水層分布復(fù)雜、物性差，因此避開儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的多解性而直接進(jìn)行流體識(shí)別，是深層天然氣勘探提高鉆探成功率的一種有效辦法。

本文利用地震屬性分析技術(shù)尋找異常區(qū)，再利用疊前反演巖石物理參數(shù)交會(huì)分析其異常原因，結(jié)合產(chǎn)氣井的分析，進(jìn)而確定其含氣區(qū)邊界及預(yù)測(cè)含氣儲(chǔ)層的發(fā)育情況，為儲(chǔ)量提交及深層天然氣開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 概況

研究區(qū)位于松遼盆地徐家圍子斷陷西北部，由西向東橫跨中央隆起帶、徐西坳陷和安達(dá)-升平隆起帶。營(yíng)城組大部分地區(qū)發(fā)育營(yíng)一段和營(yíng)四段地層，局部?jī)H發(fā)育營(yíng)三段，儲(chǔ)層類型主要為砂礫巖和火山巖儲(chǔ)層。

2 含氣區(qū)識(shí)別

2.1 流體識(shí)別技術(shù)發(fā)展歷程

流體識(shí)別技術(shù)始于20世紀(jì)70年代中期，以亮點(diǎn)技術(shù)檢測(cè)油氣開始，在石油勘探領(lǐng)域，逐步發(fā)展出多項(xiàng)流體識(shí)別技術(shù)，如M.M Backus等人（1975）認(rèn)為油氣與鹽水間的接觸面可以產(chǎn)生沿水平方向的振幅強(qiáng)度不變的反射，即氣藏的“平點(diǎn)”反射特征；R.Thatham（1976）基于理論和巖石標(biāo)本實(shí)驗(yàn)提出可以利用Vp/Vs比值作為找油氣的標(biāo)志；R.Meissner（1981）根據(jù)巖石彈性參數(shù)與其孔隙度提出利用P波與S波反射系數(shù)比值及Rp/Rs作為分辨油氣濃度的標(biāo)志；R.Ensley（1983）提出，當(dāng)P波發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)后，通過比較P反射波與S反射波的波形，可以區(qū)別油氣與非油氣形成的亮點(diǎn)；Ostrander（1984）提出AVO方法可以幫助描繪儲(chǔ)層的流體含量，基于該理論，國(guó)內(nèi)外專家Smith等人對(duì)該理論深入研究，提出截距和梯度交會(huì)圖及流體識(shí)別因子等多項(xiàng)成熟的技術(shù)方法；從Connolly（1999）發(fā)表了彈性波阻抗（EI）的論文開始，國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于該理論逐步研究形成了以彈性阻抗為基礎(chǔ)找油氣的方法；Mitchell等人（1996）提出計(jì)算高頻衰減系數(shù)找油氣的方法；近年來，發(fā)展出應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合地震數(shù)據(jù)，進(jìn)行油氣橫向預(yù)測(cè)的方法。

從其整體發(fā)展歷程來看，儲(chǔ)層流體識(shí)別技術(shù)從20世紀(jì)80年代的基于地震振幅異常的“定性”識(shí)別逐步發(fā)展成熟，進(jìn)而達(dá)到現(xiàn)階段的基于流體因子等方法的“定量”識(shí)別[5-7]。

2.2 含氣異常區(qū)識(shí)別

本文方法是首先從高產(chǎn)氣井產(chǎn)氣層出發(fā)，依據(jù)地震屬性分析技術(shù)尋找屬性異常區(qū)，確定其發(fā)育范圍，再結(jié)合疊前反演巖石物理參數(shù)敏感性分析，總結(jié)異常區(qū)的電性曲線參數(shù)特點(diǎn)，最終確定異常區(qū)的含氣性質(zhì)，進(jìn)而預(yù)測(cè)其發(fā)育厚度及范圍，為深層天然氣勘探奠定基礎(chǔ)。

如高產(chǎn)氣井W5井，該井營(yíng)四段壓裂后日產(chǎn)氣46×104m3，主要產(chǎn)氣層是97、99號(hào)層，巖性為砂礫巖，累計(jì)16.4m，測(cè)井孔隙度在5.4%～6.7%之間，平均為6.05%，巖芯分析孔隙度在5.7%～6.7%之間，平均為6.1%，滲透率在0.18～5.31mD，物性良好，產(chǎn)氣層主要集中在營(yíng)四段頂部，經(jīng)地震屬性分析發(fā)現(xiàn)，該井區(qū)在總絕對(duì)值振幅、瞬時(shí)頻率及最大波峰振幅屬性等多種地震屬性上存在異常區(qū)域，特征明顯，邊界清晰，同時(shí)異常區(qū)內(nèi)的W4井在該層段也見到了可疑氣層。

在疊前反演巖石物理彈性參數(shù)分析工作中，對(duì)中子孔隙度、伽馬及電阻率曲線等測(cè)井電性響應(yīng)特點(diǎn)與儲(chǔ)層巖性、物性、含氣性之間的關(guān)系進(jìn)行分析，建立油層的巖性、物性與測(cè)井曲線電性響應(yīng)之間的標(biāo)準(zhǔn)，這是做好解釋工作的關(guān)鍵。通過測(cè)井曲線交匯，得到砂、泥巖趨勢(shì)范圍，同時(shí)優(yōu)選了橫波組抗與伽馬、電阻率及孔隙度等曲線的交會(huì)空間，并利用伽馬、孔隙度、電阻率值對(duì)各交會(huì)空間進(jìn)行著色，突出異常區(qū)域。從交會(huì)分析來看，目標(biāo)層砂巖具有低伽馬、高中子孔隙度、高電阻率?？偨Y(jié)來看，含氣異常區(qū)目標(biāo)層電性特征具有：“二高一低”，即高孔隙、高電阻率值和低自然伽馬，具有含氣儲(chǔ)層的特征，且異常散點(diǎn)偏離特征明顯。

2.3 含氣異常區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

通過地震屬性異常、巖電特征及高產(chǎn)氣井試氣等資料的分析，該異常區(qū)是由儲(chǔ)層含氣造成的。為了確定該異常區(qū)含氣儲(chǔ)層發(fā)育程度，利用疊前地震反演對(duì)該區(qū)域儲(chǔ)層進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

通過優(yōu)選，選擇橫波阻抗疊前反演完成含氣區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，從結(jié)果來看，砂體特征清晰，橫向連續(xù)性較好，砂體發(fā)育穩(wěn)定，尖滅特征清晰，巖性圈閉可靠，圈閉類型為斷層-巖性圈閉，面積16.86km2，砂體最大厚度為9m，一般厚度在5m左右，高點(diǎn)海拔-2875m，幅度200m；

從高產(chǎn)氣井W5井產(chǎn)氣層出發(fā)，參考地表情況可進(jìn)行水平井鉆探，通過軌跡優(yōu)選，水平段長(zhǎng)可達(dá)1500m，水平段構(gòu)造傾角變化小，無斷層發(fā)育，實(shí)施水平井鉆探的條件較優(yōu)越；也可對(duì)預(yù)測(cè)的含氣區(qū)進(jìn)行探邊，進(jìn)而完成儲(chǔ)量計(jì)算及實(shí)行開發(fā)工作。

3 結(jié)論

地震屬性異常結(jié)合巖石物理參數(shù)交會(huì)分析確定儲(chǔ)層含氣的方法，對(duì)原始地震資料品質(zhì)要求較高，所以保幅、保真處理是準(zhǔn)確識(shí)別含氣異常區(qū)的前提，不僅本文提出的含氣異常區(qū)識(shí)別方法，目前比較流行的流體識(shí)別方法也都對(duì)地震資料的品質(zhì)提出了較高的要求。本文方法可對(duì)含氣區(qū)進(jìn)行快速預(yù)測(cè)，提高了工作效率，在深層天然氣勘探及預(yù)測(cè)儲(chǔ)量提交工作中發(fā)揮了重要作用。但利用單一流體識(shí)別方法往往存在較強(qiáng)的多解性，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，需要將多種識(shí)別方法聯(lián)合應(yīng)用以提高流體識(shí)別的可靠性，進(jìn)而保證鉆探的成功率。