临南北部地区岩性油藏地震描述方法应用研究

李国栋

(中石化胜利油田有限公司物探研究院,山东东营 257022)

临南北部地区岩性油藏地震描述方法应用研究

李国栋

(中石化胜利油田有限公司物探研究院,山东东营 257022)

临南坡折带北部岩性油藏分布受构造、岩性双重因素控制,在开展岩性油藏空间分布研究过程中,以高分辨率地震处理资料为基础,精细准确的层位标定为纽带,利用Stratmagic地震相分析、Jason反演、Epos3.0分频属性等多种地震解释手段,对有利砂体的展布、含油气的分布进行描述,直观刻画了岩性在空间上的分布规律,为该区的岩性圈闭识别和井位部署提供重要依据。

地震拓频处理;地震特征;地震波形分类;分频解释

0 引言

临南北部地区构造上位于临南洼陷西部的核心部位,临南坡折带的前翼,营子街断层横贯洼陷中心,深切到下第三系,油源丰富。沙三上沉积时期,发育南北物源的双丰三角洲、临邑三角洲在临南北部汇聚,多期叠置朵叶状砂体、浊积砂体复合连片呈裙边状展布,与断层、古地貌配置,形成不同砂体连片的岩性油藏,勘探前景良好[1-3]。目前在该区发现街202、街斜2、临斜111等含油富集块,深化该区油气成藏条件研究认为,进一步寻找岩性油藏、小型构造—岩性油藏是该带的主要勘探目标[4]。但在勘探过程中面临以下难点:①地震分辨率低,岩性圈闭识别难;②相带窄、单砂体薄,井间砂体对比不确定;③地震反射与岩性对应关系不唯一,强反射不一定为砂体地震响应。对该区开展岩性圈闭成藏模式和储层预测技术成为勘探的关键。为此,探索了一套针对该区的岩性油藏地震描述技术,并利用该技术预测了勘探有利区。

1 地震描述技术应用

针对本区勘探状况与难点,开展技术攻关,形成一套适合本区的岩性油藏勘探技术方法,地质任务是精细储层描述、优选有利区带,研究方法是以地震提频、井震标定技术为基础,以支持平台为Jason、Epos3.0等软件的波阻抗反演、波形分类、分频技术为核心,对储层进行地震综合描述。

1.1 地震拓频处理技术

多层叠置砂岩岩性油藏,要以纵、横上高分辨率的地震资料为基础[1],才能达到岩性识别的要求。根据研究区地震频谱分析,原始地震资料目的层主频24Hz,频宽10～52Hz,纯砂岩平均层速度为4000m/s,按λ/8计算得到的调谐厚度为21m,该分辨率难以对薄层、横向变化快的储层进行准确定量描述。鉴于此,对该区进行以提高分辨率为主要目的的目标处理,以期提高剖面信噪比,拓宽地震资料频宽。拓频处理主要原理是选取高频子波与原始地震反射系数褶积形成的高频地震数据。经过拓频处理后的地震资料的主频提高到30Hz,比原来提高了6Hz,有效频宽由原来的10～52Hz拓宽到10～62Hz(图1),调谐厚度变为15.3m;从标定剖面上看(图2),砂体原来的弱反射得到强化,同向轴横向变化也比较清楚,信噪比、分辨率得到了提高,层间断层、反射尖灭现象清晰可辨,能够满足精细解释的需要,为后期的储层预测、油藏描述创造了有利条件。

1.2 井震标定技术

井震标定以钻井的地质分层和区域标志作为约束层[5],利用精细的合成记录和VS-LOG剖面与井旁地震道进行反射波组、能量等相关信息对比标定,掌握区域反射层特征,在反射层正确标定基础上,通过对测井资料、岩性录井资料和过井地震剖面的综合对比分析,进行砂体(组)的划分和标定,赋予地震剖面丰富的地质含义[6]。通过多井标定的连井地震剖面(图3),沙三上亚段顶面(T3)地震特征表现为中振幅-中连续亚平行双波反射,局部夹短轴强反射;底面(T4)为强振幅-强连续单波反射,局部变弱或中断;在上下标准层之间可识别4个砂组,不同砂组在不同井区的反射差异较大、同一砂组在不同井区反射差异较大,街204井区为弱振幅-弱连续反射,含油层为弱波的波峰或波谷反射,街201井区连续性偏好,振幅不稳定,含油层为强峰反射,主力含油的三、四砂组在地震上东强西弱、互不连通、相互叠置。

图1 处理前后频谱分析图

图2 沙三上亚段原始与处理后井标定地震剖面的对比图

图3 街204—夏381连井地震剖面图

1.3 地震波形分类与沉积相综合分析技术

波形分类技术是在目的层内估算地震信号的可变性[7],通过神经网络把地震信号形状分类成离散的“地震相”,再按一定准则对地震道进行对比、分类,刻画出地震信号的横向变化,得到地震异常体平面分布图,参考单井沉积相,就可在平面上划分沉积相带的分布,为确定储层分布模式、砂体成藏有利区奠定基础。

在对目的层精细构造解释的基础上,根据合成标定的有效时窗段选取 T4以上10～70ms时间段范围,选择10种模型道进行地震相分析对比,5种模型道分类反映的地震相颜色分布与沉积规律具有较好的一致性。工区南部的夏702井、夏53井以砾岩、泥质中砂岩、杂色砂砾岩为主,泥质含量低,单个砂体具有向上变细的粒序,可见槽状交错层理和底部突变面,自然电位曲线表现为箱形或钟形,反映三角洲平原亚相带,在地震相图蓝色背景下分布较少的暗红、黄色、绿色相互穿插、杂乱无章,反映了双丰三角洲平原亚相带河道多期叠置、频频摆动迁移的特点,主要在街3井—夏30井一线以南分布;街202井、街204井岩心分析见交错层理和波状层理,自然电位曲线表现为高幅度漏斗状、微齿化箱状组合特征,反映三角洲前缘亚相带,在地震相图处于浅绿色到草绿色区域,颜色变化稳定,主要在街3井—夏30井一线以北至街208井区;街201、街211井岩心分析以泥质沉积为主,见递变层理和微波层理,自然电位曲线表现为指状或倒松塔形,反映前三角州亚相带,地震相图上处于蓝色背景上的褐红色条带异常,主要在街203井以东—夏381井区分布(图4)。

图4 临南地区沙三上亚段地震相图

根据地震相划分的沉积相与实钻测井相吻合较好,钻遇扇三角前缘砂体、浊积砂体与断层或古地貌配置均已成藏,街202、街204见油层获工业油流,街3井处于地震相预测的三角洲平原亚相带上,其分流河道砂体因缺乏断层切割而钻探失利。根据以上分析,岩性圈闭、构造岩性圈闭应在街3—夏701—夏32井半环条带以北发育,展布面积达200km2。

1.4 测井约束反演技术

对研究区6口井的声波统计分析,沙三上亚段纯砂岩的层速度在3350～4400m/s之间,纯泥岩的层速度在2500～3400m/s之间,灰质泥岩的层速度在2850～3700m/s,从不同岩性速度—深度交汇统计分析,砂体与围岩的层速度存在差异(差异范围800～1000m/s)(图5),表明砂泥岩之间存在明显的波阻抗界面,沙三上亚段泥岩与砂岩可形成地震反射,因此对该区进行波阻抗反演是可行的。

基于Jason软件的测井约束反演可以有效提高地震的分辨率,达到识别小层的目的[8-10]。针对小层较薄且接触关系复杂的特点,在地质建模中充分应用街202、街204、街201等井合成地震记录标定结果,对含油砂组地震反射层进行精细构造解释。同时根据构造岩性特点及其反射形态,设计砂体变化模型。通过对多口井测井曲线归一化处理,进一步突出各小层的岩性特征,在此基础上选择多条过井剖面,对目的层段进行反复的约束反演试验,参考测井解释、试油结果,确定合理目的层段的反演参数。将地震信息与测井波阻抗结合起来进行反演,得到目的层段的相对波阻抗数据,为了提高分辨率,将测井波阻抗数据体的高频信息补充到相对波阻抗反演数据体中,丰富地震中频信息,又保持较高频率的绝对波阻抗数据体。从该波阻抗剖面上清楚地识别小层及小层横向尖灭特征(图6),达到对主力含油小层追踪解释的要求。

图5 不同岩性速度—深度交汇图

图6 东西向测井反演剖面图

1.5 分频解释技术

分频解释技术是通过“Gabor-Morlet"子波对复数地震道进行谱分解,将各地震道分解成不同频带成分,以连续的时频分析来描述时间-频率的瞬时信号能量密度,使得不同厚度的储层得以检测,再通过时间-频率体、沿层切片,观察分析目标体内不同频率在不同时间、空间上的变化,结合实际地震、测井等资料进行综合分析,客观预测储层的空间变化规律。

研究区在沙三上亚段的4个砂组中,四砂组厚度相对较大,为主力含油层,累计厚度不足20m,但内部小层横向极不稳定。受地震资料分辨率限制,难以在地震剖面上识别描述含油小层。该区岩性油藏的特点是小层之间互不连通,具有不同的油水系统。因此利用地震资料预测小层的分布范围,确定其尖灭位置,是油藏描述和勘探部署要解决的关键问题。地震分频技术可以有效识别储层时间厚度的变化及检测地质体横向上的不连续性[11,12]。根据井震标定结果,主力含油层四砂组纵向上距离底部连续强反射 T4较近,沿 T4向上选取10～50ms时窗(包含四砂组地震响应),进行地震分频信息处理,分别求取不同频率段的调谐体切片数据。在切片数据中沿各油层面切片进行浏览,其振幅强弱的变化较准确反映小层的平面分布。经多次变频测试,主频在25Hz的调谐体层切片效果较好(图7),自上至下浏览,发现切片上振幅强弱变化所反映的储层横向变化与主力含油层的钻探结果吻合较好。

2 应用效果

2.1 确定街204块含油砂体边界,发现街211岩性成藏区

街202—街204块位于临南洼陷西部的沉积次洼,发育三角洲前缘朵叶体及滑塌浊积体,与营子街断层形成良好的配置,为岩性油藏有利聚集区。

图7 临南地区北部沙三上亚段25Hz分频体图

以营子街断层下降盘为突破口,进行砂体的精细标定,共划分4个砂组,其中三、四砂组为主力含油层,为重点刻画的砂组。三、四砂组在东西向连井地震剖面上,街211井区地震反射多期叠置互不连通,向高部位减薄尖灭,在南北剖面上“楔状体”洼陷中尖灭消亡;波阻抗反演结果表明,三、四砂组发育在街204、街211井区低部位,单砂体独立性强,波阻抗横向变化快,向两侧相对高部位减薄尖灭;在分频结果上,位于强振幅区的街204井、街211井区周缘。综合分析表明,街204块含油砂体边界在街斜2井东100m,街211井区为岩性有利成藏区。对该块设计部署4口井,待钻2口(街212、街213),实施街201、街211井均钻遇工业油流,钻前储层预测的成功率达100%,预计该块新增控制储量780×104t,钻探证实营子街断层下降盘纵向上多砂体叠置含油,横向上叠合连片(图8)。

图8 街204—街201井区沙三上亚段油藏剖面图

2.2 预测出有利砂体的发育范围,落实其成藏规模

通过上述地震描述方法的应用,对不同成因砂体进行解释,描述砂体展开面积56km2。从该区砂体分布研究表明:岩性变化快,砂体规模小,砂体分布受古地貌及断层遮挡等条件控制,为砂体岩性成藏的形成提供保证。这种成藏有利的砂体主要包括3类:一是受古地形控制的上倾尖灭型砂体;二是低洼或沟槽中的透镜状或倾斜式透镜状砂体;三是受断层遮挡的河道或河口坝砂体。在遵循以上原则的基础上,按照砂体在地震、波阻抗数据体、分频体上的识别程度、厚度及含油情况、探井的试油数据等因素分类选择,Ⅰ类砂体主要分布于营子街断层两盘,为储量升级的主要地区,有井钻遇且试油情况良好,预测分布范围、厚度均可靠准确,累计展开面积20.5km2/6个;Ⅱ类砂体主要分布于临斜111井区东部,为部署探井的后备阵地,探井钻遇少,能清楚识别薄厚变化,累计展开面积14.6km2/4个。预测2类砂体圈闭资源量1500×104t。

3 结论

洼陷带的岩性油藏的勘探,以高品质地震资料为基础,把握井震敏感信息,把波形分类、波阻抗反演、分频等系列地震描述技术服务于油气成藏分析中,有效开展地质、地震综合研究,获得高效成果。

在研究区通过岩性油藏地震描述技术的应用,较准确地预测了储层和展布的规律,为下一步勘探部署指明方向,首选的勘探靶区为街204—街201—街211井区北部,其次为临斜111东部及其它有利条带,可作为远景地区。

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The Application of Lithologic Oil Trap Seismic Description in the North of Linnan Area

LI Guo-dong
(Geophysical Research Institute of Shengli Oilfield Ltd.Co.Dongying 257022,China)

The distributing of lithologic oil trap is controlled by structure and lithology in the slope-break of Linnan.On the basis of high-resolution seismic data and exact horizon calibration,using several seismic methods including stratmagic seismic facies,Jason inversion and Epos3.0frequency decompose,this paper describe the distribution of oil-sand body and lithologic,provide important evidence for the research of lithologic trap and well disposition in the area.

frequency broadening;seismic character;waveform classifying;frequency-division

P315.2

A

1003-1375(2010)01-0036-06

2009-07-31

李国栋(1974-),男(汉族),中国石化胜利油田有限公司探研究院工程师,从事地震资料解释及综合研究工作.E-mail:wtlgd@163.com