二维波阻抗反演在东海南部某工区的应用实例

张大海，蒋 涔，张 纪，江东辉，王丹萍，唐 建，钟 翔

二维波阻抗反演在东海南部某工区的应用实例

张大海，蒋 涔，张 纪，江东辉，王丹萍，唐 建，钟 翔

（中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120）

由于白垩系和侏罗系年代老，埋藏深，储层孔渗条件差，导致地震剖面上反射界面较弱，分辨率低；加上二维工区面积大，井资料少等因素，使得该地区的储层预测工作很难开展。主要针对东海南部某二维工区中生代地层进行了地震波阻抗反演，对该工区可能存在的储层空间展布进行了预测，结果显示白垩系的顶部发育一套玄武岩层，底部发育一套含砾砂岩地层，主要集中在工区东南部构造上；白垩系中段以砂泥岩薄互层为主；上侏罗统储层物性较好，具有一定厚度和空间分布；中、下侏罗统存在较薄的致密砂层。

二维工区；反演；玄武岩；致密砂层；东海南部

1 基础资料

针对东海陆架盆地南部工区已掌握的二维地震资料和井的资料情况[1-3]，结合现有构造解释结果和有利圈闭分布情况，我们对该工区内共10条测线二维地震剖面进行波阻抗反演，涉及的反演地震测线和井的分布情况见图1，使用的测线尽量选择过已知井的测线。我们对整个工区10条测线的反演计算是在一双CPU，内存为8G的SUN图形解释工作站上基于Jason工作平台完成的[4,5]。

图1 工区测线平面图和井位置

目前掌握的已知井基本情况：井A和B集中分布于工区西南方向，测线1过井A，测线5过井A和B，两口井均无测井成果解释表，测井曲线资料严重不足，仅有数字化的声波、密度和伽马曲线，资料可靠性较差，这两口井都参与了反演。层位文件是基于构造解释得到的T40、T50、T60、T61和Tg共5个地质层位，反演目的层位为对应于T50-Tg之间的白垩系和侏罗系。

2 测井资料分析

井A是位于工区东南部构造高部位上的一口探井，钻井结果未有明显油气显示；除白垩系顶部的玄武岩外，白垩系、侏罗系以碎屑岩为主，由于侏罗系的砂岩颗粒溶解形成的次生孔隙的孔隙度均在10%以下，所以侏罗系下段存在潜在储层可能性较小，而在侏罗系上段和白垩系存在潜在储层的可能性较大。上白垩统主要为细砂岩和泥岩的薄互层；下白垩统主要为低电阻率、低孔隙的钙质胶结的砾岩层；上侏罗统主要为2～5 m砂层和泥岩的薄互层；中、下侏罗统孔隙度在3%～4%左右，砂岩孔隙主要为溶解孔隙。

井B是位于东部构造高部位上的一口探井，钻井结果未有明显油气显示，仅在侏罗系有微弱荧光显示；潜在储层也与井A类似，主要分布在白垩系中，地化资料显示低孔隙的侏罗系主要是成熟相的烃源岩。井B白垩系上段主要为砂岩、砾岩和泥岩互层，砂岩孔隙差，且骨架之间充满黏土，砾岩分选差，渗透性差，层厚一般在5～10 m；侏罗系砂岩孔隙度很小，上侏罗统存在一套厚90 m分选较差的砂岩地层，中、下侏罗统可以认为是基底部分。

井A和B砂岩层物性较差，多为砂泥岩薄互层，通过分析认为具有一定厚度且物性较好的井深在1 780～1 858 m的砂泥组合是能够代表该工区砂岩和泥岩之间的物性关系的地层。

首先对井A和B测井波阻抗数据进行了一致性直方图分析（图2），从图2可以看出，两口井纵波阻抗值的分布范围还是具有可对比性的，唯一的差别是A井的玄武岩地层产生的高波阻抗值使该井纵波阻抗值域较宽。同时结合完井报告，利用自然伽马和声波时差两条曲线，以及计算的纵波阻抗曲线对照反复判读，通过圈定的数据点和完井报告对比，我们认为测井数据显示井A和B储层是以低波阻抗特征为主（图3）。

图2 两口井纵波阻抗一致性检查

图3 A（左）和B井（右）波阻抗曲线图（曲线颜色为伽马值）

3 波阻抗反演

考虑到工区范围较大且为二维测线，选用Rick子波作为初始子波，通过合成地震记录制作和时深标定，得到最后反演过程中应用的子波。从图4、图5可以看到合成道和井旁地震道吻合较好。

结合层位和标定后的测井数据，对层位数据进行插值得到一个详细的层位数据体。然后就可以算出整条二维剖面的低频阻抗模型（图6），通过选择合理的反演参数进行约束稀疏脉冲波阻抗反演。由反演得到的相对阻抗数据体和低频阻抗模型合并（图7），就可以得到一个全频段的阻抗结果数据体。

图4 A井合成地震记录标定

图5 B井合成地震记录标定

图6 测线5波阻抗模型图

4 结果分析与讨论

图8为过A井和B井的测线5的地震剖面及层位图，从图中可以看出，除T50和T61反射界面较清晰外，地层中地震反射杂乱，同相轴连续性很差。图9、图10为过A井的波阻抗剖面图及局部放大图，可以看出白垩系（T50-T60）特征较明显，位于顶部存在一套高波阻抗的玄武岩地层，底部为一套高波阻抗的砾岩，中间地层从波阻抗剖面上可以分辨为存在2～3套偏砂地层，尤其在东南部、东部构造高部位比较明显，而且连续性比较好。上侏罗统（T60-T61）总体看来上段较下段含砂体可能性较大，从剖面上可以看到上段波阻抗值较下段明显要低，结合井上分析该段地层以砂泥薄互层为主，可以推测上侏罗统上段偏砂岩可能性较高；中、下侏罗统（T61-Tg）的波阻抗值明显高于上覆地层的波阻抗值，与上覆地层的分界面较清晰，上覆地层的层状连续性一般，在界面附近波阻抗值有所降低，但横向连续性一般，推测地层有可能偏砂层。

图9 测线1波阻抗剖面图

图7 CSSI反演流程示意图

图8 测线5地震剖面、层位及井图

图11为过A井和B井的测线5的波阻抗剖面图，明显可以看出白垩系顶部（T50下方）的高波阻抗值的玄武岩地层由东南部构造高部位向北逐渐消失，可以推测该套地层主要存在东南部构造上，东部构造这套地层并不存在；而白垩系底部（T60上方）的砾岩，在此剖面上显示了与玄武岩地层同样的横向变弱趋势；上侏罗统（T0-T1）66从图上可以看出东部构造砂体明显比东南部构造上要厚，波阻抗值总体变低，可以推断东部砂体物性有变好的趋势；中、下侏罗统（T61-Tg）同样是高波阻抗致密地层，厚度明显变厚，波阻抗剖面上显示中、下侏罗统中包含若干套波阻抗值降低、厚度较薄的地层，可以推测为含砂地层。

图12为过A井的测线4的波阻抗剖面。此剖面从东到西物性变化小，白垩系（T50-T60）高阻抗的玄武岩地层和含砾砂岩地层有逐渐变弱的趋势，推测东南部构造东西方向地层物性较稳定。

图13是过B井的测线10的波阻抗剖面。可以看出东南部构造东部也存在较好的白垩系顶部（T50下方）玄武岩地层和白垩系底部（T60上方）的含砾砂岩层，但总体趋势较构造高部位要变弱；东部构造上的波阻抗较此测线南部同时代地层的波阻抗值要低，可以推测东部构造高部位砂体物性要变好；侏罗纪中下统（T61-Tg）地层内反射杂乱，砂体较薄且连续性差。

图10 测线1波阻抗剖面放大图

图11 测线5波阻抗剖面图

图12 测线4波阻抗剖面图

图13 测线10波阻抗剖面图

5 小结

通过对东海南部勘查区内10条二维地震资料的波阻抗反演，经过测井、地震及波阻抗剖面分析可以看出：白垩系特征明显，顶部发育一套高纵波阻抗的玄武岩层；底部发育一套含砾砂岩地层，主要集中在东南部构造上，随着构造深度增加岩层逐渐消失；白垩系中段以砂泥岩薄互层特征为主，在波阻抗剖面上体现为2～3套低波阻抗特征的地层，且连续性中等，有一定的分布范围；上侏罗统存在稍好的砂层，东部构造高部位砂层物性较东南部构造高部位要好，厚度增大 ；中、下侏罗统波阻抗值很高，地层内部反射杂乱，连续性差，局部有厚度较薄的致密砂层分布。

由于二维地震资料和井控的局限性，对于砂体的空间展布和其他物性参数的确定有待于进一步更详尽的三维地震数据体，以及井资料的分析。

[1] 王可德，王建平，徐国庆，等. 东海陆架盆地西南部中生代地层的发现[J]. 地层学杂志，2000，24(2):129-131.

[2] 丁巍伟，王渝明，陈汉林，等. 台西南盆地构造特征与演化[J].浙江大学学报（理学版），2004，31(2):216-220.

[3] 段九春，赵英杰，米慧芬，等. 东海陆架盆地南部中生界及古近系层序地层格架[J]. 洁净煤技术，2010，16(6):100-104.

[4] 李磊，王英民，杨绍国，等. 混合地震反演技术及其在东海南部陆架盆地中的应用[J]. 中国石油大学学报（自然科学版），2007，31(5):28-35.

[5] Jason Geoscience Workbench Manual. JGW manual. 2001.

The Application of Two-Dimensional Impedance Inversion to the Southern East China Sea

ZHANG Dahai, JIANG Cen, ZHANG Ji, JIANG Donghui, WANG Danping, TANG Jian, ZHONG Xiang
（The Institute of SIONPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

The disadvantaged factor, such as deep-seated reservoir, worse rock petro-physical property, longer survey line and well data incomplete, results to the weak seismic ref l ection and lower seismic resolution in late Mesozoic. Therefore, it is hard to make a study on reservoir characterization in this area. In this paper, 2D seismic impedance inversion for late Mesozoic interval has been executed in the south ECS area. The results of inversion show that upper basalt and lower glutenite reservoir concentrated in the structure SE in K1-K2strata, in the middle of which is dominated by thin alternating layers of sandstone and mudstone；better petrophysical property reservoir in J1strata, thin and tight sandstone reservoir in J2-J3strata.

2D; seismic inversion; basalt; tight reservoir; Southern East China Sea

P631.4

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.009

1008-2336（2012）03-0009-04

2012-02-06；改回日期：2012-03-06

张大海，男，1974年生，高级工程师，2001年毕业于浙江大学地球科学系，获理学博士学位，从事储层及油气预测工作。

E-mail：zhangdh@shopc.com.cn。