叠前地震反演在苏里格地区储层含气性检测中的应用

张巧玲 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

曹 阳 (中海油湛江分公司研究院，广东 湛江 524057)

张显政 (中国石油天然气管道局第一工程分公司，河北 廊坊 065000)

叠前地震反演在苏里格地区储层含气性检测中的应用

张巧玲 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

曹 阳 (中海油湛江分公司研究院，广东 湛江 524057)

张显政 (中国石油天然气管道局第一工程分公司，河北 廊坊 065000)

苏里格地区盒8段储层横向非均质性强，砂体不连续，利用叠后波阻抗反演方法进行烃类检测存在多解性，不能有效预测储层。针对上述情况，运用AVO反演和弹性阻抗反演2种叠前地震反演方法对苏里格盒8段地层进行含气性检测。结果表明，2种方法预测的含气区域一致，证明叠前地震反演方法进行储层含气性检测是可行的。

苏里格地区；叠前反演；AVO反演；弹性阻抗反演；含气性检测

苏里格上古气藏位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造带上，为岩性气藏。其中，二叠系盒8段为辫状河流沉积相砂体，是苏里格地区的主要含气层段[1]。由于苏里格地区盒8段有效砂体呈孤立、分散状分布，而且相互叠置，横向变化快，常规地震储层识别技术对于该区气层识别难度较大。

由于叠后地震资料建立在地震反射波垂直入射的基础上，损失了由炮检距变化导致的反射振幅与极性变化的信息，最终降低油气检测精度[2]。叠前地震反演中的AVO反演和弹性阻抗反演都充分利用了叠前道集保留大量原始信息，并考虑了入射角的影响，因而其反演结果更加可靠。为此，笔者应用叠前反演方法对苏里格地区盒8段储层含气性进行了检测，以分析该方法的可行性。

1 理论基础

1.1AVO反演

AVO技术的理论基础是Zoeppritz方程，但由于该方程给出的反射系数形式过于复杂，而且不容易直接看出各参数对反射系数的影响，因而许多学者对其进行了简化，目前常用于反演的是Shuey的三参数简化方程[3]：

R(θ)=A+Bsin2θ+C(tan2θ-sin2θ)

(1)

式中，R为反射系数;θ为入射角；A为AVO截距，表示零入射角时的反射系数；B为AVO斜率，表示反射系数随入射角的变化梯度；C为AVO曲率。

在AVO反演中，A、B和C作为3个基本参数，将其数学组合可以得到一系列反映流体性质的AVO属性剖面，如泊松比、流体因子等。研究表明[4]，当储层含气后，密度降低，纵波速度急剧降低，而横波速度基本不变。泊松比与纵横波速度比密切相关，也呈现出明显的降低趋势，说明泊松比对砂岩含气的变化尤其敏感。此外，流体因子也能很好地指示储层流体的变化，因为砂岩含气后会导致流体因子明显下降。上述地球物理响应特征是应用AVO反演方法进行储层含气检测的依据。

1.2弹性阻抗反演

由于式(1)没有考虑炮检距对子波的影响，为此，Connolly[5]提出了弹性阻抗的概念，并将含有纵波速度Vp、横波速度Vs及密度ρ的弹性阻抗定义为：

(2)

式中，EI是弹性阻抗，K是Vs与Vp比值的平方。

弹性阻抗反演能充分利用不同炮检距数据以及纵波速度、横波速度、密度等测井信息，因而反演出的弹性参数能更好地反映岩性、含油气性的情况。弹性阻抗反演流程如下[6]：①利用纵波、横波及密度曲线得到不同入射角的弹性阻抗曲线；②基于褶积模型S(θ) =R(θ)W(θ) (S为地震记录，R为反射系数，W为子波)，用弹性阻抗曲线与角道集叠加数据体进行约束，获得近、远角度弹性阻抗反演剖面。因为在不同偏移距的弹性阻抗上气层与非气层表现明显的差异性，由此可以检测出砂体中的有效储层。

2 应用实例分析

2.1AVO反演的应用

由AVO理论可知，泊松比和流体因子是AVO属性中最能反映含气变化的参数，因而可利用泊松比和流体因子来识别砂岩的含气分布情况。对于苏里格地区盒8段砂岩地层，在精细层位标定的基础上，对叠前地震道集资料进行AVO反演，得到泊松比和流体因子属性剖面，在剖面上圈定出砂岩的含气情况并分析检测效果。

由于泊松比和流体因子在砂岩含气后呈降低趋势，在属性剖面中异常低值区表示泊松比和流体因子降低幅度较大的区域，说明砂岩具有好的含气性(呈现出明显的AVO负异常显示)。图1和图2分别是该区A井井点附近利用AVO反演得到的泊松比和流体因子剖面。从图中可以看出，目的层段的泊松比和流体因子均表现为AVO负异常(虚线所圈范围)，且两者的负异常区域一致，显示苏里格地区盒8段储层具有非常明显的含气响应特征，说明利用AVO反演方法对该区砂岩含气性进行检测是可行的。

图1 AVO反演的泊松比剖面

图2 AVO反演的流体因子剖面

2.2弹性阻抗反演的应用

根据苏里格地区A井已知的纵横波速度、密度曲线，可应用式(2)分别得到入射角为8°和23°(分别代表近角度和远角度)时的弹性阻抗曲线，以此为约束条件反演出近、远角度的弹性阻抗剖面。图3所示是过A井的8°入射角和23°入射角叠加道集反演出来的近、远角度弹性阻抗剖面。由图3可看出，含气砂岩均表现出与围岩的阻抗值存在明显差异，且2种阻抗剖面上显示的含气砂岩位置较为一致。

图3 过A井近、远角度弹性阻抗剖面

图4 近、远角度交会图

为了增强地震资料识别储层流体的能力，将近、远角度弹性阻抗数据体进行交会[7]。图4是入射角为8°和23°时弹性阻抗剖面的交会图。从图4可以看出，入射角为8°和23°时的弹性阻抗交会低值区域为储层含气区域(虚线所圈区域)，相反，2种角度弹性阻抗数据体交会在高值区域的为非含气层段，且含气与非含气部分明显分开。将交会图中所圈定的含气和非含气区域投影在地震剖面上，可以更清楚地显示出气层在横向上的分布状况(见图5)。图5中由弹性阻抗反演显示出的含气区域准确分布在研究区过井点目的层段周围，并显示出盒8段含气砂体的横向连续性较差，表明运用弹性阻抗反演方法在该区进行含气性预测具有可行性。

3 结 语

图5 近、远角度弹性阻抗交会含气区在地震剖面的投影

由于叠前地震资料含有丰富的横波和入射角信息，保留了地层岩性及流体的AVO或弹性阻抗差异的特征，因而利用叠前地震资料可以显著提高储层含气性检测精度。针对苏里格地区盒8段储层复杂的地质情况，利用AVO反演和弹性波阻抗反演方法对研究区储层进行含气性检测。研究发现，运用2种方法预测的含气区域较为一致并能相互验证，说明叠前地震反演在储层含气性检测上具有可行性，因而具有广阔的应用前景。

[1]赵万金，李海亮，史松群，等.叠前反演及AVO技术在苏里格气田的应用[J].新疆石油地质，2009，30(3)：840-843.

[2] 张盟勃，史松群，潘玉.叠前反演技术在苏里格地区的应用[J].岩性油气藏，2007,19(4)：91-94.

[3] Shuey R T. A simplification of the Zoeppritz equations[J].Geophysics，1985，50(4)：609-712.

[4] Bachrach R, Dvorkinz J, Nur A M.Seismic velocities and Poisson's ratio of shallow unconsolidated sands[J].Geophysics,2000,65(2)：559-564.

[5] Connolly P.Elastic impedance[J].The Leading Edge，1999，18(4)：438-452.

[6] 王保丽，印兴耀，张繁昌.弹性阻抗反演及应用研究[J].地球物理学进展，2005，20(1)：89-92.

[7] 潘仁芳，宋鹏.叠前弹性反演在苏里格气田的应用[J].物探与化探，2010，34(2)：237-241.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.09.014

P631

A

1673-1409(2012)09-N039-03

2012-06-12

张巧玲(1987-)，女，2010年大学毕业，硕士生，现主要从事地球物理储层表征方面的研究工作。

[编辑] 李启栋