AVO技术在成1井东地区油气预测中的应用

2014-10-24时秀朋郝志伟

中国石油大学胜利学院学报 2014年1期

时秀朋，郝志伟

（中国石化胜利油田分公司西部新区研究中心，山东东营257022）

AVO技术是一项利用叠前地震振幅信息研究岩性和含油气性的重要技术，它通过建立储层含流体性质与AVO响应的关系，利用多种AVO属性参数对岩性、流体特征进行预测和描述［1］。近年来，AVO技术不仅在理论、方法上有所进展，而且在岩石物理、储层预测、油气检测［2］等方面取得进步。成1井东三维区构造简单，断层基本不发育，主要以岩性油藏为主，研究区侏罗系头屯河组发育大量河道砂体，已有钻探分析表明，多数井虽均钻到目的储层，但效果并不理想，位于低部位的砂体饱含油，而位于高部位的砂体不含油或油水同层，目的层段砂体的含油气规律不清。储层含油气性在叠后地震资料上难以识别，因此，充分利用叠前地震资料，对目标砂体进行AVO油气检测，具有重要的理论与实践意义。

1 AVO分析的基本原理

AVO是在叠前道集上分析振幅随偏移距的变化特征来识别岩性及预测油气。Zoeppritz方程是AVO技术的理论基础，该方程给出了地震纵波非零角度入射的纵、横波反射系数及透射系数间的关系。在实际应用中，常常广泛采用该方程的近似表达式，当入射角较小（θ＜30°）时，纵波反射系数近似与入射角正弦值的平方成线性关系，即Shuey近似公式

式中，R为反射系数；θ为入射角，（°）；P为零入射角纵波反射系数（截距）；G为振幅随入射角的变化（梯度）。

通过计算反射波振幅随其入射角θ的变化参数，估算界面上的AVO属性参数（AVO截距P和AVO斜率G）、泊松比和流体因子等多种AVO属性体，识别平面上、空间上储层岩性和预测油气分布。

2 AVO正演模拟与流体替换

随着AVO技术的提出和应用，国内外专家对储层AVO类型进行了相关研究。Rutherford和Williams（1989）依据围岩与储层的波阻抗差值，反射振幅随入射角的变化情况将AVO异常分为四类：Ⅰ类为高阻抗含气砂岩，零炮检距振幅强且为正极性（截距为正），AVO呈减少趋势（梯度为负）；Ⅱ类为砂泥岩近似零阻抗差的含气砂岩，零炮检距振幅很小（截距很小），由近到远，AVO特征变化较大，出现极性反转；Ⅲ类和Ⅳ类为低阻抗含气砂岩，零炮检距振幅很强（截距较大），呈负极性，AVO特征呈增加趋势为Ⅲ类，AVO特征呈减少趋势为Ⅳ类。

利用腹部具有实测横波的庄5井获取该区的纵、横波关系，并通过成1井岩样实测不同储层流体的纵、横波速度对其进行校正。对彩35井进行流体替换的井旁道集正演（图1）。模拟结果表明，该井的含油气砂体顶部的反射振幅随偏移距的增大而减小，确定侏罗系头屯河组含油气砂体为第Ⅰ类AVO异常，即AVO截距P为正、AVO斜率G为负。

图1 彩35井含油情况下的正演模拟

3 AVO属性综合分析

在前期工作基础上，计算得到分角度叠加数据体和P、G、流体因子、碳氢检测、拟泊松比等AVO属性数据体，对其综合分析，确定油气异常区。

3.1 分角度叠加数据体的属性分析

根据偏移距及目的层段深度计算入射角范围（2°～47°），将偏移距道集转换为小角度（2°～15°）、中角度（15°～30°）、大角度（30°～47°）三个角度叠加数据体，并沿目的层提取均方根振幅属性。

对比分角度叠加数据体的沿层均方根振幅属性（图2），成2、成3井的均方根振幅随角度增大而逐渐减小，间接证实井点处AVO类型为Ⅰ类异常。

图2 分角度叠加数据体J2t目标砂体均方根振幅属性

3.2 流体因子、碳氢检测等属性分析

流体因子属性通过估算P波和S波的速度比及密度，利用梯度和截距的差值变化趋势来显示流体因子异常。即偏离泥岩基线的距离，距离泥岩基线越远，越有可能聚集油气。研究区目的层沿层流体因子属性平面分析表明，成2、成3井处流体因子值较大，呈现正异常，为油气聚集区。

依据上述分析确定目的层AVO类型为第Ⅰ类，即AVO截距P为正、AVO斜率G为负。碳氢检测属性为P×G，则在油气藏的碳氢检测剖面上呈现负异常。过成2、成3井各自的南北向剖面（图3）显示在井附近呈现负异常特征，指示油气异常。

图3 J2t目的层段碳氢检测剖面

3.3 P和G属性交汇分析

P为截距，纵波垂直入射时的反射振幅，含气后其符号值会随着减小。G为梯度，振幅随偏移距的变化率。该区目的层AVO类型为第Ⅰ类，截距P为正、斜率G为负。二者交汇图中二、四象限45°线附近为该类AVO异常区。因此，提取目的层段P、G散点进行交汇，勾绘第Ⅰ类AVO异常区，在过成2、成3井南北向P、G属性剖面上，井附近显示油气异常特征。

综合上述分析，成1井东三维J2t目的层段含油气砂岩为Ⅰ类AVO类型，且AVO反演含气储层的异常属性表现出与AVO正演模型的异常属性特征完全相似。属性平面、剖面分析证实了成2、成3井位于油气异常区，分析结果与该区的地质认识也基本相符。