地震地质综合解释技术在红台地区储层预测中的应用

2015-02-20殷一丹谢锐杰

长江大学学报(自科版) 2015年17期

关键词：辫状河砂体反演

殷一丹，谢锐杰

长江大学地球物理与石油资源学院油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)，湖北武汉 430100

刘武波

(中海石油(中国)有限公司深圳分公司，广东广州 510240)

地震地质综合解释技术在红台地区储层预测中的应用

殷一丹，谢锐杰

长江大学地球物理与石油资源学院
油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)，湖北武汉 430100

刘武波

(中海石油(中国)有限公司深圳分公司，广东广州 510240)

[摘要]地震地质综合解释技术在储层评价中具有重要的作用，其核心是将地质模式与地震解释技术相互结合，以地质模式为指导，应用先进的地球物理技术对储层进行评价预测。红台地区的主力储层三间房组辫状河三角洲储集砂体厚度薄及横向变化快，给储层分布预测带来了较大困难，在地质研究基础上，采用地震属性分析、地震反演和神经网络3项地震解释技术对研究区储层进行了地震地质综合解释。通过分析，精细刻画了红台地区三间房组辫状河三角洲储集砂体的分布特征。

[关键词]储层预测；地质模式；属性分析；地震反演；神经网络

储层预测技术是应用有限的、尺度不同的地震、测井、钻井、地质资料来综合研究地下未知储层的空间形态、物性特征、含油气性等[1～5]。储层预测的方法有很多，根据应用的基础资料特征主要分为地质方法和地震方法[6]。以往的储层预测大多以地质分析为主，随着三维地震资料的广泛应用和地震采集处理技术的进步，地震资料被广泛应用于储层预测与评价。近几十年来，广大学者在地震储层预测技术方面进行了大量的研究[7～14]，其中包括地震属性分析、地震反演、谱分解和油气检测等多种地震解释技术，但是大多以单一的地震解释方法来辅助研究储层的形态、岩性、物性和含油气性，没有将地质模型与地震技术联合互动进行分析，分析过程缺少以地质思维指导地震信息解释。笔者以红台地区西南部中侏罗统三间房组S2砂组为研究目标，以研究区露头、岩心及测录井地质模型为依据，以沉积学、层序地层学和储层地质学理论为指导，运用地震处理与解释方法，将地质模型与地震信息联合互动有机结合，充分应用地质资料的纵向高分辨率与地震资料横向连续性的优势，开展以地质模式为指导的地震地质综合储层预测研究，精细刻画了红台地区三间房组S2砂组辫状河三角洲平原储集砂体的分布特征和油气分布特征，为研究区的油气勘探开发提供了一定依据。

1地震地质综合储层预测的研究方法

地震地质综合储层预测研究就是通过现代沉积环境、野外露头及钻测井资料和高精度地震资料相互联合来综合分析储层的空间形态、物性特征、含油气性等。研究过程重点强调地质思维的指导作用，在地质模式的约束下应用地震多属性分析技术、储层地震反演技术和神经网络技术等地球物理解释技术进行储层预测。笔者认为，地震地质综合储层预测技术的研究内容和研究方法主要包括以下几个方面：①地质模型分析，即通过现代沉积、野外露头和测录井资料的研究，分析区域沉积相类型，建立沉积体系地质模型，为后续的地震储层预测提供先验地质模式的指导与约束；②开展沉积体系及储层地震响应特征研究，即在单井相分析的基础上，通过井震桥式结合建立高精度等时地层格架，分析等时格架下井旁地震道的响应特征；③在地质模式的指导下，充分利用地震处理技术和成像技术结合钻测井信息，综合分析研究区储集体的三维空间展布规律。

在地震地质综合储层预测的实际研究中，首先对研究区钻井进行统一的地质分层，制作高精度合成记录进行井震对比，搭建层序地层格架；其次在层序格架内充分利用地质、测井及地震资料分析沉积体系展布规律；最后在地质模式的指导下，应用地震属性、地球物理反演和神经网络处理技术及成像技术对储层进行预测研究。

2实际应用研究

红台地区位于吐哈盆地台北凹陷东部，可以进一步分为红台-疙瘩台断裂构造隆起带、草南断裂构造隆起带、红台北洼槽和红台南洼槽，总体表现为两隆两洼的构造格局。地层自下而上发育了中生界侏罗系至新生界、第四系的大套层系[15]。该次研究的目的层段为三间房组，发育于侏罗系中期，为红台地区的主力储层，其辫状河三角洲分流河道砂体和河口坝砂体为有利的储集体，储集砂体纵向发育厚度薄，横向分布不稳定。笔者通过对研究区三间房组进行单井沉积相分析，建立地质模型，在地质模型的约束下利用地震属性分析技术、地球物理反演技术及神经网络技术精细刻画了储层分布特征及其含油气性。

2.1地质模型分析

图1　红台地区三间房组沉积微相综合柱状图

图2　红台地区三间房组岩心照片

地震地质综合储层预测的关键在于建立地质模型，并以此为基础应用地质思维指导地震资料的解释分析，最后综合地震和钻井、测录井等资料对储层进行评价与预测。

前人对红台地区的研究认为该区三间房组主要发育辫状河三角洲沉积体系[15]。笔者根据研究区岩心和测录井资料及粒度分析资料(图1、2)，分析了辫状河三角洲沉积地质模型，并根据沉积体系的构成特征，分析了辫状河三角洲体系的构成单元特征。研究区三间房组主要发育浅褐-灰白色砾岩、砂砾岩及含砾砂岩，碎屑颗粒大小混杂，分选较差(图2(a))；发育块状层理、槽状交错层理、板状交错层理和平行层理，底部冲刷侵蚀及充填现象清晰可见，为辫状河三角洲分流河道的特征；另外，发育灰黑色煤层及炭质泥岩(图2(b))，为河漫沼泽的沉积特征。qAPI表现为顶底界面突变的箱形与钟形，见微齿状(图1)。粒度概率曲线表现为两段式为主，跳跃组分和悬浮组分的折点在50%左右，且跳跃组分与悬浮组分两段的倾斜度都较大，反映了辫状河三角洲的沉积特征。

2.2地震地质联合反馈进行储层预测

地震地质综合储层预测技术的核心思想是建立地质模型，指导地震资料的处理和分析，再从地震资料解释分析的结果对地质模型进行修改，最终达到较为合理的储集砂体的展布特征。目前，地震处理技术较多，在红台地区的研究过程中，选取了对储集层特征反映较好的地震属性分析技术、储层地震反演技术和神经网络分析技术对研究区目的层段储层进行预测。

图3为研究区三间房组S2砂组的2种地震属性图，均对辫状河三角洲分流河道储集砂体具有较好的指示性。反射弧长属性(图3(a))呈南北分带的特征，北部反射弧长值整体较小，其中条带状黑色及灰黑色低值反映的是粒度较粗的河道沉积砂体充注油气之后的反射特征，相关区域钻井显示为气层；条带状低值之间的亮白色高值为辫状河三角洲分流河道间的细粒沉积，相关区域钻井显示为干层。有效带宽属性图(图3(b))也显示出南北分带的特征，南部有效带宽较大，反映辫状河三角洲沉积在三维空间频繁变化的特征，其中条带状的灰黑色低值反映的是含气储层对地震波高频部分的吸收衰减导致反射波频带变窄的特征。

图3　红台地区三间房组S2砂组地震属性预测图

通过波阻抗反演连井剖面可以发现井间储层的横向展布和垂向变化特征，通过岩石物理统计发现，研究区S2砂组泥岩波阻抗小于砂岩波阻抗，图4中亮白色为高波阻抗，表示高砂地比；灰黑色为低波阻抗，表示低砂地比。由图4可以看出，反演结果与钻井结果符合度较高，钻井显示为砂岩的发育层段在反演剖面上表现为亮白色的高波阻抗特征，钻井显示为泥岩的发育层段表现为黑色的低波阻抗特征；另外，砂岩含气后波阻抗降低，在反演剖面上含气层段表现为波阻抗高于泥岩略低于砂岩的灰白色特征；S2砂组下部砂体发育，连通性较好，其中ht15井区砂体较ht235井区和ht202井区发育，砂体连通性向ht202井方向逐渐变差。

图4　红台地区三间房组波阻抗反演连井剖面图

图5为根据研究区S2砂组砂泥岩的波阻抗特征，在反演得到的波阻抗数据体上进行砂体雕刻得到的砂体厚度平面展布预测图。可以看出，研究区S2砂组西南部砂体厚度较厚，东北部砂体厚度较薄，砂体厚度分布横向变化大，呈条带状展布，具辫状河三角洲分流河道砂体的特征。结合区域物源分析认为，受西南部主体物源影响，研究区西南部辫状河三角洲沉积砂体发育规模大，为有利储集层；而研究区东北部受间歇性物源影响形成规模较小的辫状河三角洲沉积，储集砂体欠发育。其结果经钻井验证与实际情况符合程度较高。

图6为应用神经网络对研究区含油气性进行预测的结果与目的层顶面构造图的叠合得到的S2砂组顶面构造与油气预测叠合图，预测的主要含油气区主要分布在砂体较厚的西南部区域的构造高部位。采用工区52口井作验证井，除了2口非含油气井处在预测含油气边界处外，其余50口井均得到很好的验证，表明预测结果具有较高的可信度。

图5　红台地区三间房组S2砂组反演砂厚图　　　图6　红台地区三间房组S2砂组顶面构造与油气预测叠合图

3结论

地震地质综合解释技术以地质模式为指导，应用地层精细解释、地震属性分析、地震反演和神经网络等先进的地球物理技术，在复杂储层评价方面显示了较好的应用效果。该方法将地质与地震信息相结合进行分析，充分发挥了二者的优势。通过对红台地区三间房组进行地震地质综合分析，对目的层段S2砂组辫状河三角洲平原储集砂体展布进行了精细刻画，对该区的油气藏勘探开发具有一定的指导意义。

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