相控多属性预测在元坝东砂体刻画中的应用

2016-09-23曾臻

天然气技术与经济 2016年4期

关键词：弧长岩屑砂体

曾臻

（中国石化勘探分公司，四川　成都　610041）

相控多属性预测在元坝东砂体刻画中的应用

曾臻

（中国石化勘探分公司，四川成都610041）

须家河组四段致密砂岩储层是川东北地区陆相层系重要的勘探领域，由于受到岩性复杂、物性差、地震反演参数敏感性差等多种因素的影响，常规储层预测难度大。为此，提出相控多属性储层预测方法，通过井上精细对比，确定川东北元坝东致密砂岩储层的优势发育段，结合手工追踪砂体展布确定其有利相带分布，在有利相带约束下，优选出地震平均能量、曲率体属性、平均波峰值属性和谱分解属性，融合这些属性，综合预测储层发育区。通过已钻井的对比，其储层发育区与钻井资料高度吻合。

相控储层预测陆相致密砂岩储层

0　引言

元坝地区位于九龙山、通南巴、川东北断褶带的中部，构造活动相对较弱，位于膏盐滑脱层之上的中浅层处于同一构造体系，总体具有下部须家河组—千佛崖组构造断裂较发育，往上中—上侏罗统断裂不发育的特点。元坝东地层平缓，发育多个断背斜，断层向上消失于千佛崖组、自流井组，断层呈北东—南西向、近南北向展布。

元坝地区须家河组须四段储层主要发育于辫状河三角洲平原—前缘相带辫状河道及水下分流河道微相砾岩及岩屑砂岩中，碎屑组分、古水流方向分析表明川东北地区须四段存在多个物源体系，西北部物源来自于龙门山富含钙屑、北部物源来自于大巴山和米仓山富含石英、东北部物源来自于南大巴山地区富含长石，元坝东地区物源主要来自于北东方向。

目前，川东北地区须四段有多口井获工业气流，须四段含气范围和气水分布不受构造控制，表现为大面积分布的岩性气藏特征。但储层具有低孔低渗、非均质性强、横向变化复杂的特点，常规储层预测技术预测结果与实钻测试产能存在较大的差异，制约了勘探甩开。

笔者采用相控多属性预测技术精细刻画河道砂体［1］，首先通过钻井精细标定确定有利储层发育组段，手工追踪砂体展布确定其有利相带分布，在有利相带的约束下，优选出地震平均能量、曲率体属性、平均波峰值属性和谱分解属性，融合多种属性，精细刻画河道砂体。

1　须四段致密砂岩储层特征分析

元坝东及邻区须家河组须四段致密砂岩储层岩性类型［2］为砾岩、中粒岩屑砂岩、粗—中粒长石岩屑砂岩、中—粗粒岩屑石英砂岩。其中以岩屑砂岩为主，区内各井均有分布，是须家河组典型的储集岩性特征；其次为长石岩屑砂岩和岩屑石英砂岩；此外砾岩则主要分布于须四段下砂体底部。须四段有利储层主要发育在位于水下分流河道中的中粒岩屑砂岩、中粒长石岩屑砂岩和中—粗粒岩屑石英砂岩。

岩心孔隙度分布在0.82%～6.59%，平均为4.33%；渗透率介于0.003～16.484 3 mD，平均为0.145 9 mD，储层整体表现为低孔、低渗的特征；储集空间以长石、岩屑被溶蚀而形成的粒内溶孔、粒间溶孔、杂基微孔和铸模孔为主要的储集空间类型，为孔隙型、裂缝孔隙型储层，储集空间为长石粒内溶孔及裂缝。

元坝东地区须四段纵向上发育两套储层［3］，上部为细—中粒长石岩屑砂岩，低角度交错层理发育，下部为细—中粒岩屑砂岩、块状层理，储层主要发育在须四段上部砂体，由西往东厚度逐渐增厚，yl17等井钻探证实主河道砂体厚度大，储层发育。

2　手工追踪砂体宏观展布

地质与地球物理联合研究表明，川东北地区须四段沉积时期发育多期次、多物源、多个不同岩石类型的辫状河三角洲水下分流河道砂岩朵体。通过yl17、yl4井的标定及岩性对比，可以在地震剖面上识别出上下两套砂层，而上部长石岩屑砂岩与下部岩屑砂岩存在明显的阻抗差异，yl17井上部长石岩屑砂岩声波时差为60.2 μs/ft；密度为2.59 g/cm3；纵波阻抗为12 811 g/cm3·m/s。而下部岩屑砂岩声波时差为57.6 μs/ft；密度为 2.619 g/cm3；纵波阻抗为13 862 g/cm3·m/s。因此在地震响应上表现为较强的波峰反射特征。

通过拉平须五段的连井剖面与岩性剖面对比，上部砂岩存在较明显的尖灭特征，砂岩厚度朝西北方向逐渐变薄，根据同相轴消失与合并的特征进行追踪可刻画出上部长石岩屑砂岩的边界和空间分布［4］。

3　相控地震多属性预测方法

相控储层预测技术是以沉积相、沉积特征等约束地震属性结果，主要针对复杂地质体的准确预测与描述［5］。在手工追踪须四段上部长石岩屑砂岩砂体展布边界刻画的基础上，利用主河道与分支河道不同的地震响应特征，在须四段上部长石岩屑砂岩内部，主河道位置砂体变厚，剖面上出现顶平底凸的波峰下拉特征（yl17井），而分支河道表现为波峰特征稳定的特征（yl4井），因此可利用多种地震属性进一步精细刻画主河道及分支河道等地震微相展布。

3.1单属性预测效果分析

地震属性是对地震资料几何学、运动学、动力学及统计学特征的测量［6-7］。通过对地震数据的多种数学变换得到地震属性，包括简单属性，如地震道包络、瞬时相位和瞬时频率等，同样包括复杂属性，如地震道反演和AVO等。这些变换还包括了其他的数据信息，如地震道反演利用了地震子波、初始猜测模型和约束等其他信息［8］。利用地震资料提取属性进行储层预测时主要分析属性的变化特征，赋予属性地质意义。目前属性种类很多，笔者在相控基础上，结合钻井标定，优选出对元坝东须四段砂岩储层反应敏感的4种地震属性，分别是时窗弧长属性、平均波峰值属性、谱分解属性［9］及平均能量属性［10］。

1）时窗弧长属性

时窗弧长是时窗内波形曲线展开后的长度，是测量反射异常，反射关系的横向变化，弧长是作为地震道的波形长度来定义的，它是在时窗内对所有地震道的变化范围的比例测量。砂岩地层含砂量的高低，一般有一些突变和高阻抗的反差，弧长就可用于含砂量的分析，带宽越小，弧长就越接近总绝对值振幅。通过提取须四段上部砂体时窗弧长属性（图1a），发现须家河组四段主河道砂体系时窗弧长属性高值区，呈北东向两条带状展布（红黄色标区为时窗弧长属性高值区）。

2）平均波峰值属性

平均波峰值是对每一道在分析时窗里的所有正振幅值相加，得到总数除以时窗内的正振幅值采样数的道。常用此属性用于识别岩性变化，通过提取须四段上部砂体平均波峰振幅属性（图1b），发现须家河组四段主河道砂体系平均波峰振幅属性高值区（红黄色标代表振幅属性高值区，呈近北东向两条带状展布）。

3）谱分解属性

分频地震属性技术是近年来发展起来的一项基于频率谱分解的储层特色预测技术，是地震属性分析中的重要组成部分。地震波在地层介质中传播，由于地层岩性、物性变化等均与频率有关，通过相应频率域内特征分析，可以对储层发育规律进行有效预测。结合井旁道分频结果，发现40 Hz频率调谐能量体与yl4、yl17井最为吻合，通过对须四段上部砂体40 Hz分频体调谐能量平面属性分析（图1c），客观地反映出了主河道展布。

4）平均能量属性

地震振幅平均能量属性是地震数据属性提取的最原始属性之一，它直接反映了地层反射界面空间上的变化规律，能够整体反映地层沉积环境，刻画出振幅异常区，找到岩性边界。因此，地震振幅也可以作为预测有利储层的重要参数。通过提取元坝东须四段上部砂体平均能量属性（图1d），与平均波峰值属性对主河道砂体刻画类似，特别是对西南侧刻画较为精细。

图1　元坝东地区须四段主河道地震属性预测图

3.2多属性融合技术

任何一种地震属性只是对地下地层岩性、物性或流体性质等地球物理参数一种或几种具有敏感反应，所以运用单一地震属性很难准确地描述地下复杂地质现象，因此考虑多属性的融合来精细刻画主河道及分支河道。多属性融合技术［11］避免了利用单一地震属性预测主河道砂体分布的不全面性，降低了预测结果的多解性。利用时窗弧长属性、平均波峰值属性、谱分解属性及平均能量属性4种地震属性，实钻资料采用多元线性回归方法建立地震属性与钻井揭示主河道、分支河道平面分布关系，利用4种属性预测结果分别与yl4、yl17井的吻合率建立融合加权系数，进行多属性融合，预测各地震属性对须四段上部砂体反映共同敏感区域，精细预测主河道平面展布（图2），其中红色为主河道有利储层发育区。砂体呈北东向条带展布的特征，表面物源方向为北东向，且主河道砂体厚度大，呈较宽的条带展布特征。地震剖面上出现底部波峰下拉或复波特征，分支河道砂体厚度小，呈指状分散展布，地震剖面上表现为波形稳定的特征。

图2　元坝东地区须四段主河道多属性融合预测图

4　结论

以地质认识为突破口，运用相控多属性储层预测方法，开展对河道精细刻画，首先通过针对元坝东须四段砂体储层低孔低渗、非均质性强、横向变化复杂的特点，以主河道储层厚度大和对过钻井精细标定确定有利储层发育组段，手工追踪砂体展布确定其有利相带分布，在有利相带约束下，优选出地震平均能量、曲率体属性、平均波峰值属性和谱分解属性，融合多种属性，精细刻画了元坝东须四段上部河道砂体。

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（编辑：卢栎羽）