顺南地区奥陶系一间房组储层地震预测研究

王保才，刘　军，王　鹏，钟学彬

(中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐 830011)



顺南地区奥陶系一间房组储层地震预测研究

王保才，刘军，王鹏，钟学彬

(中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐 830011)

塔中北坡顺南地区奥陶系一间房组储层由于埋深大，地震响应特征不明，导致识别模式建立及预测困难。针对研究工区难点，利用已钻井的测井、地震、地质资料通过岩石物理分析建立符合地下实际的地震地质模型，开展正演模拟研究建立储层识别模式，在正演模拟的基础上利用频谱分析技术研究不同储层的敏感频率并总结规律认识，最后利用子波分解技术优选一间房组隐蔽性储层的发育有利区带及目标。

顺南地区；隐蔽性储层；频谱分析；子波分解

1　引　言

塔中北坡顺南地区(顺托果勒南部地区)位于塔中Ⅰ号断裂带下盘、顺托果勒低隆起与古城墟隆起西段的结合部位，临近满加尔生烃坳陷。受北东向走滑断层的多期影响，该区下古生界多层系发育碳酸盐岩不规则缝洞型储层，且都钻遇了良好的油气显示[1-3]。已有钻井、地震、地质资料揭示，不同层系的储集空间类型、储层类型、储层地震响应特征均存在差异，目前对于该区研究多以一间房组顶面风化壳及鹰山组内幕异常反射为重点[4-7]，对于一间房组内部储层研究较少，本文重点针对一间房组地层内部开展储层预测研究工作。

2　碳酸盐岩储层波场特征分析

2.1储层地震、地质特征

塔中北坡顺南地区中—下奥陶统为高速碳酸盐岩地层，上覆地层多为相对低速的泥岩、灰质泥岩，岩性不同引起的速度差异产生较大的阻抗差，形成两谷夹一峰的连续强反射结构。近期研究认为，该区奥陶系碳酸盐岩一间房组储层段的储集空间类型以裂缝、扩溶缝、弱溶蚀孔为主[8-10]，该段储层规模小，以裂缝型、裂缝-孔隙型储层为主，其地震响应多被一间房组岩性引起的连续强反射淹没，不易识别及预测。

2.2岩石物理参数特征

目前，顺托果勒南部地区钻遇奥陶系一间房组的钻井有8口，分别为顺南1、顺南2、顺南3、顺南4、顺南5、古隆1、古隆2、古隆3，利用已钻井的测井、测试、岩心等资料，统计碳酸盐岩储层及围岩的岩石物理参数，通过对比分析，建立适合本区的岩石物理参数特征。

奥陶系一间房组灰岩速度变化范围为5 815～6 224m/s，平均速度为6 066.4m/s，密度主要分布范围为2.66～2.71g/cm3，平均值为2.69g/cm3，三者统计结果均服从正态分布；鹰山组上段灰岩平均速度为6 121.8m/s，密度主要分布范围为2.67～2.71g/cm3，平均值为2.69g/cm3；三者均服从正态分布。一间房组Ⅱ类储层速度分布范围为5 600～5 800m/s；Ⅲ类储层速度分布范围为5 800～5 950m/s。

2.3模型正演及储层波场特征分析

基于上述分析，结合顺南地区地质认识，建立一间房组地震、地质模型，如图1(a)所示。选用与顺南地区地震采集相近的观测系统，通过有限差分波动方程算法开展模型正演模拟[11-12]。

观测系统：炮间距50m，道间距50m，排列长度5 950m，满覆盖次数为60次，雷克子波主频为22Hz。

模型描述：定义一间房组储层为Xij；当X=Iij，IIij，IIIij时，对应储层的规模依次为20m×200m(规模),20m×20m(小规模),10m×10m(微小)；i=1,2,3,分别代表一间房组顶部、中部和底部的储层；Ii1、Ii2、Ii3从左到右填充速度为5 700m/s、5 400m/s、5 000m/s，IIi1、IIi2、IIi3从左到右填充速度为5 500m/s、5 000m/s、4 500m/s，IIIi1、IIIi2、IIIi3从左到右填充速度为5 500m/s、5 000m/s、4 500m/s；一间房组厚度150m，围岩速度为6 050m/s，鹰山组厚度500m，围岩速度6 100m/s；恰尔巴克组厚度20m，速度5 000m/s；却尔却克组泥岩速度4 800m/s，泥灰岩速度5 400m/s。

一间房组碳酸盐岩地层与上覆碎屑岩地层引起的谷—峰—谷强振幅连续反射结构随良里塔格组地层加厚及灰质含量增加反射能量逐渐变弱，一间房组内幕不同规模及空间分布位置的储层引起不同的地震波场特征，如图1(b)所示，总结如下：

1)顶部规模储层(Iij，i=1)引起一间房组波组下拉、振幅变弱；随速度变小，下拉越明显，振幅越弱；

图1　顺南地区奥陶系一间房组储层地震地质模型及正演模拟偏移剖面Fig.1　Seismic geologic models and forward simulation migration profile of the lower-middle Ordovician reservoir stratum in Shuntuoguole south area

2)中部及底部规模储层(Iij，i=2,3)、底部小规模储层(IIij，i=3)引起一间房组波谷及鹰山组顶部波峰变强；随速度变小，振幅越强；

3)顶部、中部小规模储层(IIij，i=1,2)，微小储层(IIIij，i=1,2,3)地震响应特征不明显，淹没在强振幅反射背景下。

3　碳酸盐岩储层预测

通过实钻井旁道分析及储层地球物理正演模拟研究，认为碳酸盐岩储层地震响应特征受储层的规模、空间分布、岩石物理参数等因素影响。研究表明，振幅类属性能较好地识别及预测规模储层，但对小规模储层的反映不敏感；频率段属性对不同规模储层的反映均比较敏感，通过储层敏感频率研究分析，针对性开展子波分解工作，优选出小规模储层有利发育区。

3.1储层敏感频率特征分析

利用时间-频率连续小波变换频谱分解方法对地震地质模型正演模拟的储层地震波场进行分频研究，发现不同频率的振幅剖面反映不同的地质信息。

对模型正演模拟的地震剖面进行分频研究，如图2所示，分析如下：一间房组顶部规模储层(Iij，i=1)不同频率的储层响应特征与全频段的响应特征相似；但随频率增大，储层引起的波组下拉特征变小。一间房组中部规模储层(Iij，i=2)在25Hz、50Hz振幅剖面中波组有上拉特征、振幅随速度变小而变弱；在75Hz振幅剖面中波组上拉，振幅随速度变小而增强；一间房组底部小规模储层(IIij，i=3)在25Hz振幅剖面中波组有上拉特征，振幅随速度变小而变弱；在50Hz振幅剖面中波组上拉，振幅随速度变小而增强；在75Hz振幅剖面中波组，上拉现象消失，振幅随速度变小而增强。

分析认为，受储层空间分布位置、规模大小、岩石物理参数的影响，碳酸盐岩缝洞型储层的敏感频率段不同[8]，需要去除地层岩性、断裂等因素的影响，结合精细井震标定明确不同储层的敏感频率特征，利用储层敏感频率开展一间房组缝洞型储层预测工作。

图2　正演模型分频效果Fig.2　Forward simulation model of frequency decomposition result

3.2子波分解技术预测储层

多子波地震道分解技术能根据井震储层标定，利用储层敏感频率分析原理，通过提取线性相似地震波形状进行分解，优选出对储层段对应较好的地震分量。针对顺南地区一间房组储层地震、地质特点，结合已有资料及认识，通过开展多子波地震道分解，去除原始地震数据中的连续强反射背景进行储层预测研究[13-16]。

目前研究区内顺南5井在一间房组底部—鹰山组顶部钻遇裂缝—孔隙型储层并获得好的油气显示；顺南4井、顺南1井也在一间房组获得较好油气显示，储集空间以裂缝为主，储集性能较差。利用子波分解技术将过顺南1—顺南5—顺南4井剖面中一间房组地层对应的原始地震数据分解为多个分量，如图3所示。原始数据平面上顺南1井断裂、顺南4井断裂两条北北东向平行断裂带之间夹一条北东东向顺南5断裂，岩性、物性变化区主要分布在顺南1、4断裂带之间；第一分量剖面中连续强波峰-波谷结构主要代表纵向地层

岩性变化引起的地震响应特征；第二分量剖面中频率整体提高，同相轴连续性变差，井震标定后认为主要反映横向岩性差异及小断层的反映；第三分量剖面中顺南5井裂缝—孔隙型储层对应强波谷响应特征，顺南1、4井储层差对应强波峰响应特征，认为第三分量的波谷特征反映该层段裂缝—孔隙型储层发育。

3.3区带及目标优选

综合地质成果认识及储层预测结果，在子波分解第三分量最大波谷属性图上优选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等五个有利储层发育区(按储层有利级别排序)，如图3所示；Ⅰ区临近断裂，既有利于发育裂缝型储层，又利于流体沿断裂对储层进行溶蚀改造，评价Ⅰ区为储层最有利发育区；选取的勘探目标位于顺南5井西南，与顺南5井同属于Ⅰ区，在子波分解的各个分量平面图上都对应有利储层，能代表该区一间房组缝洞型储层的特点，具有一定的勘探价值及代表意义。

图3　顺南1、4、5井区子波分解多分量剖面与平面属性Fig.3　Wavelet decomposition component profile and Graphic attributes of No.1, No.4 and No.5 well in Shunnan area

4　结　语

顺南地区奥陶系碳酸盐岩地层埋深大、非均质性强，地震资料主频及信噪比较低，储层预测困难。通过系统的岩石物理分析建模及正演模拟，利用分频技术及子波分解技术，明确了一间房组储层发育识别模式，预测储层发育有利区带。研究认识主要以少数钻井及地震正演模拟为支撑，尚未上升到规律性认识，还需通过针对性目标采集、处理、后续钻井等资料不断修改储层预测方法参数进行反复试验，并进行总结深化，以期能够对其他地区的研究有所启发。

[1]何治亮,魏修成,钱一雄,等.海相碳酸盐岩优质储层形成机理与分布预测[J].石油与天然气地质,2011,32(4):489-498.

[2]闫相宾,李铁军,张 涛,等.塔中与塔河地区奥陶系岩溶储层形成条件的差异[J].石油与天然气地质,2005,26(2):202-207.

[3]杨圣彬,刘 军,李慧莉,等.塔中北围斜区北东向走滑断裂特征及其控油作用[J].石油与天然气地质,2013,34(6):797-802.

[4]刘忠宝.塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层形成机理及分布预测[D].北京:中国地质大学,2006.

[5]赵宗举,贾承造,周新源,等.塔里木盆地塔中地区奥陶系油气成藏主控因素及勘探选区[J]. 中国石油勘探,2006,11(4):6-15.

[6]宋桂桥,马灵伟,李宗杰.基于随机介质正演模拟的塔中顺南地区风化壳储层地震响应特征分析[J].石油物探, 2013,52(3):307-312.

[7]王保才,刘军,马灵伟,等.塔中顺南地区奥陶系缝洞型储层地震响应特征正演模拟分析[J].石油物探,2014,53(3):344-350.

[8]龚伟,胡小菊,刘军,等.Jason反演在塔中顺西地区碳酸盐岩储层预测中的应用[J].工程地球物理学报,2014,11(5):590-598.

[9]徐丽萍.多属性融合技术在塔中碳酸盐岩缝洞储层预测中的应用[J].工程地球物理学报,2010,7(1):19-22.

[10]邬光辉,杨海军,屈泰来,等.塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用[J].岩石学报,2012,28(3):793-797.

[11]赵迎月,顾汉明,李宗杰,等.塔中地区奥陶系典型地震体地震识别模式[J].吉林大学学报(地球科学版),2010,40(6):1 262-1 270.

[12]任丽丹,王保才,刘军.频率衰减梯度属性在塔中卡塔克1区块储层预测中的应用[J].石油天然气学报,2012,34(12):59-63.

[13]陈明政,李宗杰,王保才.塔中顺南沙漠区碳酸盐岩天然气藏三维地震勘探技术[J].石油与天然气地质,2014,35(6):935-943.

[14]孟丹彬.应用分频解释技术预测无煤带[J].工程地球物理学报,2014,11(2):97-101.

[15]李德智,牛苏杰,温孝林,等.AMT与地震反射波法在隧道勘察中的综合应用[J].工程地球物理学报,2014,11(2):102-106.

[16]王红岩,徐春明,刘伟,等.频谱分解技术在古河道识别中的应用[J].工程地球物理学报,2015,12(5):610-614.

Vuggy Fractured Carbonate Rock Reservoir Prediction Research on Ordovician Yijianfang in Shunnan Area

Wang Baocai,Liu Jun,Wang Peng,Zhong Xuebin

(Exploration and Development Research Institute of Northwest Oilfield Branch Corporation, SINOPEC,Urumqi Xinjiang 830011, China)

ThevuggyfracturedcarbonaterockreservoirofOrdovicianYijianfangformationinShunnanregioninnorthernslopeofmiddleTarimbasinisdifficulttopredict,forthelargereservoirburieddepthandunknownseismicresponsecharacteristics.Thispaperismainlyfromthefollowingaspects:firstly,throughtheestablishmentofseismicmodelandforwardsimulationtoestablishreservoiridentificationmodel;secondlythroughthespectrumanalysistofindoutsensitivefrequencyofdifferentreservoir;finallythroughwaveletdecompositiontechnologytoselectthefavorablereservoirsofdifferenttypesandtargetarea.

Shunnanarea;concealedreservoir;frequencyspectrumanalysis;waveletdecomposition

1672—7940(2016)03—0356—05

10.3969/j.issn.1672-7940.2016.03.019

王保才(1965-)，男，高级工程师，主要从事油气勘探、地震资料综合解释等方面的工作。E-mail:wbc3721@163.com

P631.4

A

2015-12-05