涪陵地区大安寨段优质泥页岩地震预测

尹俊，严文芬，林琳

（中国石化勘探分公司，四川 成都 610041）

涪陵地区大安寨段优质泥页岩地震预测

尹俊，严文芬，林琳

（中国石化勘探分公司，四川 成都 610041）

涪陵地区大安寨段具有形成页岩气的勘探潜力，而寻找优质泥页岩尤为重要。首先，在明确泥页岩测井及地震响应特征的基础上，利用地震波阻抗反演，去除灰岩，寻找泥页岩；然后，在泥页岩的基础上，寻找高TOC的优质泥页岩。目前国内外对TOC的预测还处于探索阶段，常见的TOC预测技术以利用测井资料为主，主要包括Δlg R法、自然伽马能谱法、密度法和多属性反演技术法等4种。文中通过对敏感性参数分析，选用了自然伽马能谱法和多属性反演技术，来预测涪陵地区大安寨段优质泥页岩，取得了很好效果。

优质泥页岩；TOC；大安寨段；涪陵地区

0　引言

川东南涪陵区块构造位置属于四川盆地川东高陡褶皱带万县复向斜拔山寺向斜，北西侧为云安厂—大天池高陡构造带，南东向为高峰场—大池干井高陡构造带。区块主体位于四川含油气盆地川东南、川东北、鄂西、渝东天然气高产富集区结合部，是四川含油气盆地重要组成部分。涪陵地区大安寨段具有形成页岩气的勘探潜力，大安寨段主要发育半深湖—深湖亚相，以页岩、粉砂质页岩、含生物碎屑页岩和钙质页岩沉积为主［1］。因此，要取得涪陵地区大安寨段页岩气勘探的突破，就必须加强优质泥页岩的地震预测。

目前，国内外对优质泥页岩的地震预测还处于起步阶段，评价烃源岩及计算有机碳质量分数（TOC）最常用的是埃克斯美孚公司的Δlg R法，但涪陵地区大安寨段由于黄铁矿的存在，阻碍了电阻率的测定，运用Δlg R来预测TOC存在一定的误差。在对前人方法进行综合总结的基础上，交会分析与TOC相关的敏感参数，发现放射性铀测井曲线（U曲线，U数据）与TOC具有很好的相关性。因此，在明确泥页岩响应特征的基础上，利用拟声波反演技术，寻找泥页岩；进而运用多属性反演出U数据体，利用U曲线与TOC的相关关系，转换得到TOC数据体，寻找高TOC的泥页岩。通过对涪陵地区大安寨段优质泥页岩的地震预测，明确了泥页岩的测井和地震响应特征，总结出一套适合涪陵地区大安寨段优质泥页岩地震预测的技术方法。

1　泥页岩储层特征及TOC预测技术

泥页岩的TOC是评价页岩生烃潜力的最重要的指标之一，通常都是利用取心资料，运用实验室分析化验方法来测定的。目前对烃源岩TOC的评价主要以测井资料为主，用地震方法预测TOC还处于探索阶段。笔者以涪陵地区大安寨段的TOC的预测为例，对地震方法预测TOC进行研究。

1.1方法基础

自20世纪80年代以来，国外学者就尝试各种方法来预测TOC。1981年，Schmoker等指出GR曲线与TOC具有较高相关性。1983年，他又提出了使用DEN曲线估算TOC的方法。埃克斯美孚公司最早运用Δlg R法来评价烃源岩及计算TOC［1］。但国内对页岩TOC的地震预测还处于起步阶段。对页岩TOC的地震预测主要包括4种方法（见表1）［2-12］。

表1　涪陵大安寨段TOC预测方法

1.2泥页岩响应特征

涪陵地区大安寨段泥页岩测井响应特征表现为“四高二低”，即高自然伽马、高声波、高中子、高铀值、低密度、低电阻率，井径在页岩段出现扩径现象。在地震剖面上表现为：优质泥页岩顶界对应弱谷响应，底界对应强波峰低；大套泥岩夹薄层灰岩为强振幅、低阻抗，为低频强反射同相轴（见图1）。

图1　兴隆101井泥页岩段地震响应特征

1.3储层敏感参数

在明确了涪陵地区大安寨段页岩响应特征的基础上，笔者对涪陵地区大安寨段优质泥页岩进行预测。首先对大安寨段泥页岩进行预测，然后在泥页岩的基础上寻找优质的（高TOC）泥页岩。

涪陵地区大安寨段岩性主要为大套泥页岩夹薄层灰岩和砂岩，通过对该区大量测井资料敏感参数的统计分析，发现常规的波阻抗能区分出灰岩和泥页岩，但不能很好地区分含泥粉砂岩和泥岩（见图2a）。因为该区GR曲线能很好地区分砂泥岩，所以考虑通过GR曲线重构声波曲线，利用拟声波反演寻找泥页岩（见图2b）。

图2　涪陵多口井P波阻抗直方图

在找到泥页岩的基础上，寻找与TOC相关度高的储层敏感参数。通过交会分析，密度曲线、U曲线和TOC曲线有很好的相关性。其中，U曲线与TOC相关度达到0.908 2（见图3a），密度曲线与TOC相关度达到0.842 4（见图3b）。

1.4拟声波反演

利用GR曲线重构的声波曲线开展拟声波反演，通过波阻抗门槛值，定量进行泥页岩地震预测。

图3　兴隆101井曲线相关性

本次研究采用回归统计的方法图，用GR曲线重构声波曲线［4］。具体实现步骤为：将非声波的源曲线与井声波曲线创建成具有声波量纲的新曲线；从原始声波曲线中提取能够反映地层背景速度的低频成分；将已产生的具有声波量纲的新曲线和从原始声波曲线中提取的低频成分进行融合，合成拟声波曲线。

结果表明，在拟声波波阻抗反演剖面上可以直接观察到泥岩的纵横向变化情况。从反演结果来看（见图4），拟声波反演在福石1井一带泥页岩更能清晰地刻画出来（图4b中白线区域），与实际地质情况更符合。

图4　过井波阻抗剖面

1.5优质泥页岩

由上述敏感参数分析结果可知，泥页岩的TOC与U曲线相关性很高，因此可以利用TOC与U曲线的高相关性开展U曲线反演，再通过U曲线与TOC关系式来预测TOC高的区域，即优质泥页岩区（见图5）。

图5　过U数据反演剖面

U曲线反演是在常规波阻抗反演的基础上通过Emerge多属性反演得到的。Emerge的地震属性包括内部属性和外部属性。内部属性包括瞬时属性、频率属性、分频属性、差分属性、积分属性、波形属性；外部属性包括相干、波阻抗、AVO属性等。Emerge与其他井曲线反演软件相比，Emerge通过引入内部地震属性和外部地震属性（地震反演数据体等）分析井曲线与地震属性的关系［4］，并通过先进的PNN神经网络建立起井曲线与地震属性的非线性映射关系［5］；在关系较差时，可以通过分频段统计的方法建立这种关系，使反演达到理想的效果。

运用多属性反演出U数据体，然后运用TOC与U曲线的正相关关系，将U数据体转换得到TOC数据。

2　应用效果分析

关于TOC是否有下限值的问题没有明确界定，一般工业开采页岩区块TOC大于2%，黄勇斌等利用含气量反演法、测试法得到TOC大于1%的页岩才有较好的含气性和产能的结论。四川盆地下侏罗统大安寨段泥质岩有机碳丰度一般大于1.4%。本次研究以TOC大于1.4%作为优质泥页岩的门槛值，用以综合评价涪陵大安寨段页岩气的潜力。

从TOC平面图可以看出，涪陵大二亚段TOC从东北往南西方向变差，涪页5井处最差。涪陵地区从东北往南西方向，由半深湖到浅湖、滨浅湖逐渐过渡（见图6）。TOC平面图与涪陵大安寨段沉积相平面展布具有较好的对应关系。同时TOC平面图与取心井TOC值吻合——说明该方法预测TOC具有较高的精度，取得了较好的效果。

图6　涪陵大安寨段二亚段TOC平均值平面分布

3　结束语

泥页岩测井响应特征为“四高二低”，即高自然伽马、高声波、高中子、高铀值、低密度、低电阻率特征。交会分析与TOC相关的敏感参数，U曲线与TOC具有很好的相关性。运用自然伽马能谱法和多属性融合来预测TOC，取得较好效果，值得推广运用。

［1］顾忠安，郑荣才，王亮，等.渝东涪陵地区大安寨段页岩储层特征研究［J］.岩性油气藏，2014，26（2）：67-73.

［2］陈祖庆.海相页TOC地震定量预测技术及其应用：以四川盆地焦石坝地区为例［J］.地质勘探，2014，34（6）：1-6.

［3］金吉能，潘仁芳，王鹏，等.地震多属性反演预测页岩总有机碳含量［J］.石油天然气学报，2012，34（11）：68-72.

［4］陈超，刘韵，缪志伟，等.M地区致密砂岩储层预测方法研究［J］.岩性油气藏，2013，25（6）：84-88.

［5］张绍全.概率神经网络技术在非均质地层岩性反演中的应用［J］.石油学报，2008，29（4）：549-552.

［6］林建东，任森林，薛明喜，等.页岩气地震识别与预测技术［J］.中国煤炭地质，2012，24（8）：56-60.

［7］许正龙.曲线重构技术在储层横向预测工作中的应用［J］.石油实验地质，2002，24（4）：377-380.

［8］朱彤，曹艳，张快.美国典型页岩气藏类型及勘探开发启示［J］.石油实验地质，2014，36（6）：718-724.

［9］周德华，焦方正，郭旭升，等.川东北元坝区块中下侏罗统页岩油气地质分析［J］.石油实验地质，2013，35（6）：596-600.

［10］王志刚.涪陵焦石坝地区页岩气水平井压裂改造实践与认识［J］.石油与天然气地质，2014，35（3）：425-430.

［11］王瑞飞，齐宏新，吕新华，等.深层高压低渗砂岩储层可动流体赋存特征及控制因素：以东濮凹陷文东沙三中油藏为例［J］.石油实验地质，2014，36（1）：123-128.

［12］谢英刚，葛岩，李乐忠，等.岩相精细划分方法在页岩油气研究中的应用：以澳大利亚Eromanga盆地Toolebuc组页岩为例［J］.断块油气田，2014，21（4）：416-419.

（编辑杨会朋）

Seismic prediction of quality mud shale in Da′anzhai Formation of Fuling Area

Yin Jun，Yan Wenfen，Lin Lin
（SINOPEC Exploration Company，Chengdu 610041，China）

Because of the shale gas exploration potential of Da′anzhai Formation in Fuling Area，it becomes very important to find quality mud shale.On the basis of the response features of mud shale and seismic impedance inversion，limestone is identified to look for mud shale，finally high quality mud shale with high TOC is to be found.At present，seismic predictions of TOC are still at exploring stage worldly，common TOC predictions are mainly based on logging data，ΔlogR，natural gamma ray spectrometry method，density method and multi-attribute inversion.In this paper，by analysis of sensitive parameters，natural gamma ray spectrometry method and multi-attribute inversion are chosen to predict quality mud shale in the Da′anzhai Formation of Fuling area，which has obtained a good effect.

quality mud shale；TOC；Da′anzhai Formation；Fuling Area；

国家科技重大专项专题“碎屑岩层系大中型油气田富集规律与勘探关键技术”（2011ZX05002-004-005）

TE132.1+4；P631

A

10.6056/dkyqt201503014

2014-12-11；改回日期：2015-03-22。

尹俊，男，1987年生，助理工程师，硕士，主要从事地震解释及储层预测工作。E-mail：yjhbjz@163.com。

引用格式：尹俊，严文芬，林琳.涪陵地区大安寨段优质泥页岩地震预测［J］.断块油气田，2015，22（3）：334-337. Yin Jun，Yan Wenfen，Lin Lin.Seismic prediction of quality mud shale in Da′anzhai Formation of Fuling Area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2015，22（3）：334-337.