准噶尔盆地春光区块岩性圈闭识别技术及应用效果

2017-06-19张永华纪甜甜华柑霖

石油地质与工程 2017年3期

张永华，张驰，纪甜甜，张悦，华柑霖，乔喜

(1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450018；2.中国石油大庆油田第二采油厂；3.中国地质大学(北京)能源学院；4.中国石化河南油田分公司采油气工程服务中心)

张永华1，张驰1，纪甜甜1，张悦2，华柑霖3，乔喜4

春光区块主要目的层沙湾组为一向北抬升的单斜构造，圈闭类型主要为岩性、地层圈闭，含油砂体为泥包砂背景下的滨浅湖滩坝相砂体，储集层薄，岩性变化较大。为了在该区寻找可靠的岩性圈闭，从单井层位标定入手，利用正演模型技术分析储集层的地震响应特征，利用三色混频处理技术计算出混频属性体，利用地层切片技术描述沙湾组的沉积体系和储集层的砂体展布。利用多井约束反演精细刻画储集层层间关系，共发现圈闭线索46个。在圈闭综合评价的基础上，共部署探井和评价井15口，其中CG2，CG2-1，CG2-2，CG2-6，CG10等多口井获得工业油流，新增石油地质储量2 000×104t。

准噶尔盆地；春光区块；岩性油藏；圈闭识别

1 春光区块概况

春光区块位于准噶尔盆地西缘车排子凸起，其西北以加依尔山为界，东以红车断裂与昌吉凹陷相接，南为四棵树凹陷；目的层为一向北抬升的单斜构造，地层倾角3°左右，基底为石炭系地层；自上而下依次发育第四系，新近系独山子组、塔西河组、沙湾组，古近系，白垩系下统吐谷鲁群，侏罗系下统，石炭系等地层[1]，其中沙湾组为主要勘探目的层。

该区属于源外成藏，生烃区位于南部四棵树凹陷和东南部昌吉凹陷，是油气运移的有利指向区。地层不整合面、骨架砂体及断裂构成的输导体系，有利于油气向该区运聚。区内有岩性、地层及复合类等圈闭类型，其中以岩性、地层圈闭为主。该区早期仅有探井7口，其中5口井见到良好的油气显示，但未获得工业油气流。2005年P2井在春光地区新近系沙湾组获得突破，试获日产62.79 m3的高产油流；之后又发现多个含油区带[2]，表明春光地区具有良好的油气勘探潜力。

春光区块储集层为三角洲砂体经湖浪再搬运后沉积形成的滩坝砂体，呈薄层状展布。储集层边界主要受岩性控制，油藏规模小，横向上储集层厚度、岩性变化较大，为了增储上产，必须寻找新的岩性油藏。本文从单井合成记录制作、地层对比及层位标定入手，分析储集层的地震响应特征[3-4]，应用井震反演、地层切片及多属性分析技术识别岩性圈闭。

2 利用正演模型技术分析储集层地震响应特征

春光区块主要目的层为新近系沙湾组，油层埋深为900～1 400 m，含油砂体为“泥包砂”背景下的滨浅湖滩坝相砂体；出油段储集层岩性为中、粗砂岩，较疏松, 成岩作用较弱，厚度小于7 m，孔隙度大于30 %。该砂体含油层地震反射速度急剧降低,导致地震反射系数增大，薄层砂体顶面地震反射在地震剖面上表现为中强振幅反射，呈现亮点或类亮点特征。

为了更好地研究储集层在含油和含水不同状况下振幅值的变化特点，利用正演模型技术反映储集层的地震响应特征[5]。选用实钻井钻遇的砂岩储集体的速度资料进行正演，该区P2-20井在5砂组含水砂体的速度为2 266 m/s，而P2井5砂组含油砂体速度为2 130 m/s，砂体含油后反射速度降低。选用不同目的层系含油砂体与含水砂体的速度资料，建立泥包砂的地质模型。图1是根据春光区块储集层特点做出的地震正演剖面图，从图中看出，水层速度为2 266 m/s，油层速度为2 130 m/s，即油层水层速度接近时，振幅无明显差异(图1a)；当水层速度为2 500 m/s，油层速度为2 130 m/s，即油层水层差异小时，振幅变化较小(图1b)；当水层速度为2 890 m/s，油层速度为2 130 m/s，即油层水层速度差异大时，振幅变化明显(图1c)。根据正演的结果和统计结果可知，沙湾组振幅属性能对储集层进行有效刻画，对于含油层与含水层，只能区分速度差异明显的油层和水层。

3 利用地层属性切片描述岩性圈闭

该区滩坝砂体多为2～6m的薄层，为了有效识别小型薄砂层的空间展布，在高精度层序地层学研究基础上，以高精度三维地震数据为基础，处理并优选多种属性体，应用地层切片技术对不同属性体通过小时窗间隔连续的地层切片观察、分析刻画岩性圈闭[6-8]。

图1 地震正演剖面

3.1 振幅属性

根据春光区块岩性油藏特点，在已知井层位标定的基础上，利用高精度三维地震资料进行属性分析，优选出与储集层物性及含气性较为敏感的均方根振幅属性进行分析。

由于春光区块油层的单层厚度一般在5 m以下，地震资料纵向分辨率只能达到7～10 m，为此，以三维属性体为基础，以地震沉积学的研究方法进行研究[9]。首先对地震数据体进行振幅体提取，然后选择等比例内插方法，分别对沙湾组一段和沙湾组二段进行地层切片制作。为了更清晰地刻画出砂体的形态和厚度等特征，对地层进行60等份的切片。对比发现地层切片能够反映薄储集层的变化，图2为CG2井均方根振幅属性图，图中大红色的范围为2砂组岩性油藏的分布范围，该图振幅的变化反映了含油储集层的空间变化。

图2 CG2井2砂组均方根振幅属性

3.2 三色混频属性

三色混频属性是将分频处理后的高、中、低三种频率的均方根振幅体利用不同的颜色混合在一起形成一种融合属性体。通常情况下低频能量体有利于解释相对厚的储集层，高频能量体有利于识别相对薄的储集层。而任何岩性圈闭不可能是单一厚度储层控制的，只有经过高中低频能量体的混频处理得到新的融合体，才可更清楚地刻画砂体与沉积关系。

本区地震资料主频为60 Hz左右，频宽为10～120 Hz，分频处理后得到30，60，90 Hz分频体，用红、绿、蓝分别对应低、中、高频率能量体，因此不同的颜色表示砂体的不同厚度。红色代表厚层，蓝色表示薄层，绿色介于两者之间。

图3为春光区块2砂组三色混频地层切片，从图中红绿蓝色在全区分布不均匀，说明砂体厚度变化快，但其分布具有规律性。在研究区由东南至西北，颜色由绿红色渐变为蓝绿色，说明砂体从东南中部至西北方向由厚变薄；图中中部区域绿色偏多，单独的绿色个体代表辫状河沉积环境下的侧缘尖灭砂体。目前发现的2砂组油藏，CG2，C2-6，C10油藏在图中清晰可见，边界鲜明，且颜色为淡绿色；对应的频率大约为60 Hz，与油藏的频率响应相同，2砂组砂体尖灭线位置也清晰地刻画出来(图中黄色线代表尖灭线位置)。三色混频属性体的地层切片对多期砂体叠置现象显示好，立体感强。

4 利用井震反演刻画储集层层间关系

井震反演是综合运用地震、测井、地质等资料来揭示储集层空间几何形态和目标层微观特征，将大面积连续分布的地震资料与具有高垂向分辨率的井点测井资料进行匹配、转换和结合的过程[10-11]。

经过井震反演，把常规地震剖面转换为绝对波阻抗剖面，由于春光区块储集层具有低阻抗的特征，大于5 m的储集层在波阻抗剖面上能够清晰地分辨，波阻抗剖面中相对“蓝色”区代表储集层。

图3 沙二段2砂组三色混频地层切片

为了更精细刻画储集层，在稀疏脉冲反演的基础上，用具有高分辨率测井阻抗曲线作为硬约束，地震反演的波阻抗体做软约束进行了随机反演和随机模拟反演。反演后的数据体分辨率得到明显提高，能够分辨2～5 m的单砂层。图4为过CG2-1井-CG2-3井随机反演剖面。从图中可以看出，CG2-1井和CG2井的油层与CG2-2和CG2-3井油层不为同一小层(图中箭头所示)，后经沉积微相研究证实它们是同期积沉的不同砂体。

图4 过CG2-1井～CG2-3井随机反演剖面

为了得到储集层在平面上的展布情况，根据油层在波阻抗剖面上的显示位置，在反演数据体上对油层的顶面反射层进行追踪解释。以解释层位为基础层，选择上下5 ms的时窗，提取波阻抗信息来研究砂体平面分布特征。图5为CG2井区2砂组波阻抗平面图，具有低波阻抗特征的油层为图中蓝色区域，描述了CG2，CG2-1井的油层平面变化，较好地刻画了油层边界。

5 利用地震振幅确定薄层砂体厚度

对春光区块三维地震资料频谱分析发现，地震资料频率范围为8～120 Hz，主频63 Hz。该区砂岩层速度为2 600 m/s，按照1/4 λ的垂向极限分辨率，则能够分辨的砂岩最小厚度为9m。钻探表明砂体厚度为1～5 m，都在1/4 λ的调谐厚度范围内。在1/4 λ范围之内，厚度跟振幅存在一个近似线性的关系[12]。为了分析振幅值和储集层厚度之间的关系，对春光区块13个油藏进行了属性提取，通过统计分析，发现地震数据体振幅值(A)和储集层厚度(H)存在下面的函数关系：

图5 CG2井2砂组砂体波阻抗平面图

H= 0.002 2A2+ 0.364 8A+ 17.248

式中：H——储基层厚度，m；A——振幅，dB。

从图6可看出，厚度越大，振幅值越大。如P206-8井的油层厚度为4.6 m，振幅值为-115；而P2-19井的厚度为2.5 m，振幅值为-80；地震振幅大小与砂体厚度的分布具有较好的相关性，该式经实钻资料验证符合率达85%以上，因此，可根据振幅能量计算春光区块砂岩厚度。

图6 地震反射振幅值与砂层厚度关系

6 应用效果

通过对春光区块多井储集层特性的分析认为，沙湾组储集层的地震响应特征为亮点或类亮点、高振幅值，测井曲线的响应特征为高孔、高渗、高电阻率。应用地震反演、三色混频及地震属性分析技术，发现圈闭46个。在圈闭综合评价的基础上，共部署探井和评价井15口，其中CG2，CG2-1，CG2-2，CG2-6，CG10等多口井获得工业油流，新增石油地质储量2 000×104t。

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