纵波阻抗反演在春光探区储层预测中的应用

2018-06-22王鹏飞

石油地质与工程 2018年3期

王鹏飞，黎腾

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132）

春光探区位于准噶尔盆地车排子凸起之上。目前认为该区发育辫状河三角洲及滩坝砂沉积，岩性油藏在该区的油气勘探中占据重要地位[1]。以往的岩性圈闭识别方法以亮点、旁瓣振幅属性技术为主，这些技术的应用在春光探区取得了显著的效果[2]。但是随着春光探区勘探工作的深入，典型强振幅岩性油藏的数量越来越少、规模越来越小；岩性油藏的岩性结构类型复杂多变，地震反射波干涉复杂，造成一些岩性圈闭的强振幅特征并不明显；砂岩物性的变化造成了同时存在低纵波阻抗优质砂岩、高纵波阻抗致密砂岩，高纵波阻抗致密砂岩形成的较强地震波反射波对识别强振幅岩性圈闭造成了干扰。由于使用地震振幅属性在春光探区寻找岩性油藏的难度和多解性越来越大，需要探索适用于该区的更加有效的储层预测方法[3-8]。

1 约束稀疏脉冲纵波阻抗反演原理

约束稀疏脉冲纵波阻抗反演方法的基本假设是，地层的反射系数序列是由一系列服从高斯分布的强反射系数和弱反射系数背景迭合而成的。该方法的优点是能够获得宽频带的反射系数，且受初始模型的影响较小，能较好地解决地震反演的多解性问题，反演结果更趋于真实。约束稀疏脉冲反演采用地震层位和井约束控制纵波阻抗的趋势和幅值范围，测井资料的低、高频信息丰富且频带宽，因此，在测井约束下能够在一定程度上补充缺失的低频和高频成分，提高反演结果的可信度和分辨率。

2 春光探区储层的纵波阻抗特征

基于测井曲线数据，对不同岩性、物性、含油气性地层的纵波阻抗特征进行了分析（图1）。从图1a可以看出，该区发育低纵波阻抗、高纵波阻抗两类砂岩，泥岩的纵波阻抗居于二者之间；结合图1b进行综合分析可知，高孔隙度的优质砂岩表现为低纵波阻抗特征；结合图1c进行综合分析可知，油藏一般属于高孔隙度、低纵波阻抗的优质砂岩。根据这些特征，春光探区存在利用纵波阻抗数据开展岩性油藏识别的岩石物理基础。

3 纵波阻抗反演的应用

3.1 提高薄互储层识别分辨率

春光探区发育辫状河三角洲平原沉积，多期河道砂体纵向上形成薄互层砂体岩性结构，砂体间的地震反射波干涉复杂，使得利用振幅属性识别单砂体岩性圈闭的分辨率降低。将反演纵波阻抗数据与振幅地震数据进行对比，发现反演纵波阻抗数据识别薄互储层的分辨率明显提高，更有利于薄互储层砂体的识别与刻画。以图2为例，在未经提频处理的振幅地震剖面图上，白色虚线所标示的地震波谷同相轴在B井处是两套砂体地震反射干涉的反映，在C井处是一套砂体反射的结果，因此，振幅地震数据无法准确刻画出两套砂体分别的空间展布特征；而在反演纵波阻抗剖面上，两套砂体的空间展布得到了清晰的刻画，其中1号砂体在B井与C井之间明显尖灭，2号砂体从B井稳定延伸至C井，然后在C井高部位尖灭。

图1 春光探区砂岩、泥岩（a）、高孔优质砂岩（b）、含油砂岩（c）的纵波阻抗特征

图2 纵波阻抗反演识别薄互层砂体

3.2 描述砂体从尖灭带区域到砂体内带区域的展布特征

春光探区砂体尖灭带附近多为厚层泥岩夹薄层砂岩的岩性结构，从砂体尖灭带区域到砂体内带区域，砂地比逐渐增大，最终转化为大套厚层砂岩发育区。在砂体尖灭带附近，薄砂岩间的泥岩隔层较厚，调谐效应显著，砂岩多呈现出“亮点”的较强地震反射特征；而在砂体内带区域，大套厚层砂岩发育，砂泥岩反射界面较为缺乏，难以形成较强地震反射。当从砂体尖灭带附近向砂体内带过渡时，地震振幅的强度将会发生由强转弱的变化，但这种变化并不意味着有岩性边界的存在，从而会形成“亮点”岩性圈闭的假象。对纵波阻抗反演数据体进行研究发现，纵波阻抗反演数据体能够较好地描述砂体从尖灭带区域到砂体内带区域的展布特征，从而可以对这种伪“亮点”现象进行鉴别，降低圈闭识别的多解性。

以图3为例，地震剖面上D井的一套砂体标定在白色虚线所示的波谷同相轴上，且该波谷同相轴在D井与E井之间存在明显的尖灭特征。从反演纵波阻抗剖面上看，D井的这套砂体实际上能够延伸并融合到E井所反映的厚层砂体中，在D井和E井之间并没有形成岩性尖灭点；因此，地震剖面上 D井到E井之间的砂体尖灭特征其实是砂体由尖灭带区域向内带区域过渡所形成的假象，与图3的剖面特征相一致。在图4所示的振幅属性、纵波阻抗属性平面图上，能够清楚地看出振幅属性图上所反映的一个疑似“亮点”岩性圈闭线索，在纵波阻抗属性图上并不具有圈闭特征，从而可以利用纵波阻抗属性来鉴别这类伪“亮点”岩性圈闭，降低勘探风险。

3.3 识别高孔优质砂岩与致密砂岩的展布

图3 纵波阻抗反演描述砂体从尖灭带区域到内带区域的展布

图4 纵波阻抗属性平面图更有利于反映砂体由尖灭带区域到内带区域的变化特征

利用“亮点”振幅属性技术发现的岩性油藏中，储层多数属于具有高孔高渗、低纵波阻抗特征的优质疏松砂岩。还存在一类低孔低渗、高纵波阻抗的致密砂岩，测井解释多为干层。在应用“亮点”振幅属性寻找岩性圈闭的实践中，发现这类高纵波阻抗致密砂岩能够对岩性圈闭的识别造成不可忽视的干扰。在纵波阻抗反演数据体上对这一问题进行研究发现，纵波阻抗反演数据体能够同时对低纵波阻抗优质疏松砂岩、高纵波阻抗致密砂岩进行较好的识别，从而能够鉴别出这种致密砂岩对优质砂岩识别形成的干扰。

以图5为例，F井设计目的层是沙湾组二砂组“亮点”岩性圈闭，从图5的地震剖面上看，该井已经钻在了“亮点”岩性圈闭的有利部位，但仅在目的层钻遇荧光显示的干层，F井目的层位置的纵波阻抗测井曲线仅有微弱的降低，且反映孔渗性的SP曲线几乎没有变化，说明井点处砂体的物性很差。从图5的纵波阻抗反演剖面上看，F井位置目的层砂体很薄，井轨迹穿过的目的层纵波阻抗颜色呈暗红色，反映其数值不够低（图5红色椭圆内），与测井曲线反映的差物性砂岩特征相一致。反演纵波阻抗数据反映F井目的层砂体向左侧圈闭低部位方向厚度有所增大，且纵波阻抗变为黄色，反映砂体的纵波阻抗数值降低明显，因此，可以预测井左侧砂体的物性特征有所变好。从纵波阻抗反演剖面还可以看出，F井目的层砂体下方存在一套厚度较大的高纵波阻抗致密砂岩，利用纵波阻抗反演数据能够对它的展布进行较为清楚的刻画（图5白色虚线）。根据地震反射褶积理论进行分析，由于下方高纵波阻抗致密砂岩距离上方目的层低纵波阻抗有利砂岩的纵向距离较近，且下方高纵波阻抗致密砂岩的横向展布范围更宽，因此，在地震反射波的干涉作用下，容易造成利用振幅属性识别上方低纵波阻抗有利砂岩展布范围比实际较宽的假象。纵波阻抗反演技术能够对低纵波阻抗优质砂岩的展布范围进行更加精准地刻画，从而为钻探井位的优选提供更加可靠的依据。

4 结论与认识

纵波阻抗反演技术在春光探区岩性油藏的识别中具有较强的适用性。反演纵波阻抗数据体能够去除子波的干涉作用，提高了砂体识别的分辨率，在识别复杂岩性结构、复杂物性砂体方面具有明显优势，能够降低岩性圈闭识别的多解性，提高储层预测的精度。目前春光探区所面临的勘探对象越来越复杂隐蔽，开展纵波阻抗反演技术的应用，将能够有效促进该区今后的勘探工作。