叠前反演技术在致密油甜点预测中的应用

蒋学峰

(中国石油辽河油田公司 勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010)

LJ地区沙四时期在深湖、半深湖—滨浅湖相的沉积环境下发育了一套碳酸盐岩储层，具备典型的致密油连续型油气藏特征[1-2]。勘探实践中，受以下两方面的难点制约，影响了对研究区储层分布特征的认识：一是区内碳酸盐岩岩性复杂多样，横向变化大，纵向上单层厚度薄，现有的地震资料及反演成果对杜三段的薄储层刻画精度有限。二是储层储集空间复杂多样，主要以溶孔、微裂缝为主，裂缝的空间分布规律复杂，利用常规窄方位角地震资料预测裂缝多解性强、精度低[3-4]。通过叠前反演技术在LJ地区的应用研究，构建了适用于雷家湖相碳酸盐岩横波预测方法，建立了优势岩性判别标准，形成了湖相碳酸盐岩“甜点”预测配套技术系列。

1 叠前反演储层预测

以叠前研究为主要手段，在“两宽一高”地震保幅处理的基础上，借助岩石物理为桥梁，将地震弹性信息与测井数据相结合，研究过程中使用了叠前资料、属性资料等，通过综合分析对比各种资料，预测优势岩性、白云岩含量、脆性指数、孔隙度。与此同时，利用分方位偏移地震数据，进行AVOZ各向异性裂缝反演。将岩性预测与裂缝预测的结果相结合，综合地质研究结果，指出优势甜点区，指导勘探部署工作(见图1)。

图1 技术路线图

Fig.1Technologyroadmap

1.1 岩石物理分析

岩石物理是一种通过对各种岩心资料、测井资料和地震资料进行综合分析，研究岩性、孔隙度、孔隙类型、孔隙流体、流体饱和度和频率等参数对岩石弹性性质的影响，并提出利用地震响应特征预测岩石物理性质的理论和方法。

1.1.1 横波速度预测 横波速度是开展叠前反演工作所必备的资料。可以对储层岩性、物性和流体进行分析识别，其中应用纵横波速度计算的泊松比是划分岩性及流体的重要指标和参数。

国内外现有的无论是岩石物理模型还是经验公式，主要建立在碎屑岩分析测试的基础上[5-7]，碳酸盐岩属海相地层，其模型并不适用于LJ湖相碳酸盐岩的地质特征。因此，目前尚没有一种岩石物理模型或经验公式适用于研究区这种含泥、含方沸石白云岩储层特征。为此，尝试性开展了基于修正G-C公式的方法对确实横波资料井段进行预测(见图2)。

图2 典型岩性纵横波关系Fig.2 Typical lithological p-and s-wave relationship

LJ地区属湖相碳酸盐岩，其岩性以过渡岩性为主，泥质含量普遍较高，且局部发育方沸石。从组成岩性矿物成分来看，白云岩的成分相对简单，主要以白云石为主，该矿物在全球范围内响应特征基本一致，而泥岩或者泥质的成分及含量存在很大的差异，经统计分析发现，LJ地区的泥岩线与Greenberg-Castagna公布的泥岩线存在很大的差异[2](见图3)，因此本次研究采用Greenberg-Castagna提供的白云岩线结合研究区建立的泥岩线进行横波速度预测。

图3 不同泥岩线对比

Fig.3Differentmudstonelinecomparisondiagram

基于上述研究思路，首先选取具备横波资料井段，利用修正的Greenberg-Castagna公式进行横波速度预测。图4为L93井预测横波与实测横波对比图，从效果来看，预测与实测结果吻合程度较好，预测的横波能明显反映出岩性的变化，说明利用该方法预测横波是合理的。

图4 L93井实测与预测横波对比

Fig.4L93wellmeasuredandpredicteds-wavecontrastdiagram

1.1.2 敏感弹性参数分析 前人研究成果表明[6-9]，该区沙四段发育3大类14种岩性，在测井尺度下可以识别出9种，此9种岩性主要利用电阻率信息的差异区分开，而地震资料仅包含弹性信息，并不具备电阻率的信息。从多参数交汇分析来看(见图5)，深蓝色代表泥页岩类，红色代表白云岩类，绿色代表方沸石类，泥页岩类表现为高速度比、低纵横波阻抗及低杨氏模量的特征，白云岩类与方沸石类基本重叠，结合以往认识成果，白云岩类与方沸石类都是有利岩性，因此本次研究首先寻找到有利岩性的分布区，即寻找白云岩类与方沸石类同泥页岩类弹性参数的差异，综合对比分析发现，纵波阻抗与杨氏模量对有利岩性区分效果最好。

图5 敏感弹性参数分析

Fig.5Sensitivityparametersanalysisdiagram

1.2 叠前多参数同时反演

1.2.1 概述 针对LJ地区沙四段碳酸盐岩的地质特征，根据云岩类储层与泥质围岩的波阻抗差异特征，开展基于模型和测井约束的叠后、叠前反演，将地震剖面转化为岩性剖面，通过优化地层层位的解释结果，多角度、全方位地利用多参数开展岩性解释和储层物性特征的分析和评价工作。

1.2.2 优势岩性预测 LJ地区优势岩性为云质岩，是研究区的主要储集层。从云质岩与泥岩的多弹性参数统计分析结果来看，非储层泥质岩类具有低纵波阻抗、高纵横波速度比、低杨氏模量的特征；储层云质岩具有高纵波阻抗、低纵横波速度比、高杨氏模量的特征[8-10]。从数据分布来看，对于云质岩与泥岩其纵波阻抗与纵横波速度比的叠置区较大，而杨氏模量叠置区相对较小，纵波阻抗与纵横波速度比对储层与非储层的区分性较差，杨氏模量相对较好。这与前文反演结果的标定分析结论相一致。因此，通过对多弹性参数的对比，最终优选杨氏模量作为云质岩预测的弹性参数。根据敏感弹性分析结果，基于杨氏模量反演体，选择18 000 mPa作为门槛值，对储层云质岩与泥岩进行区分，得到优势岩性体。进而分别预测了杜三油组、杜二油组及高升油组的优势岩性云质岩分布。

杜三油组是沙四段的主力油层，也是本次研究的重点层段。从杜三油组云质岩预测结果分析(见图6)。

图6 杜三油组优势岩性云质岩厚度预测

Fig.6Duthreeoilgroupspreponderantlithologicalthicknesspredictiondiagram

储层呈近东西向条带状展布，主要分布于L93井至G34井一线，最大厚度达100 m，储层最厚的区域在L97井附近。从目前勘探情况分析，工业油流井大多集中在储层厚度大于20 m的区域。从杜三油组云质岩厚度预测结果与钻探结果对比分析，云质岩预测厚度预测符合率达到80%，较好的反映了储层的横向变化情况。将预测结果与古地貌结合分析，古地貌对储层的分布控制作用比较明显，主要发育于滨浅湖—半深湖相，古地形比较宽缓的区域，主要集中分布在L93-L97井区。预测结果与地质认识有较好的匹配关系(见图7)。

图7 杜三油组古地貌叠合云质岩厚度

Fig.7Duthreeoilgroupstheancientlandformcompositecloudrockthicknessdiagram

1.3 白云石含量预测

LJ地区沙四段碳酸盐岩储层的主控因素是岩性，岩性决定物性和含油气性[11-12]。随着白云石含量增加，储层物性变好，岩心的含油级别变高。本次研究，利用完钻井的白云石含量测井解释成果，建立与弹性参数关系来实现对白云石含量的预测。从多参数的对比分析表明，白云石含量与横波阻抗具有较好的相关性，相关系数达到0.85。据此，利用井上的统计关系，由横波预测结果得到白云石含量体，来预测各油层组白云石含量较高储层的分布特征。

从杜三油组白云石含量预测结果分析，其高值区主要集中L93、L88、L97、L3、L18等井区，白云石含量在44%以上。完钻井统计分析表明，白云石含量与含气性密切相关，出油层段白云石含量大多在40%以上，因此，将白云石含量40%作为研究区有利储层的下限指标。从预测结果来看，白云石含量大于40%的区域，面积有55 km2(见图8)。

1.4 “甜点”区预测及分类标准制定

基于致密油“八性”关系，进行了孔隙度、脆性指数、裂缝、地应力等预测，综合多种预测结果，由优势岩性厚度、白云石含量、孔隙度、脆性指数和裂缝分布确定甜点区，初步建立LJ地区沙四段碳酸盐岩储层“甜点”分类标准(见表1)。甜点区是优势岩性厚度大于20 m，白云石含量大于40%，孔隙度大于6%，脆性指数大于50，裂缝密度较高的区域。按此标准，在杜三油组预测甜点区的总面积为38 km2(见图9)。

图8 杜三油组白云石含量预测平面图

Fig.8Duthreeoilgroupspredictionofdolomitecontentdiagram

表1 LJ地区杜三油组甜点评价标准Table 1 The evaluation standard for the dessert of Du three oil groups in LJ area

图9 杜三油组综合评价

Fig.9Duthreeoilgroupscomprehensiveevaluationdiagram

1.5 应用效果

本次预测纵向上分辨率有了较大提高，以L93井为例，以往预测杜三油组只能识别出一套储层，而本次可以清晰的刻画出两套储层，与井的吻合性更好(见图10)。

2 结论

(1) 依托“两宽一高”地震资料及丰富的横波资料，系统地实现了叠前反演技术的应用。

(2) 针对LJ湖相碳酸盐岩的地质特点，将白云石含量作为一个重要的评价标准，对其进行了预测。

(3) 明确了白云石含量控制有利储层的展布，结合物性、脆性、裂缝等预测结果，建立了LJ地区致密油“甜点区”预测标准。

图10 新老剖面对比

Fig.10Newandoldprofilecomparisondiagram

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