南大港地区中浅层储层分布规律研究

2019-06-04河南工程学院郑州市451191姬秀娟

石河子科技 2019年2期

（河南工程学院，郑州市，451191）赵坤姬秀娟

1 项目背景

黄骅坳陷位于渤海湾盆地中部(图1)，勘探结果表明，中浅层油气主要分布在南大港断层附近。南大港地区自下而上发育沙河街组（Es）、东营组（Ed）、馆陶组（Ng）、明化镇组（Nm）四套地层（中浅层包括东营组（Ed）、馆陶组（Ng）、明化镇组（Nm）三套地层）。

图1 工区位置图

南大港地区油气储量丰富，但构造复杂，断层发育较多，储层横向连续性较差，笔者将详细介绍波阻抗反演技术方法及其在研究区内的应用效果。

2 波阻抗反演储层预测方法

常规的地震波阻抗反演就是指利用地震资料反演地层/岩层波阻抗(或速度)的地震特殊处理技术。与地震多参数模式识别预测储层参数及储层的含油气性，振幅拟合预测储层厚度等统计性方法相比，波阻抗反演具有明确的物理意义，它是储层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果。

地震波阻抗反演技术的基本原理可用图2来说明。不同岩层具有不同的速度和密度值，速度和密度的乘积叫做波阻抗。只要不同岩层之间波阻抗有差异，就能产生反射波。假定地震剖面上的法线入射道，既地震入射射线与岩层分界面垂直，则法线入射反射系数由下式计算，即

式中，Ri为第i层底界面的反射系数；ρi为第i层的密度；νi为第为第i 层的速度；ρi+1为第为第i+1 层的密度；νi+1为第i+1层的速度。

图2 地震记录的形成和反演原理

地震波从激发、传播到接收，相当于经历了一个滤波系统。一个很尖锐的脉冲通过这个滤波系统后，就变成了一个延续有一定长度的脉冲波形，通常称其为子波。这个过程就相当于在每个反射系数位置上用一个子波把反射系数位置上用一个子波把反射系数“棒”替换掉，子波的极性和振幅强弱取决于反射系数的正负和大小。由于岩层通常很薄，顶底反射系数远小于子波长度，不同界面的反射子波相互重叠，叠加在一起，形成一道地震记录，这实际上是褶积过程，制作合成地震记录就使用这种方法。最后，地震波的球面发散、吸收衰减和透射损失，使得野外记录在磁带上的实际记录浅层振幅强，深层振幅弱，相差太大无法用来解释。只有在经过振幅衰减补偿后，才得到深浅层振幅相差不大的地震道，即在地震剖面上看到的结果，以上就是地震记录形成的过程。按此过程制作合成地震记录或合成地震剖面，叫做正演（图2）。

反演就是估算一个子波的逆一反子波，用反子波与地震道进行褶积运算，通常成为反褶积，从而得到反射系数。然后把反射系数带到上式导出的递推公式为

便可逐层递推计算出每一层的波阻抗，这就实现了界面型反射剖面向岩层型剖面的转换。

3 实际应用效果分析

进行相关性分析，从而明确四性关系，能够准确划分砂泥岩剖面是进行地震波阻抗反演的物理基础。以下（图3-图5）是分别对明化镇组、馆陶组、东营组进行相关性分析图。从图中可知，对于明化镇组DT＜370，GR＜82 时能够准确地将砂泥岩区分开；馆陶组DT＜360，GR＜88 时能够准确地将砂泥岩区分开；东营组DT＜350，GR＜83 时能够准确地将砂泥岩区分开。

图3 明化镇组相关性分析

图4 馆陶组相关性分析

图5 东营组相关性分析

从相关性分析可知，南大港地区具有很好的四性关系，能够准确划分砂泥岩，因此，在相关性分析基础上，进行地震波阻抗反演预测储层砂体展布特征研究（图6）。图上可以清晰地看出薄储层互层现象，对于南大港地区中浅层发育的薄储层，波阻抗反演技术能够给一个很好的响应。

图6 地震波阻抗反演预测目的层砂体展布剖面图

运用波阻抗反演技术预测南大港地区中浅层砂泥岩剖面（图7），从图中可以看出，地震属性预测砂岩的展布形态与测井解释结果是一致的，因此，波阻抗反演可以清晰的刻画储层边界，定量计算储层厚度，尤其对储层厚度的刻画方面具有很大的优势。

图7 过歧127井波阻抗反演预测砂泥岩剖面

4 储层展布特征

图8 分层系波阻抗反演预测砂岩厚度图

在地震波阻抗反演相关性分析基础上，能够准确预测南大港地区中浅层砂泥岩，从而在平面上分别对明化镇组、馆陶组、东营组油层进行油组级别的砂岩平面展布研究。在分层系砂岩厚度分布图（图8）中可以看出，红色部分为砂岩沉积区域，蓝色部分为泥岩或者砂质泥岩沉积区，图中的明化镇组曲流河的沉积形态、馆陶组辫状河的沉积形态、以及东营组三角洲相沉积形态非常清晰。