AVO屬性在致密砂巖儲層流體檢測中的應用

巫芙蓉 李亞林 王聃 陳浩凡 姚明偉

1.川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司 2.長江大學地球科學學院

AVO屬性在致密砂巖儲層流體檢測中的應用

巫芙蓉1李亞林1王聃1陳浩凡1姚明偉2

1.川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司 2.長江大學地球科學學院

四川盆地WD區塊低平構造上的WD7井在上三疊統須家河組二段獲工業性氣流并穩產了20多年,證實了該區具有巨大的勘探潛力。然而,依據該井地震響應模式相繼鉆探的WD8井、WD11井等測試產水,給后續鉆探井位的部署帶來了不確定性因素。因此,對該區砂巖儲層的氣水預測顯得尤為重要。為此,利用流體替換、AVO正演模擬方法,提取了多種AVO屬性,通過3種AVO屬性分析,認識到截距＊梯度屬性可以區分須二段上部薄砂巖儲層的含水和含氣特征。進而采用三維疊前時間偏移獲得的高質量CRP道集,提取截距＊梯度屬性數據體,預測了須二段上部致密砂巖儲層的含氣區分布,并提交了2口建議井位,經鉆井檢驗,預測結果與實鉆吻合。該方法對類似地區致密砂巖儲層的氣水識別具有一定的指導意義。

地震勘探 AVO 流體替換技術 氣水識別 致密砂巖 儲集層 四川盆地

1 地質背景

四川盆地蜀南WD區塊上三疊統須家河組二段巖性為砂巖、泥巖互層,主要目的層為須二段上部的砂巖,埋深介于2 000～2 100 m,砂巖儲層單層厚度為1～5 m,累計厚度介于10～20 m。儲層孔隙度主要分布于8%～10%之間;滲透率一般介于0.1～0.5 mD,屬于典型的低孔隙、低滲透、致密砂巖儲層[1-4]。須二段上部砂巖頂界與須三段泥巖接觸,底界與須二段內部的一套8～10 m厚的頁巖直接接觸(圖1)。

本項目工作開展前該區共鉆遇目的層4口井,4口探井基本上均能鉆遇儲層(孔隙度大于8%),但砂巖儲層的含流體性質差異較大,1口井獲工業氣流,2口井測試產水,1口井測試干層。2口產水井構造海拔位置均高于氣井。構造的高低關系無法解釋該區塊氣、水井分布的原因。振幅、頻率、吸收系數等疊后地震動力學信息,均無法表征4口井的含氣性差異。

由于WD區塊部署了高覆蓋次數的寬方位三維地震,最大偏移距2 922 m,目的層最大入射角接近30°左右,為在該區塊開展AVO屬性來對該區氣水分布情況進行預測奠定了基礎。

圖1 研究區儲層電性變化特征圖

2 流體替換及AVO正演模擬

通過一種含流體飽和巖石的彈性參數,利用Biot-Gassmann方程,計算另外一種含流體飽和巖石的彈性參數,從而分析不同流體性質對彈性參數的影響,這就是流體替換技術。

研究區僅WD8井有陣列聲波測井,縱波、橫波、密度資料齊全,為了了解該區不同流體性質對彈性參數、地震響應特征的影響,采用流體替換方法對WD8井深度2 000～2 020 m段上部儲層進行流體替換,分別將目的層段替換成含水飽和度為100%、85%、65%、45%、25%、5%的流體。

表1 AVO屬性變化表

利用上述流體替換結果,采用Zoeprlitizz方程,進行AVO動校道集的正演模擬(圖2)。儲層對應圖中所示的黃色段。從定性分析來看,無論是儲層頂界還是儲層底界振幅(絕對值)均隨著偏移距增大而增大。

圖2 WD8井AVO正演道集圖

3 AVO屬性分析

3.1 梯度分析

對儲層頂界的振幅進行拾取,其結果見圖2。可以看出:上部儲層含流體后,振幅(絕對值)均隨偏移距增加而增大,但振幅變化的幅度有所不同,含氣比含水振幅增加的幅度更大。

對AVO正演道集提取梯度屬性,其梯度屬性值變化見表1。儲層含氣后梯度(振幅變化率)比儲層含水后高55%～97%,顯然梯度屬性可以區分氣水層。從表1中還可以看出:梯度變化雖然對氣層、水層敏感,但對含氣飽和度的大小不敏感。

3.2 P-G屬性交會分析(截距—梯度交會分析)

圖3是WD8井正演模擬道集的P-G交會分析結果,其中右邊小圖中橙色和紅色區就是建立的氣層頂、底識別模版。圖3中WD8井儲層段在CDP1—CDP5含水飽和度為100%、CDP6—CDP10含水飽和度為85%,以此類推每5個CDP點含水飽和度減小20%,至CDP26—CDP30儲層段含水飽和度降至5%。P-G交會分析結果表明:含氣層與水層可以通過P-G交會分析加以識別,但5%～45%含氣飽和度的儲層與含氣65%～85%的儲層之間的P-G差異很小。

圖3 WD8井不同含水飽和度模型圖

3.3 P＊G分析(截距＊梯度屬性分析)

圖4是WD8井正演模擬道集的P＊G屬性剖面,剖面下方為儲層頂界的P＊G值,隨著含水飽和度的降低,P＊G值逐漸升高,具體P＊G的變化見表1,氣層P＊G絕對值大于水層,儲層含氣后P＊G比儲層含水后高150%～200%,顯然P＊G屬性相對于梯度屬性對氣水層更為敏感。與梯度屬性一樣,5%～ 45%含氣飽和度的儲層與含氣飽和度65%～85%的儲層之間P＊G的差異很小。

圖4 WD8井AVO正演模擬獲得的P＊G剖面圖

4 流體檢測

模型正演結果表明:梯度屬性、P-G屬性交會分析、P＊G屬性可以區分氣層、水層,但P＊G屬性是區分WD區塊氣層、水層的最佳屬性。

對WD區塊寬方位三維地震資料進行了保真疊前處理,獲得了高質量的CRP道集,在此基礎上進行AVO處理,提取了P＊G屬性,利用該屬性可以判別儲層的含氣性,P＊G屬性值大區(紅色)是含氣概率高值區。圖5是分別截取了井附近的須二段儲層P＊G平面分布圖,圖中暖色調代表P＊G值大,指示可能的有利含氣區分布,WD7井(氣井)位于P＊G相對高值的紅色區域內,WD8井、WD11井(水井)、WD2井(干井)位于P＊G相對中低值區域內,該屬性很好地解釋了4口井的含氣性差異。下一步鉆探目標可以根據預測結果在紅色區域進行布井,建議井J1井和J2井均位于P＊G相對高值的紅色區域,經鉆井檢驗,2口井分別獲得8.2×104m3/d、92×104m3/d的工業氣流。

圖5 P＊G屬性平面分布圖

5 結束語

充分利用疊前AVO屬性信息,可以解決疊后方法所不能解決的氣水識別問題,預測含氣有利分布區,降低致密砂巖儲層的勘探風險。但是筆者認為AVO屬性的應用好壞與地震資料的保真處理密切相關。另外,筆者僅對氣層、水層的檢測工作進行了研究,但該方法對含氣飽和度的大小不敏感,下一步還需要研究分析對含氣飽和度大小敏感的屬性。

[1]巫芙蓉,鄧雁,梁虹,等.川南河包場構造須二段有效儲層地震預測[J].天然氣工業,2007,27(6):52-53.

[2]巫芙蓉,李亞林,王玉雪,等.儲層裂縫發育帶的地震綜合預測[J].天然氣工業,2006,26(11):49-51.

[3]陳國民,劉全穩,徐劍良,等.蜀南地區須家河組天然氣賦存地質條件[J].天然氣工業,2006,26(1):40-42.

[4]魏國齊,楊威,金惠,等,四川盆地上三疊統有利儲層展布與勘探方向[J].天然氣工業,2010,30(1):11-14.

(修改回稿日期 2011-03-09 編輯 韓曉渝)

10.3787/j.issn.1000-0976.2011.05.013

巫芙蓉等.AVO屬性在致密砂巖儲層流體檢測中的應用.天然氣工業,2011,31(5):55-57.

巫芙蓉,女,1971年生,高級工程師,碩士;主要從事于儲層和地震解釋方法研究工作。地址:(610213)四川省成都市雙流縣華陽大道一段1號。電話:(028)85608216。E-mail:wufurong_sc@cnpc.com.cn