河流相儲層橫向預(yù)測技術(shù)研究

河流相儲層橫向預(yù)測技術(shù)研究

地震屬性分析技術(shù)在儲層預(yù)測中的應(yīng)用根據(jù)各種研究和實踐，地震波的振幅、頻率、傳播速度等參數(shù)與該層的巖石、物理和化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。因此,應(yīng)用地震屬性分析技術(shù)進(jìn)行儲層預(yù)測被越來越多的研究人員所重視。本文首先采用鉆井資料標(biāo)定,建立儲層參數(shù)的地震屬性解釋模型;然后,在多井約束下預(yù)測儲層參數(shù)的分布,達(dá)到儲層預(yù)測的目的。通過渤海灣盆地冀中拗陷霸縣凹陷文安斜坡的地震屬性分析與研究(圖1),證實該方法對河道砂巖儲層的預(yù)測是成功的。1油氣勘探前景分析文安斜坡是霸縣凹陷東部新生代斷陷期繼承性發(fā)育的一個沉積緩坡(圖1),具有構(gòu)造活動相對較弱,構(gòu)造圈閉不發(fā)育的特點。該區(qū)自20世紀(jì)90年代以來,先后發(fā)現(xiàn)了自古漸系沙二段到東營組的一批巖性和構(gòu)造–巖性油氣藏,展現(xiàn)了該區(qū)良好的勘探前景。其中,沙一上亞段—東營組的河道砂巖油氣藏是該區(qū)勘探的主體。2曲流河砂體沙一上—河道砂體的地質(zhì)和地震反射特征根據(jù)巖芯觀察和沉積相的研究,本區(qū)沙一上亞段—東營組為沖積平原環(huán)境下的河道沉積。其中沙一上亞段為辮狀河沉積,測井曲線特征表現(xiàn)為各期河道以大致相同規(guī)模的垂向疊置,整體呈現(xiàn)出垂向加積的特征(圖2a);東營組為曲流河沉積,測井曲線特征表現(xiàn)為從下向上的退積層序(圖2b)。由于兩類河道砂體在垂向上的疊加樣式不同,造成了在地震反射特征上的差異性。圖3為兩條過井的地震剖面,從中可以看出:沙一上—東營組的河道砂體反射總體上以橫向不連續(xù)的側(cè)積反射結(jié)構(gòu)而區(qū)別于其下的沙二段—沙一下亞段(研究表明,該層段為三角洲—湖泊沉積體系)和其上的泛濫平原泥巖沉積的高連續(xù)反射(圖3a);曲流河道沉積的地震反射波組的連續(xù)性明顯好于辮狀河道沉積(圖3b)。上述河道砂體的地質(zhì)和地震反射特征為后續(xù)的地震屬性特征分析及其地質(zhì)解釋奠定了基礎(chǔ)。3地震屬性分析本次研究重點對地震波的振幅、頻率屬性進(jìn)行了分析。資料處理采用Paradigm公司的Stratimagic地震相分析模塊完成。3.1振幅統(tǒng)計分析地震資料的振幅分析方法一般包括振幅掃描和振幅統(tǒng)計分析兩類。振幅掃描又分為時間掃描(時間切片)、沿層掃描(層切片)和均衡掃描(層間等間隔切片);而振幅統(tǒng)計則是采用一定的數(shù)學(xué)方法,計算振幅序列的統(tǒng)計特征參數(shù),如:平均振幅、均方根振幅、標(biāo)準(zhǔn)差、波峰和波谷振幅等。結(jié)合本次研究工區(qū)的實際地質(zhì)特點和研究要求,經(jīng)過反復(fù)對比分析,以下二個振幅屬性與砂體的地震反射特征和分布具有較好的關(guān)系。3.1.1地震振幅特性分析一般選取層中點的振幅均衡切片來代表該層段的振幅屬性特征。圖4為研究區(qū)沙一上亞段和東營組的振幅切片,兩幅圖顯示出整個工區(qū)地震振幅在平面上都極不連續(xù),與前文所述的河道砂體的短軸側(cè)積特征一致。通過進(jìn)一步對比,可以清楚地看出,東營組的振幅連續(xù)性明顯好于沙一上亞段,這反映出曲流河砂體較辮狀河砂體的橫向連續(xù)性相對要好的特點。經(jīng)過與井資料的對比分析,波峰強振幅基本反映了河道邊、心灘壩的分布,而波谷強振幅則與河谷充填相比較一致。初步揭示出了研究區(qū)河道的走向及河道水系的發(fā)育狀況。3.1.2儲層振幅變化特點四階導(dǎo)數(shù)振幅是統(tǒng)計層段內(nèi)各地震道所有樣點平均絕對振幅隨時間的四階導(dǎo)數(shù)。由于地震波振幅的強弱與地層分界面上、下巖性的波阻抗差值大小相對關(guān)系密切,因此,強振幅往往反映砂巖厚度較發(fā)育地區(qū),而四階導(dǎo)數(shù)則更能反映振幅的微觀變化,對描述復(fù)雜的河道砂巖儲層具有非常大的優(yōu)勢。圖5為對應(yīng)于圖4的四階導(dǎo)數(shù)振幅平面圖,圖中的低值區(qū)反映了砂體的發(fā)育,全區(qū)河道的外部輪廓顯示清晰,呈北東—南西向的帶狀展布。3.2波峰頻率分布地震波的頻率分析一般按照波峰和波谷分別進(jìn)行計算。從宏觀上看,波峰和波谷在大多數(shù)情況下反映的是同一界面來的地震波的波峰波谷,但實際上后者振幅強度弱,頻譜較低,往往受第二個界面的波組影響而使波谷的振幅和頻率增強或減弱。因此,在純砂巖、純泥巖發(fā)育區(qū),頻率變化不大,而在砂~泥互層發(fā)育區(qū)頻率的變化則較大。圖6為上述2層的波峰頻率的平面分布圖,全區(qū)以低頻特征(<10Hz)為主,且變化很大,這也正是河道的頻繁擺動所造成的河道砂體與泥巖的頻繁交互所致。低頻區(qū)的分布與河道的分布具有較好的對應(yīng)關(guān)系。3.3砂體地震反射波地震相波形分類技術(shù)是Stratimagic軟件的一大特色。一般來講,層段屬性只是從地震信號(振幅、相位、頻率等)中計算出來的統(tǒng)計參數(shù),且單一屬性參數(shù)的地質(zhì)解釋往往都具有多解性或不確定性。因此,該軟件使用神經(jīng)網(wǎng)格技術(shù)將地震波形進(jìn)行分類而形成離散的“地震相”。當(dāng)與井信息進(jìn)行匹配分析與處理后,就可以賦予地震相以明確地質(zhì)相的合理解釋。圖7為地震屬性分類與井控沉積相分析的剖面對比,可以發(fā)現(xiàn),所劃分的7類地震相中,1～4類與砂巖具有較好的對應(yīng)關(guān)系,河道砂體的地震反射在橫向上具有頻繁變化的特點,1～4類地震相實際上是層段內(nèi)河道砂含量的差異性所造成的,是各期河道的側(cè)向遷移所形成的多期河道砂縱向疊置的差異所致。將1～4類和5～7類分別合并形成砂、泥巖的平面分布圖,圖8、圖9分別為沙一上亞段3砂組和東營組的屬性分類、砂泥巖分布和井控沉積相平面圖的對比。從中可以看出,地震屬性分類可以較好地識別出辮狀河心灘和曲流河邊灘砂體,當(dāng)與井控沉積相圖結(jié)合分析后,可以清楚地劃分出河道的走向及河床的分布范圍,達(dá)到了有效預(yù)測河道砂體的目的。4砂體與河砂體的地震振幅屬性比較(1)儲層地質(zhì)成因研究是利用地震屬性分析技術(shù)進(jìn)行儲層預(yù)測的重要基礎(chǔ)。河道砂體的側(cè)積作用形成了短軸低頻側(cè)積的地震反射特征,地震振幅均衡切片圖象表現(xiàn)為振幅的極不連續(xù)性,但曲流河砂體的地震振幅連續(xù)性明顯好于辮狀河砂體。地震波的波峰和波谷強振幅分別反映了河道邊、心灘砂體的分布及河道水系的發(fā)育情況。(2)地震資料四階導(dǎo)數(shù)振幅屬性因其對振幅微弱變化的敏感性,能較好地識別研究區(qū)的河道砂體分布,尤其是對整體河床分布的刻畫非常逼真,是本區(qū)儲層預(yù)測的敏感參數(shù)