AVO叠前反演技术在生物礁储层油气检测中的应用_工程实践

摘要

摘要：在四川盆地北部地区，生物礁储层是重要的油气储集体且主要发育在上二叠统长兴组。由于其埋藏深，非均质性强，勘探风险大，常规的地震勘探技术虽然可以识别生物礁，但很难对生物礁

摘要：在四川盆地北部地区，生物礁储层是重要的油气储集体且主要发育在上二叠统长兴组。由于其埋藏深，非均质性强，勘探风险大，常规的地震勘探技术虽然可以识别生物礁，但很难对生物礁是否具备储层条件以及储层中是否含有油气进行判别，需要利用叠前地震资料的AV0响应进行含油气性检测，以达到评价生物礁相油气藏的目的。首先介绍了AV0技术的理论基础Zoeppritz方程；其次选取四川盆地syb地区3个共偏移距数据体，用2口井作约束实施了AV0叠前反演，得到了一系列反演数据体；再根据生物礁含气储层的测井数据敏感性分析，最终确定了气藏最有利含气区带。研究结果为四川盆地生物礁油气藏勘探提供了目标。

关键词：四川盆地；北；AV0；叠前反演；生物礁相；油气；检测；应用

四川盆地海相碳酸盐岩资源十分丰富，从震旦系到中三叠统大量分布着海相碳酸盐岩，在海相碳酸盐岩油气藏的勘探中，主要以川北为主战场，勘探的主要层位是上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组。长兴组主要以生物礁相为主，飞仙关组主要以各种滩相为主。勘探的成果主要体现在普光气田的发现，而随后勘探成效并不大。究其原因：一方面是生物礁相储层的预测难度大，钻探成功率低，礁圈闭预探井失误率非常高；另一方面是即使成功钻遇生物礁储层，也不见得含有油气。在计算机技术飞速发展的今天，对地震资料进行叠前处理已经成功实现，AVO叠前反演技术已经成功地对四川盆地syb地区生物礁储层进行了综合预测，同时对生物礁储层中的含流体性进行了检测，为四川盆地生物礁油气藏勘探提供了思路。

1 AV0叠前反演方法原理

AV0叠前反演是基于Zoeppritz^[1^～2]方程进行的。当纵波非垂直入射到弹性分界面时，可以产生反射纵波、透射纵波、反射横波和透射横波，把5个波的位移矢量各自在X、Z方向的位移分量分别代入位移边界条件和应力边界条件，可以得到Zoeppritz方程：

式中α为纵波入射角；α₁为纵波反射角；α₂为横波反射角；β₁为纵波透射角；β₂为横波透射角；ρ_i为第i种介质的密度；v_pi为第i种介质的纵波速度；v_si为第i种介质的横波速度；A_pp为纵波位移反射系数；A_ps为横波位移反射系数；B_pp为纵波位移透射系数；B_ps为横波位移透射系数。

2 AV0叠前反演技术流程

AV0叠前反演包括几个主要的过程：①叠前地震资料分析；②纵、横波曲线及密度曲线拟合；③对多个共偏移距数据集提取子波，制作合成记录；④利用纵横波同时进行约束稀疏脉冲反演。

2.1 叠前地震资料分析

在syb工区，笔者研究已钻探井(syb1井与 syb1c1井，其中syb1c1井是syb1井的侧钻井)周围大约16.48 km²的面积，垂直采样深度超过7000m，采样间隔1ms，研究的目的层段是长兴组的上部(见图1中绿色、粉红色)，经过共偏移距抽道集(偏移距分别是0～2500m，2500～4500m，4500～6500m)，得到了3个数据体，分别称为近道、中道和远道数据体，3个数据体的过井地震剖面见图1。

对3个数据体进行频谱分析，近道频率范围在4.32～80.37Hz之间，中道在4.32～64.24Hz之间，远道在4.77～60.77Hz之间，也就是说近道的剖面分辨率最高，中道次之，远道分辨率最低。在图1中，可以看出近道剖面显示出的细节性要比远道剖面清晰得多，中道好于远道而差于近道。

通过试井资料，并分析含气层所对应的地震资料的均方根振幅，得到气层的均方根振幅主要表现为中等偏低。

2.2 纵横波曲线拟合及敏感属性分析

2.2.1纵横波曲线以及其他曲线拟合

根据Xu White^[3^～4]模型，可以计算出纵波和横波速度曲线，利用计算出来的横波曲线以及syb1c1井的其他曲线，可以计算v_p/v_s曲线、横波阻抗曲线(Z_s)、λρ曲线、μρ曲线和泊松比(σ)曲线。

2.2.2敏感属性分析

用计算的v_p/v_s曲线、横波阻抗曲线(Z_s)、λρ曲线、μρ曲线、泊松比(σ)曲线，经过敏感属性分析，最后确定在本地区对气层的敏感属性为v_p/v_s与横波阻抗。好的储气层段(一类和二类储气层)应该是低v_p/v_s，低横波阻抗，同时还应该是低泊松比、低纵波阻抗和低密度。

2.3 子波估算与合成记录制作^[5～7]

对于近道、中道和远道数据体分别提取了子波，经过多次子波估算，最后得到了比较理想的子波以及由估算的子波制作的合成记录。图2-a是过syb1井的近道数据的估算子波及其合成记录，图2-b是过syb1井的中道数据的估算子波及其合成记录，图2-c是过 syb1井的远道数据的估算子波及其合成记录。

2.4 纵横波同时约束稀疏脉冲反演

经过多次参数对比和选择，在实施纵横波同时约束稀疏脉冲反演时选控制参数λ为9.17，其反演结果见图3、4。

3 反演结果分析

图3-a是反演横波剖面，syb1c1井的井底位置刚好在低横波阻抗处，与此低横波阻抗相似的地方还有两处，分别在syb1c1井的南部，见3-c图中的蓝色部分。平面位置分布见图4-a中的蓝色部分。

图3-b是反演v_p/v_s剖面，在目的层段syb1井处的v_p/v_s值中等偏高，而在syb1c1井的井底位置刚好在低v_p/v_s处，与syb1c1井井底v_p/v_s值相似的地方在syb1c1井南部还有3处，见3-b图中蓝色区域。平面位置分布见图4-b中的蓝色部分。

4 有利气层预测

从反演结果(图3-a，图3-b，图4-a，图4-b)以及井曲线的敏感属性分析可以得到，syb1井在目的层段的多种属性基本上表现出不是良好的储气层段，而 syb1c1井的井底位置恰好在多种属性分析上都表现出是良好的储气层段。这也直接验证了syb1井是低产井，而syb1c1井是一个高产气井的客观事实。对于本区含气储层段，横波阻抗和v_p/v_s属性是检测气藏非常好的2个参数，因此，选择横波阻抗和v_p/v_s属性体进行有利气层预测。图3-c和图4-c是有利气层预测的过井剖面图及目的层平面上有利气层预测图。

5 结论

利用AV0叠前地震反演技术进行油气检测，可以得到密度、横波阻抗、λρ、μρ、v_p/v_s以及泊松比等多个属性剖面，经过井曲线敏感属性的分析，最后确定本地区对气层的敏感属性为横波阻抗和v_p/v_s^[7]，利用反演所得的横波阻抗数据体和v_p/v_s数据体圈定了气藏在礁-滩复合体中的发育区带，为四川盆地生物礁相气藏勘探提供了思路。

参考文献

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[7] 李正文.沉积盆地有效储集层综合识别技术[M].成都：四川科学技术出版社，2002.

(本文作者：张艳芳¹ 王权锋² 周仲礼² 1.成都理工大学能源学院；2.成都理工大学数学地质四川省重点实验室)