摘要：松辽盆地徐深气田徐深21区块火山岩储层地质情况复杂，井间岩性、岩相变化快，储层横向不连续，非均质性强，气水关系极其复杂，常规的地震反演方法不能有效地反映火山岩储层变化特征。采用优选的拟声波重构密度反演和高斯配置协模拟密度反演相结合方案，对该区火山岩储层进行定量预测，预测结果与井对比符合率较高，效果较好。在此基础上根据储层分类标准进行了火山岩储层分类预测，结论认为：徐深21区块火山岩储层类型以Ⅱ、Ⅲ类储层为主，Ⅰ类储层局部发育。
关键词：松辽盆地；徐深气田；火山岩；储集层；分类；岩相；密度反演；预测
松辽盆地徐深气田徐深21区块下白垩统营城组一段火山岩具有埋藏深、起幅大、断裂发育、火山喷发期次多、范围广，且火山岩岩性、岩相纵、横向变化大的地质特点。应用常规的地震反演方法，预测结果与井对比符合率低，效果差，不能有效地反应火山岩储层变化特征[1～5]。同时，根据反演成果、钻井、测井成果预测全区储层的分布，尤其准确预测Ⅰ～Ⅲ类储层的厚度与分布有一定难度。因此，针对该区火山岩开展多种反演方法和参数的试验就显得尤为-必要。
1 储层敏感性分析
储层敏感参数分析主要是利用各种测井数据与岩性、测试数据进行交汇图、直方图分析，针对地质分层划分出的每一小层，对多井同一层段的测井参数在等时地质界面的约束下进行分析，以此确定每一层段各种岩性，测试信息与测井参数的对应关系，以及储层敏感参数的截止值。然后根据储层的测井敏感参数，优选反演方法，设计反演方案，为最终的储层预测结果提供可靠的岩石物理基础。
由于本次反演选用的是Jason反演系统，上述工作主要是在Jason软件中实现。其中岩性数据与测试数据从单井综合柱状图中得到，通过加密采样，使离散的岩性数据、测试数据像测井数据一样，然后以1as格式加入Jason井工区中。测井曲线数据经过环境校正，标准化处理后，使得分析的数据点更加收敛，交汇分析结果更加可靠。
通过分析，认为对徐深21区块营一段火山岩储层判别最为敏感的参数主要是密度和波阻抗。营一段火山岩具有相对低阻抗、低密度特征，有利储层密度小于2.53g/cm3，波阻抗值小于14700m·g/(s·cm3)，由于所含流体性质不同，储层的测井响应特征也会有所不同。通常密度越小，对应储层物性越好，如果是气层，电阻率值响应为高阻响应，如果是水层，则为低阻响应，如果是干层，密度和电阻率值均为高值响应[6～8]。这个认识与徐深气田已开发区块研究结果一致。
2 密度反演方法优选
岩心统计分析认为孔隙度与密度有很好的对应关系，为了满足开发地质建模的需要，针对火山岩储层开展密度反演方法试验是很有必要的。在该区试验了以下几种密度反演方法：波阻抗分离密度反演，拟声波重构密度反演，高斯配置协模拟密度反演。
2.1 波阻抗分离密度反演
波阻抗等于密度和速度的乘积，而速度与密度存在一定的关系(如Gardner公式)[9]，因此可以通过拟合密度与速度的关系，将这种关系代入波阻抗体中，分离出密度来。但不能简单地套用Gardner公式，因为Gardner公式是国外地球物理学工作者通过对美国墨西哥湾地区浅层海相地层中岩心样品分析得到，它更适合于沉积岩，对于徐深气田徐深21区块深层火山岩，应该根据实际情况拟合适用于该区的公式模型。通过该区块营一段火山岩地层的测井资料，得到如下公式模型(图1)：ρ=494v0.1903，相关系数为0.531。然后，通过Jason软件Function模块编写函数，将约束稀疏脉冲波阻抗体转换成密度体。
这种方法得到的密度信息，只是波阻抗信息的简单复制，在波阻抗与密度两者相关性较好时，这种方法是可行，但是从实际连井密度反演剖面看，这种方法与井上还是存在一定的误差，产生这种误差的原因是两者相关性不高。
2.2 拟声波重构密度反演
将密度曲线的高频信息加入到速度曲线的低频背景中去，得到具有密度信息的伪速度曲线，然后将其与密度曲线乘积，得到拟波阻抗曲线，其流程见图2。原始波阻抗与密度的相关系数为0.63，重构后波阻抗与密度的相关系数为0.78，重构后波阻抗与原始波阻抗的相关系数为0.81。可见重构后，密度与拟声波曲线得到的波阻抗相关性得到了提高。重构后的声波曲线完成的合成记录与原始合成记录一致，质量更好。
这种方法反演出的密度体与分离法反演的密度体相比，两者有一定区别，拟声波重构与井上的吻合程度高于前面的分离法，同时对火山岩储层特征的刻画能力更好。根据地质认识，本区火山岩储层主要集中于营一段Ⅰ气层组上段，特别是火山口附近，火山锥两侧，与反演剖面基本吻合。
2.3 高斯配置协模拟密度反演
高斯配置协模拟实质是将地质统计学理论融入随机反演中，随机反演在一定地质模式指导下进行，从而保证反演结果具有一定的地质意义。其具体工作流程(图3)如下：利用测井密度曲线与波阻抗反演结果的相关性，把约束稀疏脉冲波阻抗反演结果作为随机模拟先验信息，使其成为横向外推的约束条件，把密度曲线作为第一类数据，波阻抗结果作为第二类数据，通过对常规波阻抗结果和密度曲线的直方图、变差函数分析，用地质统计学原理反演出第一类数据，进而得到密度的模拟结果。
该方法其实质是在波阻抗体上的再次约束处理，不同于传统的参数置换，高斯配置协模拟密度反演通过对井点处的密度信息进行直方图分析，变差函数拟合，得到一个密度空间变化的分布模式，同时加入先前的波阻抗信息对密度模拟进行横向约束控制，使得密度反演既能很好地保持波阻抗的横向趋势，又能保持井上原有的空间特征。最终反演结果为多个等概率密度体，通过对井分析和加权处理，便可以得到最终符合地质要求的密度体。其质量控制主要是通过对多个等概率密度体进行标准偏差计算，看模拟结果是否具有稳定性。当模拟结果稳定、多次模拟结果的偏差小(标准偏差普遍小于20kg/m3)说明多次模拟结果具有一致性，结果较为可靠。从最终反演效果看，这种密度反演具有与井吻合好的特点，同时纵向分辨率高，横向也能表述火山岩非均质性的特点。
通过反演连井剖面对几种密度反演方法比较后认为：拟声波重构与井吻合程度好，其反演结果主要受重构模型影响，波阻抗分离法忠实于地震，但与钻井吻合程度差，高斯配置协模拟法密度反演分辨率高，表达横向非均质性强，但结果评估较难计算耗时长。综合各种密度反演方法的优点，按照保留火山岩特征，同时兼顾与井上的吻合程度，将拟声波反演结果与高斯配置协模拟结果进行信息融合，得到最终的密度反演方案，其过程如图4所示，即拟声波重构的结果作为密度初始模型，进行横向趋势控制，高斯配置协模拟结果作为纵向横向局部调节，用以提高纵向分辨率和横向非均质性，最终得到比较适合本区地质分析需要的密度参数体。通过密度反演连井剖面分析，认为这套方案反演的结果与实钻探井吻合程度高，能够反映储层物性变化。
与井对比分析看：钻井储层厚度与预测厚度也比较吻合(图5)。
3 火山岩储层预测
3.1 储层定量预测
根据密度信息，波阻抗信息，进行综合评价。分析认为本区储层具有低阻抗、低密度、高GR“两低一高”特点。因此通过密度体与波阻抗体中的相对低阻抗、低密度部分门槛值处理，得到储层发育信息，结合二者，互相约束，求取储层交积体，便可以得到储层发育信息。通过速度转换和单井储层约束，便可以实现储层厚度平面预测。分析认为：营一段火山岩有利储层密度为2.31～2.53g/cm3，声阻抗值小于9900m·g/(s·cm3)，大于该值为致密层，小于该值为沉积岩中的泥岩。
从储层定量分析后完成的营一段工气层组上段储层平面发育情况看：储层厚度分布特征与火山锥的分布有密切的关系，火山锥发育的区域储层厚度相对较厚；储层厚度也受地层厚度的影响，在徐深21开发区地层厚度相对较薄，尽管位于火山锥上储层厚度仍然较薄，在工区西北部，尽管火山锥不发育，但地层厚度达325m，储层厚度为100～200m。同时，储层厚度还受地层剥蚀的影响，长期处于低洼部位的北部地层厚，相应储层也较厚，但储层占地层的比例仍然较低[10～12]。
3.2 储层分类预测
参照SY/T 5830—93《火山岩储集层描述方法》中的火山岩油藏储层分类标准，建立了《火山岩气藏储层分类评价标准》(表1)。
表1 营一段火山岩储层气藏分类评价标准表
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储层分类
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孔隙度(%)
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渗透率(10-3μm2)
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平均孔喉半径(μm)
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岩石密度(g/cm3)
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采气指数[m3/(MPa2·d)]
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试气产能
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Ⅰ
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＞10
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＞5
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＞0.5
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2.31～2.40
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0.040(压前)
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自然产能：高产
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Ⅱ
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5～10
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1～5
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0.25～0.50
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2.40～2.48
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0.040(压后)
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压后产能：高产
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Ⅲ
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Ⅲ1
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3.2～5
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0.1～1
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0.1～0.25
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2.48～2.53
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＜0.040(压后)
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压后产量：工业产能
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Ⅲ2
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＜0.1
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＜0.1
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压后低产
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储层分类预测主要是利用密度反演数据体、岩性综合柱状图、密度曲线等资料完成。首先利用岩性综合柱状图、密度曲线资料，按分类评价标准对各井、各层段的储层进行储层类别的划分，得到井点的储层分类厚度。同时利用密度反演资料，按储层分类评价标准提取分类储层厚度。然后统计各井点分类储层厚度与提取分类储层厚度相比，统计误差，对误差进行网格。将网格误差用于校正提取厚度(误差趋势面校正)，趋势面校正后，误差一般小于10m，最后再利用各井厚度进行井点校正。此时得到的分类储层厚度与井点一致，同时由于井点的控制与校正，提高了储层预测的精度。
营一段Ⅰ气层组上段是本区的主力产层，从钻井及密度反演数据提取的数据体看，Ⅰ气层组上段发育Ⅰ类储层，主要分布在Ⅰ区西部，目前只有XS28井揭示Ⅰ类储层，揭示厚度为82.3m。从平面分布看，Ⅱ类储层分布较Ⅰ类储层大很多，Ⅲ类储层分布范围基本与Ⅰ气层组上段总厚度范围和形态相似，Ⅱ、Ⅲ类储层主要在徐东断裂上升盘、XS2-XS28井区的中部低凸起储层较薄或缺失。从厚度分布看，Ⅱ、Ⅲ类储层主要分布在向斜区，Ⅱ类储层最厚处位于XS23井区，达110m。Ⅲ类储层最厚处位于XS22井以北，厚度达170m。
统计分析认为：徐深21区块火山岩储层以Ⅱ类储层为主，储层厚度占总有效厚度的45.56%；Ⅲ1类储层次之，储层厚度占总有效厚度的24.76%；Ⅲ2占17%，工类储层局部发育，仅占12.68%。
4 结论
采用拟声波重构密度反演和高斯配置协模拟密度反演相结合的密度反演方案，针对火山岩储层进行定量预测，预测结果与井对比符合率较高，效果较好。分析认为储层厚度与火山锥的分布有密切的关系，同时，储层厚度也受地层厚度、地层剥蚀的影响。徐深21区块火山岩储层类型以Ⅱ、Ⅲ类储层为主，Ⅰ类储层局部发育。由于该区试气资料较少，火山岩气藏分类评价标准还需不断完善。
参考文献
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(本文作者：丁日新 舒萍 纪学雁 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院)
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