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苏里格气田AVO技术的研究与应用_图文

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里格 气田 AVO 技术 研究 应用 图文
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盒 8 、山 1 、山 2 段均发育三角洲平原分流河道砂体 ,砂体厚 15~ 25 m ,平均孔隙度 8. 8 %~ 10. 2 % ,平均渗透率 (10. 0~ 20. 0) × 10 - 3μ 储层评价为 Ⅰ、Ⅱ类 ,局部发育中孔高渗储层。2) 起鸡哈浪 —大河塔 —余兴庄有利储层发育区。为冲积平原河道砂体和三角洲平原分流河道砂体 ,砂体厚 10~ 15 m ,物性较好 ,平均孔隙度 10 %~15 % ,平均渗透率 (1. 19~ 2. 25) × 10 - 3μ 储层评价为 Ⅰ、Ⅱ类 ,储层主要为千 5 、盒 3 、盒 8 段。结 束 语1)鄂尔多斯盆地东部上古生界碎屑岩储层广泛发育 ,平面上分布范围广泛 ,砂体连片。纵向上多层段、砂体相互叠置。2)冲积平原河道砂体和三角洲平原分流河道砂体为该区主要储集砂体 ,在各个层段均发育 ,物性较好 ,是东部主要储集砂体。3)千 5 、盒 3 段中孔高渗储层以其埋藏浅、成岩作用弱、物性好、见效快、效益好而成为今后勘探的主要目的层。参  考  文  献1   穆龙新 ,贾爱林等 . 储层精细研究方法 . 北京 :石油工业出版社 ,2000(收稿日期   2002 - 08 - 23  编辑   黄君权 )3 史松群 ,1964 年生 ;地球物理工程师 ,地址 : (710021) 西安市长庆兴隆园小区勘探开发研究院地球物理计算中心。电话 : (029) 6593597。苏里格气田 术的研究与应用史松群 3  赵玉华(长庆油田公司勘探开发研究院 )史松群等 . 苏里格气田 术的研究与应用 . 天然气工业 ,2002 ;22 (6) :30~ 34摘  要   鄂尔多斯盆地苏里格气田是迄今发现的我国最大的天然气田 ,其主要产气层段是上古生界下二叠统下石盒子组底部附近盒 8 段的砂岩储集层 ,钻探结果表明 ,该区是一个大面积含气同时具有明显非均质性的砂岩复合气藏。单井产气量 (无阻流量 )最小为 2 × 104 d ,最大可达 120 × 104d ,变化非常大 ,因此 ,在储层厚度预测的基础上 ,定性或半定量预测砂岩储层的含气性 ,对于有效提高探井成功率十分重要和必要。本文在测井及地质资料综合分析的基础上 ,通过对已知井作正演模拟 ,总结其井旁地震道振幅随偏移距的变化规律 ,并利用岩性物理测定结果进行烃类检测反演 ,将本区含气砂岩组合正确归类。在苏里格气田的评价勘探中 ,把 术作为该区进行钻前目标含气性预测的主要手段 ,取得了很好的应用效果。主题词   苏里格气田   术  含气性检测盒 8 段储层特征11 地质特征苏里格庙地区盒 8 段主要发育有曲流河砂坝、三角洲平原分流河道砂体。曲流河砂坝侧向加积作用 ,往往形成近南北向复合砂体发育带 ,而分流河道的侧向迁移 ,其透镜状砂体不断分叉合并 ,使得复合砂体横向变化较大。受沉积相带以及物源控制 ,苏里格庙地区储层岩性多为石英砂岩和纯石英砂岩 ,石英含量一般 90 %以上 ,最高可达 95 % ,多为含砾粗砂岩 ,砂岩一般累计厚度 20 m 左右 ,最大可达 40~ 50 m ,呈多层叠合形态。物性方面 ,其孔隙多为晶间孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂隙。石英砂岩平均孔隙度 12 % ,渗透率 6. 23 × 10 - 3μ 最高渗透率可达561 × 10 - 3μ 具低孔、中高渗储层特性。21 地球物理特征苏里格庙地区盒 8 含气储层为石英砂岩 ,声波时差一般为 230~ 260 s、密度 2. 3~ 2. 5 g/ 泥·03·地 质 勘 探                天 然 气 工 业                 2002 年 11 月© 1994 (泥质含量 > 80 %)声波时差 220~ 240 s、密度2. 6~ 2. 7 g/ 储层的围岩多为泥质粉砂岩 ,平均速度 4 550~ 4 700 m/ s ,密度 2. 6~ 2. 65 g/ 盒 8含气砂岩主要电性特征为“三低、两高、一大”即低自然伽马、低密度、低补偿中子 ;高电阻率、高时差 ;大幅度自然电位异常。砂岩含气性 (或物性 ) 对波阻抗有很大影响。一般地 ,随着砂岩孔隙度的增加 ,波阻抗随之降低。在苏里格庙地区 ,当砂岩孔隙度达到10 %~ 14 %时 ,速度一般降至 4 000~ 4 400 m/ s ,密度为 2. 35~ 2. 45 g/ 实际在某些井的高渗气层段上 ,砂岩的速度可以降至 3 800 m/ s ,明显低于围岩 ,而泥质含量在 20 %~ 80 %之间的砂质泥岩或泥质砂岩 ,其速度一般为 4 300~ 4 600 m/ s ,密度为 2. 5~ 2. 6 g/ 总之 ,由于砂岩物性变化使得其和围岩的相对阻抗关系呈不确定性 ,当砂岩一般含气或不含气时 ,其波阻抗高于围岩 (泥岩或砂质泥岩 ) ,当物性中等或含气较好时 ,其波阻抗略低于或与围岩接近。当砂岩物性和含气性都很好时 ,不论其上下接触的岩性是什么 ,它的波阻抗都明显低于围岩。术及特点析技术 〔 1~ 10〕 是利用地震反射振幅与炮检距变化的关系 (,来识别岩性及检测含气性的一种地震技术。它主要利用泊松比差异所形成的 征响应 ,来区分储层与非储层。而这种泊松比的差异 ,则是由岩性或含气性不同造成的。从理论上讲 ,析应该是一种目前最有说服力的利用地震资料进行烃类检测的方法。但其在实际中的有效性则受多种因素的影响 ,如地震原始记录的品质和分辩率以及应用过程中对各个技术环节的把握尺度等。我们知道 ,在多次复盖地震勘探中 ,来自地下同一个点 (的反射是由多个具有不同偏移距 (或入射角 )的地震记录组成。在不同入射角情况下 ,对反射纵波反射率的变化最为准确和科学的表述 ,就是 程 ,但这一复杂的联立方程 ,由于包含有上下层纵波和横波速度、密度以及入射角等多个独立的变量 ,使其难于用来研究每一个变量对反射系数的影响。因此 ,迄今几乎所有的 法都是建立在 1985)对 程的简化基础上的 ,即当入射角小于 30°时 ,纵波反射系数与入射角的关系可以用下式来近似表达 :R (θ ) ≈ P + 也称距 ,其大小取决于上下层之间的纵波阻抗差异 (从高阻抗到低阻抗界面上的 P 值为正 ,反之为负 ) ; G 为纵波反射振幅随入射角的变化梯度 ,也称率 ) 。取决于泊松比的变化 ,当振幅随入射角增加而加大时为正 ,反之为负 ) ;θ 为入射角度。1989) 通过对大量气藏P 和 G 的交互关系研究 ,并根据含气砂岩与围岩的相对阻抗关系给出了三种具有非常重要意义的砂岩分类。第Ⅰ类为正高阻抗差含气砂岩组合 ,在偏移距足够大时 ,纵波的叠加剖面上可能会表现为暗点 ,小偏移距时可能表现为亮点 ,但这类暗点不是反射系数近于零而产生的 ,而是近炮检距振幅与远炮检距振幅极性相反叠加所致。第 Ⅱ类为近零阻抗差含气砂岩组合 ,在小偏移距时有较大的梯度变化异常 ,但受噪音影响 ,在一般条件下 ,不容易被识别出来。第Ⅲ类为负高阻抗差含气砂岩组合 ,其特点比较明显 ,在纵波叠加剖面上一般顶底都会形成亮点。在将 术应用到苏里格地区时 ,首先对本区砂岩的含气特征进行分析 ,并利用已知测井资料正演模拟计算 ,将其与上述某一类砂岩对应起来 ,才能正确地利用某种含气砂岩特有的 征来进行未知区的预测。然而 ,象产生的根源是砂岩孔隙和含气带来的泊松比变化 ,因此 ,通过岩石物理学测定这种变化对于 用的可性行也是非常重要和必要的。岩石地球物理参数测定表 (2)是苏里格庙地区 7 口井盒 8 段不同岩样在自然风干 (含气饱和度 100 %) 、含气饱和度约35 %、含气饱和度 65 %~ 75 %、饱含水四种状态下及规定的温度压力 (90~ 100 ℃ ,42~ 47 条件下 ,进行了纵、横波速度测试 ,并计算其泊松比 (σ ) 的结果。分析得知 :致密砂岩和泥岩的泊松比在自然风干条件下仍大于 0. 180 ,而含气砂岩的泊松比在自然风干时为 0. 13~ 0. 17 间变化 ;当砂岩含气饱和度小于 70 %时 ,泊松比的变化不大 ,当砂岩含气饱和度大于 70 %时 ,泊松比急剧下降 ,表明砂岩的高含气性会造成岩层的泊松比下降 ;岩样的“干”、“湿”状态对波速的影响非常大 ,岩石含少量水时 ,纵波速度和泊松比就有很大的增加 ,而横波速度基本不变 ;含气砂岩从全饱含气降到含气饱和度 67 %~ 70 %时 ,泊松比增加 1 0 %~ 5 5 % ,而纵波速度增加率仅为 4 %~·13·第 22 卷第 6 期               天 然 气 工 业               地 质 勘 探© 1994  苏里格庙区岩石地球物理测定分析表样号 井号 层位 岩牲 孔隙度 ( %)自然风干岩样 高含气饱和度 低含气饱和度 饱含水岩样含气饱和度( %)泊松比σ含气饱和度( %)泊松比σ含气饱和度( %)泊松比σ含气饱和度( %)泊松比σ1 - 47/ 73 苏 2 p1 气砂岩 11. 29 100 0. 169 60. 00 0. 255 27. 74 0. 251 0. 000 0. 2531 - 60/ 75 桃 5 p1 岩 9. 97 100 0. 205 69. 87 0. 236 33. 85 0. 249 0. 000 0. 2372 - 13/ 64 桃 4 p1 密砂岩 9. 21 100 0. 183 69. 96 0. 225 31. 18 0. 236 0. 000 0. 2441 - 1/ 121 桃 2 p1 气砂岩 10. 6 100 0. 160 69. 93 0. 206 32. 21 0. 232 0. 000 0. 2263 - 24/ 103 桃 5 pl s 含气砂岩 5. 34 100 0. 163 70. 47 0. 180 36. 15 0. 207 0. 000 0. 1923 - 72/ 103 桃 5 p1 s 含气砂岩 7. 98 100 0. 134 67. 70 0. 208 35. 89 0. 215 0. 000 0. 2161 - 76/ 103 桃 3 p1 s 致密砂岩 5. 87 100 0. 206 63. 81 0. 229 36. 67 0. 239 0. 000 0. 2431 - 45/ 103 桃 3 p1 s 含气砂岩 6. 78 100 0. 165 60. 21 0. 176 33. 96 0. 187 0. 000 0. 1952 - 68/ 73 桃 2 p1 s 致密砂岩 8. 49 100 0. 186 70. 40 0. 249 36. 18 0. 243 0. 000 0. 2559 % ;含气饱和度由 67 %~ 70 %降到 35 %~ 32 %时 ,泊松比增加 5 %~ 12 % ,纵波速度的增加率不到1 %。由此得出含气砂岩泊松比的敏感性比纵波速度强 3~ 5 倍 ,因此 ,利用泊松比 (即 析技术 )进行含气性预测具有坚实的实验依据。演模型分析正演模型研究是采用 法进行烃类检测的基础。选择合适的井 ,在用合成地震记录进行层位准确标定的基础上 ,研究正演记录中含气砂岩反射振幅随炮检距的变化关系和各种 性参数的特征 ,以及含气砂岩与非含气砂岩在各项特征上的差异和变化。可以指导利用实际地震道集的演结果进行可靠的砂岩含气性解释。根据该区的实际情况 ,我们选择了苏 4 井、苏 5井、苏 6 井、苏 8 井、苏 10 井和桃 5 井进行合成地震记录的层位标定和 演模型分析。1. 砂岩含气 征及归类根据 5~ 6〕 的观测 ,孔隙介质在含气后可导致地震纵波速度的急剧下降 ,而这时的横波速度并不发生变化。如果从含气后所引起的 性参数变化来看 ,率 G 和截距 P 都会向减小的方向 (从正值到负值方向 ) 变化。且这种变化在P 值较大时 , G 值减小明显 ;在 G 值较大时 , P 值减小明显。事实上 , P 值和 G 值的同时减小意味着泊松比的下降 ,而泊松比的降低正是含气砂岩所具有的特性 ,从而构成利用 法进行气藏检测的基础。因此 ,在苏里格庙地区苏 6、苏 4、苏 10、苏 5、桃5 等 5 口高产工业气流井以及苏 8 低产井含气目的层段内 ,分别对测井解释的饱含气砂岩、含气砂岩以及不含气砂岩顶界面上的 P 和 G 属性参数进行了计算 ,并将各样点的计算结果放在 P 和 G 的直角坐标系中 ,可以直观地对该区含气砂岩类型作一正确归类 (图 1) 。图 1  苏里格庙地区多井 性 P~ G 交会图注 : ▲气层砂岩样点 ; ○含气层砂岩样点 ; □干砂岩样点根据各井的 性特征 ,苏里格庙地区气饱和砂岩基本分布在第三象限 ,含气砂岩主要分布在第四象限 ,干砂岩一般分布在一、二象限 ,只有极少数砂岩分布在 P、 G 接近于零的第四象限。由此得出 :苏里格庙地区气饱和砂岩确定为 Ⅲ类 ,少数为 Ⅱ类与 Ⅲ类的过渡性砂岩 ;含气砂岩层为 Ⅱ类砂岩。2. 振幅随偏移距变化振幅随偏移距变化 〔 7~ 8〕 是 究中最直观和最基本的分析方法。苏里格庙地区的含气砂岩均表现出了明显的异常特征。在合成地震记录层位标定的基础上 ,对区内几口井的合成道集资料进行了振幅分析。图 2 是从苏 6 井射线追踪正演模拟记录中计算的盒 8段高产气层顶界和底界的振幅变化曲·23·地 质 勘 探                天 然 气 工 业                 2002 年 11 月© 1994  苏 6 井高产气层顶底界的反射振幅随偏移距的变化线 ,可以看出 ,振幅的绝对值随入射角的增加有明显的加强 ,正是上述 Ⅲ类砂岩的应该具备的特征。通过对区内另外几口高产井苏 4、苏 5 等井的计算 ,也得出相同的结果。但对于低产的苏 8 井 ,由于含气层较薄 ,振幅随入射角度的变化并不明显。含气砂岩预测1. 已知井 集特征对区内过完钻探井并经过动、静校正后的地震测线的 集资料做保幅处理 ,并利用相同偏移距叠加得到相应的超道集 ,来分析井旁地震道目的层附近的振幅变化 ,以印证本区含气砂岩归类的正确性 ,图 3 是苏 6 井井旁地震特征 ,上图为 集 ,下图为超道集 ,在 1 780 的波峰是盒 8 段气层的顶界面 ,从右向左是偏移距增大方向 ,可以看出 ,井点处实际道集中的振幅随偏移距增大而加强的变化特征与理论模型的计算结果是完全相同的。2. 已知井 性特征为了获得井间的含气性变化 ,通常是通过已知图 3  苏 6 井井旁地震道集特征井为约束 ,提取全剖面段的地震 性参数来实现的 ,这些属性参数剖面包括 : P、 G、拟泊松比以及S 波的反射系数剖面。实际应用中 ,把这些剖面进行叠加显示 ,可以看出更为明显的含气特征 ,一般 ,我们较多利用以下二种叠加显示的剖面。① P 和 好气层表现为 P 和 G 同为负 ; ②拟泊松比 (σ ) 变化剖面 :好气层表现为高背景下的泊松比降低。图 4 是过苏 6 和苏 4 井横跨主含气砂体带的东西向测线 99591 的 性叠加剖面 ,上图是截距剖面 P(波形 ) 和梯度剖面 G 的叠合显示。图中所示苏 6 井气层顶界表现为 P 为负值 (波谷 ) , G 也为负值。下图是截距剖面 P (波形 ) 和拟泊松比变化剖面的叠合显示 ,图中所示苏 6 井气层顶界表现为 以看出 ,苏 4 和苏 6井之间 5. 8 范围内 ,含气砂岩基本是连续分布的。但含气性的好坏还是有一定的变化的。尤其是苏 4 井以西约 2 ,可能存在一个宽度为 200~300 m 的砂岩致密带。3. 钻前预测·33·第 22 卷第 6 期               天 然 气 工 业               地 质 勘 探© 1994   99591 测线 性剖面图 5 是利用 征进行钻前预测的一个典型实例 ,为苏里格庙地区 2001 年在南部地区的一口预探井 ———苏 14 井的过井测线 97441 的井旁地震道集 ,1 840 为盒 8 目的层反射 ,从左到右是偏移距增大方向 ,可以看出 ,振幅在远道明显比近道强。在井位确定时 ,预测该井盒 8 段应该具有非常好的含气性 ,钻探结果 ,盒 8 段钻遇高渗砂岩气层厚度9. 6 m ,试气获无阻流量 20. 24 × 104d。图 5  过苏 14 井道集在 2001 年 ,还对本区的 18 口部署井的做了钻前 气性检测性研究 ,经钻探验证 ,有 14 口井与预测结果相吻合 ,预测成功率达 77 %。结论与认识1)鄂尔多斯盆地苏里格气田盒 8 段含气砂岩段由于砂岩物性和含气性对声波阻抗的影响以及含气泊松比的变化 ,是本区成功应用 术的物理基础。2)根据含气级别的不同 (气层和含气层 ) ,砂岩与围岩的阻抗关系为不确定性 ,对于孔隙度大于10 %的气层 ,其阻抗值一般低于围岩 ,而含气层阻抗则略高或与围岩接近。据此可以把本区的气层归为第Ⅲ类砂岩 ,含气层归为第 砂岩。通过已知井的正演模拟计算。证实了这种归类的正确性。3)在实际的井旁道集上 ,高产气层附近反射振幅具有随偏移距增加而加强的明显特征 ,在高质量的地震资料基础上的 演属性剖面可以揭示储层含气性横向的变化。4) 实际中 ,通过在 集、超道集上观察目的层随偏移距的变化规律 ,并结合远、近道叠加剖面对比 ,属性剖面分析等方法 ,在未知区作钻前预测 ,取得了很好的应用效果。参  考  文  献1   殷八斤等 . 术的理论和实践 . 北京 :石油工业出版社 ,19952   潘仁芳等 . 油藏描述中的信息处理技术 . 北京 :石油工业出版社 ,19963   高云峰等 . 美国 田 层 常地质属性分析 . 天然气工业 ,2000 ;20 (4)4   杨绍国等 . 性叠加剖面的正演模型及其应用 . 石油地球物理勘探 ,1995 ;30 (6) :772~ 7745   M. of 2001 ;66 ,1 :2936   M. VO 2000 ;65 ,1 :677   M. of VO of 1999 ;64 ,3 : P W. VO 1998 ; 63 , 3 :9569   P , W. VO 1997 ;4 :34210   D et VO 1997 ;9 :1238(收稿日期   2002 - 08 - 23  编辑   黄君权 )·43·地 质 勘 探                天 然 气 工 业                 2002 年 11 月© 1994 ,of a 710021 ) , (029) 6597463…………………………N F L e( . N A . . v. 22 , 6 , 22 ~ 26 , 11/ 25/ 2002.( of ’ of an to in in On of in of it is of in be in - ~ ". of as ,in of in E’ , 969 ,in in he is in He 710021) , (029) 6593598…………………………F N ’ 2 . . v. 22 ,6 ,27~ 30 ,11/ 25/2002. ( of in ’ 2 P2 P1 P1 P1 P1 s2 2 b1 a in 2 q5 2 of an is by in be as in E’ ,963 ,in at i’ he is in He 0 710021 ) , (029) 6597463…………………………F N . N A . . v. 22 , 30 ~ 34 , 11/ 25/ 2002. ( N A A L R Y/ 2002                      © 1994    Up to ’ is is 1 at is a a a 0 × 103 d ( 103d ( . it is to of on of In on in of ampli
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