地震属性油气储层预测技术及其应用

第32卷第3期2010年9月湖北大学学报(自然科学版)Jo ur nal of H ubei U niversit y(Natura l Science)V ol.32 N o.3 Sep.,2010 收稿日期:2010 01 10

基金项目:国家自然科学基金(40972104)资助作者简介:郝骞(1982 ),男,博士生文章编号:1000 2375(2010)03 0339 05

地震属性油气储层预测技术及其应用

郝骞1,张晶晶2,李鑫1,毛婉慧1,张宇航1

(1.中国地质大学资源学院,湖北武汉430074;2.西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054)

摘要:按沿层方式对苏北盆地溱潼凹陷泰州组砂岩储层提取了20余种属性,经过优化并在最佳时窗段内

通过井-震精细标定后可识别出三角洲前缘亚相沉积,指示出三角洲朵叶向凹陷深湖区的进积分布状况.对

松辽盆地长岭断陷内营城组火山岩储层,按层间平均等分顶底时窗厚度作为约束界面的方式提取了30余种

属性,从波阻抗及地震相的识别入手仔细区分火山岩储层地震属性平面展布特征,在已获工业油流的钻井指

示下确定地震属性异常变化区域,从而有针对性圈定火山岩体储层的平面分布范围.

关键词:地震属性;储层预测;砂岩储层;火山岩储层

中图分类号:P 618.13 文献标志码:A

伴随油气勘探开发难度日渐加大,隐蔽油气藏、岩性油气藏、裂缝油气藏及断块油气藏等已经成为勘探开发主体目标,对这类油气藏的非均质性、各向异性研究也越来越重要,地震数据携带丰富的地质储层信息,用地震技术预测油气储层已经成为当前主要的勘探手段和重要的实现方法,地震属性技术就是其中的一种.地震属性信息中包含着大量的地质信息,充分利用这些信息不仅能深入认识盆地构造特征、沉积体系分布及其时空演化规律,也可直接用于油气藏的储层性质及含油气性预测.

地震属性技术始于20世纪60年代末的亮点技术,它以反射波振幅和极性的变化作为识别油气藏的特殊属性方法[1].70年代地震属性分析技术即成为地震解释的良好工具,最初的属性仅包括振幅、频率和极性,其后快速发展为几十种.80年代中期出现多属性分析;90年代初引入的多维属性分析使属性分析技术进入了一个新阶段.现今地震属性技术已在多个方面取得了进展,其范围从计算单道瞬时同相轴属性到提取复杂多道分时窗地震同相轴属性乃至建立地震属性数据体,提取的地震属性也由最初的两种增加到几百种之多[2].

1 地震属性分析原理及方法

地震采集的地球物理场资料是现今地下地层的构造、岩性、流体等特征的综合反映.这些特征隐藏在各种地球物理原始场之中,非常微弱,甚至于根本不能识别.必须依据地质信息的综合和分解理论,采用多种特殊手段,从原始场中提取出具有确定物理意义和明确地质意义的特征分量或参数.储层预测是在一定的地质研究基础上(三维构造精细解释、沉积微相、测井多井储层评价和油藏综合研究等),对追踪的层位开时窗并提取出一定的地震参数,由已知储层预测未知储层.地震属性分析的主要目的是准确提取地震数据中的各种属性,将定量的地震属性转化为储层特征,通过地震属性分析获取相关油藏的储集物性、含油气性等信息.

地震属性技术是由叠前或叠后地震数据经过数学变换导出的几何学、运动学、动力学或统计学特征的特殊测量值[3]

,它是地震资料中可描述、定量化的特征信息,并可与原始资料相同的比例显示出来,代表原始地震资料所包含的关于油气信息中最重要的一部分.

地震属性与所预测对象之间关系复杂,在不同地区不同储层对所预测对象如砂岩体、火山岩体敏感的

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湖北大学学报(自然科学版)第32卷地震参数也不完全相同,因此地震属性分析核心就是突出选取对储层和油气性敏感的属性参数的选取.

1.1 地震属性分类 地震属性的分类方法目前主要有以下几种:

1)Alistair R.Bro wn[4]将地震属性分为时间属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性等4类.时间类属性提供构造信息,振幅类属性能提供地层和储层的信息,频率类属性提供其他有用的储层信息,衰减类属性提供渗透率信息.

2)Quincy Chen等[3]按提取方式和应用领域,将地震属性分为建立在运动学和动力学基础上的地震属性类型,包括振幅、波形、频率、衰减特性、相位、相关性、能量、比率等地震属性;以油藏特征为基础的地震属性类型,包括表征亮点、暗点、AVO特性、不整合圈闭或断块隆起异常、含油气异常、薄层油藏、地层间断、构造不连续、岩性尖灭、特殊岩性体等的地震属性.

3)Taner等[5]将地震属性分为物理属性和几何属性两大类.物理属性用于岩性及储层解释,而几何属性或反射结构属性,通常与地震层位的几何形态有关,用于地震地层学、层序地层学及断层与构造解释.

4)地震属性实际应用方面,根据不同的研究目标、层系、岩性变化,结合地震属性的地质意义划分为振幅统计类、频(能)谱统计类、相位统计类、复地震道类、层序统计类、相关统计类等几种类型.

1.2 地震属性提取 目前利用地震属性进行储层预测主要有3种提取方式[6]:第1种是通过从地震数据中提取三维地震属性体,在三维属性体上沿标定的层位上下开时窗,通过特定算法提取地震属性;第2种是直接从地震数据中沿某一目的层开时窗提取沿层属性;第3种是以目标层和约束层为顶底条件提取层间吸收属性.

1.3 地震属性优化 由于地震属性与所预测对象之间存在复杂关系,不同地区、不同深度、不同储层的地质条件及储层条件也不同,储层对地震属性的敏感程度不完全相同,即使在同一个工区、同一套储层,观测对象不同,对应的敏感属性也是有差异的[7].应根据研究区实际资料和具体研究对象,认真分析属性间的相关性,并找出能反映储层特征的地震属性,选择适合本地区的地震属性优化方法尤为重要.地震属性优化最重要的环节是识别能反映地质意义和物理意义的具有稳定统计特征的属性参数.采用如下步骤进行地震属性优化分析:

1)利用工区内已有地质、钻井及测井等资料制作合成地震记录,对目的层位进行准确标定,在此基础上对储层进行精细标定,分析储层测井和地震响应特征;

2)综合利用油田已有的各种动、静态资料进行精细的层序地层解释,建立区域等时层序地层格架;

3)利用高精度地震数据提取三维属性体、沿层属性及层间吸收属性,通过对油气储层较为敏感的振幅、能量及相位等波动学特征分析储层地震反射特征,辅助勘探目的层段过井沉积相标定进行定量分析.

2 实例分析

2.1 对砂岩储层的识别 砂岩储集体主要是湖泊或临近湖泊生油区的各种砂体,如河流、三角洲、扇三角洲、浊积和滩坝砂体,具有岩性、物性及厚度变化大的特点,各类砂体在三维空间的展布制约因素多,关系复杂[8].对砂岩储层地震预测基本思路是:从已有地震资料出发,分析砂岩的发育层段,研究其反射特征,并与钻井、测井资料中的相应岩性加以对比,运用地震属性储层预测技术进行储层几何形态描述,确定储层的深度、厚度、空间展布,准确描述、评价储层.

溱潼凹陷是苏北盆地中主要的富生烃凹陷之一,主要目的勘探层段 古近系最厚约5000m,自下而上划分为泰州组、阜宁组、戴南组和三垛组等地层单元,是苏北盆地最主要的生油、含油层系.研究目标层泰州组处于不整合于下伏赤山组或浦口组地层之上,在岩性和电性特征上反映一个完整的下粗上细的正旋回.下部岩性为块状砂岩和含砾砂岩夹棕色泥岩,上部为灰黑色、暗色泥岩夹薄层砂岩和泥灰岩,具明显的韵律性.厚度一般为50~400m,最厚约500m.

在工区地震资料精细解释基础上,根据井震的精细标定确定泰州组层序低位域在凹陷内最大时间域为120m s左右,按沿层时间提取方式对泰州组低位体系域提取了振幅类、频率类、相位类、波形类等20余种属性.对提取的各类属性优化并确定最佳时窗长度,精细对比发现沿泰州组界面向上提取30ms