川中須家河組致密砂巖儲層含氣性預測

2024年3月12日發(作者：難以言表是什么意思)

川中須家河組致密砂巖儲層含氣性預測

包世海;李新豫;歐陽永林;曾慶才;陳勝;王興;張連群

【摘 要】川中須家河組氣藏為典型的大面積、低豐度、致密巖性氣藏類型,資源潛

力巨大,是四川盆地增產上儲重要層系;但該類氣藏儲層薄、非均質性強、氣水關系

非常復雜,如何提高含氣富集區(甜點)預測精度和建立氣水識別方法是須家河組氣藏

勘探開發最關鍵的問題.從儲層巖石物理分析和模型正演等基礎研究入手,深入分析

不同巖性組合下氣層和水層的振幅隨偏移距變化(amplitade variation with

offt,AVO)響應特征,建立了一套以AVO疊前道集、近遠道疊加剖面對比分析為

基礎,AVO主振幅主頻率技術為核心的須家河組致密氣藏檢測及氣水層識別新思路

和新方法,生產應用效果顯著.

【期刊名稱】《科學技術與工程》

【年(卷),期】2016(016)017

【總頁數】5頁(P36-40)

【關鍵詞】致密砂巖;氣藏預測;氣水識別;振幅隨偏移距變化(amplitade variation

with offt,AVO);主振幅主頻率

【作 者】包世海;李新豫;歐陽永林;曾慶才;陳勝;王興;張連群

【作者單位】中國石油勘探開發研究院廊坊分院,廊坊065007;中國石油勘探開發

研究院廊坊分院,廊坊065007;中國石油勘探開發研究院廊坊分院,廊坊065007;中

國石油勘探開發研究院廊坊分院,廊坊065007;中國石油勘探開發研究院廊坊分院,

廊坊065007;中國石油勘探開發研究院廊坊分院,廊坊065007;中國石油勘探開發

研究院廊坊分院,廊坊065007

【正文語種】中 文

【中圖分類】TE122.113

四川盆地須家河組天然氣勘探始于20世紀50年代，長期以來，一直以構造氣藏

為勘探重點，井點主要分布在構造的高點上，但始終未取得實質性的突破。經過多

年勘探并伴隨著大批鉆井證實，須家河組氣藏并非為傳統的構造氣藏，而是大面積

分布的低豐度致密巖性氣藏類型[1]，在構造圈閉內、外均獲得了工業氣流，氣井

分布不受構造圈閉控制。截止2010年年底，中國石油在須家河組共探明天然氣地

質儲量近6 000×108 m3，三級儲量近萬億方，展示出巨大勘探潛力。前人研究

表明須家河組主力儲層須二段沉積類型為三角洲平原亞相的水上分流河道，砂體廣

泛分布，但儲層縱橫向變化快, 非均質較強[2]，單層儲層厚度一般只有2～10 m，

導致水平開發井儲層鉆遇率非常低；同時，須二段氣藏氣水關系非常復雜，氣藏分

布受不同儲集體控制且呈多個相互獨立氣水系統[3]。因此，如何準確預測儲層高

產富集區(尋找甜點)是須家河組提高勘探開發效率面臨的最主要技術難題。

針對上述難點，從基礎研究工作入手，做好須家河組儲層地質特征分析，優選儲層

和氣層地震敏感參數、通過模型正演總結儲層地震響應特征，在此基礎上，建立了

一套以AVO疊前道集、近遠道疊加剖面對比分析為基礎[4,5]，AVO主振幅主頻

率技術為核心的須家河組致密氣藏檢測及氣水層識別技術系列，并應用上述氣層檢

測技術預測川中X區塊須二段含氣富集區。

1.1 儲層敏感參數分析

通過X區塊內已鉆30余口須家河組的含氣砂巖層、含水砂巖層、泥巖層、致密層

等不同巖性的泊松比和P波速度交會圖分析(圖1)表明，含氣砂巖、含水砂巖P波

速度非常接近，用P波速度無法有效區分儲層的含氣性好壞及氣水關系，從交會

圖看出含氣砂巖層泊松比值在0.15～0.2范圍內，而含水砂巖、泥巖及致密層泊松

比都大于0.2，故泊松比是氣層最敏感的疊前彈性參數，但從交會圖也可明顯看出

含氣砂巖層和含水砂巖層有部分重合點，表明在一般情況下利用AVO方法可以有

效地預測須二儲層的含氣性，但對于氣水分布關系比較復雜地區，僅僅通過AVO

方法預測和區分氣層和水層分布還存在一定的多解性，必須結合其它信息綜合分析

從而降低預測多解性。

1.2 儲層模型正演

前人針對須二上儲層地震響應特征開展了一些模型正演工作，但總體上設計的地質

模型僅考慮了儲層在須二段縱向上的分布位置，卻忽略了須二段泥巖腰帶對地震反

射特征的影響，造成正演結果跟實際地震響應特征存在較大的差異。而本次研究結

合X區塊多口鉆井及測井評價結果，綜合考慮了須二段儲層和泥巖腰帶的分布特

征，將其在縱向分為三種組合類型：① 須二上儲層靠近中部泥巖腰帶分布；② 須

二上儲層緊鄰須三底泥巖；③ 儲層分布于須二段中部且須二段中部不發育泥巖腰

帶。由于儲層和泥巖腰帶縱向上分布類型的差異，造成反射特征差異也較大，為須

三底界及儲層的橫向對比追蹤增加了多解性。利用巖石物理分析優選的儲層敏感參

數并建立儲層與泥巖腰帶多種分布特征的地質模型，并結合實際地震剖面反射特征，

總結出不同組合模式的地震反射特征，為須三底及儲層的橫向對比追蹤提供參考依

據[6,7]。通過模型正演結果表明，當須二上儲層發育且靠近中部泥巖腰帶分布時，

泥巖腰帶底界地震反射強度增大，反射同相軸為一丘狀隆起，反之，泥巖腰帶底界

為一平直的波峰強反射[圖2(a)]；當儲層發育靠近須三底界時，須三底界地震反射

強度增大，且與頂部儲層不發育相比呈現較強的下拉現象[圖2(b)]；當須二上部僅

發育儲層而泥巖腰帶不發育時，表現為波峰強反射特征且視頻率較低，儲層不發育

時表現為為弱-空白反射特征[圖2(c)]。

根據Zoeppritz方程及其簡化式，氣層與圍巖泊松比的差異直接影響氣層反射振

幅隨偏移距變化規律(AVO)[8,9]。對川中X地區一口典型氣井進行AVO模型正演

(圖3)，由AVO正演模型看出氣層的AVO響應特征非常明顯，在共中心點道集上

氣層呈現反射振幅隨炮檢距的增大明顯增強的第三類AVO響應特征。通過上述儲

層模型正演及氣層AVO模型正演為氣層檢測方法優選奠定了基礎。

2.1 疊前道集分析

通過對川中地區大量的氣井、水井疊前道集特征進行系統分析，總結了該地區須二

段氣層、水層的地震道集特征：氣層在共中心點反射道集小偏移距內振幅較弱，且

隨入射角(炮檢距)的增大振幅明顯增強[10,11]，但受致密砂巖儲層非均質性強等因

素影響，在道集上常出現同相軸的同相性較差、上下錯開、伴有復波和低頻等現象；

水層在共中心點反射道集小偏移距內道集振幅比氣層強，但隨入射角(炮檢距)的增

大振幅變化很小，有時稍有增強，但與氣層相比不明顯，道集同相性好，視頻率較

高(圖4)。

2.2 近、遠道疊加剖面對比

疊前道集分析是在一個“點”上對目的層的含氣性進行分析，而近、遠道剖面特征

對比能夠對一條“線”上的含氣性好壞進行精細預測。在遠道疊加剖面上氣層反射

振幅比近道明顯增強，近道疊加剖面為弱-中強振幅、而遠道疊加剖面為中強振幅，

且遠道剖面橫向上振幅強弱變化大，視頻率低[12,13]，不過由于受斷層、須二中

泥巖腰帶和須二上內部不穩定的泥巖次腰帶、薄互層、圍巖巖性組合及儲層發育特

征等多方面因素影響，個別氣層遠道疊加剖面的反射振幅比近道增強并不明顯，甚

至有減弱現象；但遠道剖面呈典型的丘形、疊瓦狀等反射結構特征。水層在近道和

遠道疊加剖面上振幅都較強，遠道疊加剖面的振幅比近道略有增強(含微氣影響)，

但與氣層特征相比不明顯，水層的地震主頻比氣層高，同相軸較光滑、連續(圖5)。

疊前道集分析和近、遠道剖面反射特征對比分別從“點”和“線”上對目的層的含

氣性進行預測，在“點”“線”預測的基礎上，應用AVO主振幅主頻率技術進行

氣藏平面分布預測。AVO主振幅主頻技術以AVO分析為核心，充分利用氣層、

水層疊前道集特征和近遠道剖面反射特征差異，對反射層的遠“強”近“弱”的

AVO現象的平面展布范圍進行拾取，并綜合考慮含不同流體儲層的地震資料主頻

(氣層頻譜衰減特征明顯、表現低頻特征，水層頻譜衰減程度小、呈高頻反射特征)、

振幅橫向變化(氣層表現強散射、水層無散射)等參數，對儲層的含氣性好壞進行綜

合分析，能夠有效的預測氣藏平面展布范圍。

以疊前道集分析和近、遠道剖面反射特征分析的基礎上，應用AVO主振幅主頻率

方法預測川中X地區須家河組二段氣藏平面分布范圍(圖6)，圖中紅-黃色區域為

主振幅-主頻率屬性值高值區，為預測含氣有利區，淺藍-藍色區域為主振幅-主頻

率屬性值低值區，含氣性較差。從預測含氣有利區平面圖看出，X區塊須二段含氣

有利區在平面上呈塊狀分布，為多個獨立氣藏，總體上須二段含氣性較好。

含氣性檢測成果完成后，該區塊在2013～2014年底共完鉆須二段專層鉆井19口，

獲氣井14口(A1-A14)、產水井和干層井5口(B1-B5)，其中13口氣井位于預測

含氣有利區范圍內，1口氣井位于預測含氣不利區，5口產水或干層井均位于預測

含氣不利區，預測符合率高達94.7%，新完鉆井測試成果充分證實了預測成果的

可靠性。

(1) 須家河組氣層具有明顯的低速、低阻抗、低泊松比特征，泊松比是氣層檢測最

敏感的彈性參數之一。

(2) 通過道集分析、近遠道剖面特征對比和AVO主振幅主頻率技術相結合的方法

能夠有效的預測含氣富集區，該方法在川中須家河氣藏檢測中得到了廣泛的應用，

并且預測成果的可靠性得到大批新井的證實。

(3) 通過新的氣層檢測技術系列在川中多個區塊的應用取得的成果認識，認為四川

盆地川中須家河組氣藏勘探開發潛力巨大，可以為四川盆地油氣增儲上產提供保障。

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