准噶尔盆地车排子地区北部地层-岩性油气藏储层预测研究

张江华，向奎，马立群，周晋科

（中国石化胜利油田分公司新疆勘探开发中心，山东 东营 257000）

准噶尔盆地车排子地区北部地层-岩性油气藏储层预测研究

张江华，向奎，马立群，周晋科

（中国石化胜利油田分公司新疆勘探开发中心，山东 东营 257000）

针对准噶尔盆地车排子地区北部油气勘探“探井少、以地震资料为主”的特点，开展了储层地震响应特征研究。分析认为，岩性组合、物性差异和超剥地层结构是影响地震响应的主要因素。采用“优势频率调谐振幅定厚度、地层超剥带勾勒储层边界、特征随机反演描述有效砂体”技术系列进行地层-岩性油气藏的储层预测，结果表明，砂体的预测结果与实钻结果吻合较好，这对认识此类复杂油气藏具有指导意义。

地层-岩性油气藏；地震响应；约束地震反演；地震频谱分析；准噶尔盆地

车排子凸起区发育多套地层超覆及岩性尖灭带，易形成砂体上倾尖灭岩性油藏和砂体上倾尖灭或超覆的地层-岩性油气藏。由于其储层多为薄-薄互层及斜坡带岩性尖灭等岩性体，造成该地区勘探难度较大［1-3］。本文针对该区地层-岩性油气藏的特点，以地震、地质资料为基础，通过对储层岩石物理特征的分析，利用模型正演分析技术、地层超覆点识别技术、综合地震属性分析、分频检测技术和基于特征曲线重构的地震反演技术，开展了岩性储层的地震识别与描述［4-10］研究，预测结果与实钻吻合度高，这对认识此类复杂地层-岩性油气藏、提高勘探成功率具有重要意义。

1 工区概况

车排子凸起区位于准噶尔盆地的西部隆起南段，是一个海西晚期形成、长期继承性发育的古凸起，其自下而上发育下白垩统吐谷鲁群、古近系、新近系沙湾组、塔西河组、独山子组及第四系，缺失二叠系、三叠系、侏罗系等多套地层。沙湾组基本在车排子全区广泛分布，其含油储层主要集中在中下部沙一、二段。从岩心观察、电性特征、地震资料等综合分析结果得出：车排子地区北部沙湾组一段发育受不整合地层和扇三角洲前缘砂体共同控制的地层-岩性油气藏。

2 储层地震响应特征

从岩心观察情况来看，沙湾组一段岩性为灰色—深灰色含砾砂岩、粗砂岩、中细砂岩，砂岩顶、底部分别发育灰质砂岩和砾岩。其测井响应为“低声波时差、高密度和高电阻”的特征。

2.1 储层标定及其振幅响应

车排子北部沙湾组一段储层上下分别发育2套相对低速泥岩。通过地震地质层位标定，对储层的顶、中和底分3种方案提取其振幅属性与其井旁道对比。分析结果表明：储层底与地震波谷振幅具有较好的响应特征。但是就储层厚度而言，其与振幅相关性不好，主要是因为地震响应影响因素较多。

2.2 地震响应影响因素

对目的层段分岩性统计分析可知：灰质砂岩速度最高，砾岩其次，砂岩速度最低，但各岩性的速度混染仍很严重，其地震响应主要受岩性组合、物性差异和地层结构等因素影响，反射特征复杂。

2.2.1 岩性组合

统计结果表明，砂岩与上下泥岩相比，速度较高，由泥岩进入砂岩储层主要为正反射系数，对于正极性地震资料而言，砂岩顶面与波峰应有较好的对应关系。然而，经离散合成记录分析，受地震分辨率影响，目的层的波峰反射是多岩性的综合响应，常规的地震解释并不能精细地刻画出振幅与单一岩性的对应关系。

2.2.2 物性差异

对排601-4井进行了去灰和去砾正演（见图1），对比发现：虽然灰岩的速度最高，但由于其厚度较薄，不足以产生地震响应，去灰前后地震合成记录相差不大（见图1b）；砾岩速度较砂岩和围岩都高，且厚度3～4 m，可以形成明显的地震反射响应，去砾前后地震合成记录有明显差异（见图1c）。

但是，排601-6井的去灰和去砾的正演地震响应与原始地震响应的差异并不明显，与排601-4井的物性相比，储层与围岩的差异不甚相同：排601-4井砾岩与上下泥岩的速度相差500～700 m/s，而排601-6井的差值只有100～200 m/s。所以物性差异是这2口井在储层岩性变化不大、厚度较为一致的情况下，地震响应存在较大差异的主要影响因素之一。

图1 排601-4井地震响应对比

2.2.3 地层结构

新近系沙湾组地层受车排子凸起古地形的影响，自南东向北西分别超覆在白垩系和石炭系地层之上。在地层超覆变化带上，受地层结构变化的影响，其地震反射特征也随之变化。从正演模型中可以清楚地看到，当设计的沙湾组储层超覆在相对低速的白垩系泥岩之上时，其地震响应可以清楚地辨识。然而，当沙湾组储层越过白垩系超覆点继续向凸起的上倾方向延伸时，储层直接超覆于石炭系高速地层之上，其地震响应基本淹没在二者间不整合界面的强反射中（见图2）。

图2 超覆带地质模型及其地震正演

3 地震储层预测技术研究

在分析储层地震响应影响因素的基础上，设计了有针对性的技术方法，有效地解决了研究区储层横向预测的问题。该技术系列主要包括优势频率调谐振幅确定厚度、地层超剥带勾勒储层边界、随机反演描述有效砂体［11-17］。

3.1 优势频率调谐振幅确定厚度

调谐反射的振幅谱干涉模式确定了构成反射的单个地层声学特性和厚度的关系，其振幅谱可通过与局部岩体变化有关的谱带限模式来识别地层的时间厚度变化。对目的层段调谐体频率扫描分析认为，50 Hz附近的调谐效应最强，随即展开了井旁调谐体频谱分析，结果表明，用常规地震振幅的强弱难以解决储层预测的难题，在调谐频率振幅谱上得到了较为有效的解决。

以排601-4井为例，对该井目的层段调谐体进行频谱分析可知，第一主带限频率为48 Hz，再经过时深转换后，可求得地震优势频率调谐预测厚度为11.10 m，稍大于储层真厚度（10.40 m），相邻的排601-6井预测厚度为12.50 m，稍大于真厚度（9.80 m）。然而受地震分辨率的影响，对于滨浅湖滩坝砂的排601-2井1.16 m的薄储层识别存在较大误差，需结合沉积相模式加以相控约束。

3.2 地层超剥带勾勒储层边界

受地层结构影响，地层超剥带由于调谐效应，其地震响应通常呈现无反射或弱反射的特征，这对储层边界的识别难度大，主观性也较大。利用不整合超剥点外推的理论公式，可进行较为准确客观的外推。

其中的理论外推公式为

式中：X为振幅调谐点至超剥点的外推距离，km；v为平均地层速度，km/s；α1为超覆地层与不整合面的夹角，°；α2为超覆地层与假想水平面的夹角，°；f为地震主频，Hz。

3.3 特征随机反演描述有效砂体

3.3.1 储层特征参数分析

在用地震反演区分岩性时，将包含岩性信息的测井曲线（诸如自然电位、自然伽马和电阻率等）与声波测井曲线重构，再进行反演，相当于在反演中加入了岩石物性及地质先验知识的控制，这与测井约束反演处理的根本宗旨是一致的。由曲线重构前、后砂泥岩阻抗的概率分布图可知，研究区围岩传播速度大，导致目的层的砂岩与围岩阻抗值重叠，而由特征曲线重构的阻抗曲线则能较好地将二者加以区分。

3.3.2 反演效果

重构后的随机反演剖面在具有较高分辨能力的同时，能够较好地表现出目的层的各层系地质特征。从反演波阻抗剖面来看，所反映的砂体空间展布符合沉积规律。在与地震相关方面，随机反演阻抗参数空间变化特征清楚，与地震具有较好的对应关系，反映的地层精度高，井点处结果与测井吻合程度高，不同层系、不同岩性之间阻抗关系清楚。在有效储层厚度预测平面图上可以看出，从西南进积的扇三角洲水下分流河道和西北部滨浅湖的滩坝砂在有效储层表现上的差异比较明显，这与实钻井的认识有较好的一致性，从而相互印证了地震预测的可靠性。

4 应用效果

通过本次针对车排子北部地区地层-岩性油气藏储层预测的系统研究，结合地质认识，部署了排608和排607两口评价井。其中，排608井部署在地震不可识别的超剥带上，具评价目的储层西扩的意义，实钻在沙湾组259～267 m井段解释油水同层1层8.0 m，岩屑录井为含砾细砂岩；排607井部署在研究区北部，在沙湾组273.8～285.4 m井段测井解释油层1层4.5 m，上油层下油水同层1层5.5 m。这2口井的成功钻探，扩大含油面积78.69 km2，预测新增地质储量3 000×104t以上，在地质认识上证实了研究区发育西南远物源的扇三角洲沉积体系和西北近物源的近岸水下扇沉积体系的沉积模式。

5 结论

1）利用正演模拟对车排子北部地区新近系沙湾组一段1砂组储层地震响应特征进行了分析，认为岩性组合、物性差异和超剥地层结构是影响地震响应的主要因素。

2）在分析储层地震响应特征影响因素的基础上，形成了“优势频率调谐振幅确定厚度、地层超剥带勾勒储层边界、特征随机反演描述有效砂体”的技术系列，并依此进行了地层-岩性油气藏的储层预测。

3）对于地震储层预测的多解性来说，地质概念、模式和认识是岩性油气藏储层准确预测和精细描述的关键。

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（编辑 赵旭亚）

Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir in the northern part of Chepaizi,Junggar Basin

Zhang Jianghua,Xiang Kui,Ma Liqun,Zhou Jinke
(Xinjiang Exploration and Development Center,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257000,China)

Aiming at the characteristics of oil and gas exploration,which is characterized by less exploration wells and is mainly seismic data,in the northern part of Chepaizi north area,we carried on the study of characteristics of seismic response of reservoir.It is believed that the main factors affecting seismic response are lithological association,physical property difference and superdenuded stratigraphic structure.Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir is carried out through the use of the techniques of tuning amplitude with dominant frequency to determine the thickness,outlining reservoir boundary of formation with super-denuded zone and describing effective sandbody with characteristic stochastic inversion.The results show that the predicted result of sandbody coincides well with the result of actual drilling,which provides a reference for the identification of similar complicated hydrocarbon reservoir.

stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoirs;seismic response;constrained seismic inversion;seismic frequency spectrum analysis;Junggar Basin

国家重点基础研究发展计划（973）项目“中国西部典型叠合盆地复杂油气藏地球物理响应特征与预测技术”（2006CB202200）

TE122.3+22+

A

10.6056/dkyqt201204008

2011-12-19；改回日期：2012-05-20。

张江华，男，1977年生，工程师，主要从事油气勘探综合研究工作。E-mail：echozjh2000@126.com。

张江华，向奎，马立群，等.准噶尔盆地车排子地区北部地层-岩性油气藏储层预测研究［J］.断块油气田，2012，19（4）：437-439，449.

Zhang Jianghua，Xiang Kui，Ma Liqun，et al.Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir in the northern part of Chepaizi,Junggar Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（4）：437-439，449.