摘　要：地質(zhì)研究成果表明，上三疊統(tǒng)須家河組蘊(yùn)藏著巨大的天然氣資源，是四川盆地重要的勘探開發(fā)層系。從測(cè)試情況看，須二上亞段為安岳地區(qū)天然氣主產(chǎn)層段之一，其儲(chǔ)集砂巖體分布主要受沉積微相控制，非均質(zhì)性強(qiáng)，單層砂巖體厚度薄，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)高孔隙度砂巖儲(chǔ)層有利區(qū)帶至關(guān)重要。為此，以高分辨率三維地震資料為基礎(chǔ)，結(jié)合高分辨率層序地層學(xué)，進(jìn)行了單井層序的劃分；通過井  震資料結(jié)合標(biāo)定層序界面及儲(chǔ)層位置并建立了等時(shí)地層格架；在等時(shí)格架內(nèi)利用優(yōu)選出的能反映高孔砂巖的敏感地震屬性——AVO梯度G屬性及地震波形特征，分析了該區(qū)須二上亞段沉積微相的平面展布情況，進(jìn)而精細(xì)刻畫出了水下分流河道，結(jié)合該區(qū)儲(chǔ)層裂縫發(fā)育情況，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)高孔隙度砂巖儲(chǔ)層的有利區(qū)分布預(yù)測(cè)。實(shí)鉆結(jié)果表明，其預(yù)測(cè)成果為安岳地區(qū)須家河組氣藏的進(jìn)一步勘探開發(fā)和降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供了重要的基礎(chǔ)資料。

關(guān)鍵詞：四川盆地  安岳地區(qū)  晚三疊世  砂巖  儲(chǔ)集層  非均質(zhì)性  層序地層學(xué)  地震預(yù)測(cè)

Characteristics of T3x² gas reservoirs and seismic prediction of play fairways in the Anyue area，Sichuan Basin

Abstract：A geologic study reveals that the Upper Triassic Xujiahe Fm has a large natural gas resource potential and is a major exploration and development target in the Sichuan Basin．Testing results show that the upper interval of T3x²(the 2^nd member of the Xujiahe Fm)is one of the major pay zones in the Anyue area，the distribution of reservoir sandhodies is mainly controlled by sedimentary microfacies with strong reservoir heterogeneity，and thin single sandbody，thus the accurate prediction of play fairways of sandstone reservoirs with high porosity is critical to gas exploration and development．Therefore，high resolution 3D seismic data in combination with high resolution sequence stratigraphy were used to divide sequences in a single well．The well seismic correlation method was used to calibrate reservoir horizons and establish an isochronous stratigraphic framework．Within this framework，sensitive seismic attributes revealing sandstones with high porosity，i．e．the G attribute of AVO gradient and seismic waveform。were employed to analyze the plane distribution of sedimentary microfacies of the upper interval of T3x² and finely describe the underwater distributaries．Play fairways of sandstone reservoirs with high porosity were finally predicted based on these results and in combination with the distribution of fractures in the reservoirs．Real drilling data revealed that the prediction results are accurate and provide reference for promoting further exploration and development of the Xujiahe Fm gas reservoirs in the Anyue area and lowering such a development risk there．

Keywords：Sichuan Basin，Anyue area，Late Triassic，sandstone reservoir，heterogeneity，sequence stratigraphy，seismic exploration．waveform cluster

1　儲(chǔ)層特征及地震預(yù)測(cè)難點(diǎn)

四川盆地安岳地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組為一套內(nèi)陸河湖交替的陸源碎屑巖沉積，厚度為500～650m。須二上亞段發(fā)育大套河流—三角洲體系的塊狀砂巖，為三角洲前緣亞相，厚度在50～85m之間，分布較穩(wěn)定，目前獲氣井產(chǎn)層大部分屬于該亞段。巖心分析表明：有效儲(chǔ)層孔隙度主要分布在7％～9％，平均為8.35％；有效儲(chǔ)層滲透率主要分布在0.01～1.00mD，平均為0.40mD，總體上孔隙度與滲透率具正相關(guān)關(guān)系，孔隙是氣藏主要的儲(chǔ)集空間，裂縫改善了儲(chǔ)層的滲流能力，為裂縫孔隙型儲(chǔ)層^[1-2]。

該區(qū)儲(chǔ)層為厚層砂體中夾高孔隙度“甜點(diǎn)”薄儲(chǔ)層，具有極強(qiáng)的橫向非均質(zhì)性，在1～2km的距離內(nèi)就能產(chǎn)生較大變化，加之地質(zhì)條件十分復(fù)雜，給地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作帶來較大難度。

2　儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)方法

須家河組主要發(fā)育巖性油氣藏，油氣的分布受層序地層格架和砂體分布的控制，針對(duì)安岳地區(qū)須二上亞段儲(chǔ)層特點(diǎn)及地震預(yù)測(cè)難點(diǎn)，本次研究采用高分辨三維地震資料，充分發(fā)揮地震資料信息橫向連續(xù)性的優(yōu)勢(shì)^[3]，用層序和地震“等時(shí)”的共性，結(jié)合高分辨率層序地層學(xué)，進(jìn)行單井層序及沉積相劃分，并通過井震結(jié)合建立等時(shí)地層格架，然后在等時(shí)格架內(nèi)利用能夠反映高孔砂巖的敏感地震屬性——AVO梯度G屬性及地震波形，分析該區(qū)須二上亞段沉積微相平面展布特征，預(yù)測(cè)高孔隙度砂巖(以下簡(jiǎn)稱高孔砂巖)儲(chǔ)層有利區(qū)的分布。

2．1　單井層序及沉積相劃分

四川盆地川中地區(qū)須家河組劃分為4個(gè)三級(jí)層序，每個(gè)層序可進(jìn)一步識(shí)別出低位、水進(jìn)和高位3個(gè)體系域，其中低位體系域以三角洲相為主，水進(jìn)和高位體系域則以湖泊相為主，該區(qū)須二段總體上位于低位體系域^[4](圖1)。

以上層序地層劃分所解決的問題是建立區(qū)域年代地層大格架、搞清沉積體系以及生儲(chǔ)蓋組合的配置關(guān)系，但是為了解決陸相三角洲  湖泊相地層巖性展布和相互疊置關(guān)系，確定巖性圈閉發(fā)育的有利層位和區(qū)帶，以滿足油氣藏進(jìn)一步勘探開發(fā)的需求，則要在高分辨率層序地層學(xué)指導(dǎo)下，利用具有空間連續(xù)性、蘊(yùn)含豐富地質(zhì)信息的地震資料進(jìn)行沉積微相的精細(xì)刻畫。

本次研究采用6級(jí)劃分方案(巨旋回、超長(zhǎng)期旋回、長(zhǎng)期旋回、中期旋回、短期旋回、超短期旋回)，筆者以Yl05井為例，將須二段劃分為一個(gè)中期旋回，即一個(gè)上升半旋回，代表基準(zhǔn)面上升，可容納空間增加，對(duì)應(yīng)三角洲前緣亞相。該區(qū)典型井沉積微相的測(cè)井相模式如表1所示。這一時(shí)期總體上為一個(gè)水域變寬、沉積物粒度逐漸變細(xì)的時(shí)期，層序疊加樣式為退積式；在其內(nèi)部進(jìn)而劃分出兩個(gè)短期旋回，分別對(duì)應(yīng)須二下亞段和須二上亞段，其中須二上亞段GR曲線呈箱狀(2233～2316m)，說明有大套砂體疊置，層序疊加樣式為加積式到退積式，識(shí)別為可容納空間增加的上升半旋回(圖2)。

地震相主要是通過地震反射外部幾何形態(tài)、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、振幅、連續(xù)性、波形排列以及視頻率等特征進(jìn)行識(shí)別與劃分。在區(qū)域最大湖泛面(須三段底)拉平地震剖面上，對(duì)于整個(gè)須二段可見清晰的三角洲前緣亞相疊瓦狀前積反射結(jié)構(gòu)，兩個(gè)平行的反射層之間存在幾組傾斜的、疊瓦狀排列的同相軸(圖3)，可作為判斷物源方向的依據(jù)。但對(duì)該區(qū)須二上亞段20～30ms小時(shí)窗內(nèi)(厚度50～85m)，地震微相特征不明顯，后續(xù)沉積微相的劃分需要借助地震屬性的分析。

2．2　井震標(biāo)定、等時(shí)地層格架的建立

由于河湖相地層橫向變化大，而層序界面的追蹤對(duì)比必須是等時(shí)的、精細(xì)的，因此，在單井層序劃分的基礎(chǔ)上，以區(qū)內(nèi)8口典型井合成地震記錄為橋梁，以波形、波組特征以及能量的相關(guān)性為識(shí)別依據(jù)，在高分辨率處理的地震資料上進(jìn)行層序界面的對(duì)比追蹤，最終建立該區(qū)須二段等時(shí)地層格架，確保了后續(xù)地震屬性的準(zhǔn)確提取。圖4是以Y5、GKl井為例的連井解釋剖面。

2．3　地震敏感屬性優(yōu)選

安岳地區(qū)須二上亞段主要為高孔砂巖、致密砂巖和泥巖，從疊后參數(shù)的巖石物理分析結(jié)果看，伽馬、速度、孔隙度各類樣點(diǎn)值分散、疊置，常規(guī)屬性難以區(qū)分出高孔砂巖(圖5)。

根據(jù)彈性理論，可以由縱波速度(up)和橫波速度(us)計(jì)算得到泊松比(m)^[5]：

Zoeppritz方程具有多種近似公式，1985年Shuey R T對(duì)各種近似公式進(jìn)行了重組，并迸一步研究了泊松比對(duì)反射系數(shù)的影響。他首次提出了反射系數(shù)的AVO截距和梯度的概念，證明了相對(duì)反射系數(shù)隨炮檢距的變化梯度主要由泊松比來決定，給出了不同角度項(xiàng)表示的反射系數(shù)近似公式，式(2)為q<30°時(shí)的簡(jiǎn)化式^[6]。即

式中NI為直線的截距，是法線入射時(shí)的反射系數(shù)；G為直線的斜率。

式(1)和式(2)表明縱橫波速度比(up/us)、泊松比(m)及AVO梯度G之間存在直接關(guān)系。

通過安岳地區(qū)須二上亞段單井及多井疊前參數(shù)的巖石物理實(shí)際資料分析，表明up/us。與高孔砂巖也呈明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖6)。因此，與up/us相關(guān)的AVO梯度G能夠預(yù)測(cè)高孔砂巖的分布規(guī)律。

另外，地震波形包含了振幅、頻率、相位的信息，地層巖性、巖相的變化能導(dǎo)致地震波形的變化，因此波形聚類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠反映儲(chǔ)層的地質(zhì)特征。近年來在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中被廣泛應(yīng)用，效果較好^[7]。

因此，在安岳地區(qū)優(yōu)選了AVO梯度G及地震波形兩類屬性。

3　有利區(qū)分布預(yù)測(cè)及效果

通過單井相的劃分和巖石物理分析，在等時(shí)地層格架內(nèi)對(duì)安岳地區(qū)須二上亞段AVO梯度G和地震波形進(jìn)行了提取和分析，精細(xì)刻畫了沉積微相及高孔砂巖的平面分布。

圖7-a反映了該區(qū)須二上亞段AVO梯度G屬性的平面展布特征，根據(jù)單井對(duì)比，圖中紅黃色代表水下分流河道的高孔砂巖，藍(lán)色代表水下分流間灣，以泥巖為主；圖7-b為波形聚類平面圖，反映了區(qū)內(nèi)須二上亞段(頂、底界20～30ms時(shí)窗范圍)地震波形變化特征，該波形變化表征了砂、泥巖橫向變化規(guī)律。圖中，紅、綠色代表高孔砂巖，藍(lán)色代表泥巖。

從兩種屬性平面分布特征對(duì)比可以看出，二者具有很好的相關(guān)性，均反映了該區(qū)砂巖普遍存在，主要為水下分流河道和水下分流間灣沉積微相，其中水下分流河道為儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)，物源主要為東南北西向。

結(jié)合鉆井測(cè)試資料驗(yàn)證性分析(圖7)，工業(yè)氣井主要分布在以高孔砂巖為主的水下分流河道，微氣井或干井主要分布于以泥巖為主的水下分流間灣，地震預(yù)測(cè)與鉆井成果吻合較好。僅Yll4井位于水下分流間灣，但該井在須二上亞段產(chǎn)工業(yè)氣流，究其原因：①鄰近水下分流河道；②該區(qū)儲(chǔ)層為裂縫孔隙型，鉆井產(chǎn)能的高低與高孔砂巖及裂縫的發(fā)育程度均密切相關(guān)，針對(duì)井區(qū)地震裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，該層段裂縫發(fā)育，提高了儲(chǔ)層滲流能力(圖8)。

4　結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)從理論和實(shí)際資料分析了AVO梯度G屬性在非均質(zhì)性強(qiáng)的復(fù)雜巖性地區(qū)預(yù)測(cè)高孔砂巖的優(yōu)勢(shì)，并首次將該屬性在復(fù)雜陸相碎屑巖地區(qū)的高孔砂巖預(yù)測(cè)中得到有效應(yīng)用。

2)針對(duì)安岳地區(qū)須二上亞段陸相碎屑巖地層橫向非均質(zhì)性強(qiáng)、地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，結(jié)合高分辨率層序地層學(xué)，在等時(shí)地層格架下提取敏感地震屬性——AVO梯度G屬性及地震波形，進(jìn)行沉積微相劃分及高孔砂巖預(yù)測(cè)的技術(shù)思路是可行、有效的。

3)運(yùn)用該方法技術(shù)預(yù)測(cè)了安岳地區(qū)須二上亞段沉積微相及高孔砂巖的平面展布規(guī)律，認(rèn)為水下分流河道是儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)。這為安岳地區(qū)進(jìn)一步勘探開發(fā)和降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供了重要的基礎(chǔ)資料。

參考文獻(xiàn)

[1]黃小瓊，張連進(jìn)，鄭偉，等．安岳地區(qū)上二疊統(tǒng)須二上亞段致密砂巖氣藏氣井產(chǎn)能控制因素[J]．天然氣工業(yè)，2012，32(3)：65-69．

HUANG Xiaoqiong，ZHANG Kianjin，ZHENG Wei，et al．Controlling factors of gas well deliverability in the tight sand gas reservoirs of the upper submember of the second menlber of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Anyue area，Sichuan Basin[J]．Natural Gas Industry，2012，32(3)：65-69．

[2]朱如凱，趙霞，劉柳紅，等．四川盆地須家河組沉積體系與有利儲(chǔ)集層分布[J]．石油勘探與開發(fā)，2009，36(1)：47-52．

ZHU Rukai，ZHAO Xia，LIU Liuhong，et al．Depositional system and favorable reservoir distribution of Xujiahe Fornlation in Sichuan Basin[J]．Petroleum Exploration and Development，2009，36(1)：47-52．

[3]陳恭洋，陳玲，朱潔瓊，等．地震屬性分析在河流相儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，34(3)：1-8．

CHEN Gongyang，CHEN Ling，ZHU Jieqiong，et al．Application of seismic attributes analysis fluvial reservoir to prediction[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science＆Technology Edition，2012，34(3)：1-8．

[4]魏國(guó)齊，楊威，金惠，等．四川盆地上三疊統(tǒng)有利儲(chǔ)層展布與勘探方向[J]．天然氣工業(yè)，2010，30(1)：11-14．

WEI Guoqi，YANG Wei，JIN Hui，et al．Distribution of favorable reservoirs and exploration targetS in the Upper Triassic of the Sichuan Basin[J]．Natural Gas Industry，2010，30(1)：ll-l4．

[5]劉斌，席道瑛，葛寧潔，等．不同圍壓下巖石中泊松比的各向異性[J]．地球物理學(xué)報(bào)，2002，45(6)：880-890．

LIU Bin，XI Daoying，GE NingJie，et al．Anisotropy of Poisson’s ratio in rock samples under confining pressures[J]．Chinese Journal of Geophysics，2002，45(6)：880-890．

[6]王云專，趙騰飛，王珊，等．含氣砂巖AVO截距梯度交會(huì)圖分析[J]．大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，32(6)：l7-18．

WANG Yunzhuan，ZHAO Tengfel，WANG Shan，et al．AVO intercept gradient crossplots analysis of gas sands[J]．Journal of Daqing Petroleum Institute，2008，32(6)：17-18．

[7]余剛，周小鷹，戴明剛，等．波形分類技術(shù)在鄂北薄砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2012，33(4)：536-540．

SHE Gang，ZHOU Xiaoying，DAI Minggang，et al．Application of seismic waveform classificatkm technique in thin sandstones reservoir prediction in northern Ordos Basin[J]．Oil＆Gas Geology，2012，33(4)：536-540．

本文作者：周路  倪華玲  郭海洋  劉力輝  歐陽(yáng)明華

作者單位：“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家鶯點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)

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