薄储层地震预测中的正演技术探讨 唐晓雪蒋骥李邗 ( 四川地球物理勘探公司物探研究中心) 摘要四川盆地南部地区三叠系嘉陵江组储层属典型的碳酸盐岩薄储层。研究嘉陵江组及其内部的反射特 征是进行储层横向预测的基础。基于地质、测井控制下的精细模型正演技术可以构建更为合理的地质模型参 数，进而将岩石信息转化为地震波信息，获取相应的地震响应，指导开展储层的地震横向预测工作。依据研 究成果提供的勘探目标获得了较为满意的实钻效果。 前言 本区嘉陵江组属于一套开阔。局限海台地相的碳酸盐岩沉积，其岩性的复杂性和横向变化比陆源碎 屑岩大得多。储层总体特征表现为横向上具有一定分布范围，单层厚度薄( 一般2 l O m ) ，非均质性较 强。由于纵向上发育有多段的储产层，通过对该地区1 0 0 多口井的钻、测井资料的分析，拟定嘉四1 、 嘉二1 。嘉一两套储层为研究的目的层。具备储层预测的地震地质基础是： 1 两套储层为嘉陵江组的区域性产层。 2 嘉二2 底与嘉二1 顶波阻抗差值是嘉陵江组内部最大的。储层主要发育在嘉二1 上部的白云岩中， 纵向的位置比较稳定。 3 嘉四2 与嘉四1 问的岩性差异较大，存在一定的波阻抗差( 中值) 。实际地震资料中也有中弱波 峰或波谷与之对应。嘉四1 段白云岩岩性较纯，下伏嘉三为巨厚的块状灰岩，岩性组合特征较好。 地震资料中包含地下丰富的岩性、物性信息，通过实际钻测资料可以构建更为合理的地质模型参数， 将岩石信息转化为地震波信息，从而获取相应的地震响应，帮助我们认识地震剖面上的异常特征，这也 是进行储层预测的基础所在，在油气田的勘探阶段尤为重要。 模型正演研究及效果分析 众所周知，储层的存在会引起反射特征( 振幅) 的变化。我们通常建立的反射波纵向分辨率的认 识来自于W i d e s s ( 1 9 7 3 ) 的研究成果，“在没有噪声的情况下，反射波的分辨率应为1 8 波长”。这样 的分辨率当然是指对地层顶底界面的分辩。而实际地震剖面上，尽管引起振幅变化的原因是多样的，而 噪声也是存在的，但薄层厚度与反射振幅之间存在的线性关系毋庸置疑，只不过要想通过振幅的变化量 来估算薄层厚度的大小则是不可能的。 模型的设计 正演模拟中，通常设计的模型是根据钻测资料将表征地下地质特征的参数简化而得。这样的简化 对于厚度较大、纵横向变化不大的地质异常体( 储层) 来说，有一定的效果，但对于层薄、纵横向变化 较大的地质异常体，这样的简化往往并不是真实地质特征的反映，因而获得的正演结果也难以很好地指 导识别实际地震剖面上的异常特征。通过对以往类似经验的总结分析，拟用地质、测井控制下的精细模 型正演思路对嘉陵江组薄储层开展正演研究工作。 针对上述两套储层，依据典型构造上典型井的速度背景，采用可变的速度、厚度的异常组合，完成 2 2 9 正演工作。 正演效果分析 1 不同储集层 选用M L C 构造上M 3 井的声波测井资料作为模型的速度背景，异常体的位置位于嘉四1 下部( 由实 际钻井证实的储层位置确定) ，正演结果如图1 所示。 ( X 、Y 分别代表异常体厚度和速度的大小，子波频率3 5 I - I z ) 图1 嘉陵江组嘉四储层速度模型及正演结果 当异常体很薄( 小于4 m ) 时，无论它的速度是多少，其响应很弱。当其厚度达到1 2 m 后，即使 只有2 0 0 m s 的速度降，也能看到“亮点”的响应特征。实际钻井显示M 3 井有6 m 的储层且储层的速度为 5 2 0 0 r i d s ，图2 为过井地震剖面，其井旁地震道与正演结果吻合很好。通过对正演结果( 图3 ) 的振幅 量化分析，可以看到在异常体位置具有相同振幅能量强弱的响应特征可能对应于多种储层厚度及物性好 坏的组合。换言之，比如6 m ，5 4 0 0 m s 的储层与1 0 m ，5 8 0 0 m s 的储层在地震剖面上的响应特征是一致 的，只有极其微弱的时差。这也说明模型正演结果只能带给我们对储层的定性认识。 图2 过井地震剖面段 图3 嘉四1 储层模型正演及振幅量化结果 同理，选择T F C 构造的典型井开展嘉二1 储层模型正演的结果如图4 所示。正演结果表明，具有一 定厚度和储集条件的嘉四1 储层一旦存在，其响应特征一般表现为同相轴频率降低，出现分叉现象，极 好的储层会有同相轴个数增加的情况出现；而对于嘉二1 储层来讲，由于其储层发育的位置大多在嘉二 1 的上部，因此只要存在储层，其响应特征就表现为振幅变强，储层越发育( 厚度越大，物性越好) ，嘉 2 3 0 二1 顶部的反射越强。 图4 嘉二1 储层模型正演及振幅量化结果 2 不同子波频率 为了检验不同子波频率对异常体的分辩能力，并考虑与实 际地震资料的匹配，选择了子波频率3 0 H z 、3 5 H z 、4 0 H z 进行 模型正演，其效果如图5 所示，随着子波频率的增加，薄储层 的分辨率有所提高。因此适当提高资料的分辨率有助于薄储层 的地震异常识别。 3 上伏地层岩性及厚度的变化 上伏地层岩性及厚度的变化也是影响储层响应特征的因 素之一。在假定储层厚度及物性条件一定的情况下制作了如下 的模型( 图6 ) 。结果显示，当上伏地层( 厚度一定) 的岩石 速度与储层速度接近时，其储层段振幅能量变强，但这种响应 特征实际上是储层与上伏地层的综合响应，其强弱并不代表地 下储层越发育的地质现象。 4 相邻层的响应特征 研究发现，储层的存在不仅会引起储层段的地震响应特 征发生变化，还将对邻近的地震反射层( x l 、x 2 、x 3 层) 的 振幅能量强弱产生一定的影响( 图7 中纵坐标代表振幅的相 对大小) ，随着储层越发育( 厚度越大、储层物性越好) 这 图5 不同子波频率正演效果比较 种影响越明显，但随着反射层距离储层越远，这种影响逐渐 消失。 ( 嘉二1 储层厚度及物性条件据已知井给定) 图6 上伏地层速度厚度变化的正演结果 2 3 1 图7 储层对相邻层反射特征的影响( c a 为储层响应位置) 5 相位、频率的变化 地质异常体的存在势必导致振幅、相位、频率的变化，前面已经对振幅的变化进行了讨论，那么在 相位以及频率剖面上其表现特征又如何? 分析图8 及图9 ，当储层越发育时，相位出现异常的可能性越 大，而峰值频率则表现为越强。 图8 图1 正演记录的相位余弦剖面图9 图1 正演记录的瞬时频率剖面 应用效果 依据上述正演研究成果，结合地震反演等储层预测结果，分别在M L C 、Y B 、L J C 、T F C 等构造拟定 了多口建议井位，多数井钻获了工业性气流。如J Y l 井在嘉四1 段完井试油获气2 2 4 1 0 4 m 3 d ，J Y 2 井在 嘉二1 段完井试油获气3 5 6 1 0 4 m 3 ，d 等。见到了显著的勘探成效。 测线1 剖面段 测线2 剖面段 图1 0 储层地震响应特征 2 3 2 结论与认识 通过开展嘉陵江组薄储层的模型正演研究工作，可以得到如下结论： 1 震的分辨率( 垂向) 是有限的，地质分层与地震反射层位不是一一对应的关系。 2 不同储集类型的储层在剖面上的表现能力存在差异。对于储集空间以孑L 隙为主的储层( 嘉四1 ) ，在 子波频率较低的情况下( 3 0 H z ) ，当速度降达到2 0 0 m s ，即使厚度只有6 m ，在剖面上也能见到异常 体的响应。但是对于裂缝孔隙型储集层( 嘉二1 嘉一) ，在相同的速度、厚度条件下，只有当子波 频率较高时( 3 5 H z ) ，才能见到异常体的响应。 3 正演剖面对地质异常体的反映能力受异常体厚度、速度及地震波频率等因素的影响。总体来看，当 速度降一定时，频率( 主频) 愈高，对异常体分辨能力愈强；当频率一定时，速度降愈明显，可识 别的异常体厚度则越薄；当厚度一定时，频率( 主频) 愈高，异常体速度降愈明显，则剖面上异常 体的地震响应特征愈清楚可辨。这也说明薄储层物性越好，越易识别。 4 储层的存在不仅会引起储层段的地震响应特征发生变化，还将对邻近的地震反射层的振幅能量产生 影响。 5 具有不同厚薄、物性条件组合的储层可能有着相似的地震响应特征，因而地震响应只能定性识别储 层。 6 对于同一套储层来说，由于不同构造区域嘉陵江组地层具有的速度背景可能存在差异，因而异常体 在地震剖面上的响应特征有所不同。因此，在某一新的勘探区域要建立较为准确的储层地震响应模 式，必须利用区域内已有的地质、测井资料开展精细的模型正演工作，来提高储层预测的精度。 7 针对复杂的储层目标，仅仅开展正演技术识别地震异常是远远不够的。要有效解决储层预测问题， 真正做到提高储层预测的精度，还需要采取针对性的地震技术系列组合，形成储层预测的配套技术。 参考文献 1 】 蒋骥等薄储层正反演问题探索内部资料，2 0 0 1 1 2 2 】 雷雪檀木场构造石炭系储层综合描述总结报告，内部资料，2 0 0 2 1 2 2 3 3