川中须家河组致密砂岩储层含气性预测

川中须家河组致密砂岩储层含气性预测

包世海;李新豫;欧阳永林;曾庆才;陈胜;王兴;张连群

【摘要】川中须家河组气藏为典型的大面积、低丰度、致密岩性气藏类型,资源潜力巨大,是四川盆地增产上储重要层系;但该类气藏储层薄、非均质性强、气水关系非常复杂,如何提高含气富集区(甜点)预测精度和建立气水识别方法是须家河组气藏勘探开发最关键的问题.从储层岩石物理分析和模型正演等基础研究入手,深入分析不同岩性组合下气层和水层的振幅随偏移距变化(amplitade variation with offset,AVO)响应特征,建立了一套以AVO叠前道集、近远道叠加剖面对比分析为基础,AVO主振幅主频率技术为核心的须家河组致密气藏检测及气水层识别新思路和新方法,生产应用效果显著.

【期刊名称】《科学技术与工程》

【年(卷),期】2016(016)017

【总页数】5页(P36-40)

【关键词】致密砂岩;气藏预测;气水识别;振幅随偏移距变化(amplitade variation with offset,AVO);主振幅主频率

【作者】包世海;李新豫;欧阳永林;曾庆才;陈胜;王兴;张连群

【作者单位】中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007

【正文语种】中文

【中图分类】TE122.113

四川盆地须家河组天然气勘探始于20世纪50年代，长期以来，一直以构造气藏

为勘探重点，井点主要分布在构造的高点上，但始终未取得实质性的突破。经过多年勘探并伴随着大批钻井证实，须家河组气藏并非为传统的构造气藏，而是大面积分布的低丰度致密岩性气藏类型[1]，在构造圈闭内、外均获得了工业气流，气井

分布不受构造圈闭控制。截止2010年年底，中国石油在须家河组共探明天然气地质储量近6 000×108 m3，三级储量近万亿方，展示出巨大勘探潜力。前人研究

表明须家河组主力储层须二段沉积类型为三角洲平原亚相的水上分流河道，砂体广泛分布，但储层纵横向变化快, 非均质较强[2]，单层储层厚度一般只有2～10 m，导致水平开发井储层钻遇率非常低；同时，须二段气藏气水关系非常复杂，气藏分布受不同储集体控制且呈多个相互独立气水系统[3]。因此，如何准确预测储层高

产富集区(寻找甜点)是须家河组提高勘探开发效率面临的最主要技术难题。

针对上述难点，从基础研究工作入手，做好须家河组储层地质特征分析，优选储层和气层地震敏感参数、通过模型正演总结储层地震响应特征，在此基础上，建立了一套以AVO叠前道集、近远道叠加剖面对比分析为基础[4,5]，AVO主振幅主频

率技术为核心的须家河组致密气藏检测及气水层识别技术系列，并应用上述气层检测技术预测川中X区块须二段含气富集区。

1.1 储层敏感参数分析

通过X区块内已钻30余口须家河组的含气砂岩层、含水砂岩层、泥岩层、致密层等不同岩性的泊松比和P波速度交会图分析(图1)表明，含气砂岩、含水砂岩P波速度非常接近，用P波速度无法有效区分储层的含气性好坏及气水关系，从交会

图看出含气砂岩层泊松比值在0.15～0.2范围内，而含水砂岩、泥岩及致密层泊松

比都大于0.2，故泊松比是气层最敏感的叠前弹性参数，但从交会图也可明显看出含气砂岩层和含水砂岩层有部分重合点，表明在一般情况下利用AVO方法可以有效地预测须二储层的含气性，但对于气水分布关系比较复杂地区，仅仅通过AVO

方法预测和区分气层和水层分布还存在一定的多解性，必须结合其它信息综合分析从而降低预测多解性。

1.2 储层模型正演

前人针对须二上储层地震响应特征开展了一些模型正演工作，但总体上设计的地质模型仅考虑了储层在须二段纵向上的分布位置，却忽略了须二段泥岩腰带对地震反射特征的影响，造成正演结果跟实际地震响应特征存在较大的差异。而本次研究结合X区块多口钻井及测井评价结果，综合考虑了须二段储层和泥岩腰带的分布特征，将其在纵向分为三种组合类型：① 须二上储层靠近中部泥岩腰带分布；② 须二上储层紧邻须三底泥岩；③ 储层分布于须二段中部且须二段中部不发育泥岩腰带。由于储层和泥岩腰带纵向上分布类型的差异，造成反射特征差异也较大，为须三底界及储层的横向对比追踪增加了多解性。利用岩石物理分析优选的储层敏感参数并建立储层与泥岩腰带多种分布特征的地质模型，并结合实际地震剖面反射特征，总结出不同组合模式的地震反射特征，为须三底及储层的横向对比追踪提供参考依据[6,7]。通过模型正演结果表明，当须二上储层发育且靠近中部泥岩腰带分布时，泥岩腰带底界地震反射强度增大，反射同相轴为一丘状隆起，反之，泥岩腰带底界为一平直的波峰强反射[图2(a)]；当储层发育靠近须三底界时，须三底界地震反射强度增大，且与顶部储层不发育相比呈现较强的下拉现象[图2(b)]；当须二上部仅发育储层而泥岩腰带不发育时，表现为波峰强反射特征且视频率较低，储层不发育时表现为为弱-空白反射特征[图2(c)]。

根据Zoeppritz方程及其简化式，气层与围岩泊松比的差异直接影响气层反射振

幅随偏移距变化规律(AVO)[8,9]。对川中X地区一口典型气井进行AVO模型正演

(图3)，由AVO正演模型看出气层的AVO响应特征非常明显，在共中心点道集上气层呈现反射振幅随炮检距的增大明显增强的第三类AVO响应特征。通过上述储层模型正演及气层AVO模型正演为气层检测方法优选奠定了基础。

2.1 叠前道集分析

通过对川中地区大量的气井、水井叠前道集特征进行系统分析，总结了该地区须二段气层、水层的地震道集特征：气层在共中心点反射道集小偏移距内振幅较弱，且随入射角(炮检距)的增大振幅明显增强[10,11]，但受致密砂岩储层非均质性强等因素影响，在道集上常出现同相轴的同相性较差、上下错开、伴有复波和低频等现象；水层在共中心点反射道集小偏移距内道集振幅比气层强，但随入射角(炮检距)的增大振幅变化很小，有时稍有增强，但与气层相比不明显，道集同相性好，视频率较高(图4)。

2.2 近、远道叠加剖面对比

叠前道集分析是在一个“点”上对目的层的含气性进行分析，而近、远道剖面特征对比能够对一条“线”上的含气性好坏进行精细预测。在远道叠加剖面上气层反射振幅比近道明显增强，近道叠加剖面为弱-中强振幅、而远道叠加剖面为中强振幅，且远道剖面横向上振幅强弱变化大，视频率低[12,13]，不过由于受断层、须二中

泥岩腰带和须二上内部不稳定的泥岩次腰带、薄互层、围岩岩性组合及储层发育特征等多方面因素影响，个别气层远道叠加剖面的反射振幅比近道增强并不明显，甚至有减弱现象；但远道剖面呈典型的丘形、叠瓦状等反射结构特征。水层在近道和远道叠加剖面上振幅都较强，远道叠加剖面的振幅比近道略有增强(含微气影响)，但与气层特征相比不明显，水层的地震主频比气层高，同相轴较光滑、连续(图5)。叠前道集分析和近、远道剖面反射特征对比分别从“点”和“线”上对目的层的含气性进行预测，在“点”“线”预测的基础上，应用AVO主振幅主频率技术进行气藏平面分布预测。AVO主振幅主频技术以AVO分析为核心，充分利用气层、