川东黄龙场构造长兴组生物礁分布地震预测研究

COMPUTINGTECHNIQUESFOR

物探化探计算技术　　

GEOPHYSICALAND

Vol124No.2　May2002

GEOCHEMICALEXPLORATION

文章编号:1001—1749(2002)02—0106—05

川东黄龙场构造长兴组生物礁分布地震预测研究

刘海林1,徐明华2,李灿平1

(1.成都理工大学,成都　610059;2.成都石油物探研究中心,成都　双流　610212)

摘　要:在川东黄龙场构造内,利用测井资料和地震数据,通过多种地震信息处理手段

(LANDMARK、STRATA等地震叠后反演平台)来提取长兴组地层中生物礁的异常信息,总结已知钻遇生物礁的地震响应特性,建立生物礁异常识别模式。并主要运用STRATA速度反演剖面来预测生物礁厚度变化的分布范围,勾绘出生物礁储层的厚度变化分布图。关键词:生物礁;声波曲线;相关性;振幅强度;瞬时相位;STRATA速度反演中图分类号:P63114　　文献标识码:A

REEFOFP2ch(CHANGXINGPERIOD)OFHUANGLONGCHANG

CONTITUTIONINEASTERNSICHUANBASIN

121

LIUHai2lin,XUMing2hua,LICan2ping

(1.ChengduUniversityofTechbology,Chengdu　610059,China;2.ChengduGeophysicsResearchCenter　610212,China)

Abstract:UsingtheloggingandexploringdatainHuanglongchangconstitutionofP2ch(changingperiod)ineasternSichuanBasinandApplingmultiplyexploringinformationprocessingmethods(LANDMARK,STRATAplatformofseismicinversionaftersuperposition)recognizetheabnormalinformationofreefinP2ch.Summingtheexploreresponsibilityofreef,buildtheabmormalrecognitionmodelofreef.MostlyapplyingtheSTRATAvelocityinversionsectionpredictsthedistributedfieldofreef’sdepth.

Keywords:reef;soniccurve;relativity;amplitudeintensity;instantaneousphase;STRATAvelocityinversion

0　引言

生物礁是碳酸盐岩隆(carbonatebuildups)的一种类型,是由各种抗浪耐冲击的,具有极强生命力的造礁生物组成的特殊碳酸盐构造。它具有高孔隙率和渗透率,是石油和天然气良好的储存场所。生物礁中可能蕴藏着十分丰富的石油和天然气,在北美地区已发现了许多与生物礁相关的大型油气田,国内的滇、黔、桂、川、鄂、湘、豫等省区也发现了大量的生物礁。在川东地区,有的上二叠统长兴组生物礁,钻井日产天然气可达1000000m3以上。但是,由于长兴组生物礁储层的面积通常在零点几到十几个平方千米,组合厚度在十几到一百多米内,礁与非礁地层反射物性差异小,地震反射异常不明显。因此,利用地震方法寻找生物礁,就要求地震资料具有高信噪比和高分辨率。运用地震数字处理技术和地震地层学原理,我们比较了

收稿日期:2001-12-21

2期刘海林等:川东黄龙场构造长兴组生物礁分布地震预测研究・107・

黄龙地区长兴组已知生物礁井和非礁井的地震响应,分析了测井资料与地震资料的相关性,建立了识别生物礁异常特征的模型,从而预测出生物礁储层的分布范围。

1　长兴组地层岩相特征

黄龙场构造位于晚二叠世长兴组的川东台地,构造区域属于川东高陡构造区北端,地面为温泉井背斜中段西北翼往西北方向伸出的一个鼻突。“全国大中型油气田碳酸盐勘探研究”对川东长兴组地震相的研究表明,它位于开江—梁平海槽相带边缘,是生物礁发育的良好区块。目前,在该区共钻井五口,其中黄龙1、4、5号井钻遇生物礁,并获得工业性气流,而黄龙2、3号井未见礁体发育。通过对钻井取心的资料分析,黄龙1、4、5号井长兴组岩性基本特征是:生物含量高,一般均在20～25%之间,其中海绵、水螅等造礁生物占相当高的比例;生物种类繁多,除造礁生物外,多见腕足、瓣鳃类、棘皮类等附礁生物;长二段岩性质纯,泥质含量低,云化作用强烈,白云岩与生物灰岩互层,电性特征表现为自然伽玛值低,声波时差值高,是长兴组气藏的主要储集层段。而黄龙2号井的长兴组地层只有38m,位于海槽相带上,不可能发育生物礁;黄龙3号井位于陆棚相带上,岩性主要为致密的灰岩,未发育生物礁,所以,生物礁可能发育在黄龙场构造上的陆棚边缘相带内。

2　生物礁地震预测

根据国家九五课题对生物礁地震识别及目标预测的研究,识别生物礁主要是运用地震反射波的动力学参数,包括振幅、频率、相位等变化形成的局部地震相异常特征,来确定生物礁地震反射异常变化并圈定其范围。

211　用常规偏移剖面识别生物礁及确定其边界

在现有资料上针对长兴组地层采用新的处理模块,改善其资料品质,以突出长兴组的波形特征。根据黄龙1号井、4号井、5号井已知生物礁的地震剖面特征,总结生物礁异常反射特征,在其它测线中寻找类似的地层异常体是否存在。

由于生物礁与非礁体地层的岩性结构不同,因其非均质性,多薄层的叠加干涉效应以及由于其白云化后含气,会造成地层在礁体部位速度发生变化,因而,带来长兴组内部时差异常,相位错动,上超和底覆,在典型剖面(图1)可以明显看到这些现象。而在正常的剖面上,长兴组表现为相对平行的反射结构,在仔细分析对比每条测线长兴组地层地震相特征后,可初步识别生物礁地震异常的分布范围。

图1　典型生物礁剖面

Fig.1　Typicalreefsection

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212　用特殊方法处理剖面识别生物礁21211　振幅强度剖面

物探化探计算技术24卷

因生物礁的非均质性、多薄层的叠加干涉,可能会出现振幅强度的变化。因此,在处理振幅强度剖面时,可通过突出振幅地震属性的强、弱变化来识别生物礁。从处理结果看,发育有生物礁的地层,其振幅能量不连续,呈强弱交替变化出现,而不发育生物礁处,振幅能量连续性较好,呈顺层性。根据振幅异常变化特征,就可大致勾绘出生物礁的异常范围和边界(见图2中浅色为强振幅,深色为弱振幅)。

图2　85-D215B振幅强度剖面

Fig.2　85-D215BAmplitudeintensitysection

21212　瞬时相位剖面

瞬时相位是某一时刻子波相位的度量,发育生物礁的地方通常相位杂乱,反射结构与周围有差异,而未发育生物礁的地方相位主要为平行反射结构,因此,根据长兴组相位变化特征,也可大致确定生物礁的异常范围和边界(见图3)。

图3　85-D215B瞬时相位剖面

Fig.3　85-D215BInstantaneousphasesection

在上面三种剖面中所勾绘的生物礁异常区域都是人工解释生物礁异常结果,这往往与地震资料的分辨率有很大的关系,不同解释人员的认识、经验,可能会导致解释结果存在一些差异。并且,生物礁的储存分布模式十分复杂。通过三瞬剖面可以初步识别生物礁的异常,对下一步生物礁储层目标解释具有较大意义。如果我们综合上面三种剖面识别的生物礁异常结果,并结合速度反演,可以对生物礁的分布范围有一个比较细致的认识。

2期刘海林等:川东黄龙场构造长兴组生物礁分布地震预测研究・109・

213　速度反演剖面识别生物礁储层21311　STRATA速度反演的基本原理

根据输入的地震数据和速度(密STRATA程序是采用叠后资料,利用同相轴的振幅相关性进行反演。

度)信息(以测井或RMS速度),得到一个地层的基本速度模型,然后,使用该模型,求取地层的最大相关系数,对地震数据进行反演。图4是对黄龙1号井的声测曲线的STRATA速度建模图,相关系数达到0.807,这样效果的约束反演,对目的层的地质结构能达到较好的模拟。

图4　黄龙1号井STRATA速度反演约束图

Fig.4　Huanglongwell1STRATAvelocityinversionrestraint

21312　过礁井的生物礁速度结构分析

地层厚度、速度及反射系数大小,是地层物性的主要参数,声波测井曲线与地震关系最为密切,它可较细致地反映地层厚度和速度的变化。我们对本区五口探井的声波补偿测井曲线数字化,将其转换成速度曲线(见图5,图中深色色块为生物礁储层)。

图5　长兴组速度曲线对比示意图

Fig.5　P2ch(Changxingperiod)velocitycurvecomparisondiagram

因此,当长兴组发育生物礁后,较稳定的地层速度一般会发生变化,从而造成在长兴组平行反射结构中出现局部异常,而异常的反射结构特征与生物礁体、围岩的速度结构有关。STRATA速度反演能有效地表现地层的速度结构,我们综合分析了五口井附近地震道反演结果,最后,确定了黄龙场生物礁的速度异常识别模式,即黄龙1号井模式(见图6所示):表现为高速带夹着团块状的低速带,低速带为(白色失淡灰色)(5200m󰃗～00m󰃗ss),是反映生物礁储层的速度异常体。基于这种模式,对全区17条测线,长兴组都

・110・物探化探计算技术24卷

图6　黄龙1井生物礁STRATA速度反演识别模式

Fig.6　Huanglongwell1reefSTRATAvelocityinversionrecognitionpattern进行了分析,拾取了与这种模式相似的范围,并确定为生物礁速度异常范围。结合前面三种方法预测的结果,分析表明,速度反演预测的范围基本在另三种方法预测的范围内,面积有所减少。最后,通过读取生物礁储层的时间差值,利用有礁井的生物礁层段的平均速度(见表1),得出生物礁储层的厚度,最后可勾绘出生物礁储层的厚度变化分布图。表1　黄龙场过礁井气层、速度变化表

Tab.1　ThevelocityvaryingtableofgasstratuminthewelldvilledthroaghreefinHuanglongchang

速

度

气层15800～67006300～67006260～6800

25300～63005900～67006620～6800

(含气)35250～65805200～66005700～00

45150～6500

6500～6600(含气)5900～6200(含气)平均速度

614063206500

井名黄龙1井

黄龙4井黄龙5井速度单位均为m󰃗s

3　结论

由于生物礁是一种各类造礁、居礁生物的生长营盘,其微物环境变化多端,微沉积环境变化也大,受地

貌、风向、浪能等因素的影响,礁组合的沉积相带也复杂多变,故而,储层分布模式也很复杂。为此,我们采取了多种地震信息分析手段,并主要使用STRATA速度反演软件,对生物礁细微多变的速度结构进行反演,建立了生物礁的速度反演识别模式,较好地预测黄龙场气田生物礁储层的发育情况。从最后结果来看,速度反演能较好地预测出生物礁异常体存在和发育情况(厚度),建议以后加强这方面的研究。参考文献:

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作者简介:刘海林(1973-)男,1991年毕业于石油大学,1991年～2000年于四川石油地调处从事物探工作,现在成都理工大学攻读硕士研究生。主要从事地球物理数据处理,小波理论应用等方面的研究。