AVO 技术在建南构造浅层气研究中的应用.doc

AVO技术在建南构造浅层气研究中的应用钟庆良（江汉油田分公司勘探开发研究院物探分院，湖北潜江 433100）摘要:AVO是在叠前CDP道集上分析振幅随偏移距的变化特征来识别岩性及预测油气的研究岩性、识别油气的重要技术。本文首次系统地分析了四川盆地建南构造建34井下侏罗统自流井组珍珠冲段和上三叠统香溪组两个储层的AVO属性参数，分析建34井的资料作出珍珠冲段和香溪组层段含气砂岩顶面反射振幅与偏移距之间的关系图和有关AVO属性参数的交会图，研究了两个储层的AVO异常地质属性特征，得出了该区浅层气具有类砂岩类型，即正的AVO截距P和负的AVO斜率G且油气储层顶部的地震反射振幅随偏移距的增大而减小。这种规律对于采用AVO方法进行储层预测具有明确的指导意义。提出做好AVO三项工作：正演分析、高保真处理、综合资料分析，是得出正确结论的前提。关键词：四川盆地 建南构造 浅层气 AVO 振幅 偏移距前言建南构造浅层油气勘探是指中三叠统巴东组以上地层，它的主要岩性为砂泥岩。以下侏罗统上三叠统为目的层的建南构造浅层油气勘探，由于勘探历史短且钻井中的油气显示及电测测试资料不全，前人没有进行过深入系统的研究工作。本文运用AVO技术首次对四川盆地建南构造浅层砂泥岩地层进行了系统的分析，证明了AVO异常在利用地震资料确定天然气方面具有重要的意义。AVO基本原理AVO是在叠前CDP道集上分析振幅随偏移距的变化特征来识别岩性及预测油气的，是一项利用振幅信息研究岩性、识别油气的重要技术。它是通过建立储层含流体性质与AVO的关系，应用AVO的属性参数来对储层的含流体性质进行检测。在实际应用中，就是利用地震反射的CDP道集资料，分析储层界面上的反射波振幅随炮检距的变化规律，或通过计算反射波振幅随其入射角q的变化参数，估算界面上的AVO属性参数（AVO截距P和AVO斜率G）、泊松比和流体因子等，进一步推断储层的岩性和含油气性质。AVO技术是基于Zoeppritz方程及简化式，当入射角较小（q30）时，纵波反射系数近似与入射角正弦值的平方成线性关系，Shuey近似式为：R()=P+Gsin2 （1）式中：R：反射系数，q：入射角AVO正演模型分析正演模型研究是采用AVO方法进行烃类检测的基础。本次选择建34井在合成地震记录层位标定的基础上，研究含气砂岩顶部的地震反射振幅随偏移距的变化关系和各种AVO属性参数的特征，以及含气砂岩与非含气砂岩在各项特征上的差异和变化。含气砂岩AVO属性特征的确定可以指导利用地震道集的AVO反演结果进行可靠的含气砂岩分布预测。1合成地震记录在AVO正演模型研究中，合成地震记录的作用是通过不同相位子波所做的合成地震记录与邻井实际地震记录的对比，确定所要分析的地震道集的相位角，并以此为基础在进行AVO反演前，对地震道集资料进行相位转化。因为AVO反演要保证地震反射振幅极性与地层实际反射系数的极性一致，这样才能使AVO的属性参数真正具有地质意义，如：P+G视为泊松比的参数对待，P-G视为横波速度的参数对待。层位标定的另一个目的是为AVO正演模拟作准备，因为在射线追踪时，必须有准确的时深关系进行约束。图1为建34井合成地震记录，建34井测井解释出五个比较好的气层，（见表1），表中由于井段840-847.4米和井段851-868米之间间距只有3.6米，在AVO模型中，将其看作为一薄互层。根据图1我们确定了气层顶部对应的反射是波峰,另外根据合成记录的时深关系我们还得到了气顶对应的反射时间。 图1 建34井合成地震记录 表1 建34井气层统计表层位井段厚度（米）顶部反射T0(ms）解释结论珍珠冲段gas1t765.5-767.52545气层gas2t804-8084565气层香六段Gas3t840-847.4851-8687.417583气层Gas4t1111.2-11208.8709气层2储层砂岩分类随着AVO技术的提出和应用，国内外专家对此进行了大量研究。Rutherford 和Williams (1989)提出的含气砂岩的分类具有重要意义。随后，Castagna 和Swan (1997) 在此基础上对含气砂岩的分类又进行了深入的研究，提出了第四类含气砂岩。他们分类的主要依据是砂岩顶部反射系数的符号和大小。Castagna （1997）的含气砂岩的分类如图2所示。 图2 Castagna的含气砂岩分类图（1997） 图3 建34井振幅随偏移距变化图在合成地震记录层位标定的基础上，我们对建34井做了AVO正演模拟，模拟结果表明：在正常反射情况下，由于衰减和频散作用，随着偏移距的加大，非含气地层的反射振幅是不变化和逐渐减小的；但在含气地层顶部的反射振幅是随偏移距的增大而减小，这些特征在振幅随偏移距变化图（图4）上看得更加清楚。由于第一层气太薄因而它所表现出的曲线与其它3层明显的不同，第2、3、4层气都表现出振幅随偏移距的增大而减小的特征。根据上述分析，我们得出结论：建南构造浅层含气砂岩的基本判别标志是AVO截距P为正、AVO斜率G为负，P+G（视泊松比）为负。该地区含气砂岩属第类AVO异常。AVO反演以前述AVO正演模型所表现的含气砂岩AVO异常响应特征为指导，AVO反演选择了过建34井的87-199测线的地震CDP道集资料，建34井位于87-199测线CDP434上。图4为87-199测线角道集剖面, H1和H2为解释的两层气，从图中可以看出，两层气层顶面对应的地震反射均为波峰，且反射振幅随遍移距的增大而减小，另外H1和H2是与实际的第一、第三层气相对应的。图4 87-199测线角道集剖面图5为87-199测线截距（P）/斜率（G）叠合显示剖面，图中：截距（P）用波形显示，斜率（G）用彩色显示（红、黄色表示负异常，从黄色向红色过渡负异常加强；绿、蓝色表示正异常，从绿色向蓝色过渡正异常加强），H1和H2为解释的气层，可以看到波峰与黄色同时叠和较好，说明气层所表现的特征是正的截距和负的斜率。图6为87-199测线截距/泊松比叠合显示剖面，图中：截距（P）用波形显示，泊松比用彩色显示（绿、橙色表示负异常，从绿色向橙色过渡负异常加强；蓝、黄色表示正异常，从蓝色向黄色过渡正异常加强），H1和H2为解释的气层，同样可以看到波峰与绿色同时叠和较好，说明气层所表现的特征是正的截距和负的泊松比。两张属性叠和剖面（图6、7）上气层的分布略有差异，相比较截距/泊松比叠合图（图7）上气层的异常特征要更加明显，因此利用气层在这些典型剖面上的异常特征通过在全区解释层位，我们可以直观地、准确地找出有利的含气区，同时也证明了：AVO技术对本地区含气层的检测是成功的。图5 （P）/斜率（G）叠合显示剖面 图6 截距/泊松比叠合显示剖面结论和建议通过上面的分析可以得出以下2点结论：根据模型研究与分析，该区浅层含气砂岩可划归为第类含气砂岩，特征较为明显，且AVO反演含气储层的异常属性表现出与AVO正演模型的异常属性特征完全相似。砂岩储层与非储层差异明显，表明在该地区适合使用AVO技术来预测岩性和流体类型。我们认为有必要对该区的井针对浅层进行重新测井以及开展针对AVO的大偏移距野外采集或是对老资料进行专门的AVO特殊处理；同时认为要将AVO技术有效地应用到生产中，必须做好三项工作：一是正演分析，通过正演分析确定储层各种情况的AVO特征，找出区分油气性的最佳参数；二是资料处理，提高