渤南洼陷泥页岩储层描述技术探索.doc

1、渤南洼陷泥页岩储层描述技术探索摘 要：近年来北美地区页岩气勘探获得的巨大成功表明，泥页岩油气藏勘探规模、潜力巨大。而中国页岩气的勘探还处于起步阶段，特别是对于陆相地层的泥页岩油气地球物理技术还处于探索阶段。本文在调研国内外泥页岩油气研究成果的基础上，通过渤南洼陷泥页岩的地质特征、地震反射特征，特别是各种岩性弹性参数特征分析研究，充分运用叠前丰富的信息，进行地球物理技术探索，泥页岩储层预测研究取得初步进展 关键词：渤南洼陷 泥页岩 AVO 概率体 一、地质概况 济阳坳陷古近系湖相泥页岩十分发育，页岩油气资源丰富，是重要的后备储量阵地，截止 2011 年底，济阳坳陷 320 余口探井在泥页岩中见油

2、气显示，其中 30 余口井获工业油气流。各凹陷、多层系均见工业性油气流，沾化最多，以油为主。渤南洼陷是胜利探区泥页岩勘探效果最好的区块之一，沙三下油页岩厚度大，解释油层井 40 口、工业油流井 5 口，主要集中于罗家地区，显示渤南洼陷泥页岩油气勘探巨大。 二、渤南洼陷泥页岩储层预测技术 1.AVO 描述技术 1.1 AVO 技术原理 AVO 技术是利用反射系数随入射角变化的原理，根据地震波动力学中反射和透射的相关理论，反射系数（或振幅）随入射角的变化与分界面两侧介质的地质参数有关。这一事实包含两层意思：一是不同的岩性参数组合，反射系数随入射角变化的特性不同，为 AVO 正演方法；二是反射系数随

3、入射角变化本身隐含了岩性参数的信息，利用 AVO 关系可以反演岩石的密度、纵波速度和横波速度，为 AVO 反演方法。 1.2 渤南洼陷岩性组合特征 AVO 技术的运用，必须形成有效的反射界面，有效的反射界面是有效的波阻抗差引起的，从本区的声波曲线来看，沙三段泥岩裂缝段声波曲线基本表现为声波时差值的高值，沙三段泥岩裂缝的层速度一般在 2800-3700m/s 之间，围岩层速度一般在 3400-4100m/s 之间，岩相不同，速度各异，不同的岩相组合在有不同地震反射特征。 1.2.1 油页岩油泥岩互层，这种组合类型以 L68 井位典型，顶部围岩是灰钙质泥岩，底部围岩是油页岩、灰钙质泥岩。储层段岩性

4、为油泥岩、油页岩、灰钙质泥岩互层，各种曲线变化幅度较小，但声波曲线仍呈高值锯齿状，其速度仍明显低于围岩速度。此类岩性组合裂缝发育段在地震上表现为中-弱振幅、连续性差-中等。 1.2.2 灰质油泥岩、灰钙质泥岩夹油页岩，这种类型的岩性组合以L67 井 XYSh9 井为典型，顶部围岩是油泥岩、灰钙质泥岩，底部围岩为灰钙质泥岩、膏盐，围岩速度 32005000m/s，围岩以厚层灰钙质泥岩为主，主要发育在近洼陷内。测井曲线变化幅度较低，由于受灰钙质成分影响，裂缝段的速度与围岩速度差异较小。裂缝发育段为弱反射、连续性差。 1.2.3 灰质油泥岩与泥岩互层，这种岩性组合以 Y182 井为代表，顶底部围岩速

5、度 36003800m/s，储层速度 3400m/s 左右，地震特征表现为波谷反射，振幅强度中等，连续性中等。 1.2.4 灰质泥岩、泥岩夹薄砂条，这种组合以 BSh8 井为代表，顶底部围岩约为 4500m/s，裂缝储层段速度 4700m/s 左右，储层速度大于围岩速度，在地震上表现为中-弱反射，连续性差-中等。 1.3 AVO 技术及效果分析 理论上来说，以上 4 类岩性两两组合，方式有十几种，从有横波资料的井来看，目前只找到上部油页岩下部是灰质有泥岩，这种组合以 L69和 L681 为代表，Y176 没有明显的岩性指示界面。重点分析这种岩性组合的 avo 响应特征。 通过对 L69 井和

6、L681 井正演，发现上层油页岩和下层灰质泥岩的这种岩性组合的反射都具有这样的反射的特征：AVO 随偏移距的增大而减小。通过和实际的地震资料的对比分析，实际道集资料上也有这种 avo 特征，总体来说，能反映这种特征，但是存在一定的动校正误差，和信噪比的问题，为了克服这两点问题，设计了下面的技术路线：1、先对道集数据做分偏移距叠加，得到部分叠加数据，这个主要是为了适当提高信噪比；2、根据解释层位，上下 10ms 开小时窗，提起均方根振幅，克服动校正误差；3、对均方根振幅做交汇，可以分为 3 个区域：没有 avo 现象的、振幅随偏移距增大而增大的区域和振幅随偏移距增大而减小的区域。振幅随偏移距增大

7、而减小的区域是油页岩和灰质泥岩的反射区域。通过该方法预测油页岩和灰质泥岩岩性组合发育期，与实钻井对比，符合率大于 70%。 2.概率体描述技术 2.1 概率体描述的意义 对于渤南洼陷的泥页岩储层，岩性复杂，各种岩性的的弹性参数之间差别较小，重叠部分较大，因此弹性参数难以描述。叠前反演得到的是一系列的弹性参数，如果不能把这些弹性参数转化为带有岩性或者流体的信息，那么我们的反演是无意义的。 但是不同的岩性的弹性参数不会完全一样，根据经典的岩石物理模型及弹性参数方程，例如 VRH 模型及 gassman 方程，一种岩性他产生裂缝并含有流体，有裂缝和无裂缝，他们的弹性参数一定不会完全一样。弹性参数交汇

8、分析难以有效区分岩性，那是因为，同一种岩性，他们的弹性参数并不是一个固定的值，而是存在一个分布区间，通过统计证明，每种岩性弹性参数一般符合正太分布，每一个弹性参数，都可以通过统计分析的方法，把他的概率密度函数（pdf）求出来。可以预见他们的pdf 肯定不会完全重叠。不同的岩性，他们的某一个弹性参数在同一个分布范围内，他们的概率肯定不相同。这个概率上的不同，为用弹性参数来描述岩性提供了依据。 2.2 技术流程 2.2.1 把岩性归类，渤南洼陷 ES3 泥页岩层段，岩性有十几种，岩性太多，不利于建立 pdf 函数，因此必须把这些岩石进行归类，在归类中把握两个原则：一是考虑感兴趣的岩性；二是考虑到弹

9、性参数要有一定的差别。最终把岩性划分为 4 类：第一类非储层，包括泥岩、油页岩、油泥岩；第二类储层类，包括有裂缝的岩性、含油砂岩；第三类潜在的储层，包括灰质泥岩、泥质灰岩、灰岩、灰质砂等这些含有脆性矿物的岩性；第四类泥膏岩。 2.2.2 弹性参数交汇，创建各种岩性的弹性参数概率密度函数，并对函数做适当的编辑。 2.2.3 叠前叠后联合反演，获得弹性参数数据体 2.2.4 运用贝叶斯推论结合 pdf 函数，将弹性参数数据体转化为各种岩性的概率体并结合实钻井及地质分析，进一步解释岩性概率体。 2.3 效果分析 概率体反应的只是某种岩性可能性的大小，而且这种岩性又是经过归类的，所以概率体的解释需结合

10、钻井和地质分析。L681 井处，在裂缝概率体上，12s 有一个概率较高的异常区，解释为粉砂岩含油块；13s 解释为灰质油页岩与灰质泥岩互层。 三、结论 通过分析渤南洼陷泥页岩层段岩性组合及岩石物理特征，探索性运用 avo 技术和概率体描述技术（FFP）在渤南洼陷泥页岩储层描述中的作用，预测结果与大部分井相符。 参考文献 1苏朝光，刘传虎，高秋菊. 泥岩裂缝储层特征参数提取及反演技术的应用J.石油物探 2002，41（3） ，339342 2镇晶晶，刘洋.裂缝介质岩石物理模型研究综述J地球物理学报.2011，26（5）：1708-1716 3邓美寅，梁超.渤南洼陷沙三亚段泥页岩储层空间研究：以罗 69井为例J.地学前缘 2012，1，173-180