一种过渡层段砂岩展布的预测方法

摘要

本发明涉及一种过渡层段砂岩展布的预测方法，属于石油勘探开发技术领域。本发明够在深入认识过渡层段砂岩地质沉积规律的基础上，通过古地貌恢复和古倾角，刻画有利于过渡层段砂岩发育的地形(有利地形)；在明确过渡层段砂岩及上下围岩的波阻抗曲线的形态结构特征的基础上，利用过渡层段砂岩的波阻抗模型进行正演模拟研究，明确过渡层段砂岩的地震响应特征；根据地震响应特征解释地震层位并提取地震振幅属性图，再结合正演结果、有利地形、已钻井砂岩信息进行综合分析，能够比较合理地解释出过渡层段砂岩的发育区域，提高了过渡层段砂岩展布预测的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种过渡层段砂岩展布的预测方法，属于石油勘探开发技术领域。

背景技术

过渡层段特征的砂岩的波阻抗曲线趋势具有自上而下逐渐变化(增大或减小)特征，上方围岩的波阻抗值与砂岩顶部的波阻抗值基本相当，下方围岩的波阻抗值与砂岩底部的波阻抗值基本相当，因此砂岩层段的波阻抗曲线形态具有斜坡状的过渡层段特征。目前研究砂岩的岩石地球物理响应特征时，通常把砂岩层段简化为均质的低波阻抗砂岩或者高波阻抗砂岩，利用钻井资料，应用地震属性、地震正演、储层反演等常规方法来预测砂岩展布。但是在实际应用中发现，这种常规方法在研究过渡层段砂岩展布的过程中存在着精度不足、多解性强的问题，无法准确预测出过渡层段砂岩展布情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种过渡层段砂岩展布的预测方法，以解决目前常规砂岩展布预测方法对过渡层段砂岩展布预测存在的精度低的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种过渡层段砂岩展布的预测方法，该预测方法包括以下步骤：

1)获取目标工区的地震资料、钻井资料、测井资料，根据目标工区的沉积相判断目标工区是否存在过渡层段砂岩；

2)若存在，则恢复目标工区的古地貌，并根据古地貌高程计算古倾角，利用古地貌和古倾角确定冲积扇砂岩发育的有利地形：古倾角较大的区域或者古地貌高程较小且古倾角较小的区域；

3)根据钻井资料，明确过渡层段砂岩及上下围岩的波阻抗曲线特征；

4)根据过渡层段砂岩的波阻抗进行正演模拟，确定过渡层段砂岩的地震响应特征；

5)根据过渡层段砂岩的地震响应特征对地震资料开展层位解释，确定沿层的地震振幅属性平面分布；

6)根据步骤2)确定的有利地形、步骤5)确定的沿层地震振幅属性平面分布和钻井资料确定过渡层段砂岩的发育区。

本发明够在深入认识过渡层段砂岩地质沉积规律的基础上，通过古地貌恢复和古倾角，刻画有利于过渡层段砂岩发育的地形(有利地形)；在明确过渡层段砂岩及上下围岩的波阻抗曲线的形态结构特征的基础上，利用过渡层段砂岩的波阻抗模型进行正演模拟研究，明确过渡层段砂岩的地震响应特征；根据地震响应特征解释地震层位并提取地震振幅属性图，再结合正演结论、有利地形、已钻井砂岩信息进行综合分析，能够比较合理地解释出过渡层段砂岩的发育区域。

进一步地，为了更准确地确定出过渡层段砂岩展布情况，所述步骤6)中的过渡层段砂岩发育区指的是冲积扇砂岩发育的有利地形、地震振幅较低且井在目标层段钻遇有砂岩的区域。

进一步地，所述步骤3)中过渡层段砂岩的波阻抗曲线形态具有承上启下的斜坡形态特征。

进一步地，为了准确获取过渡层段砂岩的地震响应特征，所述步骤4)中选用波阻抗曲线呈斜坡状变化的过渡层段砂岩的楔形波阻抗模型进行正演模拟。

进一步地，过渡层段砂岩的地震响应特征为：发育过渡层段砂岩时，地震振幅较弱；不发育过渡层段砂岩时，地震振幅较强。

进一步地，为了准确获取古地貌，所述步骤2)中的古地貌采用对地震资料进行层拉平的方法得到。

附图说明

图1是本发明实施例中目标层段沉积相平面图；

图2-a是本发明实施例中B6井测井资料示意图；

图2-b是本发明实施例中A5井测井资料示意图；

图3是本发明实施例中目标工区的古地貌三维立体图；

图4是本发明实施例中目标工区的古倾角属性平面图；

图5-a是本发明实施例中过渡层段砂岩的波阻抗模型示意图；

图5-b是本发明实施例中采用波阻抗模型正演模拟得到的正演剖面图；

图6是本发明实施例中地震资料层位追踪结果示意图；

图7是本发明实施例中沿层地震振幅属性平面图；

图8是本发明实施例中过渡层段砂岩发育区平面图；

图9是本发明过渡层段砂岩展布的预测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明通过沉积相研究，明确研究区发育有过渡层段的砂岩；应用古地貌恢复和古倾角属性技术，刻画有利于过渡层段砂岩发育的地形；通过已钻井分析，明确过渡层段砂岩的波阻抗曲线特征，发育这种砂岩则波阻抗曲线趋势呈斜坡状，反之波阻抗曲线形态呈台阶状；建立波阻抗曲线呈斜坡状变化的过渡层段砂岩的楔形波阻抗模型并进行正演模拟，明确此类砂岩的地震响应特征；解释地震层位并提取地震振幅属性平面图，并结合正演结论、有利地形、已钻井信息进行综合分析，解释出过渡层段砂岩发育区。该方法的实现流程如图9所示，下面以某一具体的目标工区为例对本发明的具体实现过程进行详细说明。

本实施例中的目标工区为三维地震资料覆盖区，已钻有A1-A7、B1-B12、C1-C8等共27口井(井的分布如附图1所示)，其中A1-A7等7口井在目标层段钻遇砂岩，其余井在目标层段未钻遇砂岩。

1.根据目标工区的沉积相，明确目标工区发育有过渡层段的砂岩。

由于不整合上下沉积环境差异大，容易形成岩性差异明显的地层，因此在形成地层不整合的情况下容易发育过渡层段砂岩。对本实施例而言，根据对目标工区开展的重矿物成分、岩心、测井研究，发现目标工区的沉积物源方向为自北向南，发育有冲积扇沉积体系，该区的基底为厚层的致密凝灰岩地层，基底上方的某些局部区域发育有冲积扇沉积，冲积扇底部为含有较多凝灰质砾石的砂砾岩，冲积扇的泥质含量自下而上整体具有增加的趋势，冲积扇上方发育有厚层的泥岩地层，因此，该区的冲积扇砂岩位于过渡层段内，属于过渡层段的砂岩。

2.利用古地貌恢复和古倾角属性，确定有利于过渡层段砂岩发育的地形。

倾角，指的是在垂直于地质界面走向的横剖面上所测定的此界面与水平参考面之间的夹角，这个倾角又称“真倾角”。古倾角指的是古高程面的倾角，具体计算方法为：对于古高程面上的某一点，首先根据等高线的方向确定地层走向，然后沿着垂直于地层走向的方向，计算纵向高程随横向距离而变化的导数，此导数是高程面倾角的正切值，根据正切值，即可求得高程面的倾角。

对于本实施例，采用层拉平的方法得到的古地貌三维立体图，如图3所示，根据古地貌高程计算得到古倾角属性的平面分布，如图4所示；综合两张图件进行综合分析，发现该区存在一个北高南低的大型沟谷区，沟谷内古地势较低、古倾角较小(较为平坦)的区域为沟谷中心区(附图3、附图4中的白色虚线所夹的区域)，沟谷中心区内地势最低的区域位于沟谷西南部；沟谷中心区向东西两侧方向存在两个古地势抬高、古倾角较大(地形较陡)的过渡区域，为两侧的沟谷侧缘区(附图3、附图4中白色虚线与白色实线所夹的狭长区域)，其中西侧缘区相对较陡，东侧缘区相对较缓；沟谷外侧为古地形的相对平坦区。从冲积扇发育的沉积规律方面，分析该井区冲积扇砂岩发育的有利地形为：沟谷西侧缘区附近古地形较陡，容易受到重力搬运堆积作用而发育冲积扇沉积；沟谷中心区的偏西南区域由于地势低洼且地形转为宽缓，更有利于沉积物的汇聚而发育冲积扇沉积。

3.根据钻井资料，明确过渡层段砂岩及上下围岩的波阻抗曲线特征。

如图2-a和图2-b所示，本实施例选取A5、B6两口典型井进行对比分析，图中虚线矩形框内为目标地层所在的深度段，A5井在目标层段发育冲积扇砂岩，B6井在目标层段不发育冲积扇砂岩(为泥岩层)；两口井对比可知，A5井的冲积扇砂岩段的波阻抗曲线趋势具有自上而下逐渐增大的趋势，上方泥岩围岩的波阻抗值与冲积扇顶部的波阻抗值基本相当，下方致密凝灰岩围岩的波阻抗值与冲积扇底部的波阻抗值基本相当，因此冲积扇砂岩层段的波阻抗曲线趋势形态具有承上启下的过渡层段(斜坡形态)特征；B6井在目标层段不发育冲积扇砂岩，上方的低波阻抗泥岩地层直接与下方的高波阻抗致密凝灰岩地层接触，波阻抗曲线在目标层段附近表现为近似于台阶状的形态特征。

4.根据过渡层段砂岩的波阻抗进行正演模拟，确定过渡层段砂岩的地震响应特征。

通过正演模拟，可以明确过渡层段砂岩的变化所能造成地震振幅变化的位置，该位置对应一个地震波形同相轴；可以沿着该波形同相轴，在不同方向的地震剖面上进行连线闭合解释，所有剖面解释完成后，能够得到一个地震层位面。

本实施例利用波阻抗曲线呈斜坡状变化的过渡层段砂岩对应的楔形波阻抗模型进行正演模拟，所采用波阻抗模型如图5-a所示，得到过渡层段砂岩的地震响应特征，本实施例中正演模拟得到的地震响应如图5-b所示，从中可以看出当过渡层段不发育冲积扇砂岩或者冲积扇砂岩较薄时，白色虚线所示同相轴的地震波峰的振幅较强；当过渡层段发育较厚的冲积扇砂岩时，白色虚线所示同相轴的地震波峰的振幅较弱，因此这种过渡层段砂岩具有弱振幅的地震响应特征。

5.利用过渡层段砂岩的地震响应特征确定地震振幅属性平面分布。

根据过渡层段砂岩的地震响应特征对地震资料开展层位解释，解释结果如图6所示，提取沿层的地震振幅属性平面图，如图7所示。

6.根据地震振幅属性平面图、正演结论、有利地形、已钻井砂岩信息进行综合分析，解释出过渡层段砂岩发育区。

根据“发育过渡层段砂岩时，地震振幅较弱；不发育过渡层段砂岩时，地震振幅较强”的正演结论，以及地震振幅属性分布、有利地形和已钻井砂岩信息，明确过渡层段砂岩发育区。对本实施例而言，在已钻井中，C1-C8的8口井在目的层段均为泥岩，它们的井旁地震振幅很强，且均位于沟谷之外；A1-A7的7口井均在目标地层发育有较厚的冲积扇砂岩，它们的井旁地震振幅多为弱值特征，并且集中分布于沟谷西侧较陡地形区、沟谷中心低洼地形区等有利于冲积扇砂岩发育的地形区；B1-B12的12口井在目标地层基本为泥岩，个别井有少量薄砂岩，它们多数井的井旁地震振幅较强，且多数井不具备冲积扇砂岩发育的有利地形，可以根据这两点对这类井进行判别。通过以上井震综合分析，可以较合理地解释出冲积扇砂岩的发育区，如图8中黑色虚线圈出的区域，该区域指示了冲积扇砂岩发育的整体范围，范围内还存在着一些局部的振幅强弱变化，反映出冲积扇砂岩具有一定程度的非均质分布特征。