河包场须家河组二段致密砂岩有效储层预测

王长城，赵家琳

(1.成都理工大学，四川 成都 610059;2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学，四川 成都 610059)

引 言

在美国和加拿大等石油强国增长最快的供气源是非常规天然气(致密砂岩气、页岩气、煤层气)，其中致密砂岩气的勘探开发技术最为成熟，而且取得了巨大的成效。自1990年以来，美国致密砂岩气产量快速增长，2008年产量达到了1 757×108m3，占美国天然气总产量的30.2%，在非常规气中占到了近63%。早在1997年，Rogner对中国的致密砂岩气进行了评估，约为11×1012～14×1012m3［1］。近年来，随着石油天然气的不断勘探和开发，致密砂岩油气藏在寻找油气过程中的地位也显得愈发重要。国内外针对致密砂岩的储层预测的重要技术手段是地震储层预测，研究方法包括叠前反演、叠前地震信息识别、叠后地震综合预测及属性分析等。这些方法在致密砂岩岩性分布研究和致密砂岩油气藏类型研究上取得了一定的成果，是目前研究致密砂岩油气藏的重要手段，但是对有效储层的预测仍存在诸多难点。

1 研究区概况

河包场研究区位于川东南中隆高陡构造区与川中古隆平缓构造区的川中—川南过渡带，具有区域构造稳定、沉积盖层受区域构造应力作用弱及断裂不发育等特点［2］。大体走向由西南向北东呈缓褶单斜，构造发育完整，平缓，无大背斜圈闭。东部为川东古斜中隆高陡断褶带，南西与界市场构造相邻，南接螺观山构造，北为大足—安岳向斜，东为西山构造［3］。须家河组主要发育逆断层，在工区的东北部表现为缓坡形态，在工区的东南部因受川东南中隆高陡构造的影响，南部断层发育，地腹断层多为倾轴逆断层分布在鼻褶的翼部。断层总体表现为纵向上断穿、断距小、层位少、平面延伸长度不长。Ⅰ区内须家河组为三角洲—湖泊相沉积环境，储层以河口坝砂体、分流河道为主，地层为一套砂、泥岩互层，岩石类型以细粒、中粒长石石英砂岩和中粒、粗粒石英砂岩及少量岩屑石英砂岩为主［4－8］。

2 储层对比

四川盆地上三叠统至古近系总厚度达8 km，98%以上是碎屑岩，碳酸盐岩和硫酸盐岩不足2%，须家河组二段(以下简称须二段)为主要产气层之一。对河包场区块须家河组二段储层分别进行了东—西向、北东—南西向连井对比。结果表明:河包场地区须二段储层多发育在上部，单层厚度大，有效储层在10～40 m之间，平均为15.7 m，储层有效孔隙度最大为13.5%，最小为7.9%，平均孔隙度高达9.75%，连通性相对较好，储层厚度相对较大，孔隙性相对好。根据前人对研究区3366个砂岩样品分析数据统计，砂岩具低孔、特低渗物性特点，且储层非均质性较强。

3 储层地震响应特征

3.1 Ⅰ类储层地震响应及储层替换实验

川中—川南过渡带的须家河组整体为一套砂泥岩互层，须一段、须三段以泥岩为主夹砂岩，须二段、须四段以砂岩为主夹泥岩，须家河组大套砂岩中的高孔段即为储层。由图1可知，M井在须二段顶部40 m左右有油气显示。经试油证实，在1 756～1 768 m段产气6.38×104m3/d。从测井响应特征来看，该段声波时差曲线表现为明显的跳跃波动，测井解释分为三层，上部和下部时差增大明显，均值分别为244.55、255.58 μs/m，自然伽马在须一段、须三段呈锯齿状，须二段表现为低值箱型，明显低于上下砂泥岩层，均值为38.836 API。在M井的过井剖面上可以清晰地看到，同相轴出现了明显的下拉现象，并具有振幅强、频率低的特点(图2)。

图1 M井测井响应特征

图2 过M井地震剖面

图3 M井储层替换实验

为了进一步研究储层剖面特征，以井旁测井响应为依据，采用储层替换的手段来分析须二段储层地震反射的形成机制。图3a为M井原始合成记录，显示储层具有底部振幅强，内部频率低近空白反射的特征，在须二段上部发育2套厚储层，累计厚度达33.75 m，平均孔隙度13.7%。图3b为将储层替换成孔隙度为8%后的合成记录，显示2个波峰反射，视频率增大，储层底部振幅减弱，在过井剖面上波峰与剖面右边储层不发育区相似。储层替换结果表明，在含气储层发育的情况下，须二段会出现底部中强振幅，内部频率低的特征。

须二段储层呈低速特征，与下部致密砂岩形成较强波阻抗差，所以在底部形成强反射，将储层替换为孔隙度为8%的非储层后，速度增大，与下部致密砂岩阻抗差变小，根据褶积模型及合成记录的形成原理，其底部振幅会减弱。

3.2 Ⅱ类储层地震响应及储层替换实验

由图4可知，N井在须二段顶部20 m左右有油气显示，经试油证实，在1 770～1 790 m段产气3.65×104m3/d。从测井响应特征来看，储层段声波时差增大明显，均值为231.92 μs/m，须二段自然伽马值低于须一段、须三段，均值为 90.835 API。N井的过井剖面表现为视频率高，内部同相轴较连续，呈平行或亚平行结构，储层发育部位振幅增强。

图4 N测井响应特征

同样以储层测井响应分析为依据，利用储层替换与正演模型的方法来共同分析。N井储层替换实验曲线显示，须二段上部低速储层发育，与下部高速泥岩速度差大，振幅较强;将储层孔隙度替换为8%的储层后，速度增大，储层与泥岩速度差减小，波峰反射还是存在，但振幅明显减弱。由此推论:储层是否发育就是导致须二段中部连续同相轴强—弱变振幅的原因。

4 储层平面分布特征

根据建立的Ⅰ、Ⅱ类储层地震响应模式，对整个三维区进行5×5测线的追踪解释，刻画了Ⅰ、Ⅱ类储层的平面分布范围，并将其与须二顶面构造图叠合。须二段顶面构造形态由工区西南角往北东方向倾伏，在B16井附近轴线变为北北东向，北东侧为构造埋深最大区域，深度大于1 600 m，沿南西方向逐渐抬升，构造起伏达到360 m，大断层不发育。I类储层主要发育在构造高点周缘的斜坡部位，Ⅱ类储层主要分布在较低的构造斜坡部位(图5)。

5 结论

(1)须二段储层孔隙性、连通性较好，储层单层厚度较大，可以形成连片的孔隙型储层，主要储层发育在上部。

(2)须二段储层有2种典型的地震响应特征。一类为低频率、强振幅、同相轴下拉的特征;另一类为视频率高、平行—亚平行反射，须二上段内部为连续反射中振幅相对较强特征。

(3)Ⅰ类储层主要发育在构造高点周缘的斜坡部位，Ⅱ类储层主要分布在较低的构造斜坡部位。该研究结果对河包场地区须二段致密砂岩的进一步勘探开发有一定的参考价值。

图5 河包场须二段有效储层预测示意图

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