2021-4-9 | 石油技术论文
A-1-1井地球物理特征分析
A-1-1井的主要目的层为SB21～SB23.8Ma，如图1所示，在地震上表现为典型的亮点特征，含气地层比围岩表现出更强的反射强度。而从钻井上（图2）可以看出在SB21～SB23.8Ma主要存在三套含气砂岩，总体上均表现为低速、低密度。同时也可以看出在下部两套含气砂岩中存在高速的薄层沉积，厚度为2～5m，根据伽马、电阻率以及声波曲线的响应，将高速的薄层解释为含钙质砂岩。
结合地震和钻井数据可以说明目的层的强振幅可能由以下两点原因产生：含气砂岩和钙质砂岩。二者的存在都使得储层砂岩与上下围岩产生很大的纵波阻抗差那么含气砂岩和钙质砂岩对该目的层的强振幅反射分别有怎样的影响？下面将通过二维正演来说明二者的区别。首先根据钻井数据可以看出三套含气砂岩分别在13m、20m、29m厚度上其下部两套含气砂岩中为发育薄层的钙质砂岩。结合含气层上下围岩（泥岩）的厚度建立四个正演模型（图3）：第一个模型的含气砂岩中不含钙质砂岩薄层；第二个模型中根据钻井资料在含气砂岩中添加三层钙质砂岩薄层；第三个模型中在下部含气砂岩中添加厚层的钙质砂岩；第四个模型中分别在两套含气砂岩中添加多层的薄层钙质砂岩。模型中各地层的密度和纵波速度分别来自测井数据相应地层的密度和声波曲线（图3）。
A地区的三维地震资料主频为30Hz左右因此正演子波使用30Hz的雷克子波。图3为四个模型的正演结果通过比较前两个模型的正演结果可以看出两个模型都产生的两条很强的最大相位反射同相轴虽然第二个模型含有薄层的钙质砂岩高速层但其正演结果与第一个模型基本一致说明薄层的钙质砂岩高速度对该目的层的强振幅影响不大可以认为目的层的强振幅特征（亮点特征）完全是含气砂岩与围岩的纵波阻抗差产生的；第三个模型的正演结果在厚层的钙质砂岩顶底界面分别产生很强的最大相位反射同相轴和最小相位反射同相轴其反射强度比前两个模型的正演结果更强而且在第二套含气砂岩的底界面也产生了一条最大相位反射同相轴其反射强度也比前两个模型的正演结果要强很多；第四个模型在两套含气砂岩的顶底界面共产生了三条最大相位反射同相轴其反射强度总体上要比前两个模型的正演结果要弱一些。
通过正演模型及其结果的分析可以得出以下结论：①A-1-1井目的层的“亮点”特征是由于含气砂岩与其上下围岩（泥岩）的纵波阻抗差较大引起的含气砂岩中偶尔夹杂的薄层钙质砂岩高速层对“亮点”特征贡献度很小；②当含气砂岩中含有厚层的钙质砂岩高速层时由于钙质砂岩与其围岩（泥岩或者含气砂岩）的纵波阻抗差更大所以在钙质砂岩的顶底界面会产生更强的反射在地震剖面上其振幅强度要比A-1-1井目的层的振幅强度要大得多；③如果含气砂岩中频繁夹杂薄层的钙质砂岩高速层虽然岩性界面上下的纵波阻抗差同样很大但由于含气砂岩与钙质砂岩频繁互层导致反射强度总体上要比前两个模型的正演结果弱一些在实际地震剖面上可能不会产生“亮点”特征。
三口井含气段岩石物理分析
A-1-1井含气段岩石物理分析：从A-1-1井的岩性柱状图（图2）可以看出A-1-1井的目的层主要包含泥岩、含气砂岩和钙质砂岩三种岩性从地球物理特征分析可以知道钙质砂岩对含气砂岩的地球物理响应特征影响很小因此只针对含气砂岩及其围岩（泥岩）进行岩石物理分析。这部分岩石物理分析主要统计含气砂岩与其围岩（泥岩）之间的纵波阻抗差所以在统计纵波阻抗时要针对每一套含气砂岩的围岩分别进行统计（表1）以突出含气砂岩与其围岩（泥岩）的波阻抗差异。同样B-1-1井和C-1-1井也采取类似的方法进行分析。
B-1-1井含气段岩石物理分析：B-1-1井在目的层SB21Ma主要钻遇了三层含气砂岩每一层都比较薄因此将所有含气砂岩作为一套含气砂岩进行岩石物理统计（图5）。含气砂岩顶深为2920m底深为2962m其中每一层含气砂岩的厚度从2～9m不等。含气砂岩的围岩主要是泥岩因此只对含气砂岩和泥岩进行岩石物理统计。选取B-1-1井2908～2990m进行岩石物理统计。B-1-1井含气砂岩的密度主要分布在2.19～2.33g/cm3之间纵波速度主要分布在2700～3000m/s之间纵波阻抗主要分布在6100～6500（g•cm-3•m•s）之间；泥岩的密度主要分布在2.33～2.46g/cm3之间纵波速度主要分布在2600～2900m/s之间纵波阻抗主要分布在6300～7100（g•cm-3•m•s）之间。
C-1-1井含气段岩石物理分析：从C-1-1井的岩性柱状图（图6）可以看出C-1-1井目的层主要发育三套含气砂岩其中第一套含气砂岩由两层很薄的沙层组成厚度分别为7m、4.5m。含气砂岩的围岩同样为泥岩因此该井同样分成三套含气砂岩进行统计（表2）。
三口井亮点特征差异原因分析
A-1-1井在具有明显亮点特征的目的层获得了重大油气突破而B-1-1井和C-1-1井虽然同样具有亮点特征却只在目的层钻遇含气砂岩没有获得工业气流。通过对比过井地震剖面以及A-1-1井与C-1-1井的两条地震剖面可以发现虽然三口井的目的层同样都具有亮点特征但振幅的强度是有差别的。
将过A-1-1井和B-1-1井的地震剖面用不同色标显示（图7）可以看出A-1-1井目的层的振幅强度要比B-1-1井目的层的振幅强度强很多；同样将过A-1-1井和C-1-1井的地震剖面用不同色标显示（图8）可以看出A-1-1井目的层的振幅强度要比C-1-1井目的层的振幅强度强很多。说明B-1-1井和C-1-1井虽然也具有亮点特征但其振幅强度要比A-1-1井弱一些即“亮点”不都“亮”。
通过对A-1-1井、B-1-1井以及C-1-1井的含气砂岩及其围岩的岩石物理统计总结出不同井的含气砂岩与围岩的阻抗差（表3）。可以看出A-1-1井目的层含气砂岩与其围岩的纵波阻抗差大致在1000（g•cm-3•m•s）左右；B-1-1井的含气砂岩与围岩的纵波阻抗差只有500（g•cm-3•m•s）；C-1-1井的第二套含气砂岩与其围岩的纵波组阻抗基本一致第一套含气砂岩和第三套含气砂岩与其围岩的纵波组阻抗差较大超过1000（g•cm-3•m•s）但第一套含气砂岩的单层厚度只有7m对振幅贡献不大只有第三套含气砂岩与围岩的阻抗差与A-1-1井类似。
结论
（1）A-1-1井、B-1-1井和C-1-1井目的层虽然都具有“亮点”特征但A-1-1井获得工业气流而B-1-1井和C-1-1井未获工业气流其主要是由于含气砂岩与围岩的纵波阻抗差较小以及含气砂岩层的厚度较薄等原因导致的。（2）应用实际钻井数据设计正演模型及岩石物理分析证明在L凹陷地区可以使用基于岩石物理统计的亮点技术识别含气储层也是识别含气性的重要标志在同类型油气田勘探中有一定借鉴和参考意义。（本文图、表略）