龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩储层叠前地震预测

doi:10.11764/j.issn.1672-1926.2019.04.005

天然气地球科学

龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩储层叠前地震预测

刘玲，沃玉进，孙炜，陈霞，徐美娥，刘力辉

1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；
2.北京诺克斯达石油科技有限公司，北京 100192

收稿日期:2018-12-28 修回日期:2019-04-18 出版日期:2019-07-10
作者简介:刘玲（1984-)，女，云南玉溪人，工程师，博士，主要从事地震沉积、油气储层表征与评价研究.E-mail：liuling6203203@163.com.
基金资助:
国家科技重大专项“中西部重点碎屑岩领域油气富集规律与分布预测”（编号：2016ZX05002-006)；中国石化科技部重点攻关项目“龙门山前侏罗系天然气成藏主控因素与有利区”（编号：P18069-1)联合资助.

Prestack seismic prediction of tight sandstones for Jurassic Shaximiao Formation in front of Longmenshan

Liu Ling，Wo Yu-jin，Sun Wei，Chen Xia，Xu Mei-e，Liu Li-hui

1.Petroleum Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100083，China；
2.Rockstar Petroleum Science and Technology Limited Company，Beijing 100192，China

Received:2018-12-28 Revised:2019-04-18 Online:2019-07-10
About author:Liu Ling (1984-), Female, Engineer, Ph.D, Mainly engaged in seismic deposition, characterization and evaluation of oil and gas reservoirs research. E-mail：liuling6203203@163.com.
Supported by:
Supported by the China National Science and Technology Major Project “Hydrocarbon accumulation and distribution prediction in key clastic rocks in central and western China” (Grant No. 2016ZX05002-006); the Key Projects of the Ministry of Science and Technology of SINOPEC “The main controlling factor and favorable area of Jurassic gas accumulation in Longmen mountain front” (Grant No. P18069-1).

摘要/Abstract

摘要： 龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩横向变化快、非均质性强、孔隙结构复杂，储层与围岩阻抗差异小，岩石物理规律不清，且地震叠前道集资料品质差、测井横波资料匮乏，优质储层预测困难。针对以上问题，通过叠前反褶积、阿尔法滤波、剔除拟合振幅补偿优化处理了叠前CRP道集，采用改进的Xu-White模型预测了横波，并通过贝叶斯稀疏脉冲反演获得了叠前弹性参数VP/VS，预测了砂体边界，最后在砂体边界控制下，利用蒙特卡罗—贝叶斯分类方法反演了孔隙度，预测了致密砂岩有利储层发育区。研究表明：贝叶斯稀疏脉冲反演简化了稀疏脉冲反演过程，求解更稳定，砂岩边界控制下的孔隙度反演排除了泥岩影响，提高了孔隙度预测精度，该技术在龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩有利储层预测中取得了较好的效果，具有一定的推广应用价值。

关键词: 道集优化处理, 横波预测, 叠前弹性参数, 孔隙度反演, 致密砂岩, 沙溪庙组

Abstract: The tight sandstones of Jurassic Shaximiao Formation had the features of rapid lateral changes，strong heterogeneities and complex pore structure in front of Longmenshan.Rock physics characteristics were similar between tight sandstones and mudstones.In addition，the quality of prestack data was poor and the shear wave logging was scarce.This made reservoir prediction difficult.The CRP gather was optimized by a series of corresponding methods，including Decon，Alpha Filter and AMP Compensation.Shear wave was predicted with modified Xu-White model.After that，the prestack parameter of VP/VS was acquired by Bayesian sparse pulse inversion.And sandstone boundary was predicted using VP/VS.Finally，reservoir porosity was calculated by Monte Carlo-Bayesian classification under the control of sandstone boundary，and the effective reservoirs were determined.Research indicated that Bayesian sparse pulse inversion simplified the sparse pulse inversion process and its solution was more stable.Porosity inversion with the control of sandstone boundary avoided the mudstone affect and improved the accuracy of porosity prediction.The new method had achieved excellent results in the effective reservoir prediction of tight sandstone for Jurassic Shaximiao Formation in front of Longmenshan and had significant implications for late exploration.

Key words: CRP gather optimization, Shear wave prediction, Prestack elastic parameter, Porosity inversion, Tight sandstone、Shaximiao Formation

中图分类号:

TE132.1

刘玲, 沃玉进, 孙炜, 陈霞, 徐美娥, 刘力辉. 龙门山前侏罗系沙溪庙组致密砂岩储层叠前地震预测[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(7): 1072–1082.

Liu Ling, Wo Yu-jin, Sun Wei, Chen Xia, Xu Mei-e, Liu Li-hui. Prestack seismic prediction of tight sandstones for Jurassic Shaximiao Formation in front of Longmenshan [J]. Natural Gas Geoscience, 2019, 30(7): 1072–1082.

参考文献

［1］Zou Caineng，Yang Zhi，Zhang Guosheng，et al.Conventional and unconventional petroleum “orderly accumulation”：Concept and practical significance[J].Petroleum Exploration and Development，2014，41(1)：14-27.
邹才能，杨智，张国生，等.常规—非常规“有序聚集”理论认识及实践意义[J].石油勘探与开发，2014，41(1)：14-27.
[2]Wei Guoqi，Zhang Fudong，Li Jun，et al.New progress of tight sand gas accumulation theory and favorable exploration zones in China[J].Natural Gas Geoscience，2016，27(2)：199-210.
魏国齐，张福东，李君，等.中国致密砂岩气成藏理论进展[J].天然气地球科学，2016，27(2)：199-210.
[3]Zhu Xiaomin，Pan Rong，Zhu Shifa，et al.Reaearch progress and core issues in tight reservoir exploration[J].Earth Science Frontiers，2018，25(2)：141-146.
朱筱敏，潘荣，朱世发，等.致密储层研究进展和热点问题分析[J].地学前缘，2018，25(2)：141-146.
[4]Tian Jixian，Zeng Xu，Yi Shiwei，et al.The prediction method of the tight oil reservoirs “sweet spot” in saline lacustrine basin：A case study of the Upper Ganchaigou Formation in the Zhahaquan district of Qaidam Basin[J].Earth Science Frontiers，2016，23(5)：193-201.
田继先，曾旭，易士威，等.咸化湖盆致密油储层“甜点”预测方法研究——以柴达木盆地扎哈泉地区上干柴沟组为例[J].地学前缘，2016，23(5)：193-201.
[5]Si Chaonian，Wu Xingwei，Xia Dongling，et al.The research of “sweet spot” technology for tight sandstone reservoir：A case study of Chang 3 reservoir of Yanchang Formation in Weibei Oilfield[J].Progress in Geophysics，2015，30(2)：664-671.
司朝年，邬兴威，夏东领，等.致密砂岩油“甜点”预测技术研究——以渭北油田延长组长3油层为例[J].地球物理学进展，2015，30(2)：664-671.
[6]Gu Wen，Xu Min，Wang Duohan，et al.Application of seismic motion technology in thin reservoir prediction：A case study of the thin sandstone gas reservoir in the B area of Juggar Basin[J].Natural Gas Geoscience，2016，27(11)：2064-2069.
顾雯，徐敏，王铎翰，等.地震波形指示反演技术在薄储层预测中的应用——以准噶尔盆地B地区薄层砂岩气藏为例[J].天然气地球科学，2016，27(11)：2064-2069.
[7]Liu Lihui，Li Jianhai，Liu Yuxia.Seismic reservoir property facies analysis and sweet spot prediction[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2013，52(4)：432-437.
刘力辉，李建海，刘玉霞.地震物相分析方法与“甜点”预测[J].石油物探，2013，52(4)：432-437.
[8]Zhang Jiankun，Wu Jizhong，Xu Wenhui，et al.Pre-stack favorable reservoir prediction in tight sandstone reservoirs based on rock physics：A case study for the 2^nd member of Dongying Formation，Structure 4，Nanpu Sag，Bohai Bay Basin[J].Acta Petroleum Sinica，2017，38(7)：793-803.
张建坤，吴吉忠，徐文会，等.基于岩石物理的致密砂岩油藏叠前优势储层预测——以渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段为例[J].石油学报，2017，38(7)：793-803.
[9]Gao Yun，Zhu Yingke，Zhao Hua，et al.Application of prestack simultaneous inversion technique in effective reservoir prediction of sand-gravel body[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2013，52(2)：223-226.
高云，朱应科，赵华，等.叠前同时反演技术在砂砾岩体有效储层预测中的应用[J].石油物探，2013，52(2)：223-226.
[10]Wang Zhentao，Wang Yumei，Niu Xuemin.Application of Bayes [JP]criterion to interpretation of prestacking simultaneous inversion data[J].Marine Geology Frontiers，2012，28(3)：60-65.
王振涛，王玉梅，钮学民.贝叶斯判别方法在叠前反演数据解释中的应用[J].海洋地质前沿，2012，28(3)：60-65.
[11]Zhu Hongquan.Depositional Facies and Reservoir Characteristics Research
and Evaluation of Shaximiao Formation，Middle Area of Western Sichuan Depression[D].Chengdu：Chengdu University of Technology，2009：34-137.
朱宏权.川西坳陷中段沙溪庙组沉积相与储层评价研究[D].成都：成都理工大学，2009：34-137.
[12]Yang Yongjian，Zhang Shihua，Yang Yintao，et al.Formation mechanism of carbonate in tight sandstone：A case from the sandstone of Shaximiao Formation in the piedmont of Longmen Mountain in middle section of western Sichuan Depression[J].Xinjiang Petroleum Geology，2018，39(5)：561-565.
杨永剑，张世华，杨映涛，等.致密砂岩中碳酸盐胶结物形成机制——以川西坳陷中段龙门山前沙溪庙组砂岩为例[J].新疆石油地质，2018，39(5)：561-565.
[13]Jiang Lei，Yang Guopeng，Zhao Sheng，et al.Terrestrial Geophysics Research of the Key Tectonic Structures in Western Sichuan[R].Chengdu：Exploration and Development Research Institute，SINOPEC Southwest Branch Company，2017：70-91.
姜镭，杨国鹏，赵胜，等.川西地区重点构造陆相地球物理综合研究[R].成都：中国石油化工股份有限公司西南油气分公司勘探开发研究院，2017：70-91.
[14]Hu Xiangyang，Zhao Xiangyuan，Su Yaxian，et al.Formation mechanism of fractures in the carbonate reservoir of the 4^th member of middle Triassic Leikoupo Formation in Longmenshan piedmont，Sichuan Basin[J].Natural Gas Industry，2018，38(11)：15-25.
胡向阳，赵向原，宿亚仙，等.四川盆地龙门山前构造带中三叠统雷口坡组四段碳酸盐岩储层裂缝形成机理[J].天然气工业，2018，38(11)：15-25.
[15]Cao Mengqi，Liu Zhanzu.Prestack time migration processing technique and application[J].Oil Geophysical Processing，2006，41(3)：286-289.
曹孟起，刘占族.叠前时间偏移处理技术及应用[J].石油地球物理勘探，2006，41(3)：286-289.
[16]Cheng Yukun，Ran Jianbin，Xiao Wei.CRP gather based prestack data processing and its application[J].Exploration Geophysical Progress，2008，31(1)：38-43.
程玉坤，冉建斌，肖伟.基于CRP道集的叠前处理技术及应用[J].勘探地球物理进展，2008，31(1)：38-43.
[17]Liu Yajie，Li Shengjie，Wang Yonggang，et al.Reservoir prediction based on shear wave in Sulige Gas Field[J].Oil Geophysical Prospecting，2016，51(1)：165-172.
刘雅杰，李生杰，王永刚，等.横波预测技术在苏里格气田储层预测中的应用[J].石油地球物理勘探，2016，51(1)：165-172.
[18]Li Qingzhong.Velocity regularities of P and S-wave in formation[J].Oil Geophysical Prospecting，1992，27(1)：1-12.
李庆忠.岩石的纵、横波速度规律[J].石油地球物理勘探，1992，27(1)：1-12.
[19]Castagna J P，Batzle M L，Eastwood R I.Relationship between compressional-wave and shear-wave velocities in clastic rocks[J].Geophysics，1985，50(5)：571-581.
[20]Greenberg M L，Castagna J P.Shear-wave velocity estimation in porous rocks：Theoretical formulation，preliminary verification and applications[J].Geophysical Prospecting，1992，40(2)：195-209.
[21]Liu Jiajin，Han Dehua.Shear velocity estimation using Gassmann equation[C].CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition，2009，ID1160.
[22]Knackstedt M A，Arns C H，Pinczewski W V.Velocity-porosity relationship：Predictive velocity model for cemented sands composed of multiple mineral phases[J].Geophysical Prospecting，2005，53(2)：349-372.
[23]Lee M W.A simple method of predicting S-wave velocity[J].Geophysics，2006，71(6)：161-164.
[24]Keys R G，Xu S.An approximation for the Xu-White velocity model[J].Geophysics，2002，67(5)：406-1414.
[25]Shi Shuanghu，Deng Zhiwen，Liu Liping，et al.Uncertainty of shear wave velocity prediction by Xu-White model[J].Coal Geology & Exploration，2015，43(5)：95-99.
石双虎，邓志文，刘丽萍，等.Xu-White模型预测横波速度的不确定因素分析[J].煤田地质与勘探，2015，43(5)：95-99.
[26]Su Pu，Gao Gang，Hu Ruiqing，et al.Influential factors analysis on shear wave prediction by the adoption of Xu-White model[J].Reservoir Evaluation and Development，2014，4(2)：15-18.
孙璞，高刚，胡瑞卿，等.采用Xu-White模型进行横波预测影响因素分析[J].油气藏评价与开发，2014，4(2)：15-18.
[27]Yin Xingyao，Zhang Shixin，Zhang Fanchang，et al.Utilizing Russell approximation-based elastic wave impedance inversion to conduct reservoir description and fluid identification[J].Oil Geophysical Prospecting，2010，42(3)：373-380.
印兴耀，张世鑫，张繁昌，等.利用基于Russell近似的弹性波阻抗反演进行储层描述和流体识别[J].石油地球物理勘探，2010，42(3)：373-380.
[28]Gui Jinyong，Yin Xingyao，Cao Danping.Possion’s ratio inversion method based on elastic impedance inversion theory[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2011，50(5)：463-469.
桂金咏，印兴耀，曹丹平.基于弹性阻抗反演理论的泊松比反演方法研究[J].石油物探，2011，50(5)：463-469.
[29]Connolly P.Elastic impedance[J].The Leading Edge，1999，18(4)：438-452.
[30]Whitcombe D N，Connolly P A，Reagan R L，et al.Extended elastic impedance for fluid and lithology prediction[J].Geophysics，2002，67(1)：63-67.
[31]Ma Jinfeng，Morozov I B.Ray-path elastic impedance[EB/OL].[2010-08-02].http：∥www.cseg.ca/conventions/abstracts/2004/2004 abstracts/082S0209-Jifeng_M_ Raypath _ Elastic_Impedance.pdf.
[32]Liu Lihui，Wang Xuben.One modified ray-path elastic impedance and elastic parameter inversion[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2011，50(4)：331-335.
刘力辉，王绪本.一种改进的射线弹性阻抗公式及弹性参数反演[J].石油物探，2011，50(4)：331-335.
[33]Di Haibin，Guo Yuqian，Liu Xiwu.Relative acoustic impedance inversion based on Cauchy sparseness constrain Bayesian estimation[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2011，50(2)：124-128.
邸海滨，郭玉倩，刘喜武.基于稀疏约束贝叶斯估计的相对波阻抗反演[J].石油物探，2011，50(2)：124-128.
[34]Chen Jianjiang，Yin Xingyao.Three-parameter AVO waveform inversion based on Bayesian theorem[J].Chinese Journal of Geophysics，2007，50(4)：1251-1260.
陈建江，印兴耀.基于贝叶斯理论的 AVO 三参数波形反演[J].地球物理学报，2007，50(4)：1251-1260.
[35]Dujindam A J W.Bayesian estimation in seismic inversion.PartⅠ：Principles[J].Geophysics Prospecting，2010，36(8)：878-898.
[36]Dujindam A J W.Bayesian estimation in seismic inversion.PartⅡ：Uncertainty analysis[J].Geophysical Prospecting，1988，36(8)：899-918.
[37]Lavielle M.2-D Bayesian deconvolution[J].Geophysics，1991，56(12)：2008-2018.
[38]Pan Gaofeng，Liu Zhen，Zhao Shu，et al.Quantitative simulation of sandstone porosity evolution：A case from Yanchang Formation of the Zhenjing area，Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica，2011，32(2)：249-256.
潘高峰，刘震，赵舒，等.砂岩孔隙度演化定量模拟方法——以鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组为例[J].石油学报，2011，32(2)：249-256.
[39]Liu Chang，Zhang Qin，Pang Guoyin，et al.Quantitative prediction of porosity of tight sandstone reservoir：A case study from Chang 8 oil reservoir set in Jiyuan area，Ordos Basin[J].Lithologic Reservoirs，2013，25(5)：70-75.
刘畅，张琴，庞国印，等.致密砂岩储层孔隙度定量预测——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为例[J].岩性油气藏，2013，25(5)：70-75.
[40]Chen Xiansen，Xu Liheng.Application of Monte Carlo algorithm in the seismic inversion reservoir prediction[J].Reservoir Evaluation and Development，2012，2(1)：12-13.
陈显森，徐立恒.蒙特卡罗算法在地震反演储层预测中的应用[J].油气藏评价与开发，2012，2(1)：12-13.
[41]Hu Huafeng，Yin Xingyao，Wu Guochen.Joint inversion of petrophysical parameters based on Bayesian classification[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2012，51(3)：225-232.
胡华锋，印兴耀，吴国忱.基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法[J].石油物探，2012，51(3)：225-232.
[42]Liu Ling，Tang Dazhen，Wo Yujin，et al.Favorable area prediction of tight sandstone：A case study of the He 8 Formation in the Kangning area，eastern Ordos Basin，China[J].Journal of Petroleum Science and Engineering，2019，175：430-443.

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[1]	赵正望, 唐大海, 王小娟, 陈双玲. 致密砂岩气藏天然气富集高产主控因素探讨——以四川盆地须家河组为例[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(7): 963-972.
[2]	李勇, 陈世加, 路俊刚, 肖正录, 何清波, 苏恺明, 李俊良. 近源间互式煤系致密砂岩气成藏主控因素——以川中地区须家河组天然气为例[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(6): 798-808.
[3]	位云生, 贾爱林, 郭智, 孟德伟, 王国亭. 致密砂岩气藏多段压裂水平井优化部署[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(6): 919-924.
[4]	高阳, 王志章, 易士威, 佘源琦, 林世国, 李明鹏, 张春林, . 鄂尔多斯盆地天环地区盒8段致密砂岩岩石矿物特征及其对储层质量的影响[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(3): 344-352.
[5]	朱立文，王震亮，张洪辉. 鄂尔多斯盆地乌审召地区山2亚段致密气“甜点”控因分析[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(8): 1085-1093.
[6]	杨海军，张荣虎，杨宪彰，王珂，王俊鹏，唐雁刚，周露. 超深层致密砂岩构造裂缝特征及其对储层的改造作用——以塔里木盆地库车坳陷克深气田白垩系为例[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(7): 942-950.
[7]	游利军，王哲，康毅力，张杜杰. 致密砂岩孔渗对盐析的响应实验研究[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(6): 866-872.
[8]	葛岩，朱光辉，万欢，潘新志，黄志龙. 鄂尔多斯盆地东缘紫金山侵入构造对上古生界致密砂岩气藏形成和分布的影响[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 491-499.
[9]	赵力彬，张同辉，杨学君，郭小波，饶华文. 塔里木盆地库车坳陷克深区块深层致密砂岩气藏气水分布特征与成因机理[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 500-509.
[10]	黄禹忠，刁素，栗铁峰，何红梅. 致密砂岩气藏压裂伤害及对策——以川西坳陷ZH构造JS¹₂气藏为例[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 579-585.
[11]	何文军，杨海波，费李莹，王学勇，杨彤远，杨翼波，鲍海娟. 准噶尔盆地新光地区佳木河组致密砂岩气有利区资源潜力综合分析[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(3): 370-381.
[12]	高文杰，李贤庆，张光武，魏强，张吉振，祁帅，陈金明. 塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气藏储层致密化与成藏关系[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(2): 226-235.
[13]	张艳，张春雷，高世臣. 基于SOM和HSV染色技术的致密砂岩储层地震相分析[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(2): 259-267.
[14]	赵军, 曹刚, 武延亮. 多元隶属函数在致密砂岩储层分类中的应用[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(11): 1553-1558.
[15]	唐大海, 王小娟, 陈双玲, 吴长江, 杨广广, 温梦晗, 朱华. 四川盆地中台山地区须家河组致密砂岩气藏富集高产主控因素[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(11): 1575-1584.