塔河油田地震反射特征分析.doc

塔河油田地震反射特征总结分析
（塔河采油二厂采油一队 李瑞璜）
摘要：在塔河油田非均质性极强的奥陶系碳酸盐岩油藏中，缝洞型储集体在地震剖面上有相对应的反射特征。通过地震反射特征的原理研究，总结分析四大类反射特征，结合实例，评价地震反射特征分析在碳酸盐岩储层的预测效果。
关键词：塔河油田 地震 反射特征 碳酸盐岩储层 预测
一、塔河油田储层概况
塔河油田的主体为奥陶系碳酸盐岩油气藏,储集空间类型主要为成岩、后生与表生作用形成的次生孔、洞、缝,具有以下基本特征：1、基质孔隙度低、渗透性能较差,难以构成有效的储集空间；2、裂缝和溶蚀孔洞相当发育,是奥陶系碳酸盐岩储层的主要储集空间； 3、储层分布在纵向和横向上非均质性极强。溶蚀孔、洞、缝以不同的方式组合在一起，形成三种主要储层类型：裂缝型、裂缝-孔洞型、裂缝-溶洞型。在实际工作中，常将储层分为两种类型，即Ⅰ、Ⅱ类。Ⅰ类储层包括裂缝-孔洞型、裂缝-溶洞型；Ⅱ类是以裂缝为主、孔洞不发育的储层。由于碳酸盐岩特有的复杂物性，储层的非均质性、各向异性严重，储层地震响应特征复杂，给油气的勘探与开发工作带来较大困难。因此寻找一套适合该种储层类型的储层预测方法，具有重要的现实意义。
二、基本原理
由人工激发的地震波（弹性波）穿过地下介质运动、遇到弹性分界面返回地面，用仪器接收地震波，得到地震记录。对接收到的地震记录进行处理、解释，从而就能了解地下介质的情况，这个过程叫地震勘探。

图2-1 地震波传播图
地震波传播所遵循的规律和几何光学极其相似，如图2-1所示。在传播过程中，在波阻抗（波阻抗=岩石密度ρ×地震波传播速度ν）差异面上，将发生反射和折射。在波阻抗差异小的界面上，折射波大于发射波，反射信号弱；在波阻抗差异大的界面上，反射波大于折射波，反射信号强。可知，决定是否产生地震反射的是波阻抗差异界面。当遇到弹性分界面时，将产生反射、折射和透射，接收其中不同的波，就构成了不同的地震勘查方法。反射波法是在靠近震源的不同位置上，观测地震波从震源到不同弹性分界面上反射回地面的地震波动，如图2-2所示。研究由不同反射界面返回来的反射波场，可以解决地下岩层的构造等问题。
地震记录
检波点
炮点

图2-2 地震勘探原理示意图
地震记录经过处理、校正、叠加和偏移后得到地震时间偏移剖面。由于塔河油田的地质特点，地震波从上部低速碎屑岩入射，反射与折射强烈，使得深层反射能量相对弱；而碳酸盐岩内部界面波阻抗差异小，其反射相对更弱甚至为空白反射，反射资料信噪比低。所以地震资料采集处理的好坏对反射特征的研究有很大的影响。若碳酸盐岩中发育有缝洞体，则缝洞体与周围致密围岩之间存在波阻抗差异界面而产生内幕反射，说明地震对缝洞敏感。
三、碳酸盐岩储层的地震反射特征
以上述方法为切入点，通过对塔河油田地震资料统计分析，塔河油田缝洞储集体主要发育在T74同相轴（中-下奥陶统顶面）下方0-60ms范围内，各类投产井地震反射特征主要分为串珠状反射、弱反射、强反射和不规则杂乱反射等4大类反射特征。不同的缝洞储集体在地震时间偏移剖面上存在不同的反射特征。结合储层实际地震反射特征，依据碳酸盐岩缝洞储集体的形态、规模、组合形式、距奥陶系风化面距离等多种影响因素，对塔河油田碳酸盐岩储层地震反射特征模式进行了系统的分析总结。(表层是指T74顶面，内幕是指T74顶面反射相位以下的区域，在地震反射特征分类时考虑井眼处反射特征与背景反射特征的差异，命名是把构造因素、表层反射特征、内幕反射特征结合在一起进行综合命名。)
3.1 串珠状反射特征

图3-1 塔河油田典型“串珠状”地震反射剖面
a不同尺度溶洞的地震物理模型；b叠加剖面；c偏移剖面
“串珠状”反射特征主要是由储集体顶底之间的多次波及绕射波经偏移归位后形成的较强短轴反射组成，典型的串珠状地震反射结构如图3-1所示。通常的孔洞、溶洞、缝洞储集体等在一定条件下都可形成该反射特征。当缝洞储层距中、下奥陶统顶面大于30m时，多个地震道T74地震反射波以下第一负波谷振幅大于后续的正波峰振幅值时，第一负波谷处即为碳酸盐岩储层发育位置，并且波谷的振幅值越大、频率越低，表示缝洞储层越发育。地震剖面上多表现为“串珠状”波形异常反射特征【1】。串珠状特征明显的程度受储集体的高度、宽度、形态、内部孔洞的分散程度、孔内充填物性质等因素影响。随着溶洞内的充填物从流体(1500m/s)变化到较致密的灰岩(速度大于4000m/s)时(即孔洞内充填物的速度增大)，或者储集体纵向厚度减小时，串珠状反射波振幅将会减弱。从串珠形成的数量上，可分为单珠、双珠和多珠3种类型；从中、下奥陶统顶面及内幕串珠的反、射强度上，可分为顶面强反射、内幕为串珠以及顶面弱反射、内幕为串珠2种组合类型。一般而言，串珠的数量代表储层的发育规模，但要注意识别多珠“串珠状”由于耦极振荡、反射多次波等现象造成的假像和陷阱。顶面弱反射、内幕为串珠说明中奥陶统顶面和内幕发育储层，之间可能存在一套致密灰岩隔层；顶面强反射、内幕为串珠则说明中奥陶统顶面储层不发育或规模较小，而中奥陶统内幕(T74地震反射波30m以下)储层较发育。
串珠状反射特征在塔河油田地震剖面中特别常见，且实际预测中效果较好，反映的储集体缝洞较发育，说明该类地震反射特征与缝洞发育对应关系较好。
3.2 弱反射特征
储层发育在中、下奥陶统顶部，T74地震反射波呈弱反射、低频特征。该反射特征通常出现在奥陶统风化面附近(距风化面5-20m)。这主要是由中、下奥陶统顶面反射波与沿横向分布范围宽、纵向厚度小的溶洞反射叠加引起的，使得中、下奥陶统顶面反射波的能量变弱，而溶洞底部与下伏围岩之间的正极性反射受到下奥陶统顶面反射波的负极性续至波叠加也变得较弱。在中、下奥陶统风化面附近，溶洞厚度增大或溶洞内充填物速度愈低，中、下奥陶统顶面反射波及溶洞底部的反射的能量会更弱、频率会更低【2】。但随着距离奥陶统风化面愈远，溶洞顶底反射会加强，并产生振荡效应，渐渐过渡到串珠状强振幅地震反射波形结构。
在同等采集、处理条件下，弱反射预示着缝洞体规模相对较小（或者基本为基岩），在特定的地质条件下，预示着储层相对较发育。不存在绝对弱反射，这只是一个相对概念。
3.3 强反射特征
缝洞型储层多在地震剖面上表现为强反射特征。当碳酸盐岩内部发育礁体、密集裂缝、溶洞和落水洞等异常体时，会产生强烈的非均质性和各向异性，使地震波在振幅特征方面具有相对强的地震反射。
3.4 不规则杂乱反射特征
多个地震道中、下奥陶统顶面(T74反射波)及内幕波形反射结构呈不规则状、无一定方向、振幅可强可弱，同相轴可长可短且连续性较差，常有非系统性同相轴反射终止和分叉现象，此种波形特征反映碳酸盐岩储层较为发育。从模型正演可知，能够形成该类地震波形反射特征的多与大小不等、形态各异的溶洞一裂缝集合体或符合一定条件的裂缝、地层塌陷等有关，反映的是一系列不同密度的裂缝带或纵向厚度较小的由随机分布的小孔洞组成的孔洞集合体构成的缝洞储集体的反射特征。并且反射能量强弱主要受缝洞密度、缝洞规模、裂隙发育程度、内部孔洞的分散程度、孔内或裂隙内，充填物性质及距中奥陶统风化面距离等因素的影响。通过对塔河油田钻井钻遇储层与地震波形特征统计对比分析认为，累积产油量高、储层极为发育的钻井多为此类地震波形特征。尽管形成该类波形特征的因素较复杂，但可以认为，碳酸盐岩缝洞型储层越发育，缝洞集合体形状越不规则，形成的波形反射特征也越不规则、杂乱【3】。此类反射特征在地震剖面上很容易识别(图3-2)。

图3-2 洞穴在地震剖面上的杂乱反射特征
针对塔河油田奥陶系油藏主体区井位不同方向的地震时间偏移剖面，结合钻井的缝洞发育规模、缝洞发育部位、溶洞的充填情况、产能大小、建产方式等，对地震反射特征进行系统的分类总结分析。
上述4种储层地震反射特征模式，在实际地震剖面上，可演变成多种模式的亚类形式，如表层弱、内幕串珠状反射、深部串珠状反射等等（如图3-3所示）。其中亚类还可以分为很多种小类，在这不再做详细说明。

图3-3 地震反射特征分类归纳（4个大类，9个亚类）
四、实例分析
1、 TK715（串珠状反射）
TK715井位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起牧场北3号构造南部。过井地震时间偏移剖面如图4-1所示，T74反射波下有串珠状反射特征。该区地震预测研究成果表明，串珠状反射特征是目前塔河油田奥陶系储层主要的地震响应，也是缝洞较好发育的体现。
2003年2月18日开钻，同年4月22日完钻，设计井深5759m，完钻井深5763m，完钻层位奥陶系，对5623-5690m井段酸压完井。该井钻至井深5661.75m开始发生井漏，漏失井段5661.75－5673m，累计漏失泥浆38m3。该井2003年5月25日排酸后形成自喷，投产初期以6mm油嘴生产，油压10.2MPa，套压16.5MPa，日产油170t左右，不含水。截止目前该井累计产液238797t，累产油207132t，累产水31665t。
生产层位
串珠状地震反射特征

图4-1 TK715地震时间偏移剖面

2、 S71（表层弱＋内幕弱反射）
S71井是塔河油田牧场北4号构造西高点上打的一口探井。1999年10月18日开钻，2000年2月5日完钻。设计井深5717m，完钻井深5717m，完钻层位下奥陶统，完钻后直接对5555.0-5580.0m井段进行射孔酸压完井。过井地震剖面显示T74反射波下具有地震弱反射特征，如图4-2所示。储层预测研究成果表明，这种反射特征也是目前塔河油田奥陶系储层发育的地震反射特征。
投产后由于油稠造成停喷，随后进行电缆加热采油，应用效果不好。2002年3月31日开始油管掺稀套管自喷生产，初期套压8.1MPa，日产液高达200t，不含水。生产过程中零星见水，压力、产液下降较快。本井实际生产情况显示，生产期间供液不足。累产液54659t，产油51703t，产水2956t。S71井的地震弱反射特征预示着缝洞体发育规模相对小，裂缝欠发育。

图4-2 S71地震时间偏移剖面

图4-3 TK7-632地震时间偏移剖面
3、 TK7-632（不规则杂乱反射）
过TK632井地震时间偏移剖面（如图4-3所示）显示该井下奥陶统T74附近有比较明显的空白及杂乱反射，可能是储层发育的表现；同时从邻近井点所取得的岩心和成像测井结果说明该井位于缝洞相对发育的部位。
TK7-632井是西北油田分公司在塔河油田牧场北三号构造上打的一口开发井，该井于2002年1月10日开钻，同年3月4日完钻，设计井深5730m，完钻井深5730m，完钻层位O1-2y，钻井期间未发生放空及漏失。5514.13-5560m井段射孔酸压完井。该井累产液34565t，产油31455t，产水3110t。
五、总结
随着塔河油田勘探开发的不断深入，开发区块不断外扩，主要目的层奥陶系埋藏更深，缝洞储集体发育规模逐渐变小，地震反射信号更弱，缝洞储集体的识别难度越来越大，以肉眼观察的“相面法”进行地震反射特征分析，具有多解性和不确定性。因此，在塔河奥陶系油藏主体区地震剖面的基础上，通过不断总结分析不同的反射特征，认识到缝洞体的主要地震反射特征为串珠状和不规则杂乱反射特征，为缝洞型储层的预测提供了分析方法。
深化了岩溶缝洞型储集体地震识别方法认识，对典型地震反射特征进行了描述，对于碳酸盐岩油藏的储集体预测技术具有重要的指导意义，为碳酸盐岩油藏精细描述和开发模式奠定了一定的基础，对老区挖潜、新区评价具重大意义。

参考文献
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