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《中国地质大学》 2019年
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基于测井、地震属性和和声阻抗的沉积相圈定—巴基斯坦下印度河盆地Sawan地区

吴马俊(Umer Ashraf)  
【摘要】:本研究的目的是描述巴基斯坦中印度河盆地Sawan气田下Goru组C砂岩层段砂泥相分布及其古环境。用于相分析等的数据包括测井资料、三维叠后地震资料、公开的岩心资料和最近的生产资料。研究区域自2003年起共钻有15口井,下Goru组C砂岩层(在工区内以X1水平线作为标记)为已探明储层,气藏潜力巨大。Sawan气田是巴基斯坦中印度河盆地最具开发潜力的气田之一,累计产量达8500亿立方英尺。在储层(C砂岩层)中,薄页岩层序互层分散,非均质性极强。因此,传统的地震振幅解释难以较好地描述砂泥岩相的分布。本文将C砂岩储层的沉积相与地震相分析相结合,采用了基于随机建模技术的相建模,测井相分析,基于三维叠后地震属性的近期生产数据分析,甜点评价,人工蚂蚁跟踪法自动断层提取,以及基于约束稀疏脉冲反演结果的储层描述等,来进行前景预测和油田开发规划,以达到产出的最大化。通过对地震剖面和标志层的全面地震解释,发现工区C砂岩段目标区相当连续,地层圈闭是储层砂岩成藏的主要原因。综合地震分析揭示,C砂岩层段为平行或亚平行反射,具有较大的反射幅值,介质反射连续性好,介质反射频率中等,具有楔状几何外形。盆地坡面和充填体定义为上覆体。在地震剖面上发现了大量的上倾尖灭地层。一条北北西-南南东向的断层(Sawan断层)从Sawan-01井右侧穿过,将研究区划分为东储层和西储层。本文工区位于断层的右侧。Sawan断层的落差很小。2.175秒左右的强振幅反射表明该区域为砂岩储层相。沉积和测井相分析表明,与介质相关的反射模式中-高连续、中-低频和强振幅代表砂岩与泥岩互层和粉砂岩沉积物,为高能条件下的槽状交错层理,处于三角洲河道的河控三角洲平原沉积环境。然而,含有少量石灰泥炭质的厚砂岩和具有平面交错层理的页岩则表明,三角洲向三角洲前缘推进的分布是C砂储层的有利沉积环境。与低频率、中低连续性和中-弱振幅有关的反射模式为厚页岩层与海绿石砂岩互层,薄层泥岩、粉砂岩和石灰岩呈丘状斜坡状,表明这些沉积物是在中陆架海洋(前三角洲)低能量环境下的波基沉积。在单元相模拟的基础上,采用序贯指示模拟(SIS)方法建立了三维相模式,反映了C砂岩层段的实际岩性分布。模拟结果表明,储层砂体分布在三角洲至三角洲前缘,在C砂岩层段还存在粉砂岩、石灰泥岩和少量页岩等薄层细粒沉积物。Sawan气田C砂岩储层主要岩性为粗砂岩,占32%。C砂岩层中其它岩性所占比例分别为中砂岩(17.22%)、细砂岩(14.44%)、泥质粉砂岩(27.78%)和页岩(8.89%)。岩石物性分析突出了C砂岩的纵向和横向展布程度,其中Sawan-01井处107.05 m厚,Sawan-07井和Sawan-08井分别为96.35 m和94.85 m后,这表明C砂岩的横向展布程度由西北向东南逐渐减小,其C砂岩段有着最大的孔隙度和最少的页岩占比。伽马射线曲线形态分析表明,测井趋势主要分为四类:不规则趋势,漏斗形,圆柱形/箱形汽车,钟形。储层段主要分为柱状和漏斗状两种,代表了C砂岩层序的总体进积。在工区中获得的地质模型(构造图、厚度图、沉积模型)也表明,工区向东侧倾斜,下Goru储层砂体向东侧总体进积。岩相计算表明,C砂岩层由粗粒到细粒砂岩颗粒组成,沉积于河流主导的三角洲向三角洲前缘环境分布,与此同时,细粒沉积由粉砂岩、石灰泥岩和页岩组成。页岩沉积于前三角洲(海侵陆棚边缘)。这些结果有力地支持了综合相分析的结果,并建立了三维相模型。这些结果也证实了研究工作的可靠性。此外,这些结果也得到了三维地震属性分析的证实,并进一步利用CSSI反演结果进行了刻画。为区分油砂和湿砂,绘制了相测井曲线。此外,伽马射线和P阻抗的交会图突出了由目标区域中页岩-泥质砂岩-砂岩测井曲线确定的临界值。这些结果表明C砂岩储层的临界值在40~80 API之间,阻抗临界值在7.5×10~6~1.2×10~7kg/m~3·m/s之间。低阻抗值和高阻抗值分别与细粒砂和高粗粒储层砂有关。交会图表明,一些样点的高阻抗值指示着,由较粗至中等的砂粒组成的C砂岩层与含气饱和度有关。从目的层提取了体和层位属性。在C砂岩层段时间切片上提取了体属性。相对声阻抗属性划分了边缘海洋环境和开阔海洋环境的边界。在均方根振幅、包络线、甜度、瞬时频率、相移等体属性结果上叠加了三角洲前缘与前三角洲环境的明显界线,证实了C砂岩层沉积环境的变化。此外,C砂岩层(X1)和B砂岩层(Y1)层位属性结果与体属性的结果是一致的。半能值结果表明,海退期间沉积了砂岩储层,海侵期间沉积了页岩。体属性瞬时频率和层位属性瞬时相位的结果表明,由于裂缝的存在,砂岩层理是不连续的。以人工蚂蚁追踪的自动断层提取作为输入,可确定工区是否存在裂缝。C砂岩层有较好的连续性,在Sawan气田目的层的深度范围内没有发现断层。以方差属性作为输入,采用人工蚁群追踪方法,确定了Sawan-01井存在断层闭合。对Z=2188ms时的均方根振幅、包络线和甜度属性进行了时间切片分析,突出了C砂岩层存在的甜点,为今后Sawan气田的开发利用提供了依据。在Sawan气田C砂岩层下发现了一些亮点,该亮点存在于Sawan气田B砂岩层深度范围内。约束稀疏尖脉冲反演的结果成功地描述了砂泥岩相,高分辨率地给出了C砂岩层的空间和垂直变化。结果表明,C砂岩储层的低、中声阻抗与前积反射模式的顶积层相当,说明C砂段储层具有良好的特性。反演结果还进一步用于储层参数描述,其中C砂岩段孔隙度在14%~18%范围内,砂泥比在0.8~1之间,储层段该比值最大。C砂岩层段GR值变化范围为40~80 API,阻抗值大约为1.2×10~7 kg/m~3·m/s。这些结果与测井相分析、综合相分析和地震属性分析得到的结果一致。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:P618.13

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【参考文献】
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