0 引言

苏里格气田是中国已发现的陆上最大的整装低渗、低压、低丰度致密气田，位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部宽缓西倾单斜上，整体上断裂和褶皱均不太发育。该气田的主力产气层是二叠系下石盒子组盒8段和山西组山1段河流相致密砂岩，砂体呈南北向带状展布，普遍呈纵向多期叠置、横向复合连片的特征，厚度一般大于20m，最厚可达40m以上。但单砂体规模小且分散，厚度小于5m的占83%、5~10m的占15%、大于10m的仅占2%^[1-3]。为提高天然气产量，需要采用水平井规模开发的方法。近年来，三维地震致密薄储层预测、含气富集区优选、深度域水平井地震导向等技术在苏里格气田致密气开发中发挥了重要作用。本文利用GeoEast解释系统特色模块，采用叠后地震属性、地震反演等技术预测薄砂体，利用油气检测技术预测储层含气性，结合多信息融合优选有利目标区，应用井约束高精度速度建场动态时深转换技术实现深度域水平井轨迹设计、随钻导向。

1 致密砂岩含气薄储层地震预测技术 1.1 地震属性

地震属性是由地震数据计算而来的描述地震波几何学、运动学、动力学和统计学等特征的信息^[4-5]，这些信息由地下岩石物理特性或变异引起。因此地震属性分析技术的根本就是寻找并分析地震数据中的代表储层岩性^[6]、物性、含油气性^[7]的隐蔽信息^[8]，并将地震信息转换为地质信息^[9]。GeoEast解释系统提供了9大类几何类属性以及5大类频率类属性。利用单一地震属性解释复杂地质问题存在不确定性和多解性，采用地震多属性综合分析技术可以减少多解性^[10-11]。为了更好地描述砂体展布特征，本文通过对研究区298口井的目标层砂体厚度与三维地震井点处的多个地震属性进行交会分析，优选均方根振幅、40Hz单频体(图 1中)、高亮体(图 1下)等地震属性预测目标层段砂体。可见，地震预测J1井砂体发育(图 1上)，1600m水平段(图 1的AB段)处于相变带，砂体变薄，实钻水平段长度为1700m(图 1的AC段)，钻遇砂岩长度为1509m，砂体钻遇率达88.8%。

1.2 地震反演技术

地震反演技术可以有效提高岩性储层预测精度^[12-15]。GeoEast解释系统提供了5种确定性反演、2种随机反演、2种智能反演等方法。根据研究区岩石物理分析结果，优选横波阻抗预测砂体，利用纵横波速度比、泊松比预测含气性。因此，选用叠前弹性参数反演技术预测致密含气砂岩储层。叠前弹性参数反演是利用近、中、远炮检距叠加数据与井的弹性阻抗数据，在层位数据、井数据及地质模式约束下完成纵横波的联合反演，得到纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比及密度等数据体，进而根据纵、横波速度、密度与岩石弹性参数之间的理论关系得到泊松比、剪切模量、拉梅系数、体积模量等多种弹性参数数据体。

图 2为过J2井地震叠加、横波阻抗及泊松比剖面。由图可见：盒8段储层横波阻抗值总体偏高(图 2中)，含气砂岩的泊松比主要呈中低值(图 2下)且分布较连续；地震预测J2井构造平缓，水平段横波阻抗范围为7000~9000m·s^－1·g·cm^－3，泊松比为0.15~0.20，表明砂体发育(图 2上)，含气性好。实钻水平段长度为1500m，钻遇砂岩长度为1439m(砂体钻遇率达95.9%)，钻遇有效储层1347m(有效储层钻遇率达89.8%)，与地震预测结果吻合。

1.3 含气性检测

油气检测的核心是从原始地震信息中筛选与含油气性相关的参数以预测目标的含油气性。根据双向介质理论，当地震波经过含油气的地层时，会出现高频能量减弱和低频能量增强现象。据此，GeoEast解释系统提供了流体活动性及吸收(衰减)属性等含油气性预测技术。

其中流体活动性属性通过低频或者高频振幅谱曲线的斜率反映含气性。通过实钻井分析，该区目标层含气后频谱的高频段变化明显，高频振幅谱曲线斜率变化为负异常。在频率域属性中，采用高频段的流体活动性属性能较好地检测流体。吸收(衰减)属性是指某一段地层对能量吸收的快慢程度，地层含气量越高，能量衰减得越快。通过基于小波变换形成的吸收(衰减)属性模块，利用高频衰减检测储层含气性。

实际应用表明，在强横向非均质性砂岩储层中流体活动性属性较好地反映了储层的渗透性和流体特征。图 3为过J3水平井地震偏移、流体活动性属性、吸收(衰减)属性剖面。J3井设计过入靶点(图 3的A点)后水平段长度为1500m(图 3的AE段)，地震资料表明，距设计井底300m处(图 3的CE段)反射振幅变弱，流体活动性变差，吸收(衰减)属性值变小，反映储层变薄，含气性变差。根据地震资料修正的水平段AC长度为1200m，实钻水平段1180m处(图 3的B点)的气测峰值变低，1215m处(图 3的D点)已无含气显示。地震资料预测结果与实钻情况吻合，经地震地质综合分析，决定完井。

1.4 多信息融合甜点区优选

多信息融合是优选反映储层岩性、物性、含气性的动力学、运动学、统计学属性，采用神经网络学习方法进行融合，从而反映地下异常地质现象。

GeoEast属性分析提供了有监督和无监督两种分析方式，其中无监督属性分析可以在井资料较少或无井情况下，利用地震数据定性分析和预测储层。有样本监督属性分析可以实现已知样本约束的储层分类，适用于存在较多井的情况，可结合完(钻)井信息定量预测有利储层厚度^[14]。

优选均方根振幅、40Hz单频体、高亮体、流体活动性等属性以及叠前反演成果，采用自组织神经网络分析(SOMA)属性融合技术分析地震数据的内在分布规律，将储层性质标定、分类，制作有利储层分布图(图 4)，可见有利区主要呈南北向条带状大面积分布。利用BP神经网络分析技术，结合完(钻)井有效储层厚度，定量预测了研究区有效储层厚度(图 5)。2019年在研究区中部储层发育区部署井位113口，其中水平井72口，骨架井41口，平均砂体钻遇率达85.77%，有效储层钻遇率为69.8%。

1.5 速度场建立

地震时间域数据向深度域转换的关键是建立高精度的速度场。GeoEast解释系统中提供了5种速度建场方法，既有适合高陡构造的层位控制法，也有适合平缓构造的Dix公式法。苏里格地区构造平缓，地层倾角小于1°^[1]，平均坡度为3~10m/km，断层不发育，无异常速度侵入体，天然气评价开发区较多，且分布相对均匀，依据此特点选择多井时深曲线建立速度场。

在三维地震水平井跟踪导向实践中，以井组范围建立三维地震体单元，由骨架井的时深关系曲线求取井点的平均速度。空间上采用地震层位约束得到平均速度体，结合钻井地质分层校正速度，实现时间域地震解释层位和地震预测成果数据体快速、动态时深转换^[16-20]。在随钻过程中，地震解释层位调整或地质分层修改会实时反馈到速度模型，从而实时反映最新的地质信息，结合三维空间立体展示，确保快速、准确地实施决策。图 6为水平井含气空间刻画立体显示，可见在泊松比为0.15~0.20的范围储层含气性较好。

2 应用效果

在甜点区优选的基础上部署水平井，根据避开小断层、微幅度构造、岩性变化点的原则，在深度域地震剖面上优化、设计水平井轨迹。依据新完钻骨架井和水平井钻井情况，实时动态更新速度场和地震储层预测成果，及时调整设计方案，实现了水平井整体部署、轨迹优化、随钻导向的地震技术全流程应用。近两年，利用三维地震参与天然气开发井位部署，完成水平井导向237口，完钻水平井128口，平均水平段长度为1420m，目的层平均砂岩钻遇率达86.5%，较以往提高了6.0%，平均气层钻遇率达70.7%，较以往提高了10.5%。

3 结论

(1) GeoEast解释系统叠后地震属性、地震反演、油气检测、多信息融合等特色技术能较好地预测薄砂岩含气储层、优选有利目标区等，效果显著。

(2) 三维地震解释成果的合理运用，可有效提升水平井开发的整体实施效果。

(3) 密井网区采用多井约束建立高精度空变速度场，结合随钻信息进行实时速度场校正、时深转换，可实现深度域水平井三维地震随钻导向。