地層切片技術在水下分流河道砂體解釋中的應用

陳兆明，袁立忠，周江江 （中海石油 （中國）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

地層切片技術在水下分流河道砂體解釋中的應用

陳兆明，袁立忠，周江江 （中海石油 （中國）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

三角洲前緣沉積中，水下分流河道非常發(fā)育。水下分流河道砂體在橫向上遷移擺動，垂向上相互疊合：在遠離物源方向疊合不嚴重，上下2套砂體對應2套地震同相軸；在物源方向疊合很嚴重，上下2套砂體對應1套地震同相軸。因此，在地震剖面上進行人工解釋很困難，往往會出現(xiàn) “串軸”問題。地層切片技術能使地震解釋地質化，有助于找出有利砂體：應用單個地層切片，在平面上能很好地識別出多套砂體在橫向上的遷移擺動情況，以便分析沉積相；應用相互關聯(lián)的多張地層切片，在垂向上能判斷每個砂體發(fā)育時間，刻畫出砂體發(fā)育的期次。利用該方法在惠州X構造進行砂體解釋，識別出A、B、C、D共4套砂體，經鉆探證實，惠州X構造B砂體為有商業(yè)價值的巖性地層圈閉。

地層切片；水下分流河道；發(fā)育期次；砂體；巖性地層圈閉

1998年曾洪流等［1，2］首次提出 “地震沉積學”的概念和地層切片分析等重要技術，得到了廣泛應用，分別在不同的油田取得了一定的應用效果［3～5］。但以前的研究僅局限在單個地層切片分析其沉積相和識別河道、扇體等巖性異常體，而沒有研究地層切片的 “時間”屬性。為此，以惠州X構造為例，應用單個地層切片，在平面上識別出多套砂體在橫向上的遷移擺動情況；而且結合地層切片的 “時間”屬性，應用相互關聯(lián)的多張地層切片，在垂向上判斷出每個砂體發(fā)育時間，刻畫出砂體發(fā)育的期次，進而對人工解釋出現(xiàn)的 “串軸”問題進行了合理解釋，有助于找出有利砂體。

1 問題的提出

惠州X構造位于東沙隆起西北斜坡惠州凹陷南部，屬于惠西含油氣系統(tǒng)，鄰近已證實的富烴洼陷，油源充足。富烴洼陷的油先沿著邊界大斷層垂向運移、再沿構造脊上的珠海組砂巖輸導層橫向運移到惠州X構造成藏。所以非常有必要研究惠州X構造的儲層特征，特別是砂體的空間展布情況。

惠州X構造沉積相研究表明：該區(qū)目的層段所處沉積相主要為近濱、三角洲前緣和前三角洲亞相；上部發(fā)育較厚層的前三角洲泥巖，下部發(fā)育水下分流河道、河口壩和遠砂壩砂巖。水下分流河道砂體在橫向上遷移擺動，垂向上相互疊合：在遠離物源的方向上不同砂體的疊合不嚴重，如圖1（a）所示，UP層和DOWN層在構造南面是清晰的2個地震同相軸，UP層和DOWN層上下2套砂體對應2套地震同相軸；而向北的另一條剖面 （圖1（b））上，從左向右邊追蹤DOWN層既可以走上，也可以走下，UP層和DOWN層的解釋存在多解性；越到北面越是難解釋，如圖1（c）中，從左向右邊追蹤DOWN層完全就可以走上面的軸，也就是說，UP層和DOWN層從南向北、從左向右，2套地震同相軸可以追蹤到一個同相軸。因此，在地震剖面上進行人工解釋很困難，往往會出現(xiàn) “串軸”的問題。

2 方法原理

目前使用的地層切片技術主要有4種：時間切片、沿層切片、等比例切片和地層切片 （圖2）。時間切片是沿垂直于時間軸的方向上某一固定時間對地震數(shù)據(jù)體進行切片，在一定時窗內可以得到地震平面屬性。當?shù)貙觾A斜時，時間切片是地下不同層位的地震屬性信息在同一時刻的綜合反映。單張時間切片可以反映不同層位地震波的振幅、頻率、信噪比、斷層及同相軸的變化等，多張連續(xù)時間切片上波峰、波谷寬度可以提示地層傾角、頻率的變化。例如，在頻率不變的條件下，時間切片上的同相軸寬度大，說明地層的傾角小；反之，則傾角大。沿層切片是沿著或平行于追蹤地震同相軸所得的層位進行切片。等比例切片是在2個層位之間按等比例內插一系列界面再進行切片。但由于時窗固定不變，當時窗厚度大于地層厚度時會引起時窗穿層現(xiàn)象。

地層切片是結合以上3種切片的特點，在層序格架內，以2個等時層序界面為頂、底，在層序內按照地層接觸關系等比例內插一系列的層面，在變化的時窗內，根據(jù)內插的層面內的數(shù)據(jù)，生成地震屬性切片。這種切片比前3種切片更加合理而且更接近于等時沉積界面。實現(xiàn)步驟主要分3步：首先是選擇與地質時間相同的層序界面，確定所選的層位一定要是等時的，通常情況下是選擇海相泥巖為標準層，2個層序界面相差即層序的厚度不宜太大；再根據(jù)地層接觸關系生成內插模型，接觸關系包括平行頂?shù)?、削截、超覆、河道、斷層等；最后根?jù)層序厚度等比例分成連續(xù)的小層，把地震數(shù)據(jù)或者反演數(shù)據(jù)轉換成層序數(shù)據(jù)，提取地層切片。

圖1 UP層和DOWN層人工解釋剖面

圖2 不同的切片方法示意圖

3 實例應用

應用地層切片技術，在惠州X構造UP層和DOWN層上、下選取穩(wěn)定泥巖層的層序界面SB1和SB3，SB1和SB3之間平均時間間隔為20ms；進行了20份地層切片，每一層切片的平均時間間隔是1ms，在垂向上以時間大小給切片編號為切片1到切片20，切片1的時間小于切片20的時間。圖3為SB1到SB3之間的地層切片2，從圖3上可以看到，平面上有4套砂體異常范圍，分別對應剖面上A、B、C、D這4套砂體；可以識別出A和B是朵葉體，C、D為河道，間接證明其沉積相為水下分流河道沉積相。

圖3 SB1到SB3之間的地層切片2的地震剖面 （a）及平面分布 （b）

圖4 SB1到SB3之間的地層切片1、2、3

在層序格架下進行地層切片還能有效解釋砂體發(fā)育期次，單張切片反映的是砂體的異常范圍，多張切片關聯(lián)起來就有了 “時間”概念。聯(lián)系前后相關聯(lián)的切片1到切片3（圖4）就可以看出A、B、C、D共4套砂體在時間上出現(xiàn)的先后順序：時間最早的是切片3（圖4（c）），在切片3上只有A、B共2套砂體，而且B砂體剛剛形成；時間最遲的是切片1（圖4（a）），在切片1上有A、B、D等3套砂體，而且A砂體只有部分殘余，D砂體比切片2（圖4（b））上的更發(fā)育。綜合切片1、2、3可以判斷A、B、C、D共4套砂體出現(xiàn)的時間順序為：A→B→C→D；綜合分析水下分流河道沉積的地質模式為：先沉積朵葉體A，再沉積朵葉體B，然后沉積分流間灣C，最后沉積分流間灣D。從時間上看，朵葉體B比朵葉體A發(fā)育晚；從深度上看，朵葉體B比朵葉體A構造部位高。因此，考慮到砂體在縱向上疊置或連通，朵葉體B比朵葉體A形成巖性地層圈閉的可能性大。應用地層切片技術可以較好地彌補人工解釋帶來的 “串軸”問題 （圖5）。經B-1井、B-2井、B-3井等3口井的實際鉆探表明，朵葉體B為巖性地層圈閉，單層地質儲量超過1200×104m3。

圖5 人工解釋 （a）與地層切片解釋 （b）對比圖

4 結論與建議

在層序格架下進行地層切片將地震解釋地質化，能有效解釋砂體發(fā)育期次，單張切片上能識別砂體異常范圍，反映出當時沉積的沉積相；多張相關聯(lián)切片有了 “時間”概念后，可以反映出砂體發(fā)育期次。地層切片是建立在高精度的層序格架下，所以層序界面追蹤的準確度直接影響后面的切片；地質建模也是地層切片好壞的關鍵；在反演體、巖性體上進行地層切片更能反映砂體發(fā)育期次情況。因此，建議在高精度的層序格架下準確建立地質模型，在巖性體上開展砂體發(fā)育期次研究。

［1］Zeng Hongliu，Backus M M，Barrow K T，et al.Office stratal slicing，part I：realistic 3-D seismic model［J］.Geophysics，1998，63（2）：502～513.

［2］Zeng Hongliu，Henry S C，Riola J P.Stratal slicing，part II：real 3-D seismic data［J］.Geophysics，1998，63（2）：514～522.

［3］王鵬，高偉，張紅斌.地震切片演化技術在乍得A區(qū)塊的應用 ［J］.石油地球物理勘探，2008，43（增刊1）：115～118.

［4］王長江，劉書會，穆星.提高地震屬性分析精度的方法及其應用 ［J］.石油物探，2004，43（增刊）：112～114.

［5］劉勇，鄧安雄，高潔.應用LandMark解釋模塊制作地層切片識別非構造圈閉 ［J］.石油地球物理勘探，2009，44（增刊1）：101～104.

Application of Stratigraphic Slicing in Sandbody Interpretation of Underwater Distributary Channel

CHEN Zhao-ming，YUAN Li-zhong，ZHOU Jiang－jiang（First Author’s Address：Research Institute of CNOOC Ltd-Shenzhen，Guangzhou510240，Guangdong，China）

Underwater distributary channels were well developed in the delta front deposits.They migrated back and forth laterally and overlapped with each other vertically during the process of sedimentation.The overlapping of sandstone away from the source was not serious，the two sets of sandbodies upper and down were equals to 2sets of seismic axis and they were equal to only one seismic axis when overlapping of sandstone was serious.Therefore，seismic interpretation was difficult to be done manually and mistakes would take place sometimes.The application of single stratum slicing makes it easy to recognize the migration and swing of several sets of sandbodies in the horizontal direction and analyze the sedimentary facies on the plane.Several strata slicing which correlated with each other in the vertical direction could be used to identify the times of sandstone developed and characterize the periods of sandstone development.Strata slicing which brings geological significance to the seismic interpretation can help us find the favorable sandstone.The 4sets of sand A，B，C and D can be recognized by using the method to interpret Sand B in Structure A of Huizhou Sag.The sand B of the prospect A in Huizhou was drilled and proven to be a lithological trap，it obtains the commercial value.

stratum slice；underwater distributary channel；period of sandstone development；sand body；lithologic-stratigraphic trap

P631.44

A

1000-9752（2012）10-0055-04

2012-02-20

陳兆明 （1981-），男，2004年長江大學畢業(yè)，碩士，工程師，主要從事油氣勘探研究工作。

［編輯］ 龍 舟