東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

亓雪靜

（1.中國(guó)石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.中國(guó)石化勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015）

東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

亓雪靜1，2

（1.中國(guó)石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266580；2.中國(guó)石化勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015）

東營(yíng)凹陷陡坡帶地區(qū)砂礫巖扇體發(fā)育，類型復(fù)雜多樣。由于砂礫巖扇體縱橫交錯(cuò)疊置，具有厚度大、面積廣、變化快的復(fù)雜特征，同時(shí)受地震資料分辨率的限制，砂礫巖扇體在地震上表現(xiàn)為反射雜亂的特點(diǎn)，長(zhǎng)期以來對(duì)扇體儲(chǔ)層分布的認(rèn)識(shí)很大程度上依賴于實(shí)鉆資料。以東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖扇體作為研究目標(biāo)，開展儲(chǔ)層地震測(cè)井響應(yīng)特征研究，總結(jié)砂礫巖扇體地震沉積類型，弄清砂礫巖扇體內(nèi)幕反射特征，初步建立了一套砂礫巖扇體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的技術(shù)系列，具有重要的理論與實(shí)踐意義。

砂礫巖體；反射特征；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

近年來，東營(yíng)凹陷已進(jìn)入隱蔽油氣藏勘探階段，砂礫巖扇體是北部陡坡帶進(jìn)入較高勘探階段后的主要勘探目標(biāo)之一［1］。目前，東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖扇體油田共發(fā)現(xiàn)9個(gè)，累計(jì)上報(bào)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量近3×108t，砂礫巖扇體油藏已成為油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要陣地。20世紀(jì)90年代初，三維地震資料的出現(xiàn)為解剖地下地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)體提供了操作平臺(tái)，其中包含豐富的砂礫巖扇體的反射信息。因此，尋找砂礫巖扇體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的技術(shù)方法，成為快速準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)砂礫巖體油藏的關(guān)鍵。筆者針對(duì)東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖扇體開展一系列研究，總結(jié)地震沉積類型，弄清內(nèi)幕反射特征，初步建立了一套砂礫巖扇體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)系列，具有一定的理論與實(shí)踐意義。

1 砂礫巖體發(fā)育帶預(yù)測(cè)技術(shù)

東營(yíng)凹陷陡坡帶砂礫巖扇體發(fā)育類型復(fù)雜多樣，但均具有一個(gè)共同特點(diǎn)，即砂礫巖體底部與基巖直接接觸，因此本文從基巖面的角度研究砂礫巖體，預(yù)測(cè)砂礫巖體發(fā)育帶。

1.1 古地貌分析技術(shù)

砂礫巖扇體是在古地貌溝谷發(fā)育的前提下發(fā)育的，有溝就有扇，大溝對(duì)大扇，小溝對(duì)小扇，在此理論指導(dǎo)下形成古地貌立體顯示技術(shù)，反映了古地貌溝谷發(fā)育的大背景，立體顯示圖對(duì)溝谷的發(fā)育一目了然，東營(yíng)凹陷陡坡帶發(fā)育鹽16和鹽18兩大古沖溝。古地貌立體顯示技術(shù)已非常成熟，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步刻劃古地貌溝谷發(fā)育細(xì)節(jié)，形成了古地貌方位角掃描技術(shù)（圖1（a）），方位角掃描結(jié)果疊合在古地貌上顯示，刻劃古地貌細(xì)節(jié)，對(duì)溝谷定位更加準(zhǔn)確。

1.2 古坡度分析技術(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，砂礫巖體的發(fā)育規(guī)模和沉積類型與基巖面的構(gòu)造坡度存在一定關(guān)系，不同的構(gòu)造坡度影響砂礫巖體儲(chǔ)層的發(fā)育程度，坡度由陡變緩，砂礫巖體儲(chǔ)層縱向厚度增大，橫向延伸距離變遠(yuǎn)，因此形成了古坡度分析技術(shù)，以分析基巖面的坡度變化（圖1（b））。坡度分析結(jié)果顯示，東營(yíng)凹陷陡坡帶基巖面坡度等值線在近東西方向呈條帶狀展布特點(diǎn)。

圖1 基巖面屬性

1.3 古水道分析技術(shù)

研究區(qū)基巖面反射分為較連續(xù)與時(shí)斷時(shí)續(xù)的基巖面反射，此現(xiàn)象是由于基巖上下地層速度差異變化形成的，基巖與其上發(fā)育的砂礫巖扇體速度差異小，因此上覆巖性的反射特征為雜亂弱反射。據(jù)此，尋找可以反映雜亂弱反射的地震屬性來反映基巖面之上發(fā)育砂礫巖體的位置，形成了繼承性古水道分析技術(shù)。

均方根振幅屬性可突出表現(xiàn)反射同相軸能量的差異；相干屬性也可表現(xiàn)雜亂弱反射，且突出表現(xiàn)雜亂不連續(xù)反射。以基巖面為中心開40 ms的時(shí)窗，提取基巖面均方根振幅屬性和相干屬性。均方根振幅屬性圖（圖1c）中，紅色和黃色代表雜亂弱反射區(qū)，藍(lán)色代表強(qiáng)反射區(qū)，顏色越深與基巖接觸的上覆地層泥質(zhì)含量越高。鹽16古沖溝和鹽18古沖溝對(duì)應(yīng)發(fā)育多條辮狀水道，形態(tài)清晰，表現(xiàn)細(xì)膩。相干圖（圖1d）繼承性古水道也有較好的表現(xiàn)，對(duì)鹽16和鹽18古沖溝的邊界斷層表現(xiàn)尤為清晰。兩種屬性各有優(yōu)勢(shì)，均方根振幅屬性對(duì)水道表現(xiàn)更加細(xì)膩，相干屬性對(duì)邊界表現(xiàn)更為突出。

根據(jù)古坡度和古水道分析結(jié)果，以古沖溝邊界斷層為界，綜合預(yù)測(cè)砂礫巖扇體儲(chǔ)層發(fā)育3個(gè)帶，相同發(fā)育帶內(nèi)的儲(chǔ)層具有類似的沉積特點(diǎn)，與已掌握的實(shí)鉆情況基本吻合?；鶐r面綜合分析技術(shù)可迅速有效地預(yù)測(cè)砂礫巖扇體平面上的分布區(qū)帶。

2 砂礫巖扇體內(nèi)幕反射特征與識(shí)別

砂礫巖體在地震上反射雜亂，弄清砂礫巖扇體在地震上的內(nèi)幕反射特征和沉積特征有助于砂礫巖扇體的識(shí)別。

2.1 內(nèi)幕反射特征

砂礫巖扇體沉積厚度大，穩(wěn)定泥巖夾層少，表現(xiàn)為多期厚度不等的正韻律疊加。對(duì)于整個(gè)砂礫巖體，速度明顯高于上覆圍巖并隨深度增加而增大。同期次砂礫巖體內(nèi)又分扇根、扇中和扇端不同的相帶。其中扇根為塊狀礫巖；扇中主要為礫狀砂巖和含礫砂巖；扇端以泥巖為主，夾薄層砂巖層［2］。結(jié)合速度曲線分析相同深度的砂礫巖體，扇根的速度高于扇中的速度，扇中的速度高于扇端的速度（圖2），因此同期扇體內(nèi)從扇端－扇中－扇根速度遞增。不同深度不同期次砂礫巖扇體間存在速度差異，同期次內(nèi)部也存在速度差異，加之砂礫巖扇體的沉積突發(fā)性和不確定性，使其在地震剖面上反射雜亂。

圖2 永920井成像測(cè)井圖與速度曲線

根據(jù)錄井、測(cè)井、地震資料，結(jié)合正演分析，將砂礫巖體內(nèi)幕反射分為6類。

2.1.1 包絡(luò)強(qiáng)反射

強(qiáng)反射出現(xiàn)在包絡(luò)面位置時(shí)，代表厚層砂礫巖體頂面的反射?？v向砂礫巖體沉積跨度大且多期疊合的特點(diǎn)決定了包絡(luò)強(qiáng)反射具穿時(shí)性，且不連續(xù)。

2.1.2 未包絡(luò)的中強(qiáng)反射

未包絡(luò)的中強(qiáng)反射，成層性和連續(xù)性較好，代表厚層砂礫巖體上部的砂泥互層沉積。由于受地震分辨率的制約，一個(gè)反射同相軸對(duì)應(yīng)多個(gè)旋回。

2.1.3 包絡(luò)內(nèi)部的中強(qiáng)反射

這類反射位于包絡(luò)反射之下，能量較強(qiáng)，視覺效果尖銳，明顯區(qū)別于砂礫巖體內(nèi)部背景反射。它代表砂礫巖體段內(nèi)部較穩(wěn)定的泥巖隔層沉積，是泥巖與砂礫巖存在較大速度差形成的。該反射界面是砂礫巖體內(nèi)幕期次的分界面。

2.1.4 包絡(luò)內(nèi)部的中弱反射

這類反射位于包絡(luò)反射之下，能量較弱，是砂礫巖體內(nèi)幕不同期次相帶速度差異相對(duì)較小，存在不同的接觸關(guān)系形成的。該反射界面代表砂礫巖體內(nèi)幕一期甚至多期的界面。

2.1.5 包絡(luò)內(nèi)部的空白反射

包絡(luò)反射之下基本無同相軸存在，呈現(xiàn)空白特征，是砂礫巖體內(nèi)部巖性分選差，無速度差異形成的。該反射對(duì)應(yīng)砂礫巖體內(nèi)部無期次，或多期扇體規(guī)則排列。

2.1.6 包絡(luò)內(nèi)部平行于基巖的反射

這類反射對(duì)應(yīng)于內(nèi)幕多期扇體相帶的分界線，是由不同相帶之間速度差異造成的。

2.2 地震沉積類型

砂礫巖體在地震資料上的沉積特征表現(xiàn)出復(fù)雜多樣性，與其沉積時(shí)的古構(gòu)造位置、物源供給情況和水動(dòng)力條件存在密切的關(guān)系。結(jié)合砂礫巖體的內(nèi)幕反射特征，根據(jù)物源供給情況、古構(gòu)造坡度陡緩、水動(dòng)力條件強(qiáng)弱及物源區(qū)的遠(yuǎn)近情況分為5種類型：

（1）物源供給不充分條件下，在正常沉積中夾雜的相對(duì)薄些的近岸水下扇，沒有頂面強(qiáng)反射，都是成層性較好的中度反射。

（2）物源供給充分，處于坡度較陡的構(gòu)造位置，砂礫巖體存留相對(duì)較少，縱向厚度薄，橫向延伸距離小，地震上比盆內(nèi)的正常沉積能量有所減弱，沒有強(qiáng)反射包絡(luò)。

（3）物源供給充分，處于坡度較緩的構(gòu)造位置，水動(dòng)力條件強(qiáng)，砂礫巖體沉積縱向厚度較大，橫向延伸較遠(yuǎn)，有頂面強(qiáng)反射，內(nèi)部有成層性。

（4）物源供給充分，處于坡度較緩的構(gòu)造位置，水動(dòng)力條件相對(duì)較弱，距離物源區(qū)較遠(yuǎn)條件下，砂礫經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn)，扇體縱向厚度較大，橫向延伸較小，有頂面強(qiáng)反射，內(nèi)部有成層性。

（5）物源供給充分，處于坡度較緩的構(gòu)造位置，水動(dòng)力條件相對(duì)較弱，物源區(qū)較近條件下，砂礫分選較差，扇體縱向厚度小，橫向延伸距離小，有頂面強(qiáng)反射，內(nèi)部呈現(xiàn)空白反射。

2.3 識(shí)別技術(shù)

砂礫巖體速度明顯高于上覆圍巖，頂面具有強(qiáng)反射特征。向湖盆方向有同相軸尖和極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，反映了扇體向前推進(jìn)的邊界，具有包絡(luò)面特征。針對(duì)這一特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)砂礫巖體可采用地震反射傾角法、邊緣檢測(cè)法、響應(yīng)頻率法、振幅屬性與相干結(jié)合法等，均可在縱向上刻劃砂礫巖體的展布包絡(luò)。在地震資料上，一個(gè)同相軸對(duì)應(yīng)一期地震上可識(shí)別砂體。地震上一個(gè)同相軸時(shí)間厚度約50 ms，對(duì)應(yīng)砂體厚度約100 m。

在包絡(luò)面和基巖面之間提取振幅屬性體現(xiàn)砂礫巖體期次發(fā)育情況，應(yīng)用種子點(diǎn)自動(dòng)追蹤技術(shù)對(duì)基巖面和砂礫巖體包絡(luò)反射之間的較連續(xù)反射進(jìn)行描述，可以展現(xiàn)砂礫巖體的空間展布形態(tài)（圖3）。

圖3 砂礫巖體空間展布預(yù)測(cè)

3 砂礫巖體有效儲(chǔ)層描述

砂礫巖體的扇中相帶儲(chǔ)集性能較好，是油氣聚集的有效儲(chǔ)層。應(yīng)用反演方法將地震資料的速度界面轉(zhuǎn)變?yōu)閹r性剖面，可直觀有效地反映砂礫巖體的扇中相帶。但由于砂礫巖體的縱向跨度大、橫向變化快、空間阻抗差異大，建立準(zhǔn)確的約束模型是三維反演的關(guān)鍵和難點(diǎn)。

特征屬性建模的波阻抗反演技術(shù)［3］是提取多種地震屬性，如振幅、頻率、相位、傾角、曲率、相干等，利用速度譜和實(shí)際井的波阻抗曲線作為約束進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，優(yōu)選與砂礫巖體展布特征匹配較好的地震屬性。進(jìn)一步用表征砂礫巖體空間分布特征的幾種屬性與波阻抗數(shù)據(jù)擬合，換算出特征屬性低頻模型，低頻模型與相對(duì)阻抗剖面結(jié)合得到最終反演結(jié)果。該種建模方法的優(yōu)點(diǎn)在于模型符合砂礫巖體及上覆地層的沉積規(guī)律，同時(shí)對(duì)無井區(qū)域也有很好的約束效果。

4 結(jié) 論

（1）基巖面綜合分析技術(shù)可準(zhǔn)確快速地預(yù)測(cè)砂礫巖扇體的發(fā)育分布區(qū)帶。

（2）砂礫巖扇體內(nèi)幕反射特征與識(shí)別技術(shù)能有效識(shí)別砂礫巖扇體地震反射區(qū)，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層空間展布。

（3）特征屬性約束建模的波阻抗反演技術(shù)能夠精細(xì)描述有效儲(chǔ)層，是砂礫巖扇體儲(chǔ)層反演技術(shù)的發(fā)展方向。

［1］ 呂希學(xué)，肖煥欽，田美榮，等.濟(jì)陽(yáng)坳陷陡坡帶砂礫巖體儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別及描述技術(shù)［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，30（3）：332－336.

［2］ 吳崇筠，薛叔浩.中國(guó)含油氣盆地沉積學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992：60－62.

［3］ RADMILA P T，ANETTE U，NILS L T.Event－based low frequency impedance modeling using well logs and seismic attributes［J］.The Leading Edge，2008，27（5）：592－603.

TE122.2＋4 < class="emphasis_bold">［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］

1673－5935（2012）02－0001－03

2012－03－03

亓雪靜（1975－），女，黑龍江泰來人，中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，主要從事油氣地質(zhì)勘探研究。

［責(zé)任編輯］ 胡秋媛