弱地震反射層的斷層定位方法

陳 軍，李東亮，侯 斌

（中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學研究院，江蘇 揚州 225009）

弱地震反射層的斷層定位方法

陳 軍，李東亮，侯 斌

（中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學研究院，江蘇 揚州 225009）

斷層的準確定位是圈閉精細描述的重點工作之一。在油氣勘探開發(fā)實踐中，弱地震反射目的層的斷點位置往往難以確定，給鉆探靶點的選擇造成困難。本文針對斷層定位問題，根據(jù)蘇北盆地高郵凹陷阜三段沉積特征、地震反射特征和斷層發(fā)育特點，結(jié)合生產(chǎn)實踐，利用區(qū)域斷裂體系的剖面、平面展布特征指導斷層解釋方案，總結(jié)了根據(jù)低級序斷層解釋的三個一致性法則進行斷點間接定位的方法。通過該方法的應用，使阜三段構(gòu)造方案得到進一步落實，提高了圈閉描述的精度。

弱地震反射；低級序斷層；斷點定位；圈閉描述

在蘇北盆地高郵凹陷北斜坡的中、東部，阜三段是主要勘探目的層之一。這套地層屬三角洲前緣水下分流河道砂泥薄互層沉積，與上覆阜四段深湖相泥巖構(gòu)成良好儲蓋組合［1］。由于阜三段砂泥分布不穩(wěn)定，橫向變化快，非均質(zhì)性強，造成其頂部地震反射（T13）波組能量弱，連續(xù)性差，無明顯特征。并且目的層附近晚期還侵入了多套火成巖，對阜三段地層反射有較強的屏蔽和干擾作用［2］，給構(gòu)造精細解釋工作造成了很大的困難。

在實際生產(chǎn)中，由于斷層定位不準確，造成設計井實鉆過程中經(jīng)常打在斷塊低部位或斷缺阜三段上部儲層，影響了勘探效益。因此，該地區(qū)阜三段斷塊圈閉描述的關鍵問題之一就是如何有效解決控圈斷層的準確定位問題［3］。

本文通過對該地區(qū)低級序斷層平面、剖面發(fā)育特點及地震解釋經(jīng)驗的總結(jié)，進而歸納了利用三個一致性法則間接定位弱地震反射層斷點的方法，通過該方法的應用，使阜三段構(gòu)造方案得到進一步落實，提高了圈閉描述的精度。

1 斷層斷點定位方法

1.1 高郵凹陷北斜坡斷層發(fā)育特點

高郵凹陷邊界斷裂活動性較強，對斜坡的斷裂系統(tǒng)展布起到重要的控制作用。從高郵凹陷東部阜寧組斷層的展布來看（圖1），斜坡上三級及以下級別的斷層基本上與真武、吳堡兩條邊界斷層近于平行，形成近東西向和北東向兩組以北掉為主的斷裂體系，從而決定了該區(qū)構(gòu)造圈閉類型以反向正斷層控制的斷鼻、斷塊圈閉為主。低級序（四、五級）反向正斷層絕大部分是早期構(gòu)造運動（吳堡運動）的產(chǎn)物，在地震剖面上往往表現(xiàn)為終止于區(qū)域不整合面（T03）之下，后期不活動（圖2、圖3）；平面上延伸較短，走向、產(chǎn)狀較穩(wěn)定。這就為利用其走向和產(chǎn)狀的穩(wěn)定性間接確定阜三段（T13）弱反射斷點位置奠定了基礎。

圖1 高郵凹陷東部阜寧組構(gòu)造綱要圖

2.2 上下斷點一致性法則定位斷層

在吳堡運動區(qū)域構(gòu)造應力場的作用下，高郵凹陷北斜坡阜寧組地層中形成一系列三、四級反向正斷層。這類斷層斷穿整個阜寧組地層，在地震剖面上也反映出同一條斷層在T13和T33兩個反射波組中斷具有繼承性。在資料較好的區(qū)域，T13弱反射上下地震反射都有諸如同相軸中斷、產(chǎn)狀突變等斷層跡象，這就為利用上下層斷點連接來間接確定T13斷點位置提供了依據(jù)。據(jù)此，先對該區(qū)T13弱反射下面反射層清楚、特征明顯、斷層容易識別定位的T33反射層及后期穿插侵入的輝綠巖進行解釋，先確定這些反射層的斷點位置、主要斷層的產(chǎn)狀、主要斷層與次一級斷層的切割關系；然后根據(jù)T13反射層與T33反射層斷層具有繼承性的特點，將斷層按產(chǎn)狀上延或連接，從而間接實現(xiàn)T13反射層斷層的定位。在對花22塊的解釋過程中（圖2），T13反射層斷點不清楚，但T13反射層下面輝綠巖的反射扭動明顯，根據(jù)輝綠巖斷層地震相特征，該處應該是斷層的反應，再結(jié)合T33反射層的斷點，可以較準確地確定斷層的產(chǎn)狀和位置，然后將斷層沿產(chǎn)狀上延，進而確定 T13反射層的錯斷位置［4－6］。

圖3所示沙36塊T13反射層上下各發(fā)育一套輝綠巖，尤其是位于上方的輝綠巖，對T13反射層影響很大，T13波組特征和斷點斷面不清楚。T33由于自身反射能量相對較強，所以受輝綠巖影響較弱，解釋中先解釋T33反射層，發(fā)現(xiàn)了較清楚的斷點，然后再根據(jù)輝綠巖地震相特征，結(jié)合對T33反射層的斷層認識，確定上面一套輝綠巖的扭動和下面一套輝綠巖的錯斷都是斷層的反映，綜合利用這些斷點或扭動點準確確定斷層的位置和產(chǎn)狀后，將斷層上下連接，進而可以確定位于其間的T13反射層的斷層位置。

圖2 花22井地震時間解釋剖面

圖3 沙36井地震時間解釋剖面

2.3 斷層平面一致性法則定位斷層

由于剖面解釋為單線解釋，不同剖面上可能存在人為的斷層解釋方案不同，多層斷層一致性解釋技術(shù)就是保證斷層解釋符合地質(zhì)模式的必要性技術(shù)。其基本原理是剖面上解釋的同一條斷層在各層斷層平面展布上應保持延伸方向的一致性，并且保持各層斷層間近于平行而不會出現(xiàn)相交現(xiàn)象，否則可視為剖面解釋不合理［3］。

高郵凹陷北斜坡在吳堡期主要發(fā)育的北傾反向正斷層在T13和T33反射層上具有繼承性，解釋中首先卡準T33反射層和輝綠巖的斷點位置，然后在平面上展布出它們的延伸長度和走向。根據(jù)同一條斷層同時切割上、下構(gòu)造層，上、下構(gòu)造層的斷點平面展布方向應當近于平行且延伸長度近似相同的原則，T13反射層斷點應當始終位于T33反射層斷點的地層下傾方向、且平面分布走向近于平行且延伸長度相當，解釋中先選擇斷層相對落實的剖面進行解釋定位，確定T13反射層斷層與T33反射層斷層的平面距離，然后根據(jù)上述原理，通過剖面精細解釋進行控制，對T13反射層的斷層進行平面定位（圖4）。

圖4 花26塊T13與T33斷層軌跡疊合圖

2.4 斷面產(chǎn)狀一致性法則定位斷層

低級序斷層一般規(guī)模較小，斷距不大，延伸較短，同一條斷層沿延伸方向上在不同部位的斷面產(chǎn)狀也基本穩(wěn)定［7－11］。根據(jù)這一特點，在T13反射層的斷層定位中，先選擇斷層相對落實的剖面進行解釋定位，這樣關鍵點斷層位置確定后，在斷層延伸方向上，自關鍵點向外逐條剖面進行對比，依據(jù)剖面上T13弱反射可能的同相軸中斷、反射波能量變化、反射層產(chǎn)狀變化和斷面波的出現(xiàn)等細微變化，再結(jié)合T33反射層和輝綠巖斷層地震相特征定位斷層。

斷層在地震剖面上的解釋定位完成后，可以應用斷層趨勢面法驗證地震剖面上對斷層斷面的解釋是否合理，并根據(jù)驗證結(jié)果對剖面解釋成果進行調(diào)整修正。斷層趨勢面法是將斷層空間展布特征以平面的方式顯示出來的分析方法，斷層趨勢面圖深度值表示其在某個位置上縱向切入地層的深度，等值線的走向代表斷層平面上伸展方向，等值線的疏密程度表示斷層在剖面上的傾角陡緩。同一條低級序斷層在其展布區(qū)域的不同位置上，斷面產(chǎn)狀基本一致，所以斷層在局部范圍內(nèi)縱向切割地層和空間展布方向上不會發(fā)生突變，如果繪制的趨勢面等值線發(fā)生跳躍性曲折，或等值線疏密程度突變，說明地震剖面上對斷層斷面解釋不夠合理。通過勾繪斷層斷面圖，根據(jù)其在縱向上、平面上變化的規(guī)律性，對剖面上斷面產(chǎn)狀總體趨勢進行修正，從而達到較為準確地定位斷層位置的目的（圖5）。

圖5 瓦18斷塊構(gòu)造、剖面、斷面圖

3 應用效果

通過利用三個一致性法則間接確定斷層斷點位置的研究，在高郵凹陷重新落實了一批斷塊圈閉，較為準確地定位了弱地震反射層控圈斷層的位置，提高了阜三段儲層鉆遇率，解放了多個多年未動用的油藏，并且先后在高郵凹陷北斜坡的多個斷塊獲得油氣新發(fā)現(xiàn)，成為近年來儲量增長的重要力量（圖6）。

4 結(jié)論

1）長期活動斷層和后期一次性斷層上下斷開層位較多，可以參考的標志層也較多，根據(jù)這些標志層的斷點斷面能夠準確地確定剖面上斷層的位置和產(chǎn)狀，按照上下層斷點一致性法則，可以較準確地定位弱反射層的斷點位置。

2）對于低級序四、五級斷層斷點的定位，可利

圖6 高郵凹陷北斜坡T13反射層2009年、2012年度構(gòu)造圖

用斷面產(chǎn)狀一致性和斷層走向一致性法則間接確定。

3）針對弱地震反射層的斷點定位要根據(jù)不同區(qū)帶的地震地質(zhì)條件，具體情況具體分析。在老油區(qū)，首先要通過對鉆井揭示的斷點與地震反射關系的統(tǒng)計分析得出經(jīng)驗模式，在新區(qū)塊加以推廣；而在新區(qū)帶，則需要根據(jù)區(qū)帶斷裂發(fā)育特征，結(jié)合地震資料，探尋適合本區(qū)的斷層解釋方法。

［1］ 劉玉瑞.蘇北盆地油藏類型與成因機制探討［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2011，18（4）：6-9.

［2］ 王軍，劉小燕.高郵凹陷北斜坡輝綠巖區(qū)解釋方法研究［J］.石油物探，2004，43（2）：163-166.

［3］ 劉宇，李娜，王濤，等.斷層的準確定位方法［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：294-296.

［4］ 陳軍，周彬，陳劍銘，等.利用侵入巖地震相變化特征識別斷層［J］.石油地球物理勘探，2011，46（5）：790-794.

［5］ 任紅民，陳軍，張春峰，等.精細地震解釋技術(shù)在花莊北地區(qū)的應用［J］.石油地球物理勘探，2009，44（2）：179-184.

［6］ 閆愛英，楊艷.高郵凹陷沙埝地區(qū)復雜地震資料的構(gòu)造解釋［J］.石油物探，2006，45（1）：93-97.

［7］ 周路，左虎，張峰，等.蠡縣斜坡沙河街組構(gòu)造及其演化特征［J］.西南石油大學學報，2009，31（3）：8-12.

［8］ 張永華.三維地震資料綜合解釋方法探討［J］.石油物探，2004，43（1）：49-53.

［9］ 盧剛臣，孔凡東，李建英，等.烏馬營地區(qū)一種特殊的斷裂組合形式［J］.石油地球物理勘探，2001，36（6）：716-722.

［10］ 周志才，周杰，李崇燦，等.疊偏剖面的斷層解釋方法［J］.石油物探，2002，41（2）：207-210.

［11］ 李東安.三維斷層組合［J］.石油地球物理勘探，1992，27（4）：525-535.

The method of fault positioning of weak seismic reflection

CHEN Jun，LI Dong-liang，HOU Bin
（Geological Scientific Research Institute of Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou 225009，China）

The fault's accurate positioning is one of the key work to finely describe traps.In oil-gas exploration and development，weak seismic reflection target＇s breakpoint is often difficult to determine and lead difficulties to select drilling target.This paper focuses on the fault targeting issues，based on the deposition characteristics，seismic reflection and fault development characteristics of the 3rd Member of Funing Formation （E1f3）in Gaoyou Sag，combined with production practice，make use of researching regional fracture system section and plane distribution to guid faults＇interpretation.The breakpoint targeting indirect positioning methods based on the Three-coincidence Principle of low-grade faults interpretation are lastly summarized.It is performed to be further implemented the E1f3structure scheme and improved the trap description precision.

weak seismic reflection；low-grade fault；breakpoint positioning；trap description

P613.5

A

1004-4051（2013）04-0123-04

2012-12-17

陳軍（1968－），高級工程師，1990年畢業(yè)于江漢石油學院物探系，現(xiàn)在江蘇油田地質(zhì)科學研究院從事地震資料解釋工作。