地震波形結構分析技術在沉積微相識別中的應用
——以海上某油田區(qū)塊海底扇砂體為例

高 雪 （成都理工大學地球物理學院，四川 成都610059）

閻建國 （成都理工大學地球物理學院；地球探測與信息技術教育部重點實驗室 （成都理工大學），四川 成都610059）

王立峰 （中海油 （中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江516000）

孟立娜，全紫荊，閆安菊 （成都理工大學地球物理學院，四川 成都610059）

地震波形結構分析技術可以有效篩選并快速逼近有利勘探目標。在井少的地區(qū)開展波形結構分析地震相及砂體展布規(guī)律綜合研究，有助于精細刻畫儲層砂體微相特征，從而有利于指導儲層預測研究［1］。我國海上某油田區(qū)塊主要產氣層為海底扇砂體，其巖相、巖性及砂層厚度橫向變化快，相鄰井的砂體特征及其含氣性各異，給進一步勘探帶來很大困難。砂體微相描述的準確與否關乎能否正確選擇井位，這對該區(qū)油氣分布規(guī)律的認識和后期布井勘探具有重要意義。為此，筆者對該研究區(qū)開展了地震波形結構分析技術研究。

1 地震波形結構分析技術及工作流程

利用已有的鉆井和地震資料確定儲層的橫向巖性變化，并非通過描述地震反射結構所能做到，需要通過地震波形結構分析技術細致地研究反射波形的變化，所用軟件為Stratimagic波形地震相分析軟件，該軟件基于地震道的形狀變化情況進行分類處理，假設條件是當沉積相單元發(fā)生變化時，其地震反射特征 （包括振幅、頻率和相位等）也必定有所變化。首先通過神經網(wǎng)絡計算得到模型道，這些模型道代表了在地震層段中整個區(qū)域內地震信號形狀的多樣性，再利用地震道形狀即波形特征對該層段內的實際地震數(shù)據(jù)進行逐道對比，細致刻畫地震信號的橫向變化，從而得到地震異常平面分布規(guī)律 （即地震相圖），由此可以研究其與沉積微相的關系，從而更好地進行儲層預測和油藏描述。具體工作流程如圖1所示。

2 應 用

我國海上某油田區(qū)塊沉積體系為海底扇沉積，其特點是存在由沉積微相變化引起的儲層橫向非均質性，巖相、巖性及砂層厚度橫向變化快，相鄰井的砂體特征及其含油氣性各異。研究中用Stratimagic波形地震相分析軟件進行地震相分析。在地震相處理參數(shù)選擇上，應以能反映研究區(qū)砂體橫向變化快、平面分布有一定規(guī)律為原則［2］，據(jù)此選擇如下參數(shù)：目的層段的大小、波形分類數(shù)和迭代次數(shù)。選取目標砂體頂?shù)捉缑孀鳛檠芯繉佣?，并根?jù)地震信號的復雜程度以及目的層段的大小等采取迭代35次迭代、分類數(shù)為9的方式進行地震相的劃分。首先依砂體頂?shù)捉缑娼佣?，利用神經網(wǎng)絡方法獲得地震模型道并制作模板來反映該研究區(qū)地震信號的各種形態(tài)，用不同顏色描述各種波形。9類波的神經網(wǎng)絡波形分類地震相平面圖和模型道如圖2所示 （其中D2、D3、D4和D14井為已鉆井，D5井為設計井）。通過觀察顏色分布，可以了解地震波形在目標區(qū)域的分布情況，建立地震信號的總體變化及這種變化的分布規(guī)律。地震波形分類結果 （即1，2，3，…，7，8，9）以層位數(shù)據(jù)格式存放在每一條地震測線的每一個地震道中，可以用地震剖面的形式來顯示波形分類的結果。

2．1 典型沉積微相及地震反射特征

1）低頻、高連續(xù)的強振幅地震相 （圖2中的第3～4類波形） 該地震相位于砂體中部，呈北東-南西向展布。由于受不同期水道的切割，平面上呈現(xiàn)斷續(xù)的河流狀，這與該地區(qū)總的沉積環(huán)境相符合，其剖面特點是連續(xù)的強振幅，這是由于地層中砂巖的波阻抗值與泥巖的波阻抗值差異較大所致［3］。地震相具丘狀反射特征，反射波具明顯的下切侵蝕現(xiàn)象，表明經歷了快速強力沖刷。此外，D14井巖性揭示為巨厚層細砂巖，含較厚優(yōu)質儲層。因此，該地震相表現(xiàn)出海底扇沉積體系中扇亞相的水下分流河道微相發(fā)育的特征［4］。

圖1 地震波形結構分析實現(xiàn)流程圖

圖2 波形分類地震相平面圖和模型道

2）低頻、高連續(xù)的中-強振幅地震相 （圖2中的第1～2類波形） 該地震相分布于水下分流河道的邊緣，剖面上為中-強振幅、高連續(xù)地震相，D2井巖性揭示為粉-細砂巖和粉砂巖、粉砂巖與泥巖互層，D4井發(fā)育較厚的細砂巖。因此，該地震相表現(xiàn)出海底扇沉積體系中扇亞相的分流河口砂壩微相發(fā)育的特征［4］。

3）低頻、中連續(xù)的弱-中振幅地震相 （圖2中的第5～9類波形） 該地震相分布于砂體西北部、東北部和西南部，平面上呈半圓形，剖面上為弱-中振幅、低-中連續(xù)地震相，D3井巖性揭示主要為泥質粉砂巖，其粒度細，泥質重，砂質不純，夾較多的泥質條帶。因此，該地震相表現(xiàn)出海底扇沉積體系中扇亞相席狀砂微相發(fā)育的特征［4］。

2．2 典型波形形態(tài)的沉積微相特征

根據(jù)井旁地震道反射波形 （沒有考慮厚度的影響）統(tǒng)計結果，將目的層段地震反射所對應的波形分為3類，依次進行儲層砂體的波形標定和分類［5］。

1）低頻中-強振幅鐘形反射波組合 該波形主要反映水下分流河道沉積的反射波形特征（見圖3（a））。結合鉆井巖性統(tǒng)計結果及測井相分析，認為該反射波形組合對應的儲層砂巖發(fā)育，儲層物性好。

2）低頻弱-中振幅上旋 （峰值靠上）／下旋（峰值靠下）反射波組合 該相帶無鉆井認識，結合剖面地震相分析，認為其可能反映泥質含量較高的水下分流河道沉積的反射波形特征（圖3 （b））。

3）低頻弱振幅扁平狀不規(guī)則反射波組合 該波形主要反映席狀砂沉積的反射波形特征 （見圖3（c））。結合鉆井巖性統(tǒng)計結果及測井相分析，認為該反射波形組合對應的儲層不發(fā)育。

2．3 沉積微相圖的轉化

針對該研究區(qū)目的層的沉積特征，結合鉆井、測井資料和地質上的認識，將各井的沉積微相類型和地震波形結構分析相圖進行標定，最終確定不同的波形結構對應不同的沉積微相類型，實現(xiàn)由地震相圖向沉積微相圖之間的轉化，由此精細刻畫出目標砂體的儲層沉積微相圖 （見圖4）。從圖4可以看出，該研究區(qū)以海底扇沉積為主，砂體展布呈朵狀分布，水下分流河道發(fā)育，厚度大。

圖3 典型沉積微相的地震實際波形形態(tài)

圖4 目標砂體沉積微相圖

3 結 語

目前大多數(shù)油田要求對儲產層進行精細的研究，而這些儲產層由于構造、沉積等原因表現(xiàn)出層薄或縱橫向上的非均質性等地質現(xiàn)象，因而需要精細刻畫儲層砂體微相特征。以三維地震資料為基礎，得到的地震波形結構分析地震相圖與該區(qū)沉積環(huán)境相符合。研究表明，該研究區(qū)目標砂體為海底扇沉積體系中扇亞相沉積，其廣泛發(fā)育有水下分流河道、分流河口砂壩以及席狀砂微相，其中水下分流河道砂是新井鉆探的首選目標。這說明波形結構分析方法具有可行性，可以為類似地區(qū)儲層預測研究提供參考。

致謝：本研究得到中海石油 （中國）有限公司湛江分公司相關項目組專家和技術人員的大力幫助，在此表示衷心感謝！

［1］王曉平，陳波，臧殿光，等 ．地震相分析技術在伊通地塹儲層沉積特征分析中的應用 ［J］．石油物探，2008，47（2）：172-178．

［2］姚爽，閻建國，李雪峰，等 ．波形分類分析技術在復雜巖性儲層預測中的應用研究-以準噶爾盆地風南地區(qū)為例 ［J］．物探化探計算技術，2011，33 （5）：486-490．

［3］陸基孟，王永剛 ．地震勘探原理 ［M］．東營：中國石油大學出版社，2009：14-20．

［4］王群，龐彥明，郭洪巖 ．礦場地球物理測井 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2002：75-88．

［5］張明學，雷江平，劉偉偉，等．90°相位轉換和波形分類技術在貝西北地區(qū)儲層預測中的應用 ［J］．科學技術與工程，2010，6 （10）：4376-4380．