綜合利用測井與地震屬性判斷曲流河沉積微相

劉海軍，鞠治學，楊 剛，路 平

(西北大學 地質學系大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

沉積相研究是地質勘探、開發(fā)中的一項最基礎最重要的工作之一。精確地劃分沉積相特別是沉積微相，是儲層預測和評價的基礎，也可為精細油藏描述和數(shù)值模擬等提供沉積背景等方面的基礎地質資料。測井資料可提供巖性、沉積旋回、粒度、磨圓度，以及沉積時期的氧化性與還原性等大量信息，綜合利用測井資料進行單井沉積微相［1，2，3］的劃分，有助于儲層的準確預測。

隨著近年來三維地震勘探技術的提高，地震描述手段越來越多，應用范圍也越來越廣，用三維地震勘探技術對曲流河進行精細的油藏描述也就成為可能。其中利用地震均方根屬性［4，5］判斷儲層，就是近年來發(fā)展起來的一種幾號的方法。均方根振幅 (RMS Amplitude(root－mean－square))，用該方法可確定孤立的或極值振幅異常，用來追蹤河道砂、含氣砂體等的巖性變化。通過均方根屬性可以整體上刻畫出各沉積微相的相的展布特征。本文以白家海凸起東道海子區(qū)塊為例，利用測井與地震相結合，為沉積相判斷提供了一種方法。

1 曲流河特征及沉積微相的測井識別

1.1 曲流河相特征

東道海子曲流河的彎曲度通常大于1.5，河道砂體呈席狀，點砂壩作為河道砂體的主要沉積微相，有側積交錯層理的特征，同時牛軛湖形成的弧形泥質充填沉積也是它的主要標志性特征。曲流河沉積的理想垂向層序由下至上，粒度由粗變細，層理規(guī)模由大變小，層理類型由大型槽狀交錯層理變?yōu)樾⌒徒诲e層理、上攀層理、水平層理，底部具沖刷面，構成了一個典型的間斷性正韻律或正旋回。韻律的下段為河床亞相的底部滯留沉積和邊灘沉積組成，是由于河道遷移而引起的沉積物側向加積的結果，構成了河流沉積剖面下部層序，稱為底層沉積。韻律的上段由堤岸亞相和河漫亞相組成，屬泛濫平原沉積，主要是大量細粒懸浮物質在洪泛期垂向加積的結果，構成了河流沉積剖面的上部層序，又稱為頂層沉積。底層沉積和頂層沉積的垂向疊置，構成了河流沉積的“二元結構”(圖1)。二元結構是河流相沉積的重要特征。在曲流河沉積中，二元結構較為明顯，頂層沉積和底層沉積厚度近于相等或前者大于后者。

1.2 沉積微相的測井識別

1.2.1 河道滯留識別

從上游搬運來的以及就地侵蝕的物質，細粒的被帶走，粗粒物質被留下堆積成不連續(xù)的透鏡體，稱河床滯流沉積。其成分復雜，既有陸源礫石，也有河床下伏早期沉積未固結而再沉積的同生泥礫，砂、粉砂極少。礫巖難以形成厚層，呈透鏡狀斷續(xù)分布于河床最底部，向上漸變?yōu)檫厼┗蛐臑┏练e。自然電位和伽馬曲線常為光滑的箱形曲線(圖2)，曲線頂、底部常為突變，但頂部有時可能為漸變，電阻率曲線的異常則可能很小，泥質含量較低。

圖1 二元結構

圖2 箱形曲線

1.2.2 邊灘識別

邊灘又稱點沙壩或“內彎壩”，為曲流河區(qū)別于其它類型河流的重要特征。是河床側向侵蝕、沉積物側向加積的結果。沉積物以砂為主，混有礫、粉砂和粘土，成熟度低，不穩(wěn)定組分多，長石含量高。其層理類型主要為水流成因的大、中槽狀或板狀交錯層理，間或出現(xiàn)平行層理。垂向上，自下向上，具有層理規(guī)模變小，粒度由粗變細的正韻律。自然電位曲線上常為鐘形或齒化鐘形(圖3)，也有時會出現(xiàn)鐘形或齒化鐘形的疊加。

圖3 鐘形曲線

1.2.3 堤岸識別

洪水期河水漫過河岸時攜帶的細、粉砂級物質沿河床兩岸堆積，形成平行河床的砂堤，稱天然堤。天然堤兩側不對稱，向河床一側坡度較陡。每次隨洪水上漲，天然堤不斷加高，最大高度代表最高水位。彎曲河流的凹岸天然堤一般發(fā)育較好，凸岸天然堤逐漸變?yōu)檫厼┑纳喜浚绕湓谳^小河流中，天然堤和邊灘上部交互出現(xiàn)，很難分開。巖性主要為薄的砂泥巖薄互層，自然電位和自然伽馬曲線為中－低幅度的指形或鋸齒狀(圖4)。

圖4 鋸齒狀曲線

1.2.4 河漫灘識別

河漫灘是河床外側河谷底部較平坦的部分。平水期無水，洪水期水漫溢出河床，淹沒平坦的谷底，形成河漫灘沉積。河漫灘的發(fā)育與河谷的發(fā)育階段有關。河漫灘沉積以粉砂巖為主，亦有粘土巖的沉積。平面上距河床越遠粒度越細，垂向上有向上變細的趨勢。測井曲線形態(tài)常為平直型(夾有齒化小尖峰如圖5)。

2 曲流河相的地震屬性識別

地震屬性是從地震數(shù)據(jù)中提取出的有關地震波的幾何形態(tài)、運動學特征和統(tǒng)計學特征的特殊測量值。地震屬性分析的目的就是從地震資料中提取隱藏的地震信息，并把這些信息轉換成與巖性、物性相關的、可以作為地質解釋的信息。通過地震屬性優(yōu)化分析，找出能夠反映儲層參數(shù)本質特征的地震屬性參數(shù)，結合鉆、測資料可以對儲層進行預測。本文以均方根屬性為例來說明地震屬性在曲流河沉積相判斷中的作用。

均方根振幅(RMS Amplitude(root－mean－square)):在分析時窗內選擇極大振幅，在其兩側追蹤過零點的時間t1和t2，計算t1和t2間隔內地震記錄樣點的均方根。稱為均方根振幅。式中 t為采樣率，t1，t2為時窗頂?shù)讜r間值，A為瞬時振幅。用該方法可確定孤立的或極值振幅異常，用來追蹤三角洲河道砂、含氣砂體等的巖性變化。

均方根地震屬性分析的一般流程是:首先精確連接鉆井資料和地震資料即層位標定;其次是層位精確解釋、時窗確定和地震屬性提取。結合鉆、測井資料對東道海子各層做均方根屬性分析，結果顯示地震屬性河道表現(xiàn)為強振幅，泛濫平原顯示為弱振幅，從振幅屬性的形態(tài)也能清楚地看出是曲流河的沉積特征，為沉積相劃分提供有力的證據(jù)(圖6)。

圖5 平直型

圖6 頭屯河均方根屬性圖

3 結語

(1)目前對于曲流河的沉積相的判斷，主要是根據(jù)曲流河的二元結構的特性為理論指導，用多井的測井資料，按曲流河特有的沉積規(guī)律進行研究。該方法的局限性在于必須依賴大量的鉆井和測井資料，而且對曲流河的邊界與分布形態(tài)的預測具有較大的人為因素，即具有一定的不確定性。

(2)相比于測井，地震則有能夠較為精確地識別與描述曲流河的沉積相及其分布范圍與分布特征，尤其是在井網(wǎng)較稀、測井資料較少的探區(qū)，三維地震屬性技術有可能起到?jīng)Q定性的作用。綜合利用測井與地震屬性，在地質規(guī)律的指導與沉積規(guī)律的約束下，才能取得較為理想的、切合實際的效果。

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