準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊地震預(yù)測技術(shù)應(yīng)用

嚴(yán)永新，張 馳，常炳章，紀(jì)甜甜，趙 剛，楊星星

(1.成都理工大學(xué)，成都 610059;2.中國石化 河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南南陽 473132)

地震預(yù)測技術(shù)是以地震資料為基礎(chǔ)開展儲層預(yù)測的一項技術(shù)，如地震屬性、地震反演、AVO屬性均屬于地震預(yù)測技術(shù)系列[1－10］。近年來，隨著寬方位地震采集及保真保幅處理理念的轉(zhuǎn)變，地震信號得以能更加真實地反映地下地質(zhì)現(xiàn)象。同時，隨著物探新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，地震預(yù)測技術(shù)在勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。本文應(yīng)用地震切片、地震正演、地震屬性等地震預(yù)測技術(shù)，在準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊沙灣組的巖性圈閉識別中取得了較好的應(yīng)用效果，相繼發(fā)現(xiàn)了多個含油條帶。

1 地質(zhì)概況

春光區(qū)塊在構(gòu)造上隸屬于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起的車排子凸起，其西面和北面鄰近扎伊爾山，南面為四棵樹凹陷，向東以紅—車斷裂帶與昌吉凹陷以及中拐凸起相接，區(qū)塊構(gòu)造總體表現(xiàn)為向東南傾伏的單斜(圖1)。該區(qū)塊地層由老至新分別為石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系。2005年，排2井在車排子凸起取得了重大突破，該井于新近系沙灣組二段(1 013.4 ～1 017.3 m)鉆遇油層，獲日產(chǎn)62.79 m3(4 mm油嘴)的高產(chǎn)工業(yè)油流，之后排206、排8、排2—80、排2—86等探井相繼發(fā)現(xiàn)了排2—排206和排8等含油區(qū)帶。

根據(jù)春光區(qū)塊沙灣組的沉積特征，在沙一段沉積期，區(qū)內(nèi)發(fā)育大范圍的辮狀河三角洲沉積[11］，此期碎屑物供給量大于可容納空間，碎屑物大量沉積，造成河道砂體相互切割和疊置，形成了厚而寬的河道砂巖體。辮狀河河道砂體側(cè)緣尖滅帶，易形成巖性圈閉，是有利勘探區(qū)帶。沙二段和沙三段沉積期，研究區(qū)東部出現(xiàn)湖泊沉積，辮狀河三角洲平原和辮狀河三角洲前緣廣泛發(fā)育，此期碎屑物供給量小于可容納空間，碎屑巖中懸移質(zhì)含量高，河道的沖刷、切割和疊置能力弱，常形成孤立的、窄的、條帶狀的河道砂體。沙二段辮狀河三角洲前緣河道末端砂體易形成側(cè)緣尖滅和上傾尖滅，是有利勘探區(qū)帶。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊構(gòu)造位置Fig.1 Structural location of Chunguang block，Junggar Basin

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊沙灣組一段2砂組砂泥巖速度分析Fig.2 Velocity analysis of sand and shale of sand-bed group 2，1st member of Shawan Formation，Chunguang block，Junggar Basin

本區(qū)產(chǎn)油井儲層段的測井曲線均呈現(xiàn)“高電阻、高孔隙、高滲透率”的三高特征，孔隙度在31% ～41%左右，滲透率為(1 000 ～7 000)×10－3μm2;取心數(shù)據(jù)表明，儲層段砂巖壓實程度低，砂巖疏松，膠結(jié)差。聲波曲線表現(xiàn)為低速特征。

該區(qū)塊地震數(shù)據(jù)為高精度三維疊后地震資料，三維覆蓋面積765 km2，面元10×10，采樣間隔為1 ms。沙灣組的地震資料主頻為65 Hz，地震資料極性為正極性。儲層段的地震響應(yīng)特征為波谷強反射[12］。

2 地震預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用研究

2.1 巖石物理分析

通過開展砂泥巖速度分析、頻率分析及厚度與振幅的分析，本區(qū)沙灣組沙一、沙二、沙三段振幅與厚度有較好的線性關(guān)系，砂巖速度明顯小于泥巖速度(圖2)。同時孔隙度也與速度呈線性關(guān)系，孔隙度越大，速度越小(圖3)。因此，應(yīng)用地震屬性和波阻抗反演可以解決本區(qū)的儲層預(yù)測問題。

2.2 地震地層切片分析

地震地層切片技術(shù)是近年來應(yīng)用較多的一項地震屬性分析技術(shù)，地震解釋層位之間選取合適的接觸關(guān)系及數(shù)據(jù)體同相軸所代表的具體地質(zhì)含義是地震地層切片應(yīng)用的關(guān)鍵[13］。通過對沙三段—沙二段、沙二段—沙一段主要砂組及砂體的地震切片分析，不僅能清晰地反映出砂體的展布特征，而且能清晰地刻畫它們的沉積演化。如:沙三—沙二段的地震切片(圖4a，b，c)，在沙二段5砂組沉積時期，砂體分布范圍較大(紅色區(qū)域為砂，藍(lán)色區(qū)域為泥)，并且在排2井區(qū)塊，砂體邊界刻畫清晰;在沙二段7砂組沉積時期，砂體向南遷移，至沙二段沉積末期，砂體表現(xiàn)為東西向河流相沉積特征，排16井鉆探結(jié)果已證實預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

地震地層切片對發(fā)現(xiàn)巖性圈閉也有很大的幫助。在沙二段—沙一段的地震地層切片上(圖4d)，春2井區(qū)發(fā)現(xiàn)了多個有利圈閉線索。通過地震資料的精細(xì)解釋，發(fā)現(xiàn)了沙灣組沙一段2砂組春2—春10含油條帶。

2.3 應(yīng)用效果分析

通過開展地震屬性分析，本區(qū)振幅屬性能夠反映砂體的變化，而頻率和相位屬性效果不明顯。巖石物理分析及層位標(biāo)定結(jié)果表明，砂體對應(yīng)波谷位置。對此，通過地震資料相位旋轉(zhuǎn)180°，在此數(shù)據(jù)體上提取最大振幅，能夠精細(xì)刻畫砂體展布特征。

圖5為排2井區(qū)沙二段5砂組最大振幅平面圖，從圖上可以看出，砂體呈現(xiàn)“頂凸底平”特征。該井區(qū)振幅屬性能很好地反映油水界面，圖中振幅由強變?nèi)鯀^(qū)域為該井區(qū)的油水界面，但這一特征僅在排2井區(qū)成立。通過正演分析，當(dāng)水層的速度和泥巖速度接近時，振幅可以反映油水變化[14－15］。需要注意的是，春光區(qū)塊沙灣組水層速度大部分僅比油層速度略大，因此，應(yīng)用振幅屬性識別油水界面存在較大風(fēng)險。

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊各砂組地震切片F(xiàn)ig.4 Seismic slice of sand-bed groups in Chunguang block，Junggar Basin

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊排2井區(qū)振幅屬性平面圖Fig.5 Amplitude attribute of Pai2 well block，Chunguang block，Junggar Basin

圖6 準(zhǔn)噶爾盆地春光區(qū)塊春22井區(qū)2砂組振幅屬性平面圖Fig.6 Amplitude attribute of sand-bed group 2，Chun22 well block，Chunguang block，Junggar Basin

通過提取最大振幅屬性，在沙一段2砂組、4砂組發(fā)現(xiàn)了多個有利的巖性圈閉(圖6)，并在這些圈閉的鉆探中取得了較好的應(yīng)用效果，估算新增地質(zhì)儲量6 415.185×104t。其中新近系沙灣組的春2井、春2－5井、春2－200井、春22井、春23井、春26井、春27井及春32井均獲工業(yè)油流。從2010—2012年鉆探效果看，應(yīng)用地震振幅識別砂體的成功率在90%以上。

春22井位于排10井北巖性圈閉，春27井位于排10井西巖性圈閉，通過對排10井北及西部砂體沿層均方根振幅屬性分析，2井所在巖性圈閉輪廓清晰，振幅屬性具有“頂凸”的類亮點顯示特征，地震剖面上砂體上傾尖滅現(xiàn)象明顯，圈閉落實，均屬于辮狀河河道側(cè)緣型巖性圈閉。通過鉆探，2井均鉆遇高產(chǎn)工業(yè)油流。

3 結(jié)論

通過以上基于地震正演、地震切片、地震屬性等分析，在春光區(qū)塊形成了一套針對識別砂體巖性圈閉的地震預(yù)測技術(shù)，取得了較好的應(yīng)用效果，相繼發(fā)現(xiàn)了春2－春10－春17含油條帶和春22、春27等巖性圈閉，拓寬了勘探領(lǐng)域，擴大了含油面積。

主要結(jié)論有:(1)春光區(qū)塊砂、泥巖速度差異大，砂體呈現(xiàn)強振幅的地震反射特征;(2)振幅屬性是春光區(qū)塊識別砂體巖性圈閉的最有效手段，但振幅屬性也存在一定的多解性，在弱振幅區(qū)域鉆遇有油層，在強振幅區(qū)域亦有鉆探失利;(3)基于正演的地震預(yù)測技術(shù)能減少多解性，提高儲層預(yù)測精度，降低勘探風(fēng)險，具有良好的推廣應(yīng)用前景;(4)由于應(yīng)用疊后數(shù)據(jù)在春光區(qū)塊的油水判別上存在較大風(fēng)險，建議開展疊前反演技術(shù)應(yīng)用研究，提高探井成功率。

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