利川復(fù)向斜長(zhǎng)興期臺(tái)緣礁相帶的地震預(yù)測(cè)

李以嚴(yán)，汪 焱

（1.中國(guó)石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430035；2.中國(guó)石化江漢油田分公司天然氣勘探開(kāi)發(fā)處，湖北 潛江433124）

引 言

地震相是指沉積物（巖層）在地震剖面上所反映的主要地震反射特征的總和，它是特定沉積相或地質(zhì)體的地震響應(yīng)。地震相標(biāo)志分為:反射振幅、反射頻率、反射連續(xù)性、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、外部幾何形態(tài)及其伴生關(guān)系。地震相參數(shù)類(lèi)型有強(qiáng)、中、弱振幅，高、中、低頻率，好、中、差連續(xù)性，平行、亞平行、前積反射（斜交型、S型、疊瓦狀等 ）、發(fā)散、亂崗狀、雜亂等的反射結(jié)構(gòu)，丘型、透鏡狀等外部形態(tài)等。地震相分析就是利用地震反射振幅、頻率、連續(xù)性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部幾何形態(tài)等參數(shù)解釋和分析不同參數(shù)組合所反映的地質(zhì)意義，從而推斷可能的沉積相。

本文根據(jù)長(zhǎng)興組區(qū)域沉積模式，建立地質(zhì)模型，開(kāi)展地震正演分析各沉積相和生物礁地質(zhì)體的地震響應(yīng)特征，充分利用該區(qū)二維地震資料，主要利用“相面法”分析長(zhǎng)興組地震相類(lèi)型，應(yīng)用地震相合理地推斷和劃分研究區(qū)沉積相，分析和探討該區(qū)長(zhǎng)興組沉積特征，預(yù)測(cè)鄂西海槽西緣二疊系長(zhǎng)興組臺(tái)地邊緣礁灘相帶的展布情況，識(shí)別生物礁灘地震異常體，以擴(kuò)大鄂西渝東礁灘勘探成果。

1 工區(qū)概況

利川復(fù)向斜構(gòu)造位置處于川東褶皺帶與湘鄂西褶皺帶的接合部位，位于川東天然氣富集區(qū)，其周緣分布有建南等氣田。晚二疊世長(zhǎng)興期，受鄂西海槽與梁平－開(kāi)江陸棚的聯(lián)合控制，本區(qū)發(fā)育臺(tái)地相－盆地相沉積，本區(qū)和鄰區(qū)的地質(zhì)露頭、鉆探資料證實(shí)本區(qū)存在臺(tái)盆轉(zhuǎn)換帶即臺(tái)地邊緣相帶。這些地質(zhì)剖面、鉆探資料包括本區(qū)北部齊2井－青龍磺廠的臺(tái)盆轉(zhuǎn)化帶、中部見(jiàn)天壩（臺(tái)緣礁）－太陽(yáng)灣（盆地）地質(zhì)剖面、東南部花椒坪和黃泥溏地面礁、西南部天上坪（礁 ）－油槽河地質(zhì)剖面和鉆探證實(shí)生物礁的箭竹1井資料，確定了本區(qū)臺(tái)地邊緣相帶的大致展布。當(dāng)臺(tái)地邊緣相帶內(nèi)的水溫和水深環(huán)境適合時(shí)，可發(fā)育大規(guī)模生物礁、生屑灘，有利于形成生物礁、灘白云巖儲(chǔ)層，故本區(qū)具有較大的勘探潛力。

2 臺(tái)緣相帶地震預(yù)測(cè)

2.1 地震相分析與沉積相解釋

區(qū)域上長(zhǎng)興組發(fā)育有開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣礁灘、盆地等沉積相，是臺(tái)地相－盆地相的沉積模式。根據(jù)本區(qū)地質(zhì)資料和鄰區(qū)建南測(cè)井資料，由各巖相巖性特征建立研究區(qū)的地質(zhì)模型，開(kāi)展模型正演分析（見(jiàn)圖1）。地質(zhì)模型的地震響應(yīng)具有以下特征:開(kāi)闊臺(tái)地相的地震相響應(yīng)特征表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、中連續(xù)性、平行反射；臺(tái)地邊緣礁灘相的地震響應(yīng)特征是低頻、變振幅（強(qiáng)、弱振幅快速轉(zhuǎn)換）、雜亂或空白反射；臺(tái)地邊緣斜坡相的地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為弱振幅、低頻、斜交、迭瓦狀反射；盆地相的地震響應(yīng)特征為中振幅、中高頻、中連續(xù)性、亞平行反射。而發(fā)育在臺(tái)地邊緣礁灘相內(nèi)的生物礁地質(zhì)體的地震響應(yīng)特征是:礁頂（即飛仙關(guān)組一段底 ）反射變?nèi)酰唤阁w靠盆地一側(cè)的飛一底反射具傾斜反射特征；礁?jìng)?cè)兩邊有強(qiáng)反射中斷現(xiàn)象；礁核內(nèi)部為弱反射或雜亂反射；當(dāng)礁體中發(fā)育儲(chǔ)層時(shí)具有“亮點(diǎn)”反射，整體外部形態(tài)為丘狀外形。

圖1 長(zhǎng)興組地質(zhì)模型正演

在模型正演分析的基礎(chǔ)上，開(kāi)展該區(qū)二維剖面地震相分析，“相面法”識(shí)別并劃分了長(zhǎng)興組四類(lèi)地震相（見(jiàn)圖2）。根據(jù)模型正演、沉積相展布規(guī)律、不同的地震反射單元反映不同的沉積環(huán)境，將地震相解譯成相應(yīng)的沉積相帶:Ⅰ 類(lèi)地震相特征反映沉積環(huán)境穩(wěn)定，沉積物源能量低，解釋為盆地相（或者陸棚相 ）沉積。Ⅱ 類(lèi)地震相特征反映為斜坡環(huán)境下的前積、斜交沉積，解釋為斜坡相沉積。Ⅲ 類(lèi)地震相特征反映沉積物源能量高，橫向巖性變化快，為較淺水體沉積，解釋為臺(tái)地邊緣礁灘相沉積，發(fā)育有生物礁和生物灘體。Ⅳ 類(lèi)地震相特征反映沉積環(huán)境較穩(wěn)定，解釋為開(kāi)闊臺(tái)地相沉積，該相帶為面積廣大的中等水深地帶、水底地勢(shì)較平緩，沉積較穩(wěn)定。

圖2 相面法識(shí)別本區(qū)地震相類(lèi)型

地震相平面分布圖預(yù)測(cè)了該區(qū)臺(tái)地邊緣相帶在全區(qū)呈兩個(gè)條帶形展布（見(jiàn)圖3）。在研究區(qū)中北部的臺(tái)緣相帶呈近北西向轉(zhuǎn)南北向的條帶形展布，被南部的開(kāi)江－梁平陸棚和東部的鄂西盆地聯(lián)合控制，地震解釋剖面顯示臺(tái)緣相－盆地相的長(zhǎng)興組厚度變化明顯，證實(shí)該區(qū)中北部長(zhǎng)興組臺(tái)緣相沉積特征是鑲邊臺(tái)地沉積，地表見(jiàn)天壩生物礁發(fā)育于該相帶；研究區(qū)南部的臺(tái)緣相帶走向?yàn)榻蔽飨蛘共?，主要受開(kāi)江－梁平陸棚的控制，地震解釋剖面顯示長(zhǎng)興組厚度變化不明顯，認(rèn)為開(kāi)江－梁平陸棚在本區(qū)水體較淺，仍為淺水陸棚，認(rèn)為該區(qū)南部臺(tái)緣相為緩緩坡模式沉積，與建南地區(qū)臺(tái)緣相沉積特征相似。

圖3 長(zhǎng)興組地震相平面分布圖

2.2 生物礁識(shí)別

通過(guò)前面模型正演，建立了生物礁地震識(shí)別模式:具有丘狀外形，頂部飛一底強(qiáng)反射變?nèi)趸蛑袛?，兩翼有?qiáng)反射中斷，內(nèi)部反射雜亂等。在臺(tái)地邊緣相帶識(shí)別了5個(gè)生物礁異常體（見(jiàn)圖4，5），面積共60.35km2，其中根據(jù)剖面質(zhì)量及異常的典型程度，分可靠1個(gè)，較可靠3個(gè)，可疑1個(gè)（見(jiàn)表1）。

圖4 lc2012－2測(cè)線(xiàn)預(yù)測(cè)①、②號(hào)生物礁偏移時(shí)間層拉平剖面

圖5 lc2012－2測(cè)線(xiàn)預(yù)測(cè)④號(hào)生物礁偏移時(shí)間層拉平剖面

表1 長(zhǎng)興組地震預(yù)測(cè)生物礁位置表

此次地震相識(shí)別、預(yù)測(cè)的生物礁異常體，地震剖面上礁體的最大鉛直厚度為60ms～85ms（長(zhǎng)興組頂?shù)降椎木嚯x），用6 000m／s地層速度估算，生物礁最大鉛直厚度為180m～255m，生物礁整體呈橢圓形或長(zhǎng)條帶形展布，短軸均小于2km，長(zhǎng)軸最長(zhǎng)的礁體約為16km（④ 號(hào)生物礁）。礁群整體規(guī)模較大，但單個(gè)生物礁礁相普遍較小，最大鉛直厚度小于見(jiàn)天壩生物礁，延伸范圍亦?。ㄒ?jiàn)天壩生物礁延伸56km）。推測(cè)該生物礁群為非鑲邊臺(tái)地型沉積，應(yīng)為緩緩坡模式沉積，受梁平開(kāi)江淺水陸棚控制，類(lèi)似于建南型生物礁。

2.3 臺(tái)緣相帶展布預(yù)測(cè)

為了提高地震屬性分析的可靠程度，屬性分析只選定長(zhǎng)興組地震品質(zhì)在Ⅱ類(lèi)以上的利川復(fù)向斜南部開(kāi)展，時(shí)窗選取了TP2往上30ms至TT1f1往下5ms的長(zhǎng)興組，均方根振幅屬性能較好地分辨本區(qū)南部長(zhǎng)興組巖性相變（見(jiàn)圖6）。

圖6 長(zhǎng)興組均方根振幅屬性平面分布圖

屬性圖6上虛線(xiàn)夾持的區(qū)域與前面地震相分析預(yù)測(cè)的臺(tái)地邊緣相帶展布位置、走向較一致，進(jìn)一步確定了本區(qū)南部長(zhǎng)興組臺(tái)緣相帶的展布。

利用鄰區(qū)建南的建深1井與建26井測(cè)井資料標(biāo)定儲(chǔ)層，利用解釋層位加于控制建模，基于模型反演。以過(guò)井的jn00－20b、jn00－30二維測(cè)線(xiàn)為反演基礎(chǔ)，挑選與其相交的二維測(cè)線(xiàn)，在相交測(cè)線(xiàn)交點(diǎn)處抽取偽井指導(dǎo)波阻抗反演。對(duì)波阻抗數(shù)據(jù)體提取長(zhǎng)興組層段平均波阻抗屬性，在平均波阻抗平面分布圖中（見(jiàn)圖7），利川復(fù)向斜西北部、南部為較高阻抗區(qū)，兩個(gè)較高阻抗區(qū)之間和東部區(qū)域?yàn)檩^低阻抗區(qū)。結(jié)合巖石物理分析，預(yù)測(cè)較低阻抗區(qū)為泥質(zhì)巖或泥質(zhì)灰?guī)r較發(fā)育區(qū)，為梁平開(kāi)江陸棚和鄂西盆地相帶，較高阻抗區(qū)為開(kāi)闊臺(tái)地和臺(tái)地邊緣礁灘相帶沉積。較低阻抗區(qū)的展布形態(tài)和前面地震相分析、地震屬性分析預(yù)測(cè)的盆地相展布較一致。

圖7 長(zhǎng)興組平均波阻抗平面分布圖

根據(jù)鄰區(qū)建南長(zhǎng)興組生物礁巖石物理統(tǒng)計(jì)估計(jì)本區(qū)礁體儲(chǔ)層速度在5 600m／s～6 200m／s，密度取2.65g／cm3計(jì)算儲(chǔ)層波阻抗門(mén)檻值為14 840～16 430之間，以此預(yù)測(cè)了長(zhǎng)興組儲(chǔ)層厚度（見(jiàn)圖8）。

圖8 長(zhǎng)興組儲(chǔ)層厚度平面分布圖

從長(zhǎng)興組儲(chǔ)層厚度平面圖上看，該段儲(chǔ)層全區(qū)廣為分布，平均厚度大于50m的儲(chǔ)層主要發(fā)育于本區(qū)西北部（東以見(jiàn)天壩為界，南以96－lc10測(cè)線(xiàn)為界 ）和本區(qū)南部（北大致以95－lc1測(cè)線(xiàn)為界 ），基本上分布于地震相預(yù)測(cè)的臺(tái)地邊緣相帶及開(kāi)闊臺(tái)地內(nèi)，其它地區(qū)儲(chǔ)層平均厚度小于50m，主要分布于地震相預(yù)測(cè)的陸棚或盆地相。

地震屬性分析、波阻抗反演進(jìn)一步落實(shí)了地震相分析預(yù)測(cè)的臺(tái)地邊緣相帶展布情況，多種地震預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)結(jié)果較一致，說(shuō)明預(yù)測(cè)該區(qū)臺(tái)緣相帶展布情況較可靠。

3 結(jié)論

通過(guò)地震預(yù)測(cè)方法較可靠地預(yù)測(cè)了利川復(fù)向斜臺(tái)地邊緣相的展布，認(rèn)為該區(qū)南部臺(tái)緣相為緩緩坡模式沉積，主要受開(kāi)江－梁平陸棚控制，陸棚水體較淺；中北部為鑲邊臺(tái)地沉積，主要受東面鄂西深水盆地控制。在南部臺(tái)緣相帶內(nèi)初步識(shí)別了長(zhǎng)興組生物礁異常體5個(gè)，總面積60.35km2。落實(shí)了利川南部位二疊系礁灘發(fā)育的有利區(qū)，可以作為較好的勘探目的層，為下步勘探部署提供了依據(jù)。

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