地震相分析技術(shù)在儲(chǔ)層沉積特征研究中的應(yīng)用探討

呂建才

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

地震相分析技術(shù)在儲(chǔ)層沉積特征研究中的應(yīng)用探討

呂建才*

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

通過(guò)將地質(zhì)資料與地震資料相結(jié)合，縱向以單井相為依據(jù),橫向上應(yīng)用波形聚類分析技術(shù)進(jìn)行地震相預(yù)測(cè),并以吐哈盆地葡北—火西地區(qū)為例，對(duì)其主要目的層的沉積微相進(jìn)行了系統(tǒng)的精細(xì)刻畫與研究，確定了沉積相(微相)的時(shí)間和空間分布。研究表明，在地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上應(yīng)用地震屬性分析可以較好的應(yīng)用于沉積環(huán)境的識(shí)別，波形聚類地震相分析對(duì)于識(shí)別不同沉積環(huán)境砂體類型較為適用，井震互驗(yàn)是沉積體系分析和解釋的有效手段。

巖性油氣藏；沉積微相；地震相；時(shí)空分布

隨著現(xiàn)今世界各大油田勘探程度的不斷提高。巖性油氣藏勘探已經(jīng)成為油氣儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng)的重點(diǎn)勘探領(lǐng)域。而對(duì)于巖性油氣藏而言，儲(chǔ)層砂體沉積環(huán)境的預(yù)測(cè)無(wú)疑又是至關(guān)重要的，目前常規(guī)平面沉積微相的研究一般是在區(qū)域構(gòu)造特征、沉積演化、物源明確的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)單井上各層段砂巖厚度和含砂率等數(shù)據(jù)，考慮各井各層段的測(cè)井曲線形態(tài)，以井點(diǎn)為控制點(diǎn)，在平面上分析砂體的展布狀況以及確定工區(qū)的沉積微相展布，其缺點(diǎn)是：井點(diǎn)外的橫向預(yù)測(cè)性差，人為因素權(quán)重較大。近年來(lái)利用地震屬性進(jìn)行沉積微相研究也取得一定進(jìn)展，其中利用地震波形聚類分析技術(shù)與沉積環(huán)境相結(jié)合進(jìn)行儲(chǔ)層砂體展布規(guī)律的研究應(yīng)用較為成熟[1-4]。吐哈盆地葡北東斜坡、火西地區(qū)長(zhǎng)期位于油氣運(yùn)移的指向區(qū)，儲(chǔ)層發(fā)育、油源條件好[5]。展示了位于葡北—火西地區(qū)的巖性油氣藏具有較大的勘探潛力。本文以地質(zhì)資料與地震資料相結(jié)合，對(duì)葡北—火西地區(qū)主要目的層的沉積微相進(jìn)行了系統(tǒng)的精細(xì)化研究。

1 沉積相（微相）類型及沉積特征

在對(duì)沉積微相類型及沉積特征的研究過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)有的巖芯、測(cè)井、錄井資料和微相測(cè)井響應(yīng)特征，并結(jié)合地質(zhì)背景，分析沉積相類型。其中最主要的手段就是是通過(guò)對(duì)工區(qū)內(nèi)封閉取心井目的層段的巖芯觀察來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在葡北—火西地區(qū)共觀察描述了22口取芯井的巖芯，中侏羅統(tǒng)七克臺(tái)組一段、三間房組三段和二段的沉積相及微相類型是分析的重點(diǎn)，在目的層段共鑒別出3種類型的砂體：辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩和遠(yuǎn)砂壩。其中可能形成巖性地層圈閉的砂體為水下分流河道和遠(yuǎn)砂壩。三間房組二段主要為三角洲前緣亞相，三間房組三段中下部為三角洲前緣亞相，上部為湖相，七克臺(tái)組一段主要為三角洲前緣亞相，七克臺(tái)組二段主要為湖相（圖1）。具體沉積相、亞相和微相類型如表1所示。

圖1 pb6井層序地層綜合分析圖

表1 葡北—火西地區(qū)沉積相類型

2 波形聚類分析地震相

沉積相的縱向分析采取的主要手段是單井相分析，而沉積相的平面展布則要借助于地震相分析技術(shù)的平面功能實(shí)現(xiàn)井間最大可能的定性—定量分析，指導(dǎo)沉積環(huán)境相帶演化邊界分析預(yù)測(cè)[6]。本文應(yīng)用地震相分析軟件StratiMagic重點(diǎn)對(duì)4個(gè)砂層組進(jìn)行了分析。與單井相互驗(yàn)，最終預(yù)測(cè)沉積相的平面展布。

StratiMagic是專門用于巖性解釋、油藏描述、地震相分析的軟件包[7]。其地震相劃分（Facies）模塊，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地震道形狀進(jìn)行分類，得出與地質(zhì)相相對(duì)應(yīng)的地震相圖，并與井曲線對(duì)比，從而更詳細(xì)地解釋地震資料的地質(zhì)內(nèi)容。

在進(jìn)行地震相分析應(yīng)用之前，結(jié)合軟件的自身特點(diǎn)首先對(duì)波形聚類分析的應(yīng)用前提條件進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)[8]。研究發(fā)現(xiàn)地震資料的品質(zhì)、時(shí)窗的大小以及波形分類數(shù)都對(duì)地震相的分辨率有較大的影響，其中地震體的品質(zhì)是至關(guān)重要的。

針對(duì)工區(qū)特點(diǎn)最終得出：時(shí)窗最小不能低于20ms，低于20ms時(shí)，相圖呈斷續(xù)狀，很難與單井相相結(jié)合。通過(guò)試驗(yàn)，時(shí)窗在25～100ms時(shí)比較合適，地震相的細(xì)微差別能分清，且相圖呈連續(xù)狀。

分類數(shù)目為7～15種比較合適，高于15種時(shí)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)解釋，分類為21種的地震相圖由于種類多，很難有實(shí)際的地質(zhì)意義；而分類為7種時(shí)，河道和湖相與分類數(shù)對(duì)應(yīng)很明確，紅色和黃色為河道砂，藍(lán)色為湖相沉積。

地震體的品質(zhì)較差時(shí)，其分辨率很低，效果較差。葡北三維地震體較火西三震體主頻高，所以葡北地區(qū)的地震相分辨率很高，可以識(shí)別出河道砂的細(xì)微差別，而火西地區(qū)則只能識(shí)別砂體的大體輪廓，無(wú)法分清主河道與邊緣砂。再就是構(gòu)造條件也對(duì)地震相有影響，葡北地區(qū)地層起伏較小，斷層斷距較小，對(duì)波形分類影響較小，火西地區(qū)由于斷層多、斷距大，對(duì)波形分類影響很大。

本文對(duì)葡北三維地震體和火西三維地震體做了七克臺(tái)組一段上砂組的地震相圖，通過(guò)地震相分析研究將不同的波形分類條帶賦予不同的地質(zhì)意義，并將其與井點(diǎn)的沉積微相進(jìn)行分析對(duì)比[9-11]，結(jié)果表明，其與單井相、連井沉積相吻合較好,井震符合率高達(dá)85%（表2），整體應(yīng)用效果較好。

表2 葡北地區(qū)七克臺(tái)組一段上砂組地震相與單井相符合表

3 沉積相的空間展布特征

通過(guò)密井網(wǎng)的單井相、連井相對(duì)比以及地震相分析，結(jié)合七克臺(tái)組一段上砂組的砂地比等值線圖，對(duì)工區(qū)目的層段砂層組沉積特征進(jìn)行了精細(xì)研究并繪制了葡北—火西地區(qū)沉積相平面圖?，F(xiàn)將七克臺(tái)組一段上 砂組沉積特征詳述如圖2所示。

圖2 浦北—火西地區(qū)七克臺(tái)組一段上砂巖組沉積微相圖

在七克臺(tái)組一段上砂組沉積時(shí)期，主要發(fā)育為辮狀河三角洲前緣沉積和湖相沉積，在葡北地區(qū)為辮狀河三角洲前緣沉積，主要發(fā)育有水下分流河道和遠(yuǎn)砂壩微相，在錄井剖面上可見到灰色砂礫巖、細(xì)砂巖與粉砂質(zhì)泥巖夾層互現(xiàn)，向上砂體逐漸減薄、連通性變差；在火西地區(qū)主要發(fā)育為湖相沉積，PB2井區(qū)和PB11井區(qū)的北面以及葡北構(gòu)造的西面為主要物源方向。

4 沉積相演化特征分析

葡北和火西地區(qū)的沉積特征相似，在不同的地質(zhì)時(shí)期其沉積特征同區(qū)域環(huán)境的整體變化密切相關(guān)，具體在沉積相的垂向展布上表現(xiàn)為在三間房組二段沉積時(shí)期，其底部為湖相沉積；中上部為辮狀河三角洲前緣沉積，發(fā)育了厚層的水下分流河道砂體。在三間房組三段沉積時(shí)期，中下部為辮狀河三角洲前緣沉積，主要發(fā)育水下分流河道砂體，砂體由下向上變??；上部變?yōu)楹喑练e。在七克臺(tái)組一段沉積時(shí)期，主要為辮狀河三角洲前緣沉積，局部為湖相沉積，發(fā)育水下分流河道和遠(yuǎn)砂壩，但砂體連通性較差，呈透鏡狀形態(tài)，可形成巖性圈閉，這一時(shí)期也是形成巖性油氣藏的主要時(shí)期，是進(jìn)行巖性油氣藏勘探的有利目的層位。在七克臺(tái)組二段沉積時(shí)期，區(qū)域整體處于水侵過(guò)程，主要為湖相沉積，底部為半深湖，發(fā)育一套10～30m厚的深灰色泥巖，為良好的源巖，中上部水體逐漸變淺，轉(zhuǎn)變?yōu)闉I淺湖，發(fā)育灘壩砂。

5 結(jié)論

通過(guò)地質(zhì)資料與地震資料相結(jié)合，應(yīng)用波形聚類地震相分析技術(shù)對(duì)葡北—火西地區(qū)主要目的層的沉積微相和砂體類型進(jìn)行了精細(xì)刻畫，進(jìn)一步明確了沉積相(微相)的時(shí)間和空間分布特征。并由此得出以下結(jié)論：

（1）根據(jù)現(xiàn)有的巖芯、測(cè)井、錄井資料和微相測(cè)井響應(yīng)特征，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，分析沉積相類型，以井資料為基礎(chǔ)辨明縱向時(shí)間上的沉積微相變化特征及規(guī)律。

（2）沉積相的橫向空間展布借助于三維地震資料地震相分析技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)，并將其與井點(diǎn)的沉積微相進(jìn)行分析對(duì)比反復(fù)多次互驗(yàn)，研究表明波形聚類分析地震相技術(shù)對(duì)于沉積微相的空間展布預(yù)測(cè)較為可靠。

（3）在特定地區(qū)進(jìn)行地震相分析應(yīng)用之前，結(jié)合軟件的自身特點(diǎn)對(duì)波形聚類分析的應(yīng)用前提條件進(jìn)行分析試驗(yàn)是必要的。研究發(fā)現(xiàn)地震體的品質(zhì)、時(shí)窗的大小以及波形分類數(shù)都對(duì)地震相的分辨率有較大的影響，其中地震體的品質(zhì)是至關(guān)重要的。

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TE122

A

1004-5716(2015)02-0017-04

2014-07-07

2014-07-11

呂建才（1980-），男（漢族），山東文登人，工程師，現(xiàn)從事石油地質(zhì)與勘探工作。