大民屯凹陷太古宇內(nèi)幕巖性界面地震識別方法探討

楊 雪

（中油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

·石油與鉆掘工程·

大民屯凹陷太古宇內(nèi)幕巖性界面地震識別方法探討

楊 雪*

（中油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010）

大民屯凹陷太古宇中富含油氣，但內(nèi)幕結(jié)構(gòu)難以識別?；谔庞顑?nèi)幕巖性成層狀分布，利用地震速度譜求取其層速度，并用聲波測井速度進行校正；依據(jù)巖性變化造成的地震層速度差異，結(jié)合井的標(biāo)定，對太古宇內(nèi)幕巖性界面并進行地震追蹤，指導(dǎo)油氣勘探。

巖石速度；地震層速度；太古宇內(nèi)幕；巖性界面；大民屯凹陷

大民屯凹陷太古宇變質(zhì)巖中富含油氣，油氣不僅賦存于風(fēng)化殼，內(nèi)幕也有分布，而內(nèi)幕勘探領(lǐng)域廣闊，受到越來越多的關(guān)注。但是，太古宇在地震上表現(xiàn)出雜亂反射特征，其內(nèi)幕結(jié)構(gòu)難以識別。隨著近年來地震采集、處理方法的提高，地震資料品質(zhì)有了明顯的改善，地震資料對內(nèi)幕結(jié)構(gòu)有一定的反映。而且，從巖石結(jié)構(gòu)特征及礦物組合特征分析，構(gòu)成太古宇變質(zhì)巖的原巖以沉積巖為主，而沉積巖在沉積過程中不同巖性具有分層的特點，發(fā)生變質(zhì)作用后，仍然存在成層狀分布的現(xiàn)象[1]。這種現(xiàn)象造成變質(zhì)巖層中地震波速度的變化出現(xiàn)一些規(guī)律?？梢酝ㄟ^井、震速度的聯(lián)合標(biāo)定，對太古宇內(nèi)幕的巖性界面進行地震追蹤。

1 測井巖石速度求取

巖石速度是指穿過一塊巖石的聲波傳播速度，聲波在不同類型巖石中的傳播速度存在差異[2]。對于太古宇結(jié)晶基底，聲波傳播速度主要取決于巖石的性質(zhì)和密度，而巖石的密度與巖性密切相關(guān)，因此巖性識別是獲取巖石速度的基礎(chǔ)。通過已知井的巖性薄片鑒定結(jié)果與其測井響應(yīng)特征的對應(yīng)關(guān)系，選用巖石密度、補償中子、自然伽馬等對巖性響應(yīng)特征明顯的測井系列，建立識別標(biāo)準(zhǔn)（表1），對太古宇巖性組成進行識別。

大民屯凹陷太古宇主要由區(qū)域變質(zhì)巖類和混合巖類構(gòu)成，巖石類型包括變粒巖、片麻巖、斜長角閃巖，以及混合巖化形成的混合巖、混合片麻巖、混合花崗巖等，局部發(fā)育侵入的輝綠巖、煌斑巖。通過對大民屯凹陷百余口井的測井資料進行分析統(tǒng)計，選取巖性均一、厚度大的致密巖層段對應(yīng)的聲波測井值進行統(tǒng)計和計算，得到實測的各類巖石速度（表1）。其中，巖漿巖和變質(zhì)巖中的斜長角閃巖的速度較高，均大于5700m/s，其它類型巖石的平均速度在5300～5700m/s之間。而大民屯凹陷的鉆探效果表明，除了巖漿巖和斜長角閃巖，其它多數(shù)類型的巖石均為有利儲集巖，因此，巖石速度可以反映巖石的儲集性能。

但是，通過單口井獲取的巖性信息十分有限，對于井控程度低的太古宇內(nèi)幕，只能通過地震手段，利用地震速度的差異識別巖性，從而了解有利儲集巖的分布情況。

2 地震層速度計算

地震波在巖層中的傳播速度受多種因素的影響，包括：巖石性質(zhì)和密度、埋藏深度、地質(zhì)年代、孔隙率等因素。對于構(gòu)造比較簡單的沉積巖層，地震波速度一般隨深度而增加，速度趨勢比較單一；而對于剛性的基底巖層，速度變化趨勢并不符合上述規(guī)律，地震波速度隨巖性的變化而變化。大民屯凹陷太古宇內(nèi)幕巖性具有層狀分布的特征，可以利用地震速度譜計算其巖層速度。

計算層速度首先需要獲取疊加速度。地震速度分析得到大量的速度譜及疊加速度信息，在地震剖面上按照速度譜對應(yīng)的炮點位置，讀取各層段頂?shù)椎腡o值，以及相應(yīng)炮點處速度譜上對應(yīng)的疊加速度，通過傾角校正求取均方根速度，再根據(jù)Dix公式就可求取某層段的地震層速度[3]。

表1 大民屯凹陷太古宇實測巖石速度

2.1 傾角校正

對于水平層狀介質(zhì)，其疊加速度等于均方根速度。但是當(dāng)?shù)貙佣竷A時，需通過傾角校正，根據(jù)公式（1）求取均方根速度：

式中：νa——疊加速度；

νR——均方根速度；

φ——地層傾角；

Δt0——取值點之間的時差；

L——取值點之間的距離。

2.2 計算層速度

式中:vi——層速度；

vR,n——第n個界面的均方根速度；

t0,n——第n個界面的雙程旅行時間。

按公式（2）可以將地震均方根速度轉(zhuǎn)換為層速度。由于地震層速度和測井巖石速度獲取方法不同，同種巖性對應(yīng)的速度值并不相同[4-6]。地震波能量在傳遞過程中存在損耗，以及泥巖蓋層超壓形成低速帶[7]，造成太古宇中的地震層速度小于測井巖石速度。通過對比，2種速度變化趨勢基本一致，其差值近似為一個常數(shù)，將計算的地震層速度加上800m/s的校正量，即轉(zhuǎn)換為巖石速度。

圖1 利用速度譜追蹤太古宇內(nèi)幕巖性界面

3 巖性界面地震追蹤

大民屯凹陷太古宇內(nèi)幕巖性在一定范圍內(nèi)分布穩(wěn)定，其速度變化在橫向上具有可對比性。因此，把一系列校正后的層速度曲線與地震資料對接，通過井資料對巖性界面的標(biāo)定，建立巖性界面與地震速度變化的對應(yīng)關(guān)系，再利用層速度曲線對巖性界面進行插值，結(jié)合地震反射特征分析，實現(xiàn)太古宇內(nèi)幕巖性界面的地震追蹤。

以過XX1井主測線L8431地震剖面為例（圖1），通過合成記錄精細的標(biāo)定，XX1井在2030ms進入太古宇，T2851速度曲線出現(xiàn)一次變化，在2340ms處，速度曲線再次出現(xiàn)變化（圖1a），并在地震上形成一組反射軸，而2340ms處為XX1井標(biāo)定的變粒巖與輝綠巖的巖性界面（圖1b），此處巖性界面與層速度及反射特征具有較好的對應(yīng)關(guān)系；至T2891處，該組反射軸已沒有明顯的連續(xù)性，但從速度曲線仍可以識別（圖1c），T2891處的層速度在2610ms出現(xiàn)明顯變化，其層速度大小和曲線變化趨勢與T2851相似，由此得出T2891與2610ms的交點即為XX1標(biāo)定的巖性界面。

4 結(jié)論

基于大民屯凹陷太古宇內(nèi)幕巖性成層狀分布，利用地震速度譜求取其層速度，結(jié)合井的標(biāo)定，依據(jù)巖性變化造成的地震速度差異，對中央潛山帶內(nèi)幕巖性界面進行地震追蹤，初步識別了其內(nèi)幕結(jié)構(gòu)并成功部署探井1口。該井揭露的巖性和地層產(chǎn)狀與地質(zhì)設(shè)計相符，說明從地震上對內(nèi)幕結(jié)構(gòu)進行識別是可行的。

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P631.4

A

1004-5716(2015)09-0015-03

2015-02-28

國家科技重大專項“遼河坳陷增儲領(lǐng)域地質(zhì)評價與勘探實踐”（課題編號2011ZX05006-005）。

楊雪（1974-），女（漢族），新疆昌吉人，工程師，現(xiàn)從事石油地質(zhì)綜合研究工作。