地震屬性特征分析方法在儲層沉積研究中的應(yīng)用①

彭旋,李佳,孔令輝,彭小東

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院，廣東 湛江 524057)

從20世紀70年代末石油地震勘探領(lǐng)域中地震地層學(xué)出現(xiàn)以來，地震相概念逐漸被認識并被廣泛地應(yīng)用。“相”是一定巖層生成時的古地理環(huán)境及其物質(zhì)表現(xiàn)的總和，地震相可以理解為沉積相在該地震剖面上表現(xiàn)的總和。地震相分析是進行沉積相研究的一種強有力的方法,是在劃分地震層序的基礎(chǔ)上，利用地震參數(shù)特征上的差別，將地震層序劃分為不同的地震相區(qū)，然后做出巖相和沉積環(huán)境的推斷[1]。

1 研究方法

目前，世界上主要有三種劃分地震向的方式：波形分類法、地震屬性分類法、地貌學(xué)分類法[2,3]。靶區(qū)屬于開發(fā)中后期較為成熟的小級別的沉積向帶，適合采用地震屬性分類法。該方法根據(jù)地震資料和鉆井資料，從不同地震信號的物理參數(shù)(振幅、相位、頻率)分析信息在縱橫向的變化，刻畫出地震相圖。M油田構(gòu)造區(qū)為潿西南凹陷南部斜坡帶重要的含油氣單元，其中流沙港組儲層沉積體系類型多樣，沉積相帶變化復(fù)雜。目前油田開發(fā)進入瓶頸期，主要問題有：平面非均質(zhì)性強，各井區(qū)開發(fā)效果差異大，控制因素及成因認識不清。需要開展儲層精細研究。受限于陸上油田井點數(shù)據(jù)、動態(tài)資料單??；同時得益于海上油田地震資料品質(zhì)好的條件。以地震相為切入點，井震結(jié)合分析沉積體系的構(gòu)成和演化是目前最具可行性的解決思路，也是當下分析沉積相的主流方法。筆者根據(jù)地震、巖心和測井等資料進行沉積體系和沉積相構(gòu)成、演化和沉積模式的深入分析，以明確流沙港組儲層沉積體系類型、骨架砂體沉積相類型的分布和演化，進而為下一步評價和預(yù)測復(fù)雜沉積體系中優(yōu)質(zhì)儲集體的分布提供實質(zhì)性證據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于北部灣盆地的潿西南凹陷、潿西南低凸起和海中凹陷。本油田位于潿西南凹陷的南部斜坡上。潿西南凹陷呈北東向展布，目的層位是流一段，流一段(砂體)基本形態(tài)都呈南北走向，南高北低，向北發(fā)散，和斷層結(jié)合形成構(gòu)造+巖性圈閉。斷層均為正斷層，屬上斷裂系統(tǒng)，是中晚漸新世張裂活動期的產(chǎn)物。斷層的走向主要以北東東方向為主，少數(shù)為北西向。平面上被斷層分割為了M-1井區(qū)、M-3井區(qū)、M-6井區(qū)、V-2井區(qū)、V-4井區(qū)和V-1井區(qū)共6個區(qū)塊，縱向上分為5個含油層組(L1Ⅰ、L1Ⅱ、L1Ⅲ、L1Ⅳ、L1Ⅴ油組)，其中主力層位為L1Ⅲ、L1Ⅴ油組。

目的層位物源來自潿西南凹陷的南部，為湖盆斷陷晚期的低水位期，主要有來自凹陷短軸方向近物源、快速堆積的扇三角洲沉積。大多為扇三角洲前緣亞相，水下分流河道沉積為主，在陡傾背景下重力流沉積作用明顯。儲層巖性組成較為復(fù)雜，包括礫巖、含礫砂巖、粗砂巖和粉-細砂巖，頁巖也有較多的發(fā)育，整體表現(xiàn)為巖性混雜，分選較差。壁心和巖心粒度概率曲線主要呈較平緩的兩段式。曲線顯示分選磨圓較差。巖石類型主要為長石石英砂巖，次為石英砂巖。沉積構(gòu)造多見滑塌變形層理，板狀交錯層理，槽狀交錯層理和塊狀構(gòu)造。流一段整體表現(xiàn)為典型的牽引流特征，數(shù)據(jù)點在各個段均有分布，代表性強，具有扇三角洲水下分流河道牽引流沉積特征。從地層對比來看，整體上儲層分布不穩(wěn)定，縱向夾層發(fā)育，為薄互層狀，平面相變快，橫向變化較劇烈[4]。

3 地震相研究

地震屬性特征分析方法是指地震剖面各組成部分(即同相軸)的物理地震學(xué)特征，基本屬性包括振幅、視頻率、連續(xù)性。地震反射構(gòu)造分外部幾何形態(tài)、內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。其中，外部幾何形態(tài)包括：席狀、席狀披覆、楔狀灘狀透鏡狀、丘狀、充填狀及下切狀。內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)包括：平行亞平行結(jié)構(gòu)、發(fā)散結(jié)構(gòu)、前積結(jié)構(gòu)、亂崗結(jié)構(gòu)、雜亂結(jié)構(gòu)等。還要綜合考慮各類地震屬性參數(shù)：振幅、連續(xù)性、頻率、層速度、波形。利用地震結(jié)構(gòu)屬性劃相要優(yōu)于單一的地震屬性分析，因為它可以綜合多種的地震反射特征，具有較高的物理基礎(chǔ)，同時提供一定的地質(zhì)模型[5]，本文以地震構(gòu)造屬性劃相對研究區(qū)地震相進行劃分。

以研究區(qū)的典型的地震剖面為切入點展開分析，由遠及近，逐一分解地震信息。近物源地方，垂直物源地震剖面顯示，地震相為典型的河道填充型地震亞相，在剖面上以“頂平底凹”的下凹型為特征，底部反射層序與下伏層序不連續(xù)，內(nèi)部反射平行-亞平行或前積，中強振幅、中低頻，向邊緣上超，邊界清晰。反映了近物源地帶，物源充足、坡度較陡，形成三角洲主水道。它是局部性的水下侵蝕河道的典型標志。順著物源向前，同樣垂直物源地震剖面顯示為典型的丘狀-透鏡型地震亞相：在剖面上以“底平頂凹”的特征[6]，寬緩的丘狀反射，內(nèi)部為高頻的平行或亞平行結(jié)構(gòu)，同相軸為連續(xù)性較好，中強振幅反射。反映了臨近物源地帶，物源較充足、坡度逐漸變緩，形成三角洲前緣分流河道。在遠物源位置，垂直物源地震剖面顯示席狀地震相：上下界面接近平行，厚度相對穩(wěn)定。地震相通常為平行、亞平行狀反射結(jié)構(gòu)，代表深湖、半深湖等相對穩(wěn)定沉積環(huán)境，逐一對地震信息進行剖析。研究區(qū)地震相內(nèi)部反射構(gòu)造平面上共分為9個區(qū)塊，其中有5個地震相，4個地震亞相(見圖1)，結(jié)合油田實鉆信息，井震結(jié)合刻畫地震圖版[6]，指導(dǎo)沉積相認識(表1、表2)。在平面上一共識別出了三種沉積微相，分別為：水下分流河道、席狀砂、中深湖泥。其中水下分流河道在平面上順物源方向向北西延伸，呈條帶狀展布。席狀砂主要分布在水下分流河道的前端，呈扇形展開，更遠端發(fā)育中深湖泥(見圖2)。勾畫出了沉積微相平面分布，并進一步刻畫出優(yōu)勢沉積微相，雕刻出了潛力區(qū)和風(fēng)險區(qū)，實現(xiàn)利用沉積相來指導(dǎo)開發(fā)生產(chǎn)。解決了困擾M油田開發(fā)中平面非均質(zhì)性強、開發(fā)效果差異大、控制因素不清等難題，也為后續(xù)深度調(diào)整挖潛提供了理論依據(jù)。

圖1 L1III油組地震相表1 流一段地震相分類沉積微相涉及井特點地震相分類前緣席狀砂/濁積扇N-5N-3M-6巨厚泥巖或者席狀砂,阻抗差減少,形成中振幅,高連續(xù)反射特征席狀地震相Ⅲ前緣分流河道N-4V-3M-3V-2SaM-1M-A12H1M-A13H砂巖層逐漸變薄,泥巖逐漸發(fā)育,阻抗差值增加,振幅-連續(xù)性增強,形成中強振幅,中-高連續(xù)性反射特征丘狀-透鏡地震相Ⅱ主河道M-5主河道繼承性發(fā)育,砂巖特別發(fā)育,中振幅、中低連續(xù)填充型地震相Ⅰ

圖2 L1Ⅲ油組沉積相表2 流一段地震相圖版類地震相地震亞相地震反射外形地震反射結(jié)構(gòu)地震相模式填充型地震相單一水道填充地震亞相上超充填中振低連續(xù)丘狀-透鏡地震相丘狀地震亞相丘狀反射中強振中連續(xù)席狀地震相中強振平行席狀地震亞相平行中強振高連續(xù)空白席狀地震亞相空白極弱振幅

4 研究區(qū)沉積演化

本區(qū)主要是發(fā)育三期較大規(guī)模的扇三角洲沉積，經(jīng)歷了T83最大海泛面后，流一段進入了低位體系域，由于該時期整體是水深較深的環(huán)境，早期沉積的油組(L1V)由于構(gòu)造坡度較大，物源供給充足，發(fā)育規(guī)模較大，沉積了多期厚層砂體。由于物源主要來自凹陷南部的潿西南低凸起，沉積早期構(gòu)造坡度較大，水動力強，所以主要沉積由南向北條狀分布砂體。經(jīng)歷低位體系域后，由于海平面逐漸上升。流一段進入湖擴域體系，沉積速度大于盆地擴張速度，盆地慢慢填平補齊，坡度逐漸變緩，后兩期三角洲沉積規(guī)模逐漸減小厚度漸薄，逐漸沉積了后期的油組(L1Ⅲ)(見圖3)。

圖3 流一段沉積演化

5 結(jié)論

(1)L1III油組識別出填充型、丘狀、席狀等三種地震相，填充及丘型地震相代表物性較好的儲層，席狀地震相代表物性較差的儲層。并在地震相識別的基礎(chǔ)上刻畫出水下分流河道、席狀砂、中深湖泥等三種沉積微相。

(2)“地震相-沉積微相-動態(tài)”三位一體的儲層刻畫研究，利用地震反射特征刻畫出了多種不同的地震相，從而指導(dǎo)了沉積微相的描繪，真正做出了具有指導(dǎo)、預(yù)測意義的沉積微相展布圖。

(3)針對開發(fā)中后期，非均質(zhì)性強的扇三角洲沉積的油氣田精細剖析，利用震屬性分析方法能夠準確預(yù)測沉積相帶及河道砂體的分布，對類似地區(qū)有較大的參考意義。