陡坡帶砂礫巖體構(gòu)造假象及影響因素定量評(píng)價(jià)

于景強(qiáng)

摘 要

濟(jì)陽(yáng)坳陷陡坡帶中深層砂礫巖體在時(shí)間域資料上成沿基底斜坡單斜向上的構(gòu)造形態(tài)，但通過(guò)成像測(cè)井等資料發(fā)現(xiàn)與真實(shí)的產(chǎn)狀形態(tài)存在較大的誤差。通過(guò)正演模擬證實(shí)砂礫巖體時(shí)間域地震資料上扇根部位存在著地震上拉的現(xiàn)象，其上拉的程度受砂礫巖體上覆巖層的厚度和速度的影響。其中上覆高速巖層厚度與上拉形變量成指數(shù)關(guān)系，巖層速度與上拉形變量成對(duì)數(shù)關(guān)系。

關(guān)鍵詞

陡坡帶;砂礫巖體;假產(chǎn)狀;正演模擬

中圖分類號(hào)： P618.13;P631.4 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.077

0 引言

濟(jì)陽(yáng)坳陷陡坡帶廣泛發(fā)育砂礫巖體沉積[1-2]。沿著東營(yíng)、沾化等凹陷的北部陡坡帶呈多期次縱向疊置，橫向連片發(fā)育。長(zhǎng)期以來(lái)，因陡坡帶砂礫巖體時(shí)間域地震資料上扇體產(chǎn)狀呈現(xiàn)出向凸起方向單斜上傾的形態(tài)，認(rèn)為其油藏的形態(tài)也是北高南低的特征。但在勘探實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)鉆探的井位出現(xiàn)了低部位出油，高部位見(jiàn)水的情況，油水關(guān)系不清。為此，本文通過(guò)地層傾角測(cè)井、正演模擬等方式研究證實(shí)砂礫巖體時(shí)間域資料上普遍存在著“假產(chǎn)狀”的構(gòu)造假象，通過(guò)正演模擬的分析確定了“假產(chǎn)狀”的影響因素和定量化的影響規(guī)律。

1 砂礫巖體構(gòu)造假象特征

通過(guò)東營(yíng)凹陷北帶鹽家地區(qū)中深層砂礫巖體勘探發(fā)現(xiàn)，實(shí)鉆井地層傾角測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與砂礫巖體時(shí)間域地震資料上的產(chǎn)狀存在著明顯不同，前人研究過(guò)程中也有所證實(shí)[3]。陡坡帶砂礫巖體鉆井揭示的地層普遍具有地震南傾而測(cè)井北傾的特征：在時(shí)間域地震資料上地層產(chǎn)狀顯示出明顯地向湖盆中心方向傾斜的南傾特征，而傾角測(cè)井資料顯示這些井點(diǎn)鉆遇的地層產(chǎn)狀均具有向北傾斜的特點(diǎn)。成像結(jié)果顯示出了“假產(chǎn)狀”的構(gòu)造假象。如位于低部位的Y22-X5等井在地震上為北高南低的單斜構(gòu)造，而實(shí)鉆的地層傾角測(cè)井顯示Y22-X5井在3650-3690m井段地層傾角為西北傾2-250，3900-3950m井段為西北傾6-20°，4000-4050m井段為8-25°。地震產(chǎn)狀與實(shí)測(cè)的地層產(chǎn)狀不一致。

2 砂礫巖體構(gòu)造假象影響因素分析

以東營(yíng)凹陷北部陡坡帶實(shí)鉆井情況結(jié)合該區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，建立陡坡帶砂礫巖體理想地質(zhì)模型（圖1）。模型設(shè)計(jì)為滾動(dòng)背斜型砂礫巖扇體形態(tài)，按照設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)砂礫巖體速度對(duì)不同深度設(shè)計(jì)相應(yīng)速度，開展正演模擬，從正演數(shù)據(jù)的疊前時(shí)間偏移剖面上發(fā)現(xiàn)砂礫巖扇體地層產(chǎn)狀與模型相比發(fā)生了以下變化：

每期扇體發(fā)生不同程度的構(gòu)造形變，且產(chǎn)狀的形變量存在累積效應(yīng)，分析認(rèn)為主要是由于扇體上覆高速體導(dǎo)致旅行時(shí)減小所引起的。淺層砂礫巖體“構(gòu)造假象”形變量小或者無(wú)形變;隨著埋深增加，砂礫巖扇體扇根形變量逐漸增大，扇根上拉現(xiàn)象愈明顯。

由于扇體不同部位上覆砂礫巖體的厚度不同，導(dǎo)致不同部位旅行時(shí)不同：對(duì)于退積型扇體，扇根部位上覆砂體最厚，扇端部位無(wú)上覆砂體，導(dǎo)致扇根上覆等效速度比扇端明顯增大，旅行時(shí)明顯減小，產(chǎn)生形變。

3 產(chǎn)狀影響因素定量模擬表征

在定性分析砂礫巖體“構(gòu)造假象”形變量影響因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)影響砂礫巖體地震成像的多種參數(shù)進(jìn)行正演模擬，并開展精細(xì)的定量分析統(tǒng)計(jì)，明確了各因素對(duì)砂礫巖扇體“構(gòu)造假象”形變量影響程度。

上覆巖層包括上覆巖層的巖性組合方式及速度。上覆砂巖厚度及速度不同，都對(duì)砂礫巖扇體“構(gòu)造假象”產(chǎn)狀形變量影響程度不同。根據(jù)實(shí)鉆統(tǒng)計(jì)的東營(yíng)北帶上覆砂巖厚度及速度情況設(shè)計(jì)地質(zhì)模型，完成了一系列的正演模擬并統(tǒng)計(jì)了相應(yīng)的形變量，形成了定量化的形變量與影響因素關(guān)系圖版（圖2）。

3.1 砂巖厚度與產(chǎn)狀形變量的關(guān)系

其他參數(shù)一定，改變上覆砂巖厚度（從100m-1000m均勻增加）建立模型10個(gè)，開展正演模擬，統(tǒng)計(jì)形變量（扇根上拉幅度與斷層水平前移量）大小，對(duì)兩者變化量進(jìn)行函數(shù)擬合。扇根上拉幅度y與上覆砂巖厚度x呈線性相關(guān)，具有正線性數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，滿足關(guān)系式：

y=0.1732x-7.6667

隨上覆砂巖厚度變大，扇根上拉幅度變大，即形變量越大。上覆砂巖厚度300m時(shí)，扇根上拉45ms;上覆砂巖厚度達(dá)到600m時(shí)，扇根上拉95ms。上覆砂礫巖層厚度越大，產(chǎn)狀上翹越明顯，統(tǒng)計(jì)量也證實(shí)了巖層厚度與上拉幅度成指數(shù)增長(zhǎng)的規(guī)律。

3.2 砂巖速度與產(chǎn)狀形變量的關(guān)系

上覆砂巖速度不同直接影響旅行時(shí)大小，形成砂礫巖體時(shí)間偏移剖面上的產(chǎn)狀不同。根據(jù)前述統(tǒng)計(jì)東營(yíng)北帶砂礫巖體砂泥巖速度不同，設(shè)計(jì)砂巖速度從2600m/s-4600m/s速度均勻遞增模型10個(gè)，統(tǒng)計(jì)形變量大小，并對(duì)兩者變化量進(jìn)行函數(shù)擬合。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明砂巖速度與扇根上拉時(shí)間呈正對(duì)數(shù)相關(guān)，具有正對(duì)數(shù)數(shù)學(xué)關(guān)系，滿足關(guān)系式：

y=350.03*ln（x）-2719.2

隨上覆砂巖厚度變大，扇根上拉幅度變大，即形變量越大。上覆砂巖速度2600m/s時(shí)，扇根上拉幅度為26ms，上覆砂巖速度為3200m/s時(shí)，扇根上拉幅度為111ms，當(dāng)上覆砂巖速度達(dá)到4400m/s時(shí)，扇根上拉幅度達(dá)到210ms。上覆砂礫巖速度越大，上拉的幅度越明顯，統(tǒng)計(jì)量證明上覆砂巖層速度與上拉的時(shí)間幅度成對(duì)數(shù)關(guān)系。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）通過(guò)地層傾角測(cè)井及地震資料對(duì)比證實(shí)濟(jì)陽(yáng)坳陷陡坡帶中深層砂礫巖體時(shí)間域地震資料產(chǎn)狀上存在著構(gòu)造假象。

（2）砂礫巖扇體產(chǎn)狀變形程度受控于上覆高速地層的厚度與速度，厚度與速度越大，形變量越大。

（3）通過(guò)定量化模型正演統(tǒng)計(jì)證實(shí)，厚度與上拉形變量成指數(shù)關(guān)系，速度與上拉形變量成對(duì)數(shù)關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

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