東勝氣田什股壕地區(qū)下二疊統(tǒng)山1段河道識(shí)別

李 燦 歸平軍

（中國(guó)石化華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南 鄭州 450006）

0 引言

東勝氣田位于鄂爾多斯盆地北緣，橫跨伊盟隆起、伊陜斜坡和天環(huán)坳陷3個(gè)構(gòu)造單元。什股壕地區(qū)位于伊盟隆起杭錦旗斷階帶上，泊爾江海子斷裂以北，研究區(qū)在石炭系山西組發(fā)育一套碎屑巖沉積體系。主要研究的目的層下二疊統(tǒng)山西組屬于辮狀河三角洲到辮狀河過(guò)渡的沉積相，厚度為30～90 m，自下而上可分為山1段、山2段。由于什股壕地區(qū)橫跨伊盟隆起，靠近物源區(qū)，橫向上地層厚度變化大，縱向變化也較為復(fù)雜，側(cè)向疊置頻繁，河道精確識(shí)別困難。朱筱敏等（2013）利用地震沉積學(xué)對(duì)三角洲窄河道砂體走向以及邊界進(jìn)行了精細(xì)描述［1-2］，林承焰和張憲國(guó)（2006）首次總結(jié)提出了以地震資料分頻處理、90°相位旋轉(zhuǎn)、地層切片處理與分析為核心流程的地球物理技術(shù)手段［3-4］。筆者以什股壕地區(qū)山1 段河道及邊界精細(xì)刻畫(huà)為目標(biāo)，采用90°相位轉(zhuǎn)換、地層切片技術(shù)，結(jié)合已鉆井資料描述砂體尖滅線，最終實(shí)現(xiàn)了研究區(qū)薄砂體的精細(xì)刻畫(huà)。什股壕地區(qū)二疊系山西組山1 段沉積期物源為北西—北東向，沉積環(huán)境受太古界溝谷發(fā)育的影響，形成了溝谷限制性的辮狀河沉積體系，其下部石炭系太原組沉積厚度較小或缺失，三維地震資料受太原組煤層影響較小。實(shí)鉆結(jié)果顯示，山西組油氣發(fā)現(xiàn)與該區(qū)沉積相展布和構(gòu)造關(guān)系密切，在構(gòu)造高部位落實(shí)的情況下，工業(yè)氣流井多位于限制性辮狀河沉積厚層砂巖的快速尖滅區(qū)，進(jìn)一步說(shuō)明影響該區(qū)油氣成藏的關(guān)鍵要素是砂體尖滅線位置以及側(cè)向封堵條件的有效性。利用常規(guī)地震資料及方法很難對(duì)山西組河道及邊界進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)。因此筆者嘗試?yán)玫卣鸪练e學(xué)方法進(jìn)行河道的精細(xì)識(shí)別。

1 90°相位轉(zhuǎn)換技術(shù)

曾洪流等（2005）在分別對(duì)零相位、90°相位地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行薄砂體識(shí)別對(duì)比研究的過(guò)程中［5］，認(rèn)為在發(fā)現(xiàn)零相位的地震模型中，薄層砂巖（小于λ／4，λ 為通過(guò)砂巖的地震波波長(zhǎng)）上半部分位于波峰位置，而下半部分則位于波谷位置，說(shuō)明地震極性不能很好地指示巖性，地震極性與巖相位置在薄層砂巖中對(duì)應(yīng)關(guān)系不好（圖1）。因此對(duì)于小于λ／4 的薄層沉積砂巖，零相位數(shù)據(jù)的地震同相軸很難與巖性指示測(cè)井曲線相匹配［5-7］。

圖1 零相位和90°相位數(shù)據(jù)與薄層砂體的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

地震子波90°相位轉(zhuǎn)換的目的是為了建立地震反射軸與薄層砂體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系［8］。其基本原理是通過(guò)相位估算，將地震相位旋轉(zhuǎn)到90°，使反射波主瓣對(duì)應(yīng)到薄層中心，以此來(lái)克服零相位波的缺點(diǎn)，同時(shí)使地震剖面的極性具有巖性界面意義［9］。該技術(shù)在地震數(shù)據(jù)體為零相位、研究目的層為砂泥巖薄互層、波阻抗特征差異比較明顯的條件下可以很好地將地震數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)換為巖性數(shù)據(jù)體，另外還可以提高地震數(shù)據(jù)體的分辨率［10］。根據(jù)前人研究成果對(duì)什股壕三維工區(qū)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行90°相位轉(zhuǎn)換，并對(duì)零相位數(shù)據(jù)體與90°相位數(shù)據(jù)體進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為目的層為薄砂體時(shí)，砂體與90°相位數(shù)據(jù)體剖面上一組強(qiáng)波谷振幅同相軸對(duì)應(yīng)關(guān)系較好（圖2），其中T9d為下石盒子組底部地震波組反射界面，連續(xù)性好，可以全區(qū)追蹤；T9c 為山西組底部的地震波組反射界面，該波組為全區(qū)目的層段振幅最強(qiáng)的反射波，波組特征明顯，連續(xù)性較好。

2 地層切片技術(shù)

地層切片技術(shù)在薄層砂體刻畫(huà)方面越來(lái)越重要，目前常用的方法有時(shí)間切片、沿層切片和地層切片3種。在地層切片分析過(guò)程中，沿著或平行于地震同相軸的層位進(jìn)行沿層切片，得到的切片更具地質(zhì)和地球物理意義［11-13］。然后在等分原則下，沿內(nèi)插層位逐一提取地層切片屬性，得到若干個(gè)屬性切片，這一系列具有相對(duì)等時(shí)的地層切片屬性，能夠精細(xì)地反映目的層沉積體的演化過(guò)程。同時(shí)薄層砂體尖滅的刻畫(huà)，地層切片相對(duì)于時(shí)間切片和沿層切片更加合理［11-13］。本次研究對(duì)什股壕區(qū)帶90°相位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)體首先進(jìn)行層位解釋，采用同相軸T9c（山西組底部）和T9d（下石盒子組底部）作為相對(duì)等時(shí)界面建立地層體，提取地層切片（圖3）。

圖2 零相位和90°相位數(shù)據(jù)體與實(shí)鉆井砂體的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

圖3 地層切片示意圖

在山西組的頂部和底部之間內(nèi)插出22 個(gè)層位，從上到下依次提取最大波谷振幅值。從切片中可以看出河道砂體的沉積演化過(guò)程。以研究區(qū)山西組山1段實(shí)鉆井的砂體厚度與振幅屬性做交會(huì)圖分析，找出相關(guān)關(guān)系最高的切片屬性用來(lái)作為刻畫(huà)該沉積單元河道砂體的預(yù)測(cè)結(jié)果，最終確定第20個(gè)切片為山1段河道識(shí)別結(jié)果（圖4）。

3 應(yīng)用分析

圖4 研究區(qū)山西組山1段河道識(shí)別結(jié)果圖

研究區(qū)部分鉆井作為兼探層位在山西組山1段試獲工業(yè)氣流，說(shuō)明該層系具有油氣運(yùn)移、成藏的基本條件［14-15］。落實(shí)河道規(guī)模、成藏類型成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)上述對(duì)山西組山1 段河道的識(shí)別結(jié)果，分析認(rèn)為屬性上呈現(xiàn)出暖色的條帶狀，地震剖面上可以明顯地看出河流下切谷的特征，鉆井揭示地層厚度、砂體較大（圖5）。A井、B井在山西組山1段試氣分別獲得 2 × 104m3／d、6.5 × 104m3／d 的產(chǎn)氣量，砂體厚度分別為15 m、20 m，兩口井位于現(xiàn)今構(gòu)造高點(diǎn)（圖5a），在河道識(shí)別結(jié)果圖上位于綠色區(qū)（圖5b）。在指導(dǎo)氣藏認(rèn)識(shí)中，認(rèn)為山西組山1 段氣藏有利區(qū)位于河道的邊部，現(xiàn)今構(gòu)造高點(diǎn)，為側(cè)向被泥巖封閉而聚集成藏的地層—構(gòu)造復(fù)合氣藏。

圖5 研究區(qū)目的層過(guò)A-B井地震剖面與屬性示意圖

4 結(jié)論

1）利用地震沉積學(xué)90°相位轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行地層切片屬性提取與優(yōu)選，優(yōu)選后的地層切片屬性對(duì)薄層砂巖尖滅線的識(shí)別效果較好。

2）東勝氣田山西組山1 段砂體尖滅與油氣聚集關(guān)系密切，結(jié)合沉積相分析與地震沉積學(xué)技術(shù)識(shí)別河道范圍，在氣田什股壕地區(qū)開(kāi)展圈閉搜索，對(duì)該區(qū)地層—構(gòu)造圈閉的勘探具有重要意義。