大型辮狀河席狀復(fù)合河道巖性圈閉識(shí)別描述方法及應(yīng)用

張 威，何發(fā)岐，閆相賓，蔡利學(xué)

(1.中國(guó)石化 華北油氣分公司，鄭州 450006；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 資源學(xué)院，武漢 430074；3.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 102206)

中國(guó)致密砂巖氣地質(zhì)資源量達(dá)36.54×1012m3，其中克拉通盆地大面積致密砂巖氣地質(zhì)資源量占83.2%，已成為近年來(lái)我國(guó)天然氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量的重要增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。鄂爾多斯盆地上古生界發(fā)育典型的克拉通盆地大面積致密砂巖氣藏，致密氣資源量達(dá)15×1012m3[2]，目前已發(fā)現(xiàn)了蘇里格、烏審旗、大牛地、神木、東勝等多個(gè)探明儲(chǔ)量超過(guò)千億立方米的致密氣田。盡管已取得顯著勘探成果，但目前對(duì)盆地大面積分布的致密砂巖圈閉還存在不同地質(zhì)認(rèn)識(shí)，主要有三種觀點(diǎn)：

一是深盆氣圈閉。自20世紀(jì)70年代末“深盆氣”圈閉(deep basin gas traps)[3]概念在美國(guó)提出以來(lái)，不少學(xué)者認(rèn)為鄂爾多斯盆地的致密砂巖氣具有“深盆氣”類似特征[4-6]，圈閉(氣藏)邊界受盆地邊緣區(qū)域性氣水界面位置控制。

二是大型巖性圈閉。20世紀(jì)90年代末，隨著盆地致密砂巖氣的勘探突破和逐步展開(kāi)，“大型巖性圈閉”的概念被明確提出，并用于指導(dǎo)蘇里格、大牛地等氣田的勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐[7-12]，明確了大型河道復(fù)合體控制了圈閉范圍及天然氣富集。同時(shí)，李良[2，7]等提出了層序地層格架約束下的圈閉識(shí)別評(píng)價(jià)方法。

三是連續(xù)(準(zhǔn)連續(xù))型非常規(guī)聚集。2000年以來(lái)，鄒才能等[13-16]提出鄂爾多斯盆地的致密油氣屬于連續(xù)型(準(zhǔn)連續(xù)型)油氣藏，其主要特征為大規(guī)模儲(chǔ)層普遍含氣，浮力不是成藏主要?jiǎng)恿Γ﹂]界限模糊不明或者無(wú)圈閉。

上述三種觀點(diǎn)盡管存在差異，但都認(rèn)為鄂爾多斯盆地上古生界致密砂巖巖性圈閉不同于常規(guī)圈閉，主要表現(xiàn)為大面積分布、邊界模糊，難以用傳統(tǒng)方法開(kāi)展圈閉評(píng)價(jià)。但是，勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，由于儲(chǔ)層的強(qiáng)非均質(zhì)性，在現(xiàn)有技術(shù)和氣價(jià)條件下，這種大面積分布的致密氣有50%左右沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性[17]，如果簡(jiǎn)單地按照大面積連續(xù)氣藏的概念直接進(jìn)行開(kāi)發(fā)，忽略控制氣藏富集和高產(chǎn)條件的圈閉描述評(píng)價(jià)，會(huì)導(dǎo)致勘探認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤，影響開(kāi)發(fā)效果。因此，針對(duì)辮狀河席狀復(fù)合河道巖性圈閉特殊性和規(guī)律性，建立規(guī)范、精細(xì)的圈閉識(shí)別描述工作方法和流程十分必要。

針對(duì)鄂爾多斯盆地席狀復(fù)合河道巖性圈閉的識(shí)別和描述，存在兩個(gè)技術(shù)瓶頸：一是在分辨率相對(duì)低的地震資料上，如何預(yù)測(cè)縱向上多層疊置復(fù)合砂體中的有效儲(chǔ)層？二是平面上這種大面積分布的圈閉邊界如何厘定？針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，本文利用伊盟隆起南部與伊陜斜坡過(guò)渡部位的杭錦旗地區(qū)300多口井的測(cè)井、錄井、巖心分析化驗(yàn)資料和三維地震資料，以獨(dú)貴加汗區(qū)帶為重點(diǎn)，結(jié)合全區(qū)地質(zhì)特征，總結(jié)了辮狀河席狀復(fù)合河道巖性圈閉的地質(zhì)模式及有效儲(chǔ)層的地震響應(yīng)特征，建立了一套針對(duì)席狀復(fù)合河道巖性圈閉的六步識(shí)別描述方法。

六個(gè)步驟包括：①建立井—震層序地層格架；②建立有效儲(chǔ)層發(fā)育地質(zhì)模式；③建立砂巖復(fù)合體的地震響應(yīng)模型；④圈閉縱向單元的精細(xì)地震解釋；⑤井—震聯(lián)合沉積相分析；⑥圈閉邊界確定與綜合描述。

隨著近年來(lái)該方法在杭錦旗地區(qū)的不斷應(yīng)用與完善，評(píng)價(jià)出一個(gè)超千億立方米的儲(chǔ)量區(qū)——獨(dú)貴加汗，并探明盒1段(指下二疊統(tǒng)下石盒子組一段，下同)氣藏。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與層序地層格架建立

杭錦旗地區(qū)位于鄂爾多斯盆地北部，橫跨伊陜斜坡、伊盟隆起和天環(huán)向斜3個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元(圖1)，二疊系發(fā)育大面積致密砂巖氣藏，盒1段是最主要的含氣層位，也是本文研究層段(圖2)。

圖1 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)構(gòu)造位置Fig.1 Structural location of Hangjinqi area, Ordos Basin

圖2 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)主要目的層層序地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of main targets in Hangjinqi area, Ordos Basin

根據(jù)單井層序分析與井—震對(duì)比，將石炭系太原組—下二疊統(tǒng)下石盒子組劃分為2個(gè)一級(jí)層序、4個(gè)二級(jí)層序和7個(gè)三級(jí)層序，對(duì)應(yīng)地震剖面上的4個(gè)連續(xù)穩(wěn)定的同相軸。主要研究層位盒1段對(duì)應(yīng)二級(jí)層序Ss3，包含了2個(gè)三級(jí)層序Sq4和Sq5，每個(gè)三級(jí)層序包含1～2個(gè)正粒序沉積旋回(圖2)。在此基礎(chǔ)上對(duì)全區(qū)一級(jí)層序開(kāi)展了井—震聯(lián)合解釋，建立了區(qū)域?qū)有虻貙痈窦堋?/p>

盒1段位于一級(jí)層序Ms1向Ms2過(guò)渡的第一個(gè)沉積旋回，沉積期盆地北部大型辮狀河三角洲體系向湖盆中心快速推進(jìn)。平坦寬緩的古地貌、多物源供砂、多水系供砂為盒1段大面積、廣覆式砂體分布提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[18]。平面上，杭錦旗地區(qū)盒1段辮狀河自西向東可劃分為4個(gè)水系，每個(gè)水系寬度大于30 km，由3～5條疊置交錯(cuò)的辮狀河主河道組成。主河道由多期河道砂體復(fù)合疊置而成，寬度3～5 km，局部2～3條主河道交叉合并成更寬(5～15 km)的連片河道(圖3，圖4)。

圖4 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)盒1段東西向沉積相綜合剖面(a)與地震解釋剖面(b) 剖面位置見(jiàn)圖3。Fig.4 Sedimentary facies (a) and seismic interpretation (b) profiles from east to west of first member of Permian Xiashihezi Formation, Hangjinqi area, Ordos Basin

2 辮狀河席狀復(fù)合河道有效儲(chǔ)層發(fā)育模式建立

2.1 沉積微相和有效儲(chǔ)層發(fā)育模式

盒1段辮狀河的沉積微相主要由心灘、水道充填和泛濫平原組成。其中心灘是辮狀河的主體，是在河道中心部位強(qiáng)水動(dòng)力作用下形成的，巖性主要為含礫粗砂巖及粗砂巖，泥質(zhì)含量一般小于15%；水道充填是在河道的主水流開(kāi)始改道后，水動(dòng)力逐漸減弱的背景下形成的，巖性主要為中、細(xì)砂巖，泥質(zhì)含量10%～25%；泛濫平原為河道間的泥巖和粉砂質(zhì)泥巖沉積(圖4a)。心灘和河道充填砂巖孔隙度平均8.0%；地面空氣滲透率平均0.55×10-3μm2，其中滲透率小于1.0×10-3μm2的砂巖樣品占總砂巖樣品的87%，總體上為致密砂巖(圖5a)。

沉積微相對(duì)本區(qū)砂巖物性有明顯的控制作用。心灘微相由于沉積水動(dòng)力強(qiáng)，形成的砂巖粒度大，泥質(zhì)含量低，顆?？箟簩?shí)能力強(qiáng)，滲透率平均為0.83×10-3μm2。河道充填微相由于沉積水動(dòng)力相對(duì)較弱，形成的砂巖粒度以中細(xì)粒為主，泥質(zhì)含量高，抗壓實(shí)能力弱，滲透率平均為0.29×10-3μm2(圖5b)。

在鄂爾多斯盆地致密砂巖中，能獲得工業(yè)氣流的相對(duì)高效儲(chǔ)層平均滲透率一般大于0.5×10-3μm2[19]。在研究區(qū)盒1段滲透率大于0.5×10-3μm2的砂巖中，含礫粗砂巖和粗砂巖占總樣品的78%。因此，有效儲(chǔ)集體主要為心灘微相的含礫粗砂巖、粗砂巖。

2.2 辮狀河席狀復(fù)合河道的廣覆性、宏觀非均質(zhì)性及分帶性

2.2.1 廣覆性

盒1段共發(fā)育4套沉積旋回，4期頻繁擺動(dòng)的河道形成的4套砂體在側(cè)向上交錯(cuò)疊置，砂體在平面上呈連片分布(圖3，圖4)。統(tǒng)計(jì)顯示，盒1段砂體累計(jì)厚度主體分布在10～45 m，其中厚度大于10 m的井?dāng)?shù)占97%，大于20 m的井?dāng)?shù)占75%(圖5c)。因此，在該區(qū)盒1段鉆遇沒(méi)有砂體的概率基本為零。盡管單期河道砂體都有邊界，但在盒1段這個(gè)二級(jí)層序縱向單元內(nèi)，廣覆式分布的席狀砂體不存在明顯的地質(zhì)邊界(圖4)。

2.2.2 層內(nèi)宏觀非均質(zhì)性

盡管砂巖呈大面積席狀分布，但在河道頻繁遷移作用下，心灘微相的(含礫)粗砂巖和水道充填相的中細(xì)粒砂巖相互交錯(cuò)疊置[20]。因此，相對(duì)高孔滲的粗粒有效砂巖往往被相對(duì)致密的中細(xì)砂巖分割成不連通的滲流單元，儲(chǔ)層非均質(zhì)性很強(qiáng)。研究區(qū)盒1段(含礫)粗砂巖單井鉆遇1～4層，部分達(dá)到5～6層，有效儲(chǔ)層被非儲(chǔ)層分割后，形成了“砂體連片，儲(chǔ)層不連通”的格局。

2.2.3 分帶性

受北部物源和局部地貌影響，盒1段4條水系控制了研究區(qū)砂巖復(fù)合體呈南北向、薄厚相間的帶狀分布。主河道沉積區(qū)位于古地形相對(duì)低洼部位，水動(dòng)力強(qiáng)，往往多期河道交匯，砂體厚度20～45 m；河道間沉積區(qū)位于古地形相對(duì)高部位，水動(dòng)力弱，河道規(guī)模小且相對(duì)孤立，砂體厚度5～20 m。

在辮狀河席狀復(fù)合河道巖性圈閉中，河道砂體的分布控制了氣藏的范圍，儲(chǔ)層的物性與厚度控制了天然氣富集。統(tǒng)計(jì)表明，氣層厚度與砂巖厚度整體上呈正相關(guān)，當(dāng)砂巖厚度大于20 m時(shí)，以工業(yè)氣流井為主；當(dāng)砂巖厚度小于20 m時(shí)，以低產(chǎn)氣流井和干層井為主(圖5d)。因此，圈閉“甜點(diǎn)區(qū)”的分布受沉積相帶與有效儲(chǔ)層厚度控制，圈閉描述的核心也就是對(duì)河道復(fù)合體空間位置及其儲(chǔ)集特征的預(yù)測(cè)描述。

圖5 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)盒1段辮狀河砂巖復(fù)合體綜合統(tǒng)計(jì)圖版Fig.5 Comprehensive statistics of braided river sandstone complex of first member of Permian Xiashihezi Formation, Hangjinqi area, Ordos Basin

3 有效儲(chǔ)集體地震響應(yīng)模型與預(yù)測(cè)

3.1 有效儲(chǔ)集體的地震預(yù)測(cè)難點(diǎn)與解決思路

由于辮狀河席狀復(fù)合河道具有邊界模糊、內(nèi)部非均質(zhì)性強(qiáng)、相對(duì)高孔滲儲(chǔ)層控制含氣性的特點(diǎn)，復(fù)合河道中有效儲(chǔ)集體空間分布預(yù)測(cè)是圈閉識(shí)別描述的核心和難點(diǎn)。研究區(qū)盒1段(深度2 900～3 200 m)三維地震主頻20～25 Hz，根據(jù)楔狀模型下地震子波調(diào)諧理論[21]，垂向可分辨的最小厚度為40～50 m。而本區(qū)砂巖單層厚度主要為5～15 m，且不同粒度砂巖與泥巖在縱向上相互疊置，無(wú)法在常規(guī)地震剖面上直接識(shí)別。對(duì)于這種厚度小于地震絕對(duì)分辨率(1/4波長(zhǎng))的陸相砂泥巖薄互層沉積體，曾洪流等[22-24]、凌云等[25]分別提出了地震沉積學(xué)、空間相對(duì)分辨率的概念，在沉積地質(zhì)模型約束下，充分利用等時(shí)地層切片等地震屬性的時(shí)空變化，在很多地區(qū)的陸相砂巖預(yù)測(cè)中取得了較好的效果。然而，以地震切片為主要技術(shù)的方法對(duì)于在一個(gè)波組范圍內(nèi)僅發(fā)育一套獨(dú)立的沉積體的情況，一般預(yù)測(cè)效果較好，而對(duì)于研究區(qū)砂泥巖薄互層，由于沉積體系的差異和地震子波的相互干涉作用，目前預(yù)測(cè)難度還很大。解決的思路是在建立有效儲(chǔ)集體發(fā)育模式的基礎(chǔ)上，建立不同類型沉積體系在特定的地震資料背景下的綜合解釋模型，開(kāi)展井—震一體化精細(xì)解釋、沉積相分析與儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

3.2 席狀復(fù)合河道有效儲(chǔ)集體的地震響應(yīng)模型

3.2.1 有效儲(chǔ)集體的巖石物理特征

在錄井、巖心資料與測(cè)井曲線聯(lián)合對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)選沒(méi)有受到井徑擴(kuò)大等外在因素影響的不同巖性聲波時(shí)差和密度測(cè)井曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算波阻抗并進(jìn)行交會(huì)分析。數(shù)據(jù)表明，巖石粒度越大，聲波時(shí)差越高，密度越小，波阻抗越?。挥行?chǔ)層(含礫粗砂巖、粗砂巖)與非有效儲(chǔ)層(中細(xì)砂巖、泥巖)的聲波時(shí)差、密度和波阻抗均存在較大差異，重疊較小，而中砂巖、細(xì)砂巖與泥巖之間的巖石物理參數(shù)分布存在一定重疊(圖6a，b)。

3.2.2 不同儲(chǔ)層疊置模式的地震正演模擬

在有效儲(chǔ)層與圍巖有明顯波阻抗差異的情況下，當(dāng)一套波組內(nèi)僅發(fā)育一套砂體的簡(jiǎn)單模型時(shí)，地震振幅與這套儲(chǔ)層有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于一套波組內(nèi)有效儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層相互疊置的辮狀河復(fù)合砂體，就會(huì)產(chǎn)生相互干涉的多個(gè)波阻抗界面，儲(chǔ)層與地震振幅、波形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系就變得復(fù)雜。為了揭示這種復(fù)雜性和規(guī)律性，本文根據(jù)辮狀河復(fù)合河道的發(fā)育模式，建立了一組11個(gè)砂泥巖剖面地震正演模型(圖6c，d)。模型設(shè)計(jì)考慮4個(gè)因素：①盒1段(60 m)及上覆、下伏地層(各100 m)厚度按研究區(qū)平均厚度；②不同層位、不同巖性的地球物理參數(shù)取自研究區(qū)實(shí)際測(cè)井統(tǒng)計(jì)平均值；③盒1段上覆、下伏地層的砂巖、煤層厚度及縱向位置按均一化設(shè)計(jì)；④重點(diǎn)分析在主頻20 Hz情況下，盒1段有效儲(chǔ)層厚度、縱向位置、層數(shù)變化與地震波形、振幅變化之間的關(guān)系，儲(chǔ)層厚度5～30 m變化，層數(shù)為1～3層。

圖6 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)盒1段不同巖性巖石物理參數(shù)與砂巖疊置模式地震正演模型Fig.6 Petrophysical parameters of rocks with different lithologies and seismic forward modeling of superimposed sandstones in first member of Permian Xiashihezi Formation, Hangjinqi area, Ordos Basin

地震正演模擬顯示特征為：①盒1段泥巖與下伏山西組—太原組泥巖普遍存在波阻抗差異，無(wú)論盒1段砂體發(fā)育程度如何，在盒1段底部都存在一個(gè)穩(wěn)定的同相軸T9d；②當(dāng)儲(chǔ)層厚度小于(含)5 m時(shí)，T9d與之上的T9e以復(fù)合波形式出現(xiàn)，振幅微弱；③當(dāng)儲(chǔ)層厚度大于(含)10 m時(shí)，T9d與T9e之間的波谷開(kāi)始出現(xiàn)，總體上波谷振幅隨著儲(chǔ)層厚度增大而增大；④在相同儲(chǔ)層厚度的情況下，儲(chǔ)層集中分布時(shí)的振幅強(qiáng)度大于分散分布時(shí)的振幅強(qiáng)度；⑤對(duì)于同一套儲(chǔ)層，位置越靠近底部，則振幅越大。

正演結(jié)果表明，通過(guò)地震波形可以檢測(cè)出累計(jì)厚度10 m以上的儲(chǔ)層；儲(chǔ)層層數(shù)、位置都對(duì)波形差異有影響，但并不能分辨出單套儲(chǔ)層位置。

3.2.3 實(shí)際砂泥巖剖面井—震模型

為進(jìn)一步揭示不同儲(chǔ)層疊置模式的地震響應(yīng)特征，依據(jù)實(shí)際地震、測(cè)井與錄井資料，總結(jié)了研究區(qū)3類6種井—震響應(yīng)模式(圖7)。

(1)復(fù)合心灘切疊模式。一般位于多期河道交匯的中心部位，多期心灘相互切疊，形成單層大套儲(chǔ)層，砂體總厚度大于30 m，有效儲(chǔ)層總厚度大于20 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9d之上波谷強(qiáng)振幅，T9d與T9e波峰為高連續(xù)平行反射、中—小時(shí)差(圖7，Ⅰa)。

(2)雙層心灘疊置模式。位于兩期河道的交匯部位，縱向上發(fā)育兩套被泥巖分割的心灘。砂體總厚度大于30 m，有效儲(chǔ)層總厚度大于20 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9d之上寬緩的強(qiáng)波谷，T9d與T9e波峰呈現(xiàn)高連續(xù)平行反射(圖7，Ⅰb)。

(3)多層心灘疊置模式。位于3期以上河道交匯部位，單期心灘厚度小于10 m，心灘之間為水道充填相的中細(xì)砂巖或泛濫平原的相泥巖。砂體總厚度大于30 m，有效儲(chǔ)層總厚度大于20 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9d之上中—強(qiáng)波谷，T9e波峰呈現(xiàn)低連續(xù)、亞平行反射(圖7，Ⅰc)。

(4)心灘/水道充填互層模式。位于復(fù)合河道邊部，兩期以上河道交匯，由于沉積水動(dòng)力較小，形成的心灘厚度小，且與水道充填相互疊置。砂體總厚度20～30 m，有效儲(chǔ)層總厚度10～20 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9d之上中—弱波谷，T9e波峰呈現(xiàn)低連續(xù)、亞平行反射(圖7，Ⅱa)。

圖7 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)盒1段不同砂巖疊置模式的井—震響應(yīng)圖版Fig.7 Well-seismic response chart of different sandstone superimposition patterns in first member of Permian Xiashihezi Formation, Hangjinqi area, Ordos Basin

(5)水道充填疊置模式。位于復(fù)合河道邊部，縱向上以中、細(xì)粒的水道充填沉積物為主，夾有1～2套薄層心灘。砂體總厚度20～30 m，有效儲(chǔ)層總厚度5～10 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9e與T9d波峰疊置成復(fù)合波(圖7，Ⅱb)。

(6)孤立河道模式。位于河道間，主體以泥巖、中細(xì)砂巖為主，局部發(fā)育1～2套薄砂體，但在平面上不連續(xù)，呈孤立狀分布。砂體總厚度小于20 m，有效儲(chǔ)層總厚度小于5 m。在地震剖面上表現(xiàn)為T9e與T9d波峰疊置成復(fù)合波(圖7，Ⅲ)。

以上井—震響應(yīng)模式表明，在相對(duì)低頻地震資料背景下，盡管不能分辨出單層心灘，但不同厚度、不同疊置模式的復(fù)合砂體在地震波形、振幅上是有差異的，這種差異是地震沉積相分析及有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的依據(jù)。

3.3 圈閉縱向單元解釋與井—震聯(lián)合沉積相分析

借鑒地震沉積學(xué)的工作思路[22]，充分結(jié)合研究區(qū)辮狀河復(fù)合河道有效儲(chǔ)層的地質(zhì)特點(diǎn)及地震響應(yīng)模型，提取代表目的層段有效儲(chǔ)層整體發(fā)育特征的最大波谷屬性與代表不同期次河道發(fā)育特征的地層切片屬性，并進(jìn)行有效結(jié)合，對(duì)杭錦旗中部獨(dú)貴加汗圈閉(位置見(jiàn)圖1和圖3)開(kāi)展井—震聯(lián)合沉積相分析。

3.3.1 確定縱向作圖單元

根據(jù)本區(qū)地震資料頻譜分析，主要目的層地震子波調(diào)諧厚度為40～50 m；結(jié)合砂泥巖正演模型(圖6)和實(shí)際井—震響應(yīng)模型(圖7)，在一個(gè)二級(jí)層序(盒1段)60 m地層厚度范圍內(nèi)，所有地層切片為同極性，且振幅、波形變化可以反映復(fù)合河道的厚度及疊置模式的差異。因此，本次研究把二級(jí)層序(盒1段)作為席狀型復(fù)合河道的最小作圖單元。在層序格架約束下，對(duì)二級(jí)層序頂、底界面T9d、T9f開(kāi)展精細(xì)追蹤解釋。

3.3.2 敏感屬性選取

首先在目的層巖石物理分析及井震響應(yīng)模式分析(圖6，圖7)基礎(chǔ)上，試驗(yàn)多種地震屬性與席狀型致密砂巖的巖性組合匹配模式，最終確定波谷振幅為敏感地震屬性。

3.3.3 地層切片處理

在層序地層格架約束下，在地震數(shù)據(jù)體中沿相對(duì)等時(shí)界面——二級(jí)層序Ss3頂?shù)捉缑嬷谱鞯貙忧衅?，并建立地層切片與沉積旋回的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在地震同相軸T9d與T9e之間選取8條地層切片，對(duì)應(yīng)盒1段2個(gè)三級(jí)層序，平均每個(gè)三級(jí)層序內(nèi)有4張地層切片。

3.3.4 井—震聯(lián)合沉積相分析

首先在正演和井震實(shí)際模型的基礎(chǔ)上，將盒1段地震相分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類振幅體，其中Ⅰ類為強(qiáng)振幅，代表多期厚層疊合心灘；Ⅱ類為中強(qiáng)振幅，代表心灘與水道充填互層；Ⅲ類為弱振幅，代表泛濫平原沉積。然后在井—震聯(lián)合解釋的地震數(shù)據(jù)體上，提取T9d之上的最大波谷振幅屬性(圖8a)，并在T9d和T9e之間選取代表盒1段早、中、晚期的典型振幅切片(圖8b，c，d)。

在大波谷振幅屬性平面圖(圖8a)上，可以看到Ⅰ類、Ⅱ類振幅體連片分布，代表了疊合連片的席狀復(fù)合河道巖性圈閉主體，Ⅲ類振幅體主要分布在主河道的東、西兩側(cè)。總體上從北部物源區(qū)向南部斜坡區(qū)，振幅逐漸變?nèi)?，代表了?地比逐漸降低，說(shuō)明隨著古地形向南逐漸平緩，沉積水動(dòng)力逐漸減弱。代表心灘復(fù)合體的Ⅰ類振幅體呈帶狀、片狀分布，在北部多成大面積連片，南部逐漸分散，順河道呈小面積分布，在兩條河道交匯處往往面積更大、振幅更強(qiáng)；代表心灘與水道充填疊合體的Ⅱ類振幅體一般順河道方向圍繞在Ⅰ類振幅體的外側(cè)呈大面積分布，但是振幅強(qiáng)度不均勻，其中的強(qiáng)振幅呈“甜點(diǎn)”狀分布，代表有效儲(chǔ)層的含量在平面上變化較大。

在代表3期河道的振幅切片上，可以清晰地看到河道的演化。在盒1段早期，發(fā)育3支主河道，其中西部河道振幅最強(qiáng)，呈連片分布，說(shuō)明早期西部水動(dòng)力最強(qiáng)；在盒1段中期，西部河道的振幅體明顯變?nèi)跚也贿B續(xù)，而中部河道的振幅體增強(qiáng)并在南部呈連片分布，東部河道的振幅體的振幅開(kāi)始增強(qiáng)、連片；在盒1段晚期，西部河道的振幅體已經(jīng)消失，東部河道的振幅體進(jìn)一步增強(qiáng)。3期切片的變化說(shuō)明該區(qū)的河道是從西部的隆起區(qū)到東部的斜坡區(qū)逐步推進(jìn)的。

3張地層切片所揭示的河道演化也驗(yàn)證了最大波谷振幅屬性中3類振幅體對(duì)應(yīng)的3類儲(chǔ)層疊置模式。在最大波谷屬性Ⅰ類振幅體發(fā)育區(qū)，在地層切片屬性上至少2張為強(qiáng)振幅，說(shuō)明至少有2期心灘疊置，例如W110井(圖7，Ⅰa)、W98井(圖7，Ⅰb)、W103井(圖7，Ⅰc)。在最大波谷屬性Ⅱ類振幅體發(fā)育區(qū)，地層切片上一般顯示為1期強(qiáng)振幅，1～2期中—弱振幅，說(shuō)明河道遷移頻繁，例如W99井(圖7，Ⅱa)、W111井；在最大波谷屬性Ⅲ類振幅體發(fā)育區(qū)，在地層切片上顯示3期均不發(fā)育主河道，例如W87井(圖7，Ⅲ)。

依據(jù)三維地震工區(qū)內(nèi)井—震聯(lián)合分析，結(jié)合三

維工區(qū)外的二維地震資料及鉆井資料，預(yù)測(cè)了獨(dú)貴加汗圈閉的沉積相分布(圖8e)。獨(dú)貴加汗圈閉盒1段為辮狀河沉積相，包括心灘、辮流水道和泛濫平原3種微相類型。辮流水道和心灘組成的辮狀河道復(fù)合體呈大面積席狀分布；心灘復(fù)合體分布在辮狀河道中心部位，北部成連片近扇狀分布，南部沿辮流河道呈分散帶狀分布。

4 圈閉邊界確定與應(yīng)用效果

辮狀河席狀復(fù)合河道巖性圈閉是由一系列被致密層(中細(xì)砂巖、泥巖)分割的粗粒砂巖儲(chǔ)集體疊置組成的，每個(gè)儲(chǔ)集體都是一個(gè)獨(dú)立的小型巖性圈閉。而這些單個(gè)小型巖性圈閉由于厚度小且以復(fù)合疊置狀態(tài)存在，目前利用地震資料一般是不可分辨的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)鉆前預(yù)測(cè)，屬于隱蔽圈閉。因此，席狀復(fù)合河道巖性圈閉要評(píng)價(jià)的對(duì)象是由若干獨(dú)立巖性圈閉組成的隱蔽圈閉群，在勘探階段難以精確刻畫(huà)其巖性邊界(砂體厚度0 m等值線)或物性邊界(氣層孔隙度下限等值線)。因此，圈閉邊界強(qiáng)調(diào)是勘探風(fēng)險(xiǎn)邊界，需要在一個(gè)合理的縱向單元內(nèi)確定一個(gè)累計(jì)砂體厚度等值線作為評(píng)價(jià)邊界，以圈定主河道范圍，預(yù)測(cè)有效儲(chǔ)層分布的“甜點(diǎn)區(qū)”，提高鉆井成功率(圖9b)。

圈閉評(píng)價(jià)邊界的砂巖厚度下限確定主要考慮2個(gè)方面：①在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，作為圈閉評(píng)價(jià)邊界的砂巖厚度值大于或等于本區(qū)工業(yè)油氣流井的累計(jì)砂巖厚度統(tǒng)計(jì)下限。②在研究區(qū)地質(zhì)、地震資料條件下，在圈閉評(píng)價(jià)的縱向單元內(nèi)，累計(jì)厚度大于該下限厚度的砂巖復(fù)合體可以利用地震+鉆井資料預(yù)測(cè)，平面上圈閉邊界內(nèi)、外的地質(zhì)模式和地震響應(yīng)特征有差異。

具體技術(shù)流程為：①根據(jù)研究區(qū)層序地層與地震頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定與沉積相作圖單元一致的圈閉評(píng)價(jià)縱向單元(見(jiàn)前文3.3.1)，研究區(qū)以盒1段(二級(jí)層序單元)作為評(píng)價(jià)單元；②在井—震聯(lián)合沉積相分析的基礎(chǔ)上，明確地震+鉆井預(yù)測(cè)出的盒1段復(fù)合河道作為圈閉的主體；③在主河道范圍內(nèi)，利用砂巖復(fù)合體內(nèi)不同巖性的巖石物理特征差異(圖6)，對(duì)河道砂巖復(fù)合體開(kāi)展波阻抗反演，結(jié)合井—震響應(yīng)模型中地震屬性值與砂巖厚度關(guān)系，繪制砂巖厚度等值線平面圖，主河道邊界附近的砂巖厚度等值線為20 m(圖9a)；④根據(jù)本區(qū)及鄰區(qū)工業(yè)氣流井的砂巖厚度與氣層厚度統(tǒng)計(jì)，砂巖厚度20 m大于本區(qū)工業(yè)氣流井砂巖厚度下限標(biāo)準(zhǔn)(圖5d)，因此確定了位于河道邊界附近的20 m砂巖厚度等值線作為圈閉評(píng)價(jià)邊界。

在圈閉面積確定之后，根據(jù)圈閉內(nèi)油氣層有效厚度、含氣面積系數(shù)、單儲(chǔ)系數(shù)計(jì)算地質(zhì)資源量。在以上工作基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確勘探集中部署評(píng)價(jià)區(qū)范圍，依據(jù)圈閉內(nèi)部厚砂帶“甜點(diǎn)”分布開(kāi)展井位部署。

圖9 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)獨(dú)貴加汗圈閉盒1段砂體分布Fig.9 Trap distribution in first member of Permian Xiashihezi Formation, Duguijiahan trap, Hangjinqi area, Ordos Basin

隨著近年來(lái)評(píng)價(jià)方法的不斷應(yīng)用與完善，杭錦旗地區(qū)獨(dú)貴加汗盒1段巖性圈閉的評(píng)價(jià)精度不斷提升，利用該技術(shù)部署探井近百口，鉆井吻合率87%，探明天然氣儲(chǔ)量已超千億立方米。2018年以來(lái)該圈閉評(píng)價(jià)方法已推廣應(yīng)用到杭錦旗地區(qū)西部新召東區(qū)帶盒1圈閉并取得突破(圖3)，又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超千億立方米的儲(chǔ)量陣地。

5 結(jié)論

(1)辮狀河席狀復(fù)合河道具有廣覆式分布、層內(nèi)宏觀非均質(zhì)性強(qiáng)、厚度分帶分布的特點(diǎn)；在整體致密背景下，心灘微相的(含礫)粗砂巖是有效儲(chǔ)層主體，有利相帶與有效儲(chǔ)層的分布控制“甜點(diǎn)區(qū)”分布。

(2)在目的層單砂體厚度低于地震絕對(duì)分辨率(1/4波長(zhǎng))的情況下，地震波形、振幅變化可以反映辮狀河席狀砂巖復(fù)合體厚度、儲(chǔ)層疊置模式的差異，利用最大波谷振幅屬性、振幅切片屬性進(jìn)行井震聯(lián)合地震相分析，可以實(shí)現(xiàn)砂巖復(fù)合體沉積相及有效儲(chǔ)層的分布預(yù)測(cè)。

(3)以層序格架為約束、地質(zhì)模式為基礎(chǔ)、井—震聯(lián)合沉積相分析為手段建議的六步法辮狀河河道砂巖有效儲(chǔ)集體分布及其邊界預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)流程，已在杭錦旗地區(qū)取得較好效果，并推動(dòng)了2個(gè)千億立方米儲(chǔ)量陣地的發(fā)現(xiàn)，是適用于該類儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效方法，對(duì)國(guó)內(nèi)外其他盆地致密砂巖圈閉的評(píng)價(jià)有參考意義。

致謝：本文研究過(guò)程中得到了中國(guó)石化華北油氣分公司李良專家的指導(dǎo)與幫助，參與部分研究工作的還有楊雙、王善明、范玲玲，丁烽娟、馬超、歸平軍、李燦等，在此一并表示誠(chéng)摯的感謝！