準噶爾盆地南緣復雜構造變速成圖方法及效果分析

許海濤，景海璐，阿依努爾，常慶龍

(中油東方地球物理公司，新疆 烏魯木齊 830016)

準噶爾盆地南緣復雜構造變速成圖方法及效果分析

許海濤，景海璐，阿依努爾，常慶龍

(中油東方地球物理公司，新疆 烏魯木齊 830016)

準噶爾盆地南緣沖斷帶西段淺層發育有巨厚礫巖段，由于礫巖段在地震速度上沒有能量團聚焦，不能反映礫巖段的真實地層速度，造成未準確落實礫巖影響的情況下速度成圖精度較低;準南緣中東段有利目標多為高陡構造，地層逆掩嚴重，地層速度縱橫向變化大，由于前期速度成圖中無法實現考慮淺層逆掩地層的速度建模，造成深層目的層的變速成圖精度較低。針對準南緣速度成圖特點，應用標準層校正速度異常方法，消除了地震異常譜點影響，提升了地震速度品質;應用速度異常分析方法，基本搞清了深層速度異常的分布和影響;應用鉆井地層速度變速充填方法，在考慮地層逆掩的情況下建立速度模型，形成較為合理的速度場。通過以上技術措施的應用，為準南緣沖斷帶的油氣勘探提供了比較可靠的構造圖，在該區的油氣勘探中發揮了重要作用。

準噶爾盆地南緣;淺層礫巖;速度異常;變速成圖

引 言

準噶爾盆地南緣沖斷帶西起四棵樹凹陷，東至阜康斷裂帶，南起依林黑比爾根山前，北至莫南凸起，勘探面積約為24 000 km2。準南緣鉆及古近系紫泥泉子組有46口井，已發現的中上組合的圈閉都已進行了鉆探，先后發現了卡因迪克油氣田、安集海油田、瑪河氣田、呼圖壁氣田等眾多油氣田，針對以侏羅系為主要目地層的下組合只鉆探了西湖1井，獲得低產油氣流，充分說明準南緣沖斷帶油氣勘探潛力巨大。

準南緣沖斷帶是新疆油田勘探的重點區域，中組合的主要目的層是古近系紫泥泉子組，地層埋深在3 000 m以下;下組合的主要目的層是侏羅系齊古組，地層埋深在6 000 m以下。準南緣已鉆的46口較深的鉆井中，有34口井失利，分析認為，圈閉的構造形態不落實是造成鉆井失利的主要原因。

分析認為，沖斷帶西段山前沉積的巨厚礫巖是影響構造落實的主要因素，西湖1井正是受礫巖影響而未能鉆探到構造高點。前期成圖雖然對淺層礫巖的分布進行了追蹤解釋，但在沒有搞清礫巖地層速度的平面變化規律的情況下，地震速度建場成圖無法準確落實礫巖下伏構造形態［1］。中東段有利勘探目標多為高陡構造，淺層地層逆掩嚴重，地層速度縱橫向變化大，個別構造深層還存在著低速異常現象，在未考慮逆掩地層和地震速度異常影響情況下速度建場，變速成圖精度較低。

1 技術方法原理

1.1 地震速度校正方法

地震速度場的精度主要取決于速度場基準面的選取、速度模型的精度、地震疊加速度的品質、速度建場方法等，其中地震疊加速度是認識速度平面變化的基礎，能否準確消除速度異常譜點和異常值的影響是落實速度變化趨勢的關鍵［2］。針對如何準確識別速度異常譜點和異常值的問題，提出了標準層校正速度異常方法，消除速度異常，提升地震速度的平面變化規律［3］。標準層校正速度異常方法的主要流程為：①對研究區內的地震時間剖面的品質進行分析，制作地震資料品質評價圖，形成參與速度平面變化分析的初選測線清單;②對初選測線清單內測線的地震速度品質進行分析，剔除地震速度異常較多的測線，形成開展速度平面變化分析的最終測線清單;③選擇地震反射連續、振幅強的反射界面為標準層，以清單內的地震速度建立速度場，提取該層的平均速度，剔出個別異常值后，初步明確速度平面變化規律;④應用研究區內的全部地震速度譜點建場，提取標準層的平均速度，以未平滑散點和等值線結合的方式，與優選測線清單內形成的平均速度對比，準確識別速度異常譜點;⑤對識別出的速度異常譜點，在原始速度數據中進行刪除、編輯、調整，消除速度異常;⑥應用經過校正后地震速度建場，提取標準層平均速度，進一步細化速度平面變化認識。

1.2 淺層礫巖影響分析方法

中國西部山前地區淺層普遍沉積有多期沖積扇體疊置的較厚的礫巖地層，礫巖厚度和速度平面變化大，對下伏構造形態影響較大。由于礫巖地層在地震剖面上為雜亂反射，速度能量團上沒有能量聚焦，處理中拾取的疊加速度不能反映礫巖地層速度的真實變化，造成直接利用地震速度建場成圖精度較低，不能準確反映圈閉的構造形態變化［4］。如何利用其他資料，準確落實礫巖地層的影響，是山前礫巖沉積區提升速度場精度的關鍵。

研究中應用了淺層礫巖影響分析方法來解決礫巖地層對下伏構造影響的問題。該方法的主要流程為：①對鉆遇淺層礫巖鉆井的聲波時差資料和VSP資料進行分析，明確礫巖地層速度縱向變化特征;②應用鉆井巖性錄井資料和測井速度資料，劃分淺層礫巖為低速地表礫巖段、高速礫巖段和泥巖地層中礫巖夾層段;③應用VSP資料和合成記錄標定資料，確定礫巖地層各段的地震反射特征并平面追蹤成圖;④應用小折射資料、微測井資料和VSP資料確定地表礫巖段速度平面變化規律，應用多鉆井速度擬合深度－速度曲線，確定高速礫巖段速度變化規律，應用地震速度建場、鉆井速度約束的方法確定泥巖地層中礫巖夾層段速度變化規律;⑤礫巖下伏地層地震速度建場，變速成圖，準確落實淺層礫巖速度和厚度對下伏構造形態的影響。

1.3 地震速度異常分析方法

地震資料處理中，速度分析得到的疊加速度是為了得到最佳成像效果而采用的速度參數，該速度并不能完全反映地下介質的真實速度情況［5－6］地震速度異常較為可能出現2種情況：①高陡構造的淺層地層傾角大，由于遠近炮檢距資料成像速度差異，在高傾角地層下方可能會出現低速異常;②地下地層巖性變化或蘊含流體后，特別是含氣地層段及下方會出現低速異常顯示。

在構造較為簡單區，如何準確落實深層速度異常的分布情況，判斷引起低速異常的可能原因，進而落實低速異常對構造形態的影響是速度研究的關鍵。此次研究提出了疊加速度分析和地層速度分析2種方法來分析速度異常的分布情況。

疊加速度分析法是建立速度體后，與地震解釋層位結合分析速度異常的分布情況;地層速度法是應用解釋層位和疊加速度建立速度場［7］，反演反射層間的地層速度，應用線面體不同分析手段落實速度異常分布規律(圖1)。

圖1 時間剖面－速度剖面疊合顯示

1.4 鉆井地層速度充填建場方法

針對如何準確落實高陡構造地層速度變化對構造形態影響的問題，提出了鉆井地層速度充填建場方法，建立與地質認識和鉆井吻合的速度場，較為準確地落實目的層構造［8］。

該方法的主要流程為：①應用鉆井聲波時差資料和VSP資料，明確各地層速度縱向變化規律;②確定速度場的時間控制層位，解釋追蹤構建速度控制模型;③應用多鉆井速度進行交匯分析，形成各地層的深度－速度充填量板;④在速度控制模型內逐層變速充填鉆井速度，建立較為符合地質特點的速度場;⑤變速成圖，運用鉆井分層約束，形成主要目的層構造圖。

2 應用效果分析

2.1 落實礫巖下伏的西湖背斜構造

西湖背斜侏羅系頂界等T0圖上表現為東西2個局部構造，東構造高點反射時間較西湖1井處淺40 ms，應用淺層礫巖影響分析方法后侏羅系頂界構造圖上東構造變為斜坡，西構造高點向西偏移，西湖1井處侏羅系海拔深度較時間上的東高點淺了150 m。

通過淺層礫巖劃分的3套層段的厚度和速度變化，發現地表礫巖段厚度和速度變化均較小，泥巖地層中礫巖夾層段速度變化較小，構造形態變化主要受高速礫巖厚度和速度影響。由于高速礫巖速度隨埋深增大而快速變大，速度變化范圍為3 000～4 500 m/s，東高點高速礫巖厚度為750 m，造成構造深度下拉180 m，西湖1井處高速礫巖厚度為250 m，影響構造深度下拉30 m。受高速影響，侏羅系頂界海拔深度處的比時間東高點淺150 m，充分驗證了淺層礫巖是速度變化的主要影響因素(表1)。

表1 構造受高速礫巖影響分析

2.2 呼圖壁背斜深層低速異常分析

呼圖壁背斜二、三維地震速度在深層都有低速異常反映，應用地震速度異常分析方法基本落實了低速異常的分布規律。通過疊加速度建立速度場發現低速異常主要存在于白堊系地層和侏羅系地層，淺層未見低速異常顯示。應用地層速度與地震時間剖面疊置、地層速度切片、地層速度體顯示等手段，發現低速異常與呼圖壁構造形態具有較強的吻合度，低速異常沿構造軸向分布，低速區中心位于呼001井和呼003井之間。通過綜合分析，呼圖壁背斜構造簡單，地表較為平緩，低速異常可能是白堊系和侏羅系地層存在多套含氣地層引起，低速異常是地層含氣后速度降低的真實表現。

應用二、三維地震速度分別建立速度場，古近系紫泥泉子組以上地層采用呼圖壁背斜已鉆井進行約束，白堊系和侏羅系在考慮低速異常分布的情況下引入鄰區鉆井的地層速度約束，較為準確地落實了呼圖壁深層構造。根據該方法應用后得到的構造圖部署了呼克1井，即將開鉆(圖2)。

圖2 準南緣呼圖壁地區侏羅系頂界構造

2.3 落實獨山子背斜深層構造

獨山子背斜地表為工業區，無法進行三維地震勘探，2007年部署采集了18條二維地震測線，其中11條測線穿過構造主體部位。由于獨山子背斜淺層地層高角度逆掩推覆，側翼發育有巨厚礫巖地層，造成地震速度不能反映地下速度的真實變化，在該區應用鉆井地層速度充填建場方法建立速度場，進行變速成圖。

通過對研究區內鉆井及鄰區鉆井各地層的速度進行分析，發現該區的地層速度主要受壓實作用影響，隨埋深增大而增大，制作各套地層的深度—地層速度變化量板，逐層換算成時間—地層速度變化量板，在速度控制模型內逐層變速充填鉆井速度，建立速度場，變速成圖后較為準確地落實了主要目的層侏羅系頂界的構造形態。根據該方法應用后得到的構造圖部署了獨山1井，即將開鉆(圖3)。

圖3 準南緣獨山子背斜侏羅系齊古組頂界構造

3 結論與建議

(1)準南緣復雜構造的落實仍是制約油氣勘探的主要問題，其中速度成圖的問題尤為凸顯，重要性也日益顯現。

(2)準南緣目前初步形成了淺層礫巖影響分析方法、地震速度異常分析方法、鉆井地層速度充填建場方法等實用技術措施，在實際生產中取得了較好的效果。

(3)結合高精度非地震信息劃分淺層礫巖結構，落實礫巖對構造形態的影響，是下一步山前礫巖沉積區速度研究的重要攻關目標。

(4)山前高陡構造速度縱橫向變化劇烈，建立較為準確的速度模型提升疊前深度偏移處理成像精度，是處理解釋一體化攻關的重點之一。

［1］許海濤，等.山前礫巖區下伏構造速度建場及成圖技術［J］.特種油氣藏，2010，17(1)：29－32.

［2］馮許魁，等.復雜高陡構造區變速成圖技術［J］.石油地球物理勘探，2002，37(專刊)：172 －175.

［3］楊長春，冷傳波，李幼銘.適用于復雜地質模型的三維射線追蹤方法［J］.地球物理學報，1997，40(3)：414－420.

［4］劉愛群，童傳新，李林.鶯東斜坡帶速度分析方法研究及速度影響因素分析［J］.地球物理學進展，2008，2(6)：1909－1917.

［5］羅濤，劉傳川.構造復雜區變速成圖方法探討［J］.江漢石油學院學報，2004，26(4)：80－81.

［6］王西文，等.多井約束下的速度建模方法和應用［J］石油地球物理勘探，2003，38(3)：263－267.

［7］邵雨，李學義，孔志勇，等.模型速度建場方法的研究［J］.石油地球物理勘探，2003，38(6)：675 －679.

［8］蔡剛，屈志毅.構造復雜地區地震資料速度和成圖方法研究與應用［J］.天然氣地球科學，2005，16(2)：24－249.

Variable velocity mapping method and effect analysis for the complex structure on the south margin of Junggar Basin

XU Hai－tao，JING Hai－lu，Aynur，CHANG Qing－long
(BGP INC．，China National Petroleum Corporation，Urumqi，Xinjiang 830016，China)

Thick conglomerate had developed in the shallow formation in the west part of the thrust belt on the south margin of Junggar Basin．The conglomerate segment shows no energy group on seismic velocity spectrum，the true formation velocity of the conglomerate segment can not be reflected，thereby resulted in low accuracy in velocity mapping．In the middle and east part of the south margin，favorable targets are mostly steep structures，overthrust structures are common，both lateral and vertical formation velocities change drastically，the previous velocity modeling did not represent the shallow overthrust structures，thus resulted in low accuracy in variable velocity mapping for deep target formations．Based on the characteristics of variable velocity mapping for the south margin of Junggar Basin，marker bed has been used to correct velocity anomaly，eliminate the effect of abnormal seismic spectral points，and improve the quality of seismic velocity．The distribution and impact of velocity anomaly in deep formations are basically understood by using velocity anomaly analysis method．A velocity model has been set up to establish a reasonable velocity field by using variable velocity filling with drilling formation velocity and considering overthrust structures．The application of the above technical measures has provided reliable structure maps for oil and gas exploration in the thrust belt of the south margin of Junggar Basin，and has played an important role in the exploration in this area．

south margin of Junggar Basin;shallow conglomerate;velocity anomaly;variable velocity mapping

TE132;P631

A

1006－6535(2012)02－0050－04

20110907;改回日期：20111028

中油新疆油田公司“準南前陸盆地油氣富集規律與勘探目標評價”(y2011－090);中油東方公司“準南前陸盆地油氣富集規律與勘探目標評價”(BGP201102745)

許海濤(1975－)，男，工程師，2004年畢業于中國石油大學(華東)計算機科學與技術專業，現從事地震資料解釋方法研究工作。

編輯林樹龍