地震波形結構分析技術在沉積微相識別中的應用
——以海上某油田區塊海底扇砂體為例

高 雪 （成都理工大學地球物理學院，四川 成都610059）

閻建國 （成都理工大學地球物理學院；地球探測與信息技術教育部重點實驗室 （成都理工大學），四川 成都610059）

王立峰 （中海油 （中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江516000）

孟立娜，全紫荊，閆安菊 （成都理工大學地球物理學院，四川 成都610059）

地震波形結構分析技術可以有效篩選并快速逼近有利勘探目標。在井少的地區開展波形結構分析地震相及砂體展布規律綜合研究，有助于精細刻畫儲層砂體微相特征，從而有利于指導儲層預測研究［1］。我國海上某油田區塊主要產氣層為海底扇砂體，其巖相、巖性及砂層厚度橫向變化快，相鄰井的砂體特征及其含氣性各異，給進一步勘探帶來很大困難。砂體微相描述的準確與否關乎能否正確選擇井位，這對該區油氣分布規律的認識和后期布井勘探具有重要意義。為此，筆者對該研究區開展了地震波形結構分析技術研究。

1 地震波形結構分析技術及工作流程

利用已有的鉆井和地震資料確定儲層的橫向巖性變化，并非通過描述地震反射結構所能做到，需要通過地震波形結構分析技術細致地研究反射波形的變化，所用軟件為Stratimagic波形地震相分析軟件，該軟件基于地震道的形狀變化情況進行分類處理，假設條件是當沉積相單元發生變化時，其地震反射特征 （包括振幅、頻率和相位等）也必定有所變化。首先通過神經網絡計算得到模型道，這些模型道代表了在地震層段中整個區域內地震信號形狀的多樣性，再利用地震道形狀即波形特征對該層段內的實際地震數據進行逐道對比，細致刻畫地震信號的橫向變化，從而得到地震異常平面分布規律 （即地震相圖），由此可以研究其與沉積微相的關系，從而更好地進行儲層預測和油藏描述。具體工作流程如圖1所示。

2 應 用

我國海上某油田區塊沉積體系為海底扇沉積，其特點是存在由沉積微相變化引起的儲層橫向非均質性，巖相、巖性及砂層厚度橫向變化快，相鄰井的砂體特征及其含油氣性各異。研究中用Stratimagic波形地震相分析軟件進行地震相分析。在地震相處理參數選擇上，應以能反映研究區砂體橫向變化快、平面分布有一定規律為原則［2］，據此選擇如下參數：目的層段的大小、波形分類數和迭代次數。選取目標砂體頂底界面作為研究層段，并根據地震信號的復雜程度以及目的層段的大小等采取迭代35次迭代、分類數為9的方式進行地震相的劃分。首先依砂體頂底界面建立層段，利用神經網絡方法獲得地震模型道并制作模板來反映該研究區地震信號的各種形態，用不同顏色描述各種波形。9類波的神經網絡波形分類地震相平面圖和模型道如圖2所示 （其中D2、D3、D4和D14井為已鉆井，D5井為設計井）。通過觀察顏色分布，可以了解地震波形在目標區域的分布情況，建立地震信號的總體變化及這種變化的分布規律。地震波形分類結果 （即1，2，3，…，7，8，9）以層位數據格式存放在每一條地震測線的每一個地震道中，可以用地震剖面的形式來顯示波形分類的結果。

2．1 典型沉積微相及地震反射特征

1）低頻、高連續的強振幅地震相 （圖2中的第3～4類波形） 該地震相位于砂體中部，呈北東-南西向展布。由于受不同期水道的切割，平面上呈現斷續的河流狀，這與該地區總的沉積環境相符合，其剖面特點是連續的強振幅，這是由于地層中砂巖的波阻抗值與泥巖的波阻抗值差異較大所致［3］。地震相具丘狀反射特征，反射波具明顯的下切侵蝕現象，表明經歷了快速強力沖刷。此外，D14井巖性揭示為巨厚層細砂巖，含較厚優質儲層。因此，該地震相表現出海底扇沉積體系中扇亞相的水下分流河道微相發育的特征［4］。

圖1 地震波形結構分析實現流程圖

圖2 波形分類地震相平面圖和模型道

2）低頻、高連續的中-強振幅地震相 （圖2中的第1～2類波形） 該地震相分布于水下分流河道的邊緣，剖面上為中-強振幅、高連續地震相，D2井巖性揭示為粉-細砂巖和粉砂巖、粉砂巖與泥巖互層，D4井發育較厚的細砂巖。因此，該地震相表現出海底扇沉積體系中扇亞相的分流河口砂壩微相發育的特征［4］。

3）低頻、中連續的弱-中振幅地震相 （圖2中的第5～9類波形） 該地震相分布于砂體西北部、東北部和西南部，平面上呈半圓形，剖面上為弱-中振幅、低-中連續地震相，D3井巖性揭示主要為泥質粉砂巖，其粒度細，泥質重，砂質不純，夾較多的泥質條帶。因此，該地震相表現出海底扇沉積體系中扇亞相席狀砂微相發育的特征［4］。

2．2 典型波形形態的沉積微相特征

根據井旁地震道反射波形 （沒有考慮厚度的影響）統計結果，將目的層段地震反射所對應的波形分為3類，依次進行儲層砂體的波形標定和分類［5］。

1）低頻中-強振幅鐘形反射波組合 該波形主要反映水下分流河道沉積的反射波形特征（見圖3（a））。結合鉆井巖性統計結果及測井相分析，認為該反射波形組合對應的儲層砂巖發育，儲層物性好。

2）低頻弱-中振幅上旋 （峰值靠上）／下旋（峰值靠下）反射波組合 該相帶無鉆井認識，結合剖面地震相分析，認為其可能反映泥質含量較高的水下分流河道沉積的反射波形特征（圖3 （b））。

3）低頻弱振幅扁平狀不規則反射波組合 該波形主要反映席狀砂沉積的反射波形特征 （見圖3（c））。結合鉆井巖性統計結果及測井相分析，認為該反射波形組合對應的儲層不發育。

2．3 沉積微相圖的轉化

針對該研究區目的層的沉積特征，結合鉆井、測井資料和地質上的認識，將各井的沉積微相類型和地震波形結構分析相圖進行標定，最終確定不同的波形結構對應不同的沉積微相類型，實現由地震相圖向沉積微相圖之間的轉化，由此精細刻畫出目標砂體的儲層沉積微相圖 （見圖4）。從圖4可以看出，該研究區以海底扇沉積為主，砂體展布呈朵狀分布，水下分流河道發育，厚度大。

圖3 典型沉積微相的地震實際波形形態

圖4 目標砂體沉積微相圖

3 結 語

目前大多數油田要求對儲產層進行精細的研究，而這些儲產層由于構造、沉積等原因表現出層薄或縱橫向上的非均質性等地質現象，因而需要精細刻畫儲層砂體微相特征。以三維地震資料為基礎，得到的地震波形結構分析地震相圖與該區沉積環境相符合。研究表明，該研究區目標砂體為海底扇沉積體系中扇亞相沉積，其廣泛發育有水下分流河道、分流河口砂壩以及席狀砂微相，其中水下分流河道砂是新井鉆探的首選目標。這說明波形結構分析方法具有可行性，可以為類似地區儲層預測研究提供參考。

致謝：本研究得到中海石油 （中國）有限公司湛江分公司相關項目組專家和技術人員的大力幫助，在此表示衷心感謝！

［1］王曉平，陳波，臧殿光，等 ．地震相分析技術在伊通地塹儲層沉積特征分析中的應用 ［J］．石油物探，2008，47（2）：172-178．

［2］姚爽，閻建國，李雪峰，等 ．波形分類分析技術在復雜巖性儲層預測中的應用研究-以準噶爾盆地風南地區為例 ［J］．物探化探計算技術，2011，33 （5）：486-490．

［3］陸基孟，王永剛 ．地震勘探原理 ［M］．東營：中國石油大學出版社，2009：14-20．

［4］王群，龐彥明，郭洪巖 ．礦場地球物理測井 ［M］．北京：石油工業出版社，2002：75-88．

［5］張明學，雷江平，劉偉偉，等．90°相位轉換和波形分類技術在貝西北地區儲層預測中的應用 ［J］．科學技術與工程，2010，6 （10）：4376-4380．