地層格架約束變速成圖在永1砂礫巖油藏中的應用

呂世超，解 偉

中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開發研究院，山東 東營 257015

0 引言

永1砂礫巖體為位于勝利油田永安油田東北部下第三系沙四段的一個孤立扇體，埋深2 200～3 000 m[1]。1965年首次攢與沙四段砂礫巖體并獲得工業油流，目前上報探明面積5.7 km2，探明儲量1 134萬噸。但是受砂礫巖構造復雜以及內部速度變化劇烈的影響，一直難以獲得準確的砂礫巖構造輪廓以及內幕期次構造圖。

常規的變速成圖是由地震疊加速度求取底層層速度[2]，或者利用工區內井上的VSP資料進行空間內插建立速度場，進而進行時深轉換得到構造圖。但對砂礫巖體而言，由于構造變化劇烈，引起速度橫向變化快，常規速度場難以準確表征砂礫巖體速度變化。通過分析地質資料建立合理的地質格架模型，在格架模型的控制下，應用疊加速度譜建立初步速度場，利用工區內井上的時深關系計算準確的地層層速度，對速度場進行校正，進而對砂礫巖期次界面進行變速成圖，可以得到比較準確的期次界面深度域構造圖[3]。

1 砂礫巖體速度分析

從地震剖面上看，砂礫巖體呈一個孤立的丘狀，物源為北東向。構造變化劇烈，北部受到剝蝕，南部被斷層切割，西部地層傾角較大，東部相對較緩（圖1）。從平面上看，由北向南隨著扇體的推進巖性由厚層礫巖逐漸變為砂礫巖互層，在南部扇端為砂泥巖互層沉積。從縱向上看，呈整體水進的特征，沉積物粒級由上向下逐漸變粗，由泥巖沉積逐漸變為厚層的礫巖沉積。

圖 1 永1砂礫巖體地震剖面Fig.1 Seismic profi le of Yong 1 glutenite rock mass(a)南北向地震剖面； (b)東西向地震剖面

地層的速度隨地層深度和巖性有明顯變化。AX63井位于工區中南部，完鉆深度2 900 m。選取砂礫巖體內部采樣點進行交會分析，通過與鉆遇巖性以及深度的交會圖可以看出，地層速度隨著隨著深度的增大和粒序的變粗明顯增大（圖2）。這說明，砂礫巖體構造、巖相的劇烈變化都會對速度場產生較大的影響[4]。

圖 2 AX63井巖性、深度、地層速度交會圖Fig.2 The lithology, depth, velocity crossplot of Well AX63

A20、AX61、Y64、YG1四口井分別位于工區北部、中南部、東北部、東南部，鉆遇砂礫巖體深度、巖性都存在差異。從四口井的時深關系曲線可以看出，在進入砂礫巖體之后各井上的平均速度出現明顯差異（圖3）。這說明在不同位置速度差異非常明顯，需要用利用速度場才能夠準確的描述砂礫巖內部個層位的構造特征。

圖 3 不同區域時深關系曲線Fig.3 Time-depth relationship curves of different regions

2 地層格架下速度場的建立

由于永1砂礫巖體構造起伏劇烈，單純利用井旁速度進行線性內插不能夠符合區域地質特征。采用層位控制建立地層格架，在地層格架的控制下建立速度場，從而可以比較準確的描述砂礫巖的構造。

永1砂礫巖沉積從北東向南西方向可劃分為扇根、扇中、扇端三個亞相，對應巖性分別為厚層礫巖、砂巖礫巖互層、泥巖夾雜砂巖與礫巖。由于巖性不同，不同亞相又具有不同的地震反射特征：扇端厚層礫巖內部缺乏層序，沒有明顯層位，地震上表現為雜亂反射；扇中砂礫巖互層有層狀反射，但是穩定性較差；扇端成層比較穩定，有比較連續的同相軸[5,6]。根據地震相特征，將砂礫巖體劃分為三大套，每套砂礫巖沉積亞相分布都有明顯不同。第三套位于砂礫巖體下部，在工區以扇根沉積為主，整體為雜亂弱反射；第二套各能夠看到扇根、扇中、扇端三種比較完整的亞相；第一套在砂礫巖沉積的最上部，扇根受到剝蝕，殘留較少，主要可見扇中與扇端。三套砂礫巖之間由于展布特征與巖性變化存在差異，速度差別較大。利用三個期次的主要界面與基底以及南、北部的斷層，建立地層的格架模型（圖4）。

圖 4 永1砂礫巖體地層格架剖面Fig.4 Stratigraphic framework profi le of Yong 1 glutenite rock mass

首先，對地震資料處理所采用的疊加速度資料在地層格架模型的控制下進行空間插值，并利用Dix公式轉換為層速度，形成初步的速度場。之后，在工區內選取13口完鉆深度較深、井震對應關系較好的井，利用標定所得的時深關系對速度場進行校正。為使得速度場分布穩定，13口井基本上在工區內均勻分布，考慮到工區北部扇根處以及西部邊緣速度變化劇烈，這兩個區域選擇的井略多于其他區域。

速度場分布如圖5所示，顏色較深代表層速度較高。總的來看，層速度由扇根、扇中到扇端逐漸降低，下部砂礫巖體速度高于上部地層，與地質認識相一致。

3 變速成圖及效果驗證

建立的速度場為一個層速度模型，層內速度為線性變化的（式1），及速度隨深度梯度變化。

時深轉換公式為：

圖 5 速度體剖面Fig.5 Velocity fi eld profi le(a)inline1191；(b)CDP1391

利用速度場對砂礫巖內部界面進行時深轉換，并利用鉆井分層進行驗證。圖6(a)為第一期次上部一個次級期次界面時間域構造圖，圖6(b)為時深轉換后得到的深度域構造圖；圖6(c)為中間第二期次內部某一層位時間域構造圖，圖6(d)為對應的深度域構造圖。整體上構造為一個北東部殘缺的背斜，構造高點位于工區中南部，南部發育東西走向的兩條斷層，北東部受剝蝕面影響，砂礫巖地層缺失。選擇沒有用來建立速度場的15口井，利用井上的地質分層對深度與構造圖的精度進行驗證，最大誤差為14 m，整體與實鉆結果吻合較好（表1）。說明速度場具有比較高的精度，可以用來進行精細構造研究。

4 結論

砂礫巖沉積體構造復雜，巖性變化大，速度分布具有明顯差異，需要在地質格架的控制下建立速度場進行變速成圖。依據沉積相等地質認識建立速度場，可以準確的反映區塊的地質特征，客觀反映地質體的空間構造形態與速度分布特征。通過這種方法對永1砂礫巖體內部期次的地震解釋層位進行時深轉換，最大偏差為14 m，整體誤差較小，與真實構造較為吻合，可以有效的進行構造精細研究。

圖 6 永1砂礫巖期次構造圖Fig.6 Circles tectonic map of Yong 1 glutenite(a)Q1-0時間域構造圖；(b)Q1-0深度域構造圖；(c)Q2-1時間域構造圖；(d)Q2-1深度域構造圖。

[1] 袁 靜，袁炳存. 永安鎮地區永1砂礫巖體儲層微觀特征[J].石油大學學報（自然科學版）.1999,23(1):13-16.

[2] 鄧光校, 顧漢明, 黃志霞. 模型層析法變速成圖技術在江漢盆地拖謝地區構造 解釋中的應用[J]. 工程地球物理學報. 2007,4(4)：337-340.

[3] 孫 均.山前復雜構造帶變速成圖速度研究[J]. 工程地球物理學報. 2013,10(6)：880-884 .

[4] 陸基孟, 王永剛. 地震勘探原理[M].中國石油大學出版社.2009:139-144.

[5] 王永剛，楊國權.砂礫巖油藏的地球物理特征[J].石油大學學報（自然科學版）.2001,25(5):16-20.

[6] 楊國權, 陳景達. 臨清坳陷下第三系地震地層學研究[J].石油大學學報（自然科學版）.1994,18(4):8-14.