在準(zhǔn)噶爾盆地南緣柴窩堡地區(qū)模型層析技術(shù)的應(yīng)用

張燕（勝利油田公司西部新區(qū)研究院，山東 東營(yíng) 257000）

1 工區(qū)概況

準(zhǔn)噶爾盆地南緣柴窩堡區(qū)塊位于烏魯木齊市東南，夾持于伊林哈比爾尕山和博格達(dá)山之間，緊鄰山前，東西長(zhǎng)約115km，南北寬約35km，區(qū)塊面積3121km2。研究區(qū)勘探程度較低，目前區(qū)內(nèi)三維地震：115.06km2，二維：3258.18km，測(cè)網(wǎng)密度4×4-1×2km，完鉆井位7 口，其中位于柴窩堡構(gòu)造的達(dá)1 和柴參1（地）2 口井獲低產(chǎn)油氣流，在二疊系紅雁池和蘆草溝組上報(bào)凝析油預(yù)測(cè)儲(chǔ)量556.30×104m3，天然氣預(yù)測(cè)儲(chǔ)量356.1×108m3，揭示出該地區(qū)具有良好的勘探前景。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，經(jīng)歷了海西、印支、燕山和喜馬拉雅多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地表及地下條件復(fù)雜、地層傾角大、逆沖斷裂發(fā)育、地下介質(zhì)的速度縱橫向變化異常復(fù)雜，增加了構(gòu)造建模和成圖的難度。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的勘探實(shí)踐，形成了一套山前帶綜合構(gòu)造建模技術(shù)，在綜合構(gòu)造建模理論的指導(dǎo)下，建立了南緣地區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)模型，明確了南緣地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造特征，如何實(shí)現(xiàn)構(gòu)造準(zhǔn)確的空間歸位，成為落實(shí)地下構(gòu)造的關(guān)鍵。常規(guī)的變速成圖方法在這種高陡構(gòu)造的山前帶地區(qū)成圖精度較低，無(wú)法滿足勘探需求，因此，本文利用模型層析法變速成圖技術(shù)，較好地解決了山前帶的構(gòu)造成圖問(wèn)題，落實(shí)了地下的構(gòu)造形態(tài)，實(shí)現(xiàn)了地下構(gòu)造準(zhǔn)確偏移歸位，在柴窩堡地區(qū)具有較好的應(yīng)用效果。

2 構(gòu)造成圖技術(shù)研究

2.1 構(gòu)造成圖技術(shù)現(xiàn)狀

構(gòu)造成圖是落實(shí)地下地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)鍵，隨著勘探難度的加大，構(gòu)造成圖的精度需求也越來(lái)越高，構(gòu)造成圖的方法也在不斷的提高。在勘探早期以及構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的地區(qū)，構(gòu)造成圖主要是用時(shí)—深關(guān)系直接將t0圖轉(zhuǎn)換為深度圖，或是是基于水平層狀均勻介質(zhì)和射線垂直入射的假設(shè)，利用Dix 公式將疊加速度轉(zhuǎn)換成平均速度或?qū)铀俣龋⑺俣葓?chǎng)，再將時(shí)間域的解釋層位轉(zhuǎn)換到深度域。而當(dāng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，地層傾角較大以及速度橫向變化大時(shí)，主要采用的是技術(shù)。目前，對(duì)的研究主要集中在速度場(chǎng)建模和疊前偏移成像領(lǐng)域。的常規(guī)方法主要有：量版法、疊偏剖面法、人工t0圖空校法、分區(qū)空校法等。隨著勘探區(qū)域的復(fù)雜程度越來(lái)越高，在實(shí)踐中，技術(shù)得到不斷的改進(jìn)和完善，形成了一些改進(jìn)型的，主要有層疊法、等效直射線法、曲射線法、射線追蹤法和傾斜地表空校法、模型層析法等。

2.2 模型層析變速原理

模型層析法是基于射線傳播理論，以地震波自激自收為切入點(diǎn)，在建立t0 及速度場(chǎng)空間地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)曲面X、Y方向求導(dǎo)，得出折射點(diǎn)的出射角和反射點(diǎn)偏離入射點(diǎn)的空間偏移量。即在已知第n-1層層速度和反射界面時(shí)，利用射線傳播理論(入射角=反射角)及折射原理，通過(guò)迭代求取第n層層速度和確定第n個(gè)反射界面，最終建立工區(qū)的各反射層位控制的平均速度場(chǎng)，在空間作偏移歸位。

3 模型層析變速技術(shù)應(yīng)用及效果分析

通過(guò)近幾年南緣山前帶的勘探實(shí)踐，形成了一套特色的模型層析技術(shù)思路。總結(jié)出構(gòu)造復(fù)雜區(qū)構(gòu)造成圖的三個(gè)關(guān)鍵因素：精確速度譜資料、精確的層速度和平均速度、構(gòu)造的空間偏移歸位。

3.1 精確速度譜資料的獲得

將處理方提供的不同格式疊加速度資料進(jìn)行速度譜格式轉(zhuǎn)換、測(cè)量成果與速度譜匹配，然后對(duì)原始的速度譜資料進(jìn)行特點(diǎn)分析、速度譜閉合差校正，并結(jié)合地震剖面，進(jìn)行單譜點(diǎn)速度編輯、單剖面速度和速度平面分析，結(jié)合地震剖面，對(duì)比速度剖面圖上層速度與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，上分析地層速度與地層埋深和構(gòu)造的關(guān)系，確保速度在縱橫向的變化趨勢(shì)符合地下地質(zhì)規(guī)律，剔除速度異常值的影響，并根據(jù)工區(qū)內(nèi)已有的聲波或VSP資料，對(duì)疊加速度譜進(jìn)行速度譜校正，同時(shí)，利用沿層速度反演疊加速度提高其橫向分辨率等，綜合以上多個(gè)手段提高疊加速度譜資料的精度，以獲得符合地下實(shí)際情況的速度譜資料，真實(shí)反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的速度特征，為速度場(chǎng)的建立提供翔實(shí)依據(jù)。

3.2 精確層速度、平均速度的計(jì)算

在獲得了高精度的速度譜資料之后，結(jié)合構(gòu)造建模獲得的T0和斷層數(shù)據(jù)，建立地下地質(zhì)模型，應(yīng)用模型層析技術(shù)，由淺至深進(jìn)行射線追蹤，逐層逆推，建立研究區(qū)的空間速度場(chǎng)，結(jié)合已鉆井的聲波資料，對(duì)速度場(chǎng)資料進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證其合理性。并求取目的層的層速度和平均速度，明確目的層平均速度的平面分布特征；同時(shí)，對(duì)空間速度場(chǎng)進(jìn)行等時(shí)或沿層切片分析，分析速度變化趨勢(shì)與地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律是否一致。

3.3 地下構(gòu)造的空間偏移歸位

在利用模型層析法的逐層逆推原理獲得目的層平均速度和層速度之后，就可利用目的層T0和斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換。在研究中，主要是根據(jù)疊后資料進(jìn)行目的層位解釋，并對(duì)其進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換，由于地震資料在處理過(guò)程中進(jìn)行了疊加偏移，因此，在進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換時(shí)，結(jié)合X、Y 方向偏移量對(duì)層位和斷層進(jìn)行偏移處理。

3.4 效果分析

通過(guò)模型層析法做出二疊系鴻雁池組和蘆草溝組構(gòu)造發(fā)現(xiàn)，柴窩堡凹陷內(nèi)發(fā)育多個(gè)構(gòu)造圈閉，在凹陷西部為柴窩堡斷塊圈閉，中部為西疙瘩斷背斜圈閉，東部為阿克蘇背斜圈閉，圈閉面積共計(jì)203km2。通過(guò)與已鉆井對(duì)比，構(gòu)造圖深度與實(shí)鉆深度誤差小，深度誤差在40 米以內(nèi)，絕對(duì)誤差小于2%，滿足該地區(qū)成精度的需求，具有較好的應(yīng)用效果。

4 主要認(rèn)識(shí)

4.1 模型層析變速成圖方法在高陡構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，方面具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在準(zhǔn)噶爾盆地南緣柴窩堡地區(qū)的應(yīng)用，能夠較好地解決高陡構(gòu)造和速度異常以及構(gòu)造偏移歸位等問(wèn)題；

4.2 山前帶構(gòu)造復(fù)雜區(qū)構(gòu)造成圖的三個(gè)關(guān)鍵因素：精確的速度譜資料、精確的層速度和平均速度、構(gòu)造的空間偏移歸位；

4.3 通過(guò)模型層析法對(duì)柴窩堡地區(qū)進(jìn)行構(gòu)造，效果較好，成圖誤差小，并發(fā)現(xiàn)柴窩堡構(gòu)造、西疙瘩背斜以及阿克蘇背斜圈閉，為下一步的勘探部署提供了目標(biāo)。

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