泌陽凹陷斷層巖性圈閉識別技術及應用效果

馬義忠，張永華，張 悅，熊 健，李 磊

泌陽凹陷經過40余年勘探開發，資源探明率達到68%，正向構造帶的構造油藏基本找到，而斜坡內帶及中部凹陷帶勘探程度相對較低、具有較大的勘探潛力[1–2]。斜坡內帶處于深凹區與斜坡銜接部位的構造坡折帶，具有構造復雜的特征；同時四周多支三角洲砂體向深凹區延伸，在研究區已形成水下分流河道、河口壩，砂體相變快、儲層物性變化大。由四周向深凹區延伸的砂體與構造斷裂配置形成的斷層–巖性、砂巖側緣尖滅油藏，是深化勘探的主要目標區。

研究區深化勘探的主要問題一是地震資料分辨率較低，難以分辨目的層段2～8 m的薄砂體；二是多物源砂體交匯造成儲層相變快，砂層平面展布復雜；三是斜坡內帶位于構造轉換部位，發育一系列小斷層，小斷層識別及微幅度構造精細描述難；四是對沉積相帶對油氣運聚的控制作用認識不清，砂體和油水邊界預測難。

針對泌陽凹陷斜坡內帶巖性、斷層巖性油氣藏勘探難點，本文以地震沉積學理論為指導，井震結合，落實巖性、斷層巖性圈閉，在綜合評價的基礎上優選有利鉆探目標。

1 斷層巖性圈閉識別技術

為了在泌陽凹陷斜坡內帶尋找巖性、斷層巖性圈閉，提高巖性、斷層巖性圈閉識別精度，首先要進行地震資料保幅性處理與拓頻處理，提高對巖性、斷層巖性圈閉識別能力；然后，以地震沉積學理論為指導，依據鉆井資料并結合連井地震剖面，建立研究區統一地質分層[3]，細分層系，為沉積微相及砂體展布特征研究奠定基礎；另外，通過地震資料精細解析及變速成圖，落實目的層構造斷裂特征。本文采用正演模擬技術明確巖性圈閉地球物理響應特征，綜合利用特殊處理及屬性分析技術對含油砂體進行精細預測，刻畫儲層展布，落實巖性、斷層巖性圈閉。

1.1 通過拓頻處理技術提高地震資料分辨能力

為了提高地震資料分辨率與小斷層的成像精度，根據該區資料品質特征和地質上的要求，進行高低頻的補償。同時采用真振幅恢復、分頻去噪等處理技術來提高信噪比。通過地表一致性反褶積、高密度反Q補償等技術提高了資料分辨率。圖1是地震資料拓頻處理前后地震剖面對比圖，從圖中看出，處理后的剖面反射信息更為豐富，地震資料有效頻寬達到8～70 Hz，核三段主頻35 Hz，核三段主頻較以往資料提高約8 Hz。

1.2 通過正演模擬明確儲層地震響應特征

泌陽斜坡內帶處于多個三角洲和扇三角洲前緣，多發育砂泥巖薄互層巖性油藏和河道砂油藏。為了明確儲層地震響應特征，首先利用井筒資料對泌陽凹陷斜坡內帶目的層的儲層結構以及不同流體的速度變化情況進行分析，分析認為不同儲層速度具有V干層大于 V油層、V水層大于V泥巖的特征[4–5]。

圖1 地震資料拓頻處理前（a）后（b）對比

根據砂泥巖薄互層地層結構，設計6 m、8 m不同厚度的砂層和4 m、8 m、16 m、32 m不同厚度的泥巖隔層的地層結構組合，建立地質模型，在速度2 500 m/s、子波主頻30Hz、60 Hz時，對不等厚間隔砂泥巖互層進行正演模擬。從不等厚間隔互層的正演模擬看出（圖2），當泥巖隔層厚度大于16 m時，在地震主頻30 Hz以上時，6～8 m的砂層，層間基本不發生干涉，各砂層有自己獨立的反射；當間隔厚度減少到8 m時，地震主頻在30 Hz時，只有砂層組的頂面能分辨清楚，其層間各單砂層獨立信息模糊，難以分辨；當泥巖隔層厚度4 m時，對于6～8 m的砂層，只有地震資料主頻達到60 Hz時才能分辨清楚。

利用正演模擬技術，從速度大小、地層結構特征對儲層的地震響應特征進行分析。干層砂巖速度較大，與上下圍巖能形成強波阻抗界面，地震響應為強反射；如果是油層、差油層、含油水層、水層，則速度較小，與圍巖形成較小的阻抗界面，地震響應變為中弱振幅。

圖2 等厚砂巖不等厚間隔互層正演模擬

1.3 通過精細構造解釋確定油層頂面構造形態

油層的頂面構造形態是構造巖性油藏主控因素之一，對構造巖性油藏富集程度具有重要的控制作用。因此對頂面構造進行精細描述是尋找斷層巖性油藏的重要工作[6–7]。

（1）針對主要目的層開展精細地層對比工作，統一研究區地質分層，為構造解釋與沉積微相研究奠定基礎。運用高分辨率層序地層學原理重新厘清界定油組界線，對研究區280口井的地質分層確定了全新的小層精細劃分及地層對比。

（2）充分運用相干體、螞蟻體技術，采用多種屬性、多種顯示方式、多任意線解釋等技術對高精度三維地震資料進行解析，識別斷距小于10 m的小斷層。利用變速成圖技術精雕細刻了構造形態、厘清構造特征，目的層段的深度誤差控制在4 m以內。

1.4 通過屬性綜合分析確定砂體邊界

針對斜坡內帶目的層儲層薄、主流河道砂變化快的特點，依據拓頻處理后的地震數據體，以高精度地震反射層位為約束，利用特殊處理技術，提取波形、振幅、頻率為主的多地震反射屬性信息，綜合描述儲層的空間變化，實現砂體尖滅帶的精準勾畫和巖性、斷層巖性圈閉的精細落實。

（1）利用地震相分析確定砂體。結合測井、錄井資料，應用神經網絡技術對目標時窗內的地震波形進行分類、學習，建立地震相與井之間的相關聯系，尋找斜坡內帶H3Ⅱ儲層對應地震波形變化規律，通過目的層地震反射特征預測儲層展布。

（2）利用地層切片確定地質體時空演化。在地層體切片提取的基礎上，通過動態地對連續時間地層體切片屬性進行空間差異解釋，分析沉積旋回內薄儲層的形成過程，研究地質體的時空演化和空間展布特征。

（3）利用多種屬性分析確定圈閉。用振幅、波阻抗、相干體等多種屬性刻畫砂體的邊界[8–12]，對泌陽凹陷H3Ⅱ5小層開展沿層地震屬性分析。圖3是泌陽凹陷H3Ⅱ5小層均方根振幅圖，從圖中可以看出，河道砂體的平面展布清晰可見，邊界明顯。該河道砂體自北向南展布，往深凹區方向尖滅，泌398井砂層向泌208、泌388井兩側尖滅，與實鉆井吻合，砂體與北部北東向斷層配置形成斷層–巖性圈閉。

圖3 泌陽凹陷H3Ⅱ5小層均方根振幅

2 應用效果

利用多屬性體刻畫小斷層的空間展布，通過精確速度場時深轉換再現了地下構造面貌；采用沉積微相研究相控定砂、地震正演模擬確定儲層的地球物理響應特征、多種屬性分析確定砂體邊界。通過斷層巖性圈閉識別評價技術的應用，對泌陽凹陷復雜巖性油藏進行了精細描述，發現了一批巖性、斷層–巖性圈閉，部署井位10口，有8口井鉆遇油層。泌398井獲24.7 t/d工業油流，D8井獲22.6 t/d工業油流，B424井獲11.6 t/d工業油流，B73–1井獲15.3 t/d工業油流，上交探明儲量101.53×104t。

3 認識與建議

為了提高斷層巖性圈閉識別精度，應該做好如下研究工作：

（1）進一步完善地震資料保幅性處理和提高分辨率處理技術，提高地震資料對儲層的分辨能力；

（2）充分利用井筒資料、并結合連井地震剖面，進行地層劃分與細分層系工作，建立凹陷統一地質分層，為砂體研究奠定基礎；

（3）加強含油儲層的地球物理響應特征分析，明確巖性圈閉地球物理響應特征；

（4）油層的頂面構造對巖性圈閉油氣富集具有重要控制作用，地震資料精細解釋尤為重要；

（5）特殊處理及屬性分析是預測巖性圈閉的關鍵，利用多種屬性綜合分析才能提高巖性、斷層巖性圈閉識別的可靠性。

參考文獻

[1] 付代國，張永華，張德超.泌陽凹陷南部地區巖性油藏預測技術與效果[J].石油天然氣學報，2008，30（2）：453–455.

[2] 張永華，楊晟. 微幅度構造解釋及變速成圖方法[J].石油物探，2010，49（2）：176–181.

[3] 柏冠軍，吳漢寧，趙希剛，等. 地震資料預測薄層厚度方法研究與應用[J]. 地球物理學進展，2006，21（2）：554–558.

[4] 張永華.三維地震資料綜合解釋方法探討[J].石油物探，2004，43（1）：49–53.

[5] 李新，倪艷南，劉菲菲，等. 泌陽凹陷北坡油氣富集規律與勘探潛力分析[J].石油地質與工程，2010，24（3）：92–96.

[6] 呂文雅，姚光慶，舒坤，等.泌陽凹陷畢店地區核三段Ⅵ–Ⅶ油組沉積微相研究[J].石油地質與工程，2014，28（4）：39–42.

[7] 張蕾，王軍，張中巧，等.基于地震正演模擬的地層超覆線識別及刻畫技術[J].石油地質與工程，2014，28（4）：59–61.

[8] 王韻致，吳艷梅，廖光明.地震正演模擬技術在金湖凹陷SH油田的應用[J].石油地質與工程，2017，31（1）：44–48.

[9] 章新文，余志遠，黃慶，等.泌陽凹陷陸相頁巖油富集主控因素分析[J].石油地質與工程，2013，27（3）：66–70.

[10] 劉俊青，劉睿，陳海宏.泌陽凹陷核三段沉積類型及空間展布規律研究[J].石油地質與工程，2010，24（4）：11–15.

[11] 楊道慶，張永華，羅家群.時頻分析技術識別泌陽凹陷畢店地區河道砂體[J].特種油氣藏 2015. 22（1）：12–15.

[12] 呂明久，付代國，何斌，等.泌陽凹陷深凹區頁巖油勘探實踐[J].石油地質與工程，2012，26（3）：34–37.