南大港地區中淺層儲層分布規律研究

（河南工程學院，鄭州市，451191） 趙 坤 姬秀娟

1 項目背景

黃驊坳陷位于渤海灣盆地中部(圖1)，勘探結果表明，中淺層油氣主要分布在南大港斷層附近。南大港地區自下而上發育沙河街組（Es）、東營組（Ed）、館陶組（Ng）、明化鎮組（Nm）四套地層（中淺層包括東營組（Ed）、館陶組（Ng）、明化鎮組（Nm）三套地層）。

圖1 工區位置圖

南大港地區油氣儲量豐富，但構造復雜，斷層發育較多，儲層橫向連續性較差，筆者將詳細介紹波阻抗反演技術方法及其在研究區內的應用效果。

2 波阻抗反演儲層預測方法

常規的地震波阻抗反演就是指利用地震資料反演地層/巖層波阻抗(或速度)的地震特殊處理技術。與地震多參數模式識別預測儲層參數及儲層的含油氣性，振幅擬合預測儲層厚度等統計性方法相比，波阻抗反演具有明確的物理意義，它是儲層巖性預測、油藏特征描述的確定性方法，在實際應用中取得了顯著的地質效果。

地震波阻抗反演技術的基本原理可用圖2來說明。不同巖層具有不同的速度和密度值，速度和密度的乘積叫做波阻抗。只要不同巖層之間波阻抗有差異，就能產生反射波。假定地震剖面上的法線入射道，既地震入射射線與巖層分界面垂直，則法線入射反射系數由下式計算，即

式中，Ri為第i層底界面的反射系數；ρi為第i層的密度；νi為第為第i 層的速度；ρi+1為第為第i+1 層的密度；νi+1為第i+1層的速度。

圖2 地震記錄的形成和反演原理

地震波從激發、傳播到接收，相當于經歷了一個濾波系統。一個很尖銳的脈沖通過這個濾波系統后，就變成了一個延續有一定長度的脈沖波形，通常稱其為子波。這個過程就相當于在每個反射系數位置上用一個子波把反射系數位置上用一個子波把反射系數“棒”替換掉，子波的極性和振幅強弱取決于反射系數的正負和大小。由于巖層通常很薄，頂底反射系數遠小于子波長度，不同界面的反射子波相互重疊，疊加在一起，形成一道地震記錄，這實際上是褶積過程，制作合成地震記錄就使用這種方法。最后，地震波的球面發散、吸收衰減和透射損失，使得野外記錄在磁帶上的實際記錄淺層振幅強，深層振幅弱，相差太大無法用來解釋。只有在經過振幅衰減補償后，才得到深淺層振幅相差不大的地震道，即在地震剖面上看到的結果，以上就是地震記錄形成的過程。按此過程制作合成地震記錄或合成地震剖面，叫做正演（圖2）。

反演就是估算一個子波的逆一反子波，用反子波與地震道進行褶積運算，通常成為反褶積，從而得到反射系數。然后把反射系數帶到上式導出的遞推公式為

便可逐層遞推計算出每一層的波阻抗，這就實現了界面型反射剖面向巖層型剖面的轉換。

3 實際應用效果分析

進行相關性分析，從而明確四性關系，能夠準確劃分砂泥巖剖面是進行地震波阻抗反演的物理基礎。以下（圖3-圖5）是分別對明化鎮組、館陶組、東營組進行相關性分析圖。從圖中可知，對于明化鎮組DT＜370，GR＜82 時能夠準確地將砂泥巖區分開；館陶組DT＜360，GR＜88 時能夠準確地將砂泥巖區分開；東營組DT＜350，GR＜83 時能夠準確地將砂泥巖區分開。

圖3 明化鎮組相關性分析

圖4 館陶組相關性分析

圖5 東營組相關性分析

從相關性分析可知，南大港地區具有很好的四性關系，能夠準確劃分砂泥巖，因此，在相關性分析基礎上，進行地震波阻抗反演預測儲層砂體展布特征研究（圖6）。圖上可以清晰地看出薄儲層互層現象，對于南大港地區中淺層發育的薄儲層，波阻抗反演技術能夠給一個很好的響應。

圖6 地震波阻抗反演預測目的層砂體展布剖面圖

運用波阻抗反演技術預測南大港地區中淺層砂泥巖剖面（圖7），從圖中可以看出，地震屬性預測砂巖的展布形態與測井解釋結果是一致的，因此，波阻抗反演可以清晰的刻畫儲層邊界，定量計算儲層厚度，尤其對儲層厚度的刻畫方面具有很大的優勢。

圖7 過歧127井波阻抗反演預測砂泥巖剖面

4 儲層展布特征

圖8 分層系波阻抗反演預測砂巖厚度圖

在地震波阻抗反演相關性分析基礎上，能夠準確預測南大港地區中淺層砂泥巖，從而在平面上分別對明化鎮組、館陶組、東營組油層進行油組級別的砂巖平面展布研究。在分層系砂巖厚度分布圖（圖8）中可以看出，紅色部分為砂巖沉積區域，藍色部分為泥巖或者砂質泥巖沉積區，圖中的明化鎮組曲流河的沉積形態、館陶組辮狀河的沉積形態、以及東營組三角洲相沉積形態非常清晰。

5 結論

（1）相關性分析是進行地震波阻抗反演的物理基礎，南大港地區明化鎮、館陶、東營組均有具有很好的四性關系，能夠準確劃分砂泥巖。

（2）南大港地區中淺層砂體展布形態非常明顯，明化鎮組為曲流河沉積，館陶組為辮狀河沉積，東營組為扇三角洲相沉積。