地震相分析在沉積相研究中的應用

孔令輝，凌 濤，葉 青，彭 旋，孫曉暉

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司,廣東 湛江 524057)

地震地層學從20世紀70年代末出現以來，地震相概念逐漸開始得到應用。地震相可以理解為沉積相在該地震剖面上表現的總和[1]。地震相劃分是對目標層段的地震道形狀特征進行分類，地震相分析是稀疏井網條件下進行沉積相研究的一種行之有效的方法。目前，國外比較流行的地震相分析方法主要有:①波形分類法，主要通過分析地震道間的振幅等屬性的異常來分析沉積相的變化；②地震屬性映射法[2-3]，通過定義典型地震相的反射特征來進行映射；③基于地震地貌學的相劃方法[4-5]，主要借鑒了地貌成像的方法。本文主要針對潿州A油田流沙港組儲層沉積相帶變化復雜、平面展布特征認識不清問題，應用地震屬性特征進行地震相劃分研究，結合沉積體系認識和測井相特征，確定流沙港組儲層沉積體系類型、骨架砂體沉積相類型、演化和沉積模式，為下步準確評價和預測復雜沉積體系背景下優質儲集體的分布提供相應實質性證據。

1 研究區概況

北部灣盆地分為3個次一級構造單元：潿西南凹陷、潿西南低凸起和海中凹陷。潿洲A油田位于潿西南凹陷的南部斜坡上，目的層位是流一段，油田范圍內斷層相對發育，構造形態基本呈南北走向，南高北低，向北發散，主要發育斷塊和巖性圈閉油藏[6]。物源來自潿西南凹陷的南部，在短軸方向陡坡帶靠近沉積中心發育湖底扇沉積。目的層儲層巖性組成較為復雜，包括砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖和粉-細砂巖，整體表現為巖性混雜，分選較差。平面上儲層分布不穩定，縱向夾層發育，為薄互層狀，平面相變快，橫向變化較劇烈，儲層展布認識不清，影響了油田的開發效果。

2 地震層序劃分

地震層序實質上是沉積層序的地震響應。地震層序最早是由Vail等人提出并討論的，地震層序定義為一套相對整合的、成因上有聯系的、頂底以不整合或可與其對比的整合為邊界的地層單元[7-9]。潿西南凹陷流沙港組是一個完整的沉積層序，其上界面與上覆地層存在明顯的上超和削截，下界面與早期地層存在明顯的下超現象，該上、下界面為潿西南凹陷區域不整合面(T80、T86)。流沙港組可以進一步分為3個亞層序：SQ1、SQ2和SQ3，對應的體系域為低位域、湖侵域和高位域，地層上分別對應流一段、流二段和流三段(見圖1)。

SQ1高位體系域(流一段)：中—高頻、中—強振幅、連續性好—中等；底部為一組連續性好強反射，在早期發育一套湖底扇沉積，為本次研究的目的層段。

SQ2海侵體系域(流二段)：中—低頻、弱振幅、連續性差；頂部為一組連續性好強反射，地層以灰褐色油頁巖為主，是該區域的主要烴源巖之一。

SQ3低位體系域(流三段)：低頻、弱振幅、連續性中等—差；頂部為一組連續性好強反射，中下部為弱振幅、連續性差反射。

圖1 潿洲A油田流沙港組地震層序劃分示意

3 地震相類型及特征

地震相分析就是在劃分地震層序的基礎上，利用地震參數特征上的差別，將地震層序劃分為不同的地震相區，然后作出巖相和沉積環境的推斷。用來定義地震相的基本參數主要是層系內部的反射形態和本身的幾何外形有關的參數[10]。潿洲A油田流一段地震相特征標志相對比較明顯，根據外部幾何形態及內部反射特征，研究區可劃分為4類地震相以及對應的6類地震亞相(見圖2)。

(1)填充型地震相：在靠近物源的地震剖面上可以看到比較明顯的下切河道填充型地震亞相，其地震反射特征為底部反射層序與下伏層序不連續，內部反射平行—亞平行或前積，弱振幅、中高頻，向邊緣上超，邊界清晰，屬于典型的河道填充型地震亞相。鉆井揭示，測井GR曲線特征為正韻律箱狀砂巖，鉆井揭示，該地震相巖性以含礫砂巖為主，巖屑成分成熟度中等，分選相對差—中等，可見中—大型槽狀交錯層理，砂層底邊見沖刷構造，為主河道沉積，表現為強水動力作用下多期填充疊置，儲層相對發育，物性相對較好。

(2)丘型-透鏡型地震相：在垂直于物源方向地震剖面顯示為丘狀-透鏡狀地震亞相，主要表現為中部厚度大，向兩側尖滅，外形呈丘狀-透鏡體，在橫剖面上具有雙向前積構造。振幅以中、低振幅為主，相位連續性中等。鉆井揭示，該地震相巖性以含礫細砂巖為主，發育一定的泥質夾層和少量干層，局部可見包卷層理。

(3)席狀地震相：席狀地震相在地震剖面上主要表現為上下界面同向軸接近平行，厚度相對穩定，為平行、亞平行狀反射結構，振幅能量較強，且連續性較好。該地震相可進一步細分為中強振平行席狀地震亞相和空白席狀地震亞相。相比其他類型地震相，該地震相平面展布范圍更廣，代表深湖、半深湖等穩定沉積環境。鉆井揭示，該地震相巖性主要以泥質粉砂巖或者粉砂質泥巖為主，儲層物性相對較差，井點鉆遇以薄儲層和干層為主。

(4)弱振幅-中低連續地震相：該地震相反射特征以振幅能量較弱、同向軸連續性較差為主要特征，無明顯的幾何形態，由不規則的、不連續亞平行的反射組成，波動起伏幅度小，與其他類型震亞相反射特征存在差異。對比已鉆遇相似地震相特征的儲層，認為主要以物性較差的粉-細砂巖沉積為主。

圖2 流沙港組一段典型地震相特征

4 地震相展布及沉積微相

4.1 地震相展布特征

由于流一段砂體平面分布有限，本次研究按照地震剖面縱向和橫向閉合的原則，對砂體的展布范圍以及沉積期次進行了刻畫，整體上，潿洲A油田流一段刻畫出兩期的復合砂體，早期砂體主要分布在油田的東側，后期發育的復合砂體主要分布在油田的西側，并在近物源端垂向疊置。在砂體精細刻畫的基礎上，結合地震相識別及劃分，最終確定了流一段不同類型地震相平面展布(見圖3、圖4)。

河道填充型地震相主要分布在研究區的東南方向，即靠近物源方向，受古溝谷限制，該地震相平面分布相對較小。向西北方向逐漸過渡為丘型-透鏡型以及弱震-中低連續地震相，在靠近湖盆中心的位置主要以席狀地震相為主，分布范圍較大。

圖3 第一期砂體地震相平面分布

圖4 第二期砂體地震相平面分布

4.2 沉積相類型及展布

潿洲A油田流沙港組一段目的層段鉆井巖心以及錄井數據揭示，巖性主要以含礫粉、細砂巖為主，也夾雜有中砂巖、細砂巖，巖性變化較大，儲層非均質性較強，泥巖顏色多呈灰色、灰褐色。砂礫巖中泥質雜基等碎屑含量較高，粒度分選磨圓較差，沉積構造多見滑塌變形層理，板狀交錯層理，槽狀交錯層理和塊狀構造。分析認為該研究區流一段為湖底扇沉積。進一步識別出供給水道、內扇、中扇和外扇4種沉積亞相(見圖5)。

供給水道：在研究區靠近物源方向發育，其主要作用是將泥、砂、礫組成的重力流沉積物運輸到深水沉積環境中，是濁流沉積物的輸送搬運通道。巖性主要以含礫砂巖為主，河道砂巖呈疊置狀，底部滯留沉積發育，局部發育泥質夾層，自下而上粒度變細，河道厚度最大可達54 m，儲層物性相對較好(中滲儲層)。測井GR曲線主要表現為厚層箱狀、正韻律特征，在地震剖面上存在明顯的下切現象，內部振幅能量較弱，且同向軸連續性較差，對應河道填充型地震相。

內扇：主要發育在補給水道出口處，測井GR曲線表現為鋸齒化箱狀砂巖，巖性主要為灰色厚層細砂巖、含礫細砂巖，相比補給水道粒度變細，砂體單層厚約3～4 m，內部發育物性較差的夾層，多個單砂體的連續疊置可達十幾米，在地震剖面上表現為丘狀-透鏡狀，對應的地震相為丘狀-透鏡地震相。

中扇：中扇亞相是湖底扇沉積的主體，主要由一條或幾條較深水道組成的辨狀溝道。由于主水道開始分岔，相對內扇亞相，該亞相砂巖明顯變細，而泥巖組分或夾層增多。主要以細砂巖、粉砂巖為主，在研究區受埋深等因素的影響，該類型的儲層物性相對較差。在地震相上主要表現出中弱振幅、中低連續以及平行席狀等特征，對應的地震相類型為中弱振幅-中低連續地震相和席狀地震相。

外扇：外扇亞相與中扇無水道部分相接，地形平坦，沉積環境穩定，基本無水道發育，沉積物分布寬闊。巖性主要以泥質粉砂巖、泥巖為主，以薄層砂條的形式存在。在地震相上表現為平行、席狀分布，對應席狀地震相。受地震資料品質影響，該亞相與中扇在地震相上沒有表現出明顯的不同，因此，外扇與中扇在地震相上難以區分。

圖5 流沙港組一段典型地震相-沉積相轉化模式

結合地震相的特征和鉆井、測井等資料，對流一段發育時期的沉積相展布特征進行了分析：研究區主要發育了典型的湖底扇沉積，在靠近物源的湖底扇上傾端發育補給水道，向湖盆中心逐漸過渡為內扇、中扇和外扇亞相(見圖6)，其中，中扇和外扇亞相分布范圍較廣，但受沉積環境、埋深以及后期成巖作用，整體上儲層物性相對較差，而補給水道、內扇是研究區的優勢儲層發育區。

圖6 流沙港組一段沉積相

5 結論

(1)根據地震資料的精細解釋，在潿洲A油田流一段識別出4種地震相：填充型地震相、丘狀-透鏡狀地震相、席狀地震相以及中弱振幅-中低連續地震相，同時劃分出單一水道填充地震亞相、丘狀地震亞相、中強振平行席狀地震亞相等6種地震亞相。結合沉積背景以及井點資料，明確了沉積相類型為湖底扇沉積，識別并刻畫出4種沉積亞相及其展布范圍。

(2)地震相在解釋沉積環境時存在多解性，同一地震相可能存在不同的沉積微相，因此，在地震相轉化過程中要充分利用區域認識以及井點資料加以佐證，進而確定地震相代表的地質意義。