沾化凹陷東部長堤凸起周緣生物灰巖地震相及 儲層預測技術研究

趙約翰

（中國石化勝利油田分公司，山東東營 257000）

長堤區塊位于沾化凹陷與黃河口凹陷之間，已完鉆探井51 口，長堤-樁海區塊已上報探明石油地質儲量3 378×104t，取得了良好的勘探效果。勘探實踐證實，沙一段是沾化凹陷長堤區塊油氣勘探的重要目的層系之一。長堤區塊有35 口探井于沙一段鉆遇油氣顯示，其中試油試采井22 口，獲工業油流井13 口，低產油流井4 口，出水井5 口，整個長堤區塊僅有3 口探井（樁13 井、樁海6 井、樁海古1 井）未鉆遇生物灰巖，顯示長堤區塊沙一段生物灰 巖具有良好的勘探潛力。但由于探區生物灰巖發育較薄，前期的研究方法無法有效識別和預測生物灰巖的展布范圍。本次對地震相開展研究，優選地震敏感屬性，確定瞬時振幅和子波包絡為生物灰巖敏感屬性；相對于常規地震屬性，敏感屬性生物灰巖預測精度平均提高35.15%，進行地震正演模擬檢驗建立的地質模型，建立的斜坡正演模型和復合型正演模型與實際地震剖面吻合度較高。

1 地震相類型

地震相劃分是研究地震地層學的重要目的之一，對油氣勘探具有十分重要的意義。在一個地震層序內包含著不同沉積相帶[1-2]。由于沉積環境的不同，在巖性參數上會表現出差異，地震剖面上表現出不同的地震相特征。提取和分析地震層序內的地震相特征參數，將具有大致相同的地震相特征、屬于同一類地震相模式的層段識別出來，達到地震相識別的目的。

根據規定地震參數（反射結構、振幅、連續性和頻率）對地震相單元進行識別，長堤高精度三維地震資料品質較高，并在遵循沉積體系匹配和以巖心相為準的解釋原則基礎上，識別出典型楔狀相（圖1a）、充填相（圖1b）、中振幅中連續席狀相（圖1c）和弱振幅弱連續席狀相，對其中三種進行了不同層序格架下地震相平面變化規律分析。

圖1 長堤區塊地震相剖面圖

楔狀相多分布在研究區周圍，充填相多呈長軸沿南北向展布，中振幅中連續席狀相一般靠近邊界斷層處分布（圖2）。

圖2 沙一段地震相平面分布特征

2 生物灰巖地震敏感屬性分析

針對長堤區塊沙河街組沙一段，提取了均方根振幅、弧長屬性、瞬時頻率等20 多種常規地震屬性[3-4]。

2.1 均方根振幅屬性

均方根振幅（RMS）對高振幅比較敏感。均方根振幅常用來追蹤三角洲、河道砂、含氣砂體等的巖性變化。當地層非均質性較明顯時，如巖性為砂泥巖互層或砂巖中充填油氣等流體時，均方根振幅會表現為高值，當巖性較純時，其均方根振幅小于砂泥巖互層的均方根振幅。

如圖3a，均方根振幅屬性高值主要以條帶狀、北西-南東傾向分布在研究區中部。在樁317 和樁308 井附近，均方根振幅屬性較高經過30 Hz 分頻處理后，地震數據體缺少高頻信號，導致處理后振幅更弱，所以均方根振幅屬性不能很好地反映生物灰巖厚度變化。

2.2 弧長振幅屬性

弧長振幅是在時窗內對所有地震道振幅變化比例測量得到的值。弧長屬性振幅北部和南部相比，最大振幅屬性更弱，在楔狀相發育的區塊振幅屬性最弱，弧長振幅分布特征與均方根振幅和最大振幅 基本一致，不能很好地指示生物灰巖的分布（圖3b）。

圖3 長堤區塊沙一段多振幅屬性

2.3 子波包絡屬性

屬于線積分類屬性。線積分是將時窗內地震波包絡線的長度作為一種屬性，其數值大小可以反映地震剖面上振幅和頻率的變化，數值較大對應高水位的細巖性，數值較小對應粗巖性。子波包絡屬性與生物灰巖厚度的相關系數為0.801 3，相關性較好，可以作為生物灰巖厚度的敏感屬性。

2.4 瞬時類屬性

瞬時相位是地震剖面上同相軸連續性的量度[5-7]，無論能量的強弱，其相位都能顯示出來，即使是弱振幅有效波在瞬時相位圖上也能很好地顯示出來。當波在各向異性的均勻介質中傳播時，其相位是連續的；當波在異常介質中傳播時，其相位將在異常位置發生顯著變化，在剖面圖中明顯不連續。因此，利用瞬時相位能夠較好地辨別地下分層和地下異常。當瞬時相位剖面圖中出現相位不連續時，就可以判斷該處存在分層或異常。

3 敏感屬性優選與效果分析

根據屬性和灰巖厚度的相關系數大小，即屬性值和灰巖厚度值交匯點相關程度，可將屬性分為相關性較好、相關性中等、相關性較差和相關性極差四類（表1）。

表1 長堤區塊沙一段地震屬性相關類型統計

本次提取的均方根振幅屬性、最大振幅屬性和弧長振幅屬性等多種屬性中，選取與沙一段生物灰巖厚度相關性較好的屬性作為研究區敏感參數，即瞬時振幅屬性和子波包絡屬性。分頻后的瞬時振幅生物灰巖綜合預測精度達到87.38%，分頻后的最大振幅生物灰巖綜合預測精度達到52.23%。相對于常規地震屬性，敏感屬性生物灰巖預測精度平均提高35.15%（表2）。

4 生物灰巖發育模式正演模擬

基于前人做過的碳酸鹽巖正演研究[8-9]，經過綜合對比，選擇的速度模型參數為：生物灰巖4 000 m/s，生物云巖4 200 m/s，灰質泥巖3 800 m/s，砂質泥巖3 200 m/s，泥巖層2 500 m/s，上覆巖層3 000 m/s，下伏巖層3 500 m/s。

表2 長堤區塊沙一段地震敏感屬性預測精度

4.1 斜坡生物灘發育正演模型

經過綜合考量，選取碳酸鹽巖正演速度，建立斜坡生物灘速度模型。根據地質模型，進行波動方程正演處理，獲得正演模型。采用30 Hz 的雷克子波。斜坡生物灘正演模型中，多期生物灘沉積在剖面以弱反射特征出現，生物灰巖與下伏地層波阻抗差異大，在沙一段底部形成了強反射（圖4）。對于緩坡生物灘發育模式，發育于研究區地形凸起周圍，主要巖性為生物灰巖，受相對湖平面變化和緩坡地形控制，其中，緩坡生物灘形成于浪基面之上，水體較為動蕩，結合相對古水深，沉積期水體為緩慢上升過程；結合古地貌，沉積期為一緩坡，傾角為10°～15°，生物灘形成于迎浪面一側，在地震剖面上多呈現上超特征。

圖4 長堤區塊生物灰巖發育模式正演模型

4.2 洼槽生物灘發育正演模型

同樣，采用30 Hz 的雷克子波，對洼槽環境的生物灘發育模式建立了正演速度模型，如圖4 所示。在洼槽生物灘發育模型中可以看到，生物灰巖沉積的剖面表現為充填相，呈現一個雜亂的、斷續弱反射特征；生物灰巖與下伏地層波阻抗差異大，在沙一段底部形成了強反射。研究區東部洼槽附近鄰井樁310 井及地震進行分析顯示，與正演模型吻合較好。

5 結論

基于新處理的分頻資料進行地震相分析，劃分了楔狀相、充填相、中振幅中連續席狀相。通過優選地震敏感屬性，確定瞬時振幅和子波包絡為生物灰巖敏感屬性。相對于常規地震屬性，敏感屬性生物灰巖預測精度平均提高35.15%，結合波阻抗反演平面分布特征預測生物灰巖厚度呈南厚北薄，西厚東薄的特征。最后進行地震正演模擬檢驗建立的地質模型，建立的斜坡正演模型和復合型正演模型與實際地震剖面吻合度較高。