沾化凹陷東部長(zhǎng)堤凸起周緣生物灰?guī)r地震相及 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)研究

趙約翰

（中國(guó)石化勝利油田分公司，山東東營(yíng) 257000）

長(zhǎng)堤區(qū)塊位于沾化凹陷與黃河口凹陷之間，已完鉆探井51 口，長(zhǎng)堤-樁海區(qū)塊已上報(bào)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量3 378×104t，取得了良好的勘探效果。勘探實(shí)踐證實(shí)，沙一段是沾化凹陷長(zhǎng)堤區(qū)塊油氣勘探的重要目的層系之一。長(zhǎng)堤區(qū)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(yè)油流井13 口，低產(chǎn)油流井4 口，出水井5 口，整個(gè)長(zhǎng)堤區(qū)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?guī)r，顯示長(zhǎng)堤區(qū)塊沙一段生物灰 巖具有良好的勘探潛力。但由于探區(qū)生物灰?guī)r發(fā)育較薄，前期的研究方法無法有效識(shí)別和預(yù)測(cè)生物灰?guī)r的展布范圍。本次對(duì)地震相開展研究，優(yōu)選地震敏感屬性，確定瞬時(shí)振幅和子波包絡(luò)為生物灰?guī)r敏感屬性；相對(duì)于常規(guī)地震屬性，敏感屬性生物灰?guī)r預(yù)測(cè)精度平均提高35.15%，進(jìn)行地震正演模擬檢驗(yàn)建立的地質(zhì)模型，建立的斜坡正演模型和復(fù)合型正演模型與實(shí)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(xué)的重要目的之一，對(duì)油氣勘探具有十分重要的意義。在一個(gè)地震層序內(nèi)包含著不同沉積相帶[1-2]。由于沉積環(huán)境的不同，在巖性參數(shù)上會(huì)表現(xiàn)出差異，地震剖面上表現(xiàn)出不同的地震相特征。提取和分析地震層序內(nèi)的地震相特征參數(shù)，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(shí)別出來，達(dá)到地震相識(shí)別的目的。

根據(jù)規(guī)定地震參數(shù)（反射結(jié)構(gòu)、振幅、連續(xù)性和頻率）對(duì)地震相單元進(jìn)行識(shí)別，長(zhǎng)堤高精度三維地震資料品質(zhì)較高，并在遵循沉積體系匹配和以巖心相為準(zhǔn)的解釋原則基礎(chǔ)上，識(shí)別出典型楔狀相（圖1a）、充填相（圖1b）、中振幅中連續(xù)席狀相（圖1c）和弱振幅弱連續(xù)席狀相，對(duì)其中三種進(jìn)行了不同層序格架下地震相平面變化規(guī)律分析。

圖1 長(zhǎng)堤區(qū)塊地震相剖面圖

楔狀相多分布在研究區(qū)周圍，充填相多呈長(zhǎng)軸沿南北向展布，中振幅中連續(xù)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?guī)r地震敏感屬性分析

針對(duì)長(zhǎng)堤區(qū)塊沙河街組沙一段，提取了均方根振幅、弧長(zhǎng)屬性、瞬時(shí)頻率等20 多種常規(guī)地震屬性[3-4]。

2.1 均方根振幅屬性

均方根振幅（RMS）對(duì)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(dāng)?shù)貙臃蔷|(zhì)性較明顯時(shí)，如巖性為砂泥巖互層或砂巖中充填油氣等流體時(shí)，均方根振幅會(huì)表現(xiàn)為高值，當(dāng)巖性較純時(shí)，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(qū)中部。在樁317 和樁308 井附近，均方根振幅屬性較高經(jīng)過30 Hz 分頻處理后，地震數(shù)據(jù)體缺少高頻信號(hào)，導(dǎo)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?guī)r厚度變化。

2.2 弧長(zhǎng)振幅屬性

弧長(zhǎng)振幅是在時(shí)窗內(nèi)對(duì)所有地震道振幅變化比例測(cè)量得到的值。弧長(zhǎng)屬性振幅北部和南部相比，最大振幅屬性更弱，在楔狀相發(fā)育的區(qū)塊振幅屬性最弱，弧長(zhǎng)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?guī)r的分布（圖3b）。

圖3 長(zhǎng)堤區(qū)塊沙一段多振幅屬性

2.3 子波包絡(luò)屬性

屬于線積分類屬性。線積分是將時(shí)窗內(nèi)地震波包絡(luò)線的長(zhǎng)度作為一種屬性，其數(shù)值大小可以反映地震剖面上振幅和頻率的變化，數(shù)值較大對(duì)應(yīng)高水位的細(xì)巖性，數(shù)值較小對(duì)應(yīng)粗巖性。子波包絡(luò)屬性與生物灰?guī)r厚度的相關(guān)系數(shù)為0.801 3，相關(guān)性較好，可以作為生物灰?guī)r厚度的敏感屬性。

2.4 瞬時(shí)類屬性

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

3 敏感屬性優(yōu)選與效果分析

根據(jù)屬性和灰?guī)r厚度的相關(guān)系數(shù)大小，即屬性值和灰?guī)r厚度值交匯點(diǎn)相關(guān)程度，可將屬性分為相關(guān)性較好、相關(guān)性中等、相關(guān)性較差和相關(guān)性極差四類（表1）。

表1 長(zhǎng)堤區(qū)塊沙一段地震屬性相關(guān)類型統(tǒng)計(jì)

本次提取的均方根振幅屬性、最大振幅屬性和弧長(zhǎng)振幅屬性等多種屬性中，選取與沙一段生物灰?guī)r厚度相關(guān)性較好的屬性作為研究區(qū)敏感參數(shù)，即瞬時(shí)振幅屬性和子波包絡(luò)屬性。分頻后的瞬時(shí)振幅生物灰?guī)r綜合預(yù)測(cè)精度達(dá)到87.38%，分頻后的最大振幅生物灰?guī)r綜合預(yù)測(cè)精度達(dá)到52.23%。相對(duì)于常規(guī)地震屬性，敏感屬性生物灰?guī)r預(yù)測(cè)精度平均提高35.15%（表2）。

4 生物灰?guī)r發(fā)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(jīng)過綜合對(duì)比，選擇的速度模型參數(shù)為：生物灰?guī)r4 000 m/s，生物云巖4 200 m/s，灰質(zhì)泥巖3 800 m/s，砂質(zhì)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(zhǎng)堤區(qū)塊沙一段地震敏感屬性預(yù)測(cè)精度

4.1 斜坡生物灘發(fā)育正演模型

經(jīng)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(jù)地質(zhì)模型，進(jìn)行波動(dòng)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(xiàn)，生物灰?guī)r與下伏地層波阻抗差異大，在沙一段底部形成了強(qiáng)反射（圖4）。對(duì)于緩坡生物灘發(fā)育模式，發(fā)育于研究區(qū)地形凸起周圍，主要巖性為生物灰?guī)r，受相對(duì)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(dòng)蕩，結(jié)合相對(duì)古水深，沉積期水體為緩慢上升過程；結(jié)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(cè)，在地震剖面上多呈現(xiàn)上超特征。

圖4 長(zhǎng)堤區(qū)塊生物灰?guī)r發(fā)育模式正演模型

4.2 洼槽生物灘發(fā)育正演模型

同樣，采用30 Hz 的雷克子波，對(duì)洼槽環(huán)境的生物灘發(fā)育模式建立了正演速度模型，如圖4 所示。在洼槽生物灘發(fā)育模型中可以看到，生物灰?guī)r沉積的剖面表現(xiàn)為充填相，呈現(xiàn)一個(gè)雜亂的、斷續(xù)弱反射特征；生物灰?guī)r與下伏地層波阻抗差異大，在沙一段底部形成了強(qiáng)反射。研究區(qū)東部洼槽附近鄰井樁310 井及地震進(jìn)行分析顯示，與正演模型吻合較好。

5 結(jié)論

基于新處理的分頻資料進(jìn)行地震相分析，劃分了楔狀相、充填相、中振幅中連續(xù)席狀相。通過優(yōu)選地震敏感屬性，確定瞬時(shí)振幅和子波包絡(luò)為生物灰?guī)r敏感屬性。相對(duì)于常規(guī)地震屬性，敏感屬性生物灰?guī)r預(yù)測(cè)精度平均提高35.15%，結(jié)合波阻抗反演平面分布特征預(yù)測(cè)生物灰?guī)r厚度呈南厚北薄，西厚東薄的特征。最后進(jìn)行地震正演模擬檢驗(yàn)建立的地質(zhì)模型，建立的斜坡正演模型和復(fù)合型正演模型與實(shí)際地震剖面吻合度較高。