二維地震勘探在南華北某凹陷區(qū)頁(yè)巖氣勘探中的應(yīng)用

李武斐，段守軍

（1.河南省地球物理空間信息研究院，河南鄭州454009；2.河南省地質(zhì)物探工程技術(shù)研究中心，河南鄭州454009）

1 油氣地質(zhì)特征

1.1 地層

結(jié)合區(qū)域沉積演化史[1]分析可知，該凹陷區(qū)自下而上發(fā)育了寒武—奧陶系、石炭—二疊系、中下三疊統(tǒng)、古近系、新近系及第四系，缺失上三疊統(tǒng)及侏羅—白堊系。其中石炭—二疊系和中下三疊統(tǒng)地層發(fā)育較全。

上古生界地層部分地區(qū)厚度較大，整體發(fā)育較為穩(wěn)定，凹陷邊緣上古生界上部地層部分剝蝕。

1.2 構(gòu)造

該凹陷區(qū)是一個(gè)多套地層疊合的斷陷凹陷，結(jié)構(gòu)總體表現(xiàn)為南斷北超。上古生界底埋深差異較大，凹陷北坡北埋深較淺，深度小于3000m，向凹方向，埋深較大，最大可達(dá)8000m左右。

受區(qū)域構(gòu)造南北向和東西向主應(yīng)力場(chǎng)控制，凹陷內(nèi)斷裂發(fā)育，不同期地發(fā)育了NW和NE兩個(gè)方向主要斷裂，二者交叉復(fù)合、多期改造，形成了現(xiàn)今較為復(fù)雜的斷裂體系。NW和NEE向斷層具有控制凹陷沉積的性質(zhì)[1-2]。

1.3 烴源巖發(fā)育特征

該凹陷區(qū)頁(yè)巖氣烴源巖主要為太原組、山西組暗色泥巖、炭質(zhì)泥巖及互層的煤，單層泥巖厚度最大一般小于10m，多呈現(xiàn)砂泥、泥煤、泥灰互層分布，表現(xiàn)為海陸過渡相煤系地層巖性分布特征[2]。

2 地震地質(zhì)條件

2.1 地表?xiàng)l件

調(diào)查區(qū)位于黃淮平原，地勢(shì)平坦、開闊，海撥在+42~+48m之間。野外施工較為便利，但是區(qū)內(nèi)人口眾多，村莊密集，公路（高速、省道等）河流（渦河、惠濟(jì)河等）交錯(cuò)，特別是調(diào)查區(qū)內(nèi)墳地較多，部分區(qū)域連片分布，給施工造成不便。

2.2 淺層地震地質(zhì)條件

調(diào)查區(qū)地表為第四系松散沉積物覆蓋，巖性多為粘土或砂質(zhì)粘土，潛水位一般不超過10m，普遍發(fā)育有礓石，不利于地震成孔，同時(shí)還普遍發(fā)育有流砂層，對(duì)地震波高頻成分有吸收作用。

2.3 深層地震地質(zhì)條件

本區(qū)上、下石盒子組、山西組的巖性組合剖面以砂、泥巖互層為主、普遍含有多個(gè)煤層段。砂、泥巖的層速度相近，波阻抗差值相對(duì)較小，致使地震反射稀疏，振幅普遍較弱；局部可見少數(shù)振幅較強(qiáng)、連續(xù)性較差的反射。煤層的層速度為2500m/s左右，煤層頂、底界面的反射系數(shù)可達(dá)0.2~0.3，通?？梢孕纬奢^強(qiáng)的反射；其次是薄層炭質(zhì)泥巖或泥灰?guī)r與圍巖的波阻抗差較大，相應(yīng)的反射系數(shù)為0.18~0.25，也可形成較強(qiáng)的反射。

3 采集、處理與解釋

3.1 采集

施工中采集的參數(shù)如下：觀測(cè)系統(tǒng)類型：3990-10-20-10-3990；道距：20m；炮距：80m；中間點(diǎn)激發(fā)400道；覆蓋次數(shù)：400×20/80/2=50次；最小偏移距：10m；最大偏移距：3990m；采用428XL數(shù)字遙測(cè)地震儀采樣間隔：1ms；記錄長(zhǎng)度：5s。

3.2 數(shù)據(jù)處理

在對(duì)原始資料進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，采用合理的流程和參數(shù)，最終成果剖面無論在連續(xù)性、信噪比、成像效果等方面明顯改善。通過層析靜校正、保幅去噪、子波一致性處理、精細(xì)速度分析和多次剩余靜校正迭代、疊前時(shí)間偏移等針對(duì)性處理技術(shù)應(yīng)用，保證了處理剖面的質(zhì)量，通過大量的處理參數(shù)試驗(yàn)，嚴(yán)格的參數(shù)對(duì)比分析，確定了較為合理的處理流程和處理參數(shù)，最終疊前時(shí)間偏移剖面取得了明顯的處理效果。成果剖面淺中深反射齊全、波組特征清晰，信噪比較高，處理剖面同相軸連續(xù)性較好。

3.3 資料解釋

地震地質(zhì)層位標(biāo)定是地震資料構(gòu)造解釋及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，層位標(biāo)定正確與否直接影響到地震資料解釋成果的可靠程度。本次通過調(diào)查區(qū)內(nèi)已知探井進(jìn)行標(biāo)定，合成地震記錄與井旁道地震剖面主要反射波振幅、波形、相位等特征吻合較好（圖1），層位標(biāo)定準(zhǔn)確可靠，總結(jié)得出含油氣層位的反射特征：剖面從上往下，具有明顯的上、中、下三層結(jié)構(gòu)特征。第一構(gòu)造層對(duì)應(yīng)新生界地層，地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅—高頻—中強(qiáng)連續(xù)性反射特征。第二構(gòu)造層對(duì)應(yīng)中生界地層，總體上為一組產(chǎn)狀較陡、厚度變化快的中振幅—中頻—弱連續(xù)性反射。第三構(gòu)造層對(duì)應(yīng)古生界地層，第三構(gòu)造層為主要目的層，總體上表現(xiàn)為中低頻中弱振幅，同相軸連續(xù)性大部分較好，易于追蹤。

圖1 主要目的層反射波的層位標(biāo)定

4 目標(biāo)區(qū)優(yōu)選

通過區(qū)內(nèi)主要目的層地層發(fā)育特征、地震屬性分析、波形分類、地震相研究[3]等技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層宏觀定性分析，尋找儲(chǔ)層有利反射結(jié)構(gòu)變化規(guī)律及儲(chǔ)層敏感屬性參數(shù)（圖2），建立宏觀沉積模型，在地質(zhì)認(rèn)識(shí)指導(dǎo)下，結(jié)合沉積相分析，鉆、測(cè)井資料與屬性相關(guān)分析，對(duì)地震屬性進(jìn)行優(yōu)化、分類和解釋，宏觀認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層沉積、空間展布規(guī)律，圈定儲(chǔ)層可能發(fā)育的有利相帶。

圖2 山西組底部10ms均方根振幅屬性

5 井位部署

5.1 有利層段優(yōu)選評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通過調(diào)研國(guó)內(nèi)外海相、陸相，特別是海陸過渡相頁(yè)巖選區(qū)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀，結(jié)合調(diào)查區(qū)上古生界海陸交互相地質(zhì)背景、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、源巖與儲(chǔ)層特征及調(diào)查區(qū)周邊鉆井氣顯示情況[4-5]，確定了頁(yè)巖優(yōu)選區(qū)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：頁(yè)巖單層厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高、熱成熟度適中、含氣量較高、埋深適中、粘土含量較少、脆性礦物含量較高。

圖3 建議井位處反射波特征

5.2 有利區(qū)優(yōu)選

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，在構(gòu)造、地層認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為在凹陷區(qū)內(nèi)，凹陷及斜坡帶中生界地層厚度較大，對(duì)下部頁(yè)巖氣藏保存條件相對(duì)較好，主要目的層埋藏深度適中，泥頁(yè)巖和煤層較為發(fā)育，資源豐度大，資源潛力較大，可作為建議孔位部署區(qū)域（圖3）。

最終選定的建議井位基本地質(zhì)特征：太原組底埋深3250m、距離斷層距離950m、泥頁(yè)巖累計(jì)厚度155m、煤累計(jì)厚度15m、太原組烴源巖成熟度Ro1.8%、太原組、山西組頁(yè)巖氣資源豐度3.9×108m3/km2、中生界地層厚度300m。

6 結(jié)論

在二維地震勘探的基礎(chǔ)上，結(jié)合已知鉆探資料，準(zhǔn)確標(biāo)定目標(biāo)層位，通過對(duì)目標(biāo)層位的對(duì)比追蹤，同時(shí)提取儲(chǔ)層敏感屬性參數(shù)，優(yōu)選適用于本區(qū)的有利層段優(yōu)選評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，最終確定：在凹陷區(qū)內(nèi)，凹陷及斜坡帶中生界地層厚度較大，主要目的層埋藏深度適中，資源豐度大，資源潛力較大，可作為建議孔位部署區(qū)域。