王建波，楊宏偉，王牧男 （中石化東北分公司勘探開發(fā)研究院，吉林 長(zhǎng)春130062）

姜華 （中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院石油地質(zhì)研究所，北京100083）

應(yīng)用地震屬性特別是地震相分析技術(shù)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層已經(jīng)成為鉆井?dāng)?shù)較少的低勘探程度探區(qū)油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的最有效方法。隨著沿層切片、波形分類、時(shí)頻分析等地震屬性在儲(chǔ)層分析中的應(yīng)用，對(duì)于隱蔽性儲(chǔ)層砂體的預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確可靠[1～6]。該次研究中，將鉆井和地震屬性綜合分析，對(duì)彰武斷陷九佛堂組（K1jf）3＋4砂組進(jìn)行了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，對(duì)于該盆地油氣勘探進(jìn)程具有重要的推進(jìn)作用。

1 地質(zhì)背景

彰武斷陷位于松遼盆地南部，整體呈北北東向展布，是一個(gè)疊置于中朝地臺(tái)內(nèi)蒙地軸之上的早白堊紀(jì)斷陷盆地，其特征為東斷西超的單斷式箕狀斷陷，位于大冷斷陷以南，彰東斷陷以西，姚堡斷陷以北，屬于典型的單斷型凹陷[7，8]，目前三維地震工區(qū)覆蓋面積159.2km2。該盆地整體地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度較低，經(jīng)過近幾年的勘探開發(fā)，展示出較大的勘探開發(fā)潛力。彰武斷陷地層以斷陷期地層為主，拗陷期地層剝蝕殆盡。巖性組合主要為陸相碎屑沉積的砂泥巖互層。鉆井揭示自上而下鉆遇第四系 （Q）、下白堊統(tǒng)阜新組 （K1f）、沙海組 （K1sh）、九佛堂組 （K1jf）、義縣組 （K1y）（見表1），以深湖－半深湖及扇三角洲相沉積為主，其中K1jf 3＋4砂組是最主力的儲(chǔ)層。

表1 彰武斷陷鉆井揭示地層簡(jiǎn)表

2 地震屬性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法

目前應(yīng)用地震屬性進(jìn)行巖性預(yù)測(cè)和油氣預(yù)測(cè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，地震屬性分析技術(shù)作為地震信息與地質(zhì)分析的橋梁已經(jīng)基本形成完整的方法和技術(shù)流程，并且在沉積相及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究中獲得了良好的應(yīng)用效果[9]。

根據(jù)彰武斷陷K1jf 3＋4砂組沉積及儲(chǔ)層特征，制定了相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的研究思路：首先分析彰武斷陷的沉積背景，通過鉆井資料和地震資料相結(jié)合分析K1jf 3＋4砂組儲(chǔ)層的地震響應(yīng)及平面地震相特征，建立沉積相帶沉積與地震響應(yīng)模式，優(yōu)選地震屬性，結(jié)合鉆井資料預(yù)測(cè)有利相帶范圍，進(jìn)行儲(chǔ)集砂體的描述與分布規(guī)律研究，落實(shí)K1jf 3＋4砂組有利儲(chǔ)集砂體分布。具體的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)流程如圖1所示。

圖1 K1jf 3＋4砂組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)流程圖

3 九佛堂組3＋4砂組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

3.1 九佛堂組層序地層格架特征

K1jf具有 “東斷西超 （剝）”的構(gòu)造特征，東部以控盆斷層為邊界，向西超覆在K1y之上[10]。K1jf頂面斷層較發(fā)育，以正斷層為主，地層沉積后形成的斷層居多，同生斷層基本不發(fā)育，僅有1條同生斷層位于zw2－4井東部，延伸約1100m，該斷層是東北部陡坡帶與洼陷帶的分界斷層，也是陡坡二臺(tái)階斷層 （見圖2），斷層?xùn)|部是近岸扇體發(fā)育區(qū)，西部是洼陷區(qū)。

圖2 彰武斷陷三維LINE710剖面

在二級(jí)層序控制下在地震剖面上，通過對(duì)地震反射結(jié)構(gòu)、波組特征的識(shí)別歸類，劃分出K1jf的低位體系域、湖侵體系域和高位體系域沉積地層，基本對(duì)應(yīng)于K1jf的5＋6砂組、3＋4砂組和1＋2砂組。其中5＋6砂組沉積相為湖相和扇三角洲相，巖性以湖相泥巖和前扇三角洲泥巖為主。3＋4砂組砂巖較發(fā)育，以扇三角洲前緣分流河道砂體和近岸水下扇砂體為主，由于湖盆較小，物源大多近源快速沉積，砂體分選較差，不同部位砂巖粒度、砂泥巖組合存在差異，因此，剖面上為不太連續(xù)的中強(qiáng)、中等反射，扇體發(fā)育區(qū)呈楔形或發(fā)散狀反射特征，扇三角洲發(fā)育區(qū)有前積反射特征 （見圖3）。1＋2砂組沉積相為湖相和扇三角洲前緣相，巖性也以泥巖為主。參照標(biāo)準(zhǔn)的三角洲沉積地震反射特征認(rèn)為，5＋6砂組的較穩(wěn)定的泥巖反射波組基本相當(dāng)于底積層，3＋4砂組扇三角洲前緣河道砂體的前積、發(fā)散狀反射波組基本相當(dāng)于前積層，1＋2砂組地層厚度較大地區(qū)的穩(wěn)定反射波組基本相當(dāng)于頂積層，并認(rèn)為3＋4砂組三角洲前緣砂體是儲(chǔ)層最為發(fā)育的層段。

圖3 zw3－2井～zw2－3連井剖面 （K1jf反射結(jié)構(gòu)特征）

3.2 九佛堂組3＋4砂組沉積相特征

不同區(qū)帶的巖性組合、電性特征的差異，在地震剖面上表現(xiàn)出不同的反射特征，而這種反射特征的差異反映了不同的沉積相帶和沉積特征[11]。沉積地層的任何物性參數(shù)變化總是反映在地震道波形形狀的變化上，對(duì)地震道形狀進(jìn)行分類，也就是劃分地震相。其過程是：首先對(duì)不同波形特征賦予不同顏色即建立地震相模型道；然后檢查每一口井與地震相模型道的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可賦予每一種顏色所對(duì)應(yīng)的沉積相；最后通過地震道波形分類完成地震相劃分，并通過測(cè)井相與地震模型道的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可進(jìn)一步圈定有利沉積相帶。通過對(duì)彰武斷陷的地震相分析，結(jié)合測(cè)井相研究，可以較好劃分沉積相。

K1jf 3＋4砂組地震相聚類分析圖 （見圖4）在色彩上體現(xiàn)出較好的分帶性，中東部深灰色條帶自北向南由收斂變發(fā)散，在zw3－2井區(qū)附近漸變?yōu)榛野咨珬l帶，體現(xiàn)了一種沉積相向另一種沉積相的轉(zhuǎn)變；西部由深色條帶變?yōu)橹胁炕野咨珬l帶、北部由淺灰條帶變?yōu)樯罨覘l帶、東部由淺灰色條帶變?yōu)樯罨疑珬l帶等都體現(xiàn)了沉積相帶間的轉(zhuǎn)換。從地層等厚圖上看，這種相帶變化與地層厚度變化存在較好的匹配關(guān)系，深灰色條帶對(duì)應(yīng)地層厚度較大的區(qū)域，西部黑色條帶對(duì)應(yīng)地層超覆帶，中部灰白條帶對(duì)應(yīng)地層厚度適中的斜坡帶，北部淺灰色條帶對(duì)應(yīng)厚度較大的斜坡帶。參考斷陷盆地以湖相為主，三角洲、扇三角洲、沖積扇、水下扇發(fā)育的基本沉積規(guī)律，將K1jf 3＋4砂組地震相轉(zhuǎn)化為沉積相。

K1jf 3＋4砂組是湖侵體系域沉積物，該時(shí)期入湖水量大，水動(dòng)力強(qiáng)，物源沿盆地四周溝谷注入湖盆。從圖5可以看出，北部物源最充足，形成的扇三角洲規(guī)模最大，向南推進(jìn)，越過zw1井～zw2井鼻狀構(gòu)造，最遠(yuǎn)到達(dá)zw3井區(qū)。西部沿鼻狀構(gòu)造兩翼溝谷有少量物源注入，與北部物源扇三角洲交匯，扇三角洲向南推進(jìn)到zw3井以南相變?yōu)榍吧热侵蓿热侵薇辈縵w2－3井～zw2－4井區(qū)段呈南北向，南部zw2－4井～zw3井區(qū)段呈北北東向。三維工區(qū)內(nèi)扇三角洲平原分布比較局限，僅分布在zw2－3井以北區(qū)域，砂巖含量遠(yuǎn)高于泥巖，礫巖、含礫砂巖比較發(fā)育；zw2－3井南部～zw3井北部為扇三角洲前緣亞相，扇三角洲前緣為砂泥巖互層沉積，砂巖、泥巖含量接近，分流河道、河口壩發(fā)育，以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，物性相對(duì)較好，是工區(qū)主要儲(chǔ)層、油層；前扇三角洲在工區(qū)分布較局限，基本在zw3井～zw3－2井區(qū)。zw3－2井區(qū)及南部洼陷帶為淺湖－半深湖亞相，以泥巖沉積為主，夾少量薄砂巖。西部和南部斜坡基本為淺湖沉積，物源較少，泥巖發(fā)育，地層厚度也較薄。東部陡坡帶也有物源沿溝谷注入，形成南北向疊合連片的近岸水下扇，貼著陡坡帶展布，由于東部凸起物源并不是太充足，因此，該相帶東西向分布較窄，且受火山巖侵入的影響，扇體往往遭改造，扇體之間為半深湖相泥巖沉積。

圖4 K1jf 3＋4砂組地震相聚類分析圖

圖5 K1jf 3＋4砂組沉積相圖

3.3 九佛堂組3＋4砂組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

K1jf 3＋4砂組儲(chǔ)層主要為扇三角洲前緣分流河道砂體，屬于砂泥巖薄互層沉積，受地震分辨率限制，剖面上難以對(duì)單個(gè)砂體進(jìn)行刻畫描述。該次研究采用井震結(jié)合的方法來預(yù)測(cè)河道砂體分布區(qū)，進(jìn)而利用測(cè)井約束反演方法提高河道砂體縱橫向分辨率，與地震剖面配合實(shí)現(xiàn)對(duì)河道砂體的描述。

K1jf 3＋4砂組河道砂體單層厚度小，往往以砂泥巖互層的形式疊合分布。由于砂體橫向分布不穩(wěn)定，導(dǎo)致整個(gè)砂泥巖互層厚度、砂泥巖比橫向變化較大，從而影響了砂泥巖互層波阻抗的穩(wěn)定性，地震剖面上表現(xiàn)為較連續(xù)的中強(qiáng)－強(qiáng)反射，上傾方向和側(cè)向上有明顯的減薄尖滅特征。依據(jù)扇三角洲沉積規(guī)律，前緣河道砂體最發(fā)育，也就是在平原亞相物源入湖方向前端是河道砂體的有利沉積區(qū)域。

根據(jù)zw1井、zw2－3井等井的井震關(guān)系研究表明：?jiǎn)紊绑w薄、累計(jì)厚度較小的砂泥巖互層可形成中強(qiáng)振幅反射，但隨著砂泥巖互層厚度的變化，反射強(qiáng)弱也發(fā)生變化，連續(xù)性隨厚度減小而降低；單砂體較厚、累計(jì)厚度較大的砂泥巖互層可形成連續(xù)的強(qiáng)振幅反射，且厚度的橫向變化對(duì)振幅和連續(xù)性影響較小，這類河道疊合體物性相對(duì)較好，經(jīng)改造后可獲工業(yè)油流，是勘探的重要目標(biāo)。

淺湖相和淺湖－半深湖相泥巖、扇三角洲平原亞相泥巖或砂礫巖－泥巖組合的地震響應(yīng)特征與河道砂體有較大差異，湖相泥巖一般為連續(xù)的低頻強(qiáng)反射，扇三角洲平原亞相泥巖或砂礫巖－泥巖組合一般為不連續(xù)或較連續(xù)短軸強(qiáng)反射與弱反射混和的雜亂反射，往往具有發(fā)散狀反射特征 （見圖6）。

搞清河道砂體地震響應(yīng)特征及其與湖相泥巖、扇三角洲平原地震反射特征的差異之后，可以根據(jù)河道砂體的地震反射特征，有的放矢地選擇地震屬性來預(yù)測(cè)扇三角洲前緣相帶，圈定扇三角洲前緣相帶即找到了河道砂體的有利分布區(qū)。通過對(duì)多類地震屬性預(yù)測(cè)成果與鉆井結(jié)果的對(duì)比分析，優(yōu)選了振幅類和頻譜類屬性進(jìn)行相控儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，落實(shí)了扇三角洲前緣相帶的分布區(qū)域。

圖6 zw1井～zw2－3連井地震剖面

如圖7所示，北部雜色區(qū)域 （高值區(qū)）在三維工區(qū)北坡比較集中，成片分布，由北向南呈倒三角形分布，反映了北部地層強(qiáng)反射軸多，同相軸連續(xù)性較好，向南連續(xù)性變差，反射強(qiáng)度減弱，結(jié)合3＋4砂組的地層分布規(guī)律和zw2－3井的測(cè)井相特征，分析認(rèn)為該區(qū)是扇三角洲平原亞相，是3＋4砂組主要物源注入湖盆的地區(qū)。zw2－3井以南，zw2井～zw3井區(qū)為雜色混和區(qū)，呈北北東向展布，與西部zw1井區(qū)和東部zw2－4井區(qū)的顏色有顯著差異，該區(qū)3＋4砂組內(nèi)反射軸減少，反射減弱，連續(xù)性降低。結(jié)合zw2井、zw2－2井、zw2－1井等井的鉆井及地震響應(yīng)特征，認(rèn)為該區(qū)是扇三角洲前緣亞相，分流河道砂體發(fā)育，物源主要來自北部，zw3－1井～zw2－2井可能有西部物源注入。如圖8所示，弧長(zhǎng)屬性刻畫的河道形態(tài)更清楚一些，在zw2井～zw3井區(qū)大體發(fā)育5個(gè)河道 （河道分布不穩(wěn)定，遷移頻繁，由多套縱向疊置的單砂體組成），根據(jù)強(qiáng)弧長(zhǎng)屬性分布形態(tài)推測(cè)，分流河道走向大體呈北西－南東向，河道之間為分流間灣。暗色 （低值區(qū)）位于整個(gè)西坡，該區(qū)地層厚度相對(duì)較小，反射軸少，連續(xù)性好，反映了淺湖亞相的穩(wěn)定沉積環(huán)境。zw3－2井以南地區(qū)和東部陡坡帶為灰白色 （中值區(qū)），該區(qū)地層厚度較大，厚層泥巖夾薄層砂巖，反射軸多，連續(xù)性也較好，反映了淺湖－半深湖沉積環(huán)境，東部陡坡帶有物源注入，有些區(qū)域弧長(zhǎng)屬性較強(qiáng)。

圖7 K1jf 3＋4砂組地震振幅屬性

圖8 K1jf 3＋4砂組地震弧長(zhǎng)屬性

4 結(jié)論

1）通過鉆井與典型剖面地震相分析，認(rèn)為K1jf 3＋4砂組具有前積特征，應(yīng)屬于三角洲前緣砂體，具有儲(chǔ)層發(fā)育條件。

2）通過地震相聚類分析與鉆井相結(jié)合，劃分出淺湖、半深湖和扇三角洲3種沉積相的分布，并在盆地東部劃分出火山巖發(fā)育帶。

3）通過振幅屬性和弧長(zhǎng)屬性相結(jié)合，在沉積相分布的基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分出扇三角洲前緣砂體發(fā)育部位，并認(rèn)為東部陡坡附近儲(chǔ)層發(fā)育，可以作為下一步勘探的重點(diǎn)地區(qū)。

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