左國平，范國章，孫輝，曹全斌，許小勇，李偉強(qiáng)，龐旭

中國石油杭州地質(zhì)研究院

0 前 言

隨著全球海洋油氣勘探的不斷發(fā)展，深水油氣勘探越來越成為勘探的焦點(diǎn)和重點(diǎn)領(lǐng)域。近幾年，在東非海上獲得了多個(gè)天然氣重大發(fā)現(xiàn)，特別是莫桑比克海域的巨型天然氣田的發(fā)現(xiàn)，使東非可能成為全球新的天然氣生產(chǎn)中心。2010—2012年，莫桑比克海域陸續(xù)獲得10個(gè)巨型天然氣發(fā)現(xiàn)，總天然氣可采儲(chǔ)量達(dá)到20 821×108m3［1-2］，這表明在莫桑比克海域，深水油氣勘探具有十分廣闊的前景。該海域目前的油氣發(fā)現(xiàn)主要集中于深水沉積儲(chǔ)層，深水沉積體系相互侵蝕/疊置，側(cè)向遷移頻繁，時(shí)空關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，層序地層界面識別難度大，規(guī)模儲(chǔ)層預(yù)測難，因此針對深水沉積體系的研究是深水油氣勘探的關(guān)鍵。海洋深水油氣勘探成本巨大、鉆井稀疏，而且在研究區(qū)見不到露頭，主要依靠地震資料和少量鉆井資料，造成深水沉積體系研究難度大。本文圍繞深水沉積層序識別、結(jié)構(gòu)單元描述、儲(chǔ)層預(yù)測及建模方面的關(guān)鍵問題，綜合利用巖心、測井和三維地震資料開展攻關(guān)研究，形成了莫桑比克海域深水油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)，指導(dǎo)勘探生產(chǎn)并取得了良好的效果。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)所處的魯伍馬盆地（Rovuma Basin）是東非被動(dòng)大陸邊緣的主要含油氣盆地之一，它橫跨坦桑尼亞東南沿岸和莫桑比克的東北部，東部為凱瑞巴斯盆地，西部為莫桑比克褶皺帶，出露前寒武紀(jì)基底，北部以魯伍馬轉(zhuǎn)換帶為界，與坦桑尼亞的曼達(dá)瓦次盆相接。魯伍馬盆地面積約為9×104km2，其中52%的面積位于海上（圖1）。

圖1 魯伍馬盆地地理位置及研究區(qū)資料分布Fig.1 Geographic location of Rovuma Basin and data distribution in the study area

魯伍馬盆地的雛形形成于晚石炭世到三疊紀(jì)，此時(shí)岡瓦納大陸東部開始發(fā)育，形成卡魯陸內(nèi)裂谷，沉積物以陸相河流—湖泊沉積為主。早侏羅世晚期開始，古岡瓦納大陸分裂成東岡瓦納大陸和西岡瓦納大陸，同時(shí)洋殼在二者之間形成，馬達(dá)加斯加和東岡瓦納大陸的其他陸塊脫離非洲大陸，以右旋走滑的形式沿著現(xiàn)今的戴維斷裂帶向南漂移，魯伍馬盆地發(fā)生海侵，沉積了海陸過渡相和淺海相地層［3-5］。早白堊世晚期，魯伍馬盆地進(jìn)入被動(dòng)大陸邊緣演化階段，盆地構(gòu)造活動(dòng)微弱，在陸坡處為深海沉積環(huán)境。伴隨漸新世東非大陸的抬升，魯伍馬盆地開始發(fā)育大型三角洲——魯伍馬三角洲，在盆地深水區(qū)發(fā)育水道、朵體等重力流沉積［6-7］。

截至目前，在魯伍馬盆地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了19個(gè)氣田，其中有14個(gè)氣田處于深水環(huán)境，具有巨大的資源潛力和良好的勘探前景。深水區(qū)主要沉積了中侏羅世到新生代地層，發(fā)育豐富而復(fù)雜的深水沉積體系，古近系和新近系重力流砂巖是重要的儲(chǔ)層。此外，東非被動(dòng)大陸邊緣沉積受由南向北流動(dòng)的南極洲底流影響，底流對深水重力流沉積特征造成顯著影響［8-9］。本文的研究區(qū)主要位于莫桑比克海域的深水區(qū)，自2013年盆地深水區(qū)獲得發(fā)現(xiàn)以來，已鉆井10余口，發(fā)現(xiàn)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量約2萬億方，三維地震已全覆蓋，目前已經(jīng)完成了從勘探到油藏評價(jià)全過程的系統(tǒng)研究工作。

2 深水油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)

海洋深水油氣勘探技術(shù)包括了海域盆地構(gòu)造分析技術(shù)、海域深水沉積體系綜合描述技術(shù)、海域沉積儲(chǔ)層及流體預(yù)測技術(shù)、海域盆地區(qū)帶優(yōu)選與目標(biāo)評價(jià)技術(shù)、海域地震資料目標(biāo)處理技術(shù)等5大技術(shù)群，本文重點(diǎn)闡述海域深水沉積體系綜合描述技術(shù)群的深水沉積層序地層分析技術(shù)、深水沉積結(jié)構(gòu)單元綜合描述技術(shù)和海域沉積儲(chǔ)層及流體預(yù)測技術(shù)群的深水沉積儲(chǔ)層及流體識別技術(shù)、深水沉積儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)等4項(xiàng)關(guān)鍵專項(xiàng)技術(shù)，及其在東非海域深水油氣勘探中的應(yīng)用。

2.1 深水沉積層序地層分析技術(shù)

合理的層序地層劃分是深水沉積體系研究的基礎(chǔ)，掌握層序地層的劃分與解釋方法對有利目標(biāo)層系的解釋及區(qū)域油氣勘探具有重要意義。深水油氣勘探相關(guān)的資料通常只涉及主要儲(chǔ)層的分布區(qū)，即陸坡和深水盆地區(qū)，而缺少陸架邊緣海侵或海退濱線的沉積證據(jù)。雖然深水沉積層序模型多樣，但適用范圍均有局限，不具備普適性［10-16］。層序地層標(biāo)準(zhǔn)化將是未來一段時(shí)間內(nèi)層序地層領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

深水層序地層分析技術(shù)是通過對陸架等盆地邊緣淺水區(qū)的研究逐步發(fā)展而來，經(jīng)過四十年的發(fā)展，該技術(shù)從誕生逐漸走向成熟，已經(jīng)形成了一套完整的工作方法；由單一模式指導(dǎo)演變?yōu)槟Ｊ蕉鄻踊碚?，形成了多種層序模型，如各種沉積層序、成因?qū)有?、海?海退層序等。本次研究從層序地層理論的實(shí)用性分析入手，根據(jù)研究區(qū)的位置及沉積環(huán)境，選取合適的沉積模型，有效識別魯伍馬盆地層序邊界，完成漸新統(tǒng)層序地層劃分。

2.1.1 層序模型的選取

采用Catuneanu的混合沉積層序模型［16］，按基準(zhǔn)面升降和海侵、海退的變化將層序劃分為下降期體系域（FSST）、低位體系域（LST）、海侵體系域（TST）以及高位體系域（HST）（圖2），層序邊界位于下降期體系域底部。該劃分方案既反映了基準(zhǔn)面下降過程中的4個(gè)主要事件，又將重力流沉積與下伏半深?！詈３练e有效分開，每個(gè)體系域?qū)?yīng)特定的重力流或半深?！詈３练e。在該層序模型的指導(dǎo)下，體系域和基準(zhǔn)面的關(guān)系可以預(yù)測，盆地演化過程中不同體系域階段沉積相的橫向變化可以追蹤。

圖2 基準(zhǔn)面波動(dòng)的主要沉積作用、產(chǎn)物以及4個(gè)主要事件和對應(yīng)的層序界面（據(jù)文獻(xiàn)［17］修改）Fig.2 Main sedimentation,products,four main events and corresponding sequence boundary of base level fluctuation(cited from reference［17］,modified)

2.1.2 層序界面的識別方法

對層序地層界面的正確識別是層序地層解釋的關(guān)鍵。利用巖心生物地層資料劃分地層年代，以井震標(biāo)定為基礎(chǔ)確定地震地層界面，同時(shí)分析區(qū)域及全球海平面變化規(guī)律，最終利用三維地震資料開展層序界面識別及層序地層解釋。根據(jù)陸坡大規(guī)模塊體搬運(yùn)沉積（MTDs）發(fā)育區(qū)，盆底扇上超、下超、削截等地層終止關(guān)系，以及凝縮段的位置識別層序邊界。由于各種沉積結(jié)構(gòu)單元局部分布，因此隨著深水沉積位置的變化，層序邊界可以是位于峽谷/陸坡水道底部的侵蝕面或塊體搬運(yùn)沉積的底部［18-21］。

以井震標(biāo)定為基礎(chǔ)，分析地震反射特征及地層接觸關(guān)系，完成3個(gè)層序界面（To，To1，Te）的識別和解釋，將魯伍馬盆地漸新統(tǒng)劃分為上部、下部兩個(gè)三級層序（圖3）。層序頂部凝縮段具有高聲速、高密度的電性特性，可以形成較強(qiáng)的波阻抗界面(To)。To在全區(qū)范圍內(nèi)具有很好的連續(xù)性，近陸架邊緣局部被晚期MTDs（地震剖面上表現(xiàn)為雜亂空白反射，圖3a）侵蝕，北部以連續(xù)性好的凝縮段為界。近陸架分布的漸新統(tǒng)下部MTDs并沒有延伸較遠(yuǎn)，在遠(yuǎn)離陸架區(qū)的剖面上未觀察到（圖3）；漸新統(tǒng)上部MTDs仍然具有較大的規(guī)模，分布范圍較廣。各層序邊界以下的凝縮段局部被晚期的MTDs、水道、朵體等侵蝕。

圖3 過魯伍馬盆地深水區(qū)典型地震剖面（a）及對應(yīng)的層序地層解釋剖面（b）（據(jù)文獻(xiàn)［17］，剖面位置見圖1b）Fig.3 Typical seismic profile(a)and corresponding sequence stratigraphic interpretation profile(b)crossing the deep water area of Rovuma Basin(cited from reference［17］,section location is shown in Fig.1b)

2.1.3 體系域的識別方法

雖然每個(gè)深水盆地的獨(dú)特性導(dǎo)致深水沉積結(jié)構(gòu)單元的特征各不相同，但沉積結(jié)構(gòu)單元在特定體系域沉積時(shí)是相對穩(wěn)定的。通常可以通過以下兩種方式識別與體系域相關(guān)的沉積結(jié)構(gòu)單元：①分析沉積物性質(zhì)及規(guī)模。沉積物性質(zhì)分析用以區(qū)分碎屑流和濁流，規(guī)模主要用來分析碎屑流的分布范圍及厚度。②分析形成深水沉積的濁流密度，區(qū)分高密度濁流和低密度濁流。根據(jù)基準(zhǔn)面變化不同階段的主要沉積物對應(yīng)關(guān)系，在魯伍馬盆地漸新統(tǒng)共識別了3種主要沉積結(jié)構(gòu)單元：水道復(fù)合體、大型朵體復(fù)合體、塊體搬運(yùn)沉積，判斷其所處體系域，分析層序內(nèi)深水沉積體系演化規(guī)律。

漸新世，大量沉積物經(jīng)魯伍馬盆地的狹窄陸架和陡陸坡由西北方向進(jìn)入深水盆地，大規(guī)模的MTDs于強(qiáng)制海退初期沉積于近陸架一側(cè)的局部陸坡上。伴隨海平面持續(xù)下降，在陸坡水道口的近處沉積了大型朵體，構(gòu)成強(qiáng)制海退晚期產(chǎn)物。海平面開始上升時(shí)，由于陸架的加積，沉積物向深盆的供給減少，流體受低密度濁流控制并形成堤化水道沉積體系。即使海平面快速上升，深水中仍然有低密度濁流發(fā)育；隨著海平面上升速率不斷減緩，深水區(qū)主要接受細(xì)粒的半遠(yuǎn)洋和遠(yuǎn)洋沉積而形成凝縮段。早漸新世的大型朵體以粗—中粗砂巖為主，具有高砂/泥比、高密度的特點(diǎn)，為強(qiáng)制海退晚期產(chǎn)物。堤化水道體系沉積于低位體系域及海侵早期，頂部為凝縮段沉積。在研究區(qū)范圍內(nèi)，晚漸新世僅觀察到低位域/海侵體系域早期的水道復(fù)合體沉積，而沒有大型朵體沉積（圖4）。

圖4 魯伍馬盆地漸新統(tǒng)上部和下部沉積體系分布圖（平面位置見圖1b）Fig.4 Distribution of the upper and the lower Oligocene sedimentary systems in Rovuma Basin(plane position is shown in Fig.1b)

2.2 深水沉積結(jié)構(gòu)單元綜合描述技術(shù)

目前對于深水沉積結(jié)構(gòu)單元的分類方式仍不統(tǒng)一。殼牌石油公司為了強(qiáng)調(diào)深水勘探中的儲(chǔ)層，描述了3種主要含砂儲(chǔ)層單元，包括席狀砂（層狀或疊置的）、水道（單一或多個(gè)疊置的）以及由天然堤組成的薄砂層。該分類著重描述了儲(chǔ)集體幾何特征，同時(shí)也考慮了測井、巖心和地震特征，因此石油工業(yè)通常采用該分類。之后不同學(xué)者提出了不同的沉積結(jié)構(gòu)單元分類方法［22-27］。由于一些重要的深水沉積結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部充填十分復(fù)雜，通常需要采取分級描述的方法，因此學(xué)者們根據(jù)研究對象的差異提出了多種分級方式，如水道充填等級的多種分類以及朵體沉積等級的劃分等［28-39］。多年來，深水沉積結(jié)構(gòu)單元的研究經(jīng)歷了由定性描述向定量分析的發(fā)展過程，對于一些重要的深水沉積結(jié)構(gòu)單元的成因、演化特征及沉積內(nèi)部充填模式等方面取得了較為成熟的認(rèn)識［30-33］，開展深水沉積構(gòu)型、量化儲(chǔ)層信息將是未來的發(fā)展方向。三維地震精度的提高也為深水層序地層學(xué)研究及沉積結(jié)構(gòu)單元識別提供了更精確的資料，近海底的高精度地震相分析、各種地震屬性的分析、三維可視化、分頻分析等地球物理技術(shù)方法，綜合伽馬能譜分析與地球化學(xué)元素含量的旋回分析，都將對深水沉積結(jié)構(gòu)單元的識別提供重要依據(jù)。

目前，深水沉積結(jié)構(gòu)單元的認(rèn)識和劃分總體比較一致，主要包括峽谷、水道、天然堤、朵體和塊體搬運(yùn)沉積等結(jié)構(gòu)單元。針對研究區(qū)的深水沉積，已有多位學(xué)者先后展開了豐富的研究工作［34-38］,本文主要針對水道儲(chǔ)層展開綜合描述，并以此為例，對研究區(qū)的主要結(jié)構(gòu)單元特征進(jìn)行歸納，形成了不同結(jié)構(gòu)單元的特征圖版。

（1）基于地震反射特征及地震振幅屬性的結(jié)構(gòu)單元描述

不同結(jié)構(gòu)單元在地震剖面上的形態(tài)和振幅屬性上的特征各異。研究區(qū)的水道沉積特征比較明顯：地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅，且往往具有單側(cè)遷移的特征；發(fā)育下切、“V”字形的底面，底部反射相對雜亂，頂部反射較平且表現(xiàn)為強(qiáng)連續(xù)反射（圖5a），沿水道底面的振幅屬性平面圖中可以較為清晰地看到水道發(fā)育的期次和軌跡（圖5b）。地震資料上能夠識別出的一期水道的寬度大約為2 km，深度約為100 m，水道的曲率相對較低。

圖5 魯伍馬盆地曼巴氣田水道的剖面特征及平面振幅屬性（平面位置見圖1b）Fig.5 Profile characteristics and plane amplitude attribute of water channel in Manba Gas Field,Rovuma Basin(plane position is shown in Fig.1b)

（2）基于測井曲線特征的結(jié)構(gòu)單元描述

主要依據(jù)伽馬曲線的特征對深水沉積結(jié)構(gòu)單元類型進(jìn)行判別。水道沉積的構(gòu)造高部位有一口鉆井（Y7井），鉆遇了最后一期水道沉積。從Y7井測井曲線上可以非常清晰地看到水道儲(chǔ)層發(fā)育的位置，伽馬曲線具有明顯的箱型特征（圖6a），在底面4 105m附近突變特征也非常明顯，鉆遇砂巖厚度達(dá)55 m。

（3）基于巖心的結(jié)構(gòu)單元描述

依據(jù)巖心的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、粒度以及巖心薄片的分析判別不同類型深水沉積結(jié)構(gòu)單元。Y7井水道沉積的底部取到約30 m的井筒巖心，根據(jù)取心段的巖心特征，可將該水道沉積進(jìn)一步劃分為3期沉積事件，之間的侵蝕面特征清晰（圖6b），每期沉積的厚度約為10 m（圖7a）。如圖7a的巖心剖面所示，單期水道沉積的底部為極粗粒砂巖，漂浮有圓狀—次圓狀小礫石或泥礫，礫石向上變小，具有粗尾遞變特征；中部和上部為塊狀無沉積構(gòu)造的極粗—中粒砂巖，發(fā)育正粒序，含有泥巖撕裂屑，且常被小礫石包裹（圖6b）。

圖6 魯伍馬盆地曼巴氣田Y7井水道的測井響應(yīng)及巖心特征Fig.6 Logging response and core characteristics of water channel in Well Y7 in Manba Gas Field,Rovuma Basin

巖心分析表明，水道儲(chǔ)層主要為粗粒長石砂巖，長石含量約占30%，石英含量約占70%，黏土礦物和云母含量非常低，在該取心段的含量僅占1%（圖7a）。薄片資料表明砂巖的分選差—中等，孔滲條件好，且單期沉積的上部砂巖的孔滲優(yōu)于下部砂巖（圖7b）。

圖7 魯伍馬盆地曼巴氣田Y7井水道儲(chǔ)層的礦物組成和薄片特征Fig.7 Mineral composition and rock thin section characteristics of channel reservoir in Well Y7 in Manba Gas Field,Rovuma Basin

該水道沉積具備優(yōu)越的儲(chǔ)層條件，極低的泥質(zhì)含量，這可能與研究區(qū)長期發(fā)育的溫鹽環(huán)流相關(guān)。研究表明研究區(qū)持續(xù)發(fā)育由北向南的底流，重力流沉積物在搬運(yùn)過程中始終受到單向底流的影響，逐漸將水道中的細(xì)粒泥質(zhì)沉積物搬運(yùn)到水道的北側(cè)沉積，一方面對水道砂巖起到淘洗作用，另一方面導(dǎo)致水道北側(cè)的天然堤更為發(fā)育，這可能是導(dǎo)致水道向南面遷移的一個(gè)重要因素［39］。

通過水道結(jié)構(gòu)單元的研究形成了這一整套識別技術(shù)和方法。利用研究區(qū)豐富的地震、測井和巖心等資料，從不同的尺度對不同的沉積結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行了特征描述和識別，建立了不同結(jié)構(gòu)單元的特征圖版（圖8）。

圖8 研究區(qū)不同沉積結(jié)構(gòu)單元的特征圖版Fig.8 Characteristic plates of different sedimentary structural units in the study area

2.3 深水沉積儲(chǔ)層預(yù)測與表征技術(shù)

2.3.1 深水沉積儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)

在海洋油氣勘探中，大部分儲(chǔ)層為深水沉積，巖性組合以泥巖為主，多見“泥包砂”現(xiàn)象，儲(chǔ)層在縱向上和橫向上變化較快，不同深水沉積結(jié)構(gòu)單元儲(chǔ)層物性差異大，規(guī)模深水濁積砂巖展布、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)預(yù)測等成為海洋油氣勘探的關(guān)鍵。海洋油氣勘探由于投入大，鉆井成本高，大部分區(qū)塊為少井或無井區(qū)，儲(chǔ)層及流體預(yù)測難度大。如何基于地震資料對儲(chǔ)層的巖性、物性、含油氣性進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，是當(dāng)前海洋油氣勘探中面臨的難點(diǎn)，目前主要依靠地震振幅、相干等疊后屬性和疊前AVO等技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層和流體的識別，技術(shù)比較成熟，在海洋油氣勘探中也得到了廣泛應(yīng)用。但是隨著海洋油氣勘探的不斷發(fā)展，對儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)的需求日益增多，對地震資料的保真要求日益增強(qiáng)，特別是針對薄層、低含油氣飽和度和高孔隙度情況下的儲(chǔ)層和流體的識別預(yù)測，仍然存在較大的不確定性和多解性，海洋深水沉積儲(chǔ)層面臨的挑戰(zhàn)日益突出。

根據(jù)研究區(qū)的深水沉積特點(diǎn)，通過可行性分析認(rèn)為應(yīng)用疊前同時(shí)反演技術(shù)可在研究區(qū)進(jìn)行有利儲(chǔ)層預(yù)測。疊前同時(shí)反演技術(shù)是在Ozdemir等［40］于2001年提出的彈性波阻抗概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)［41-42］，經(jīng)過近30多年的發(fā)展，已逐漸成為一項(xiàng)有效的廣泛應(yīng)用的儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)，成功地應(yīng)用于國內(nèi)外多個(gè)地區(qū)的油氣藏勘探［43-45］。

（1）反演可行性分析

反演可行性分析是基于測井資料，分析巖石物理參數(shù)與儲(chǔ)層參數(shù)之間的關(guān)系，優(yōu)選能夠區(qū)分儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層的敏感參數(shù)。通過多參數(shù)交會(huì)分析，優(yōu)選縱波阻抗（Pimp）和橫波阻抗（Simp）兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層和流體識別（圖9）。在圖9中，通過①線讀取Pimp門檻值，通過②線建立Pimp和Simp之間的函數(shù)關(guān)系，可以將含氣砂巖區(qū)分，用于含氣砂巖的預(yù)測。通過分析認(rèn)為利用疊前同時(shí)反演進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測在本研究區(qū)是可行的。

圖9 研究區(qū)巖石物理參數(shù)交會(huì)分析Fig.9 Intersection analysis of petrophysical parameters in the study area

（2）反演技術(shù)環(huán)節(jié)質(zhì)控

地震反演的關(guān)鍵在于對反演過程中技術(shù)環(huán)節(jié)的質(zhì)控。反演過程包括地震道集優(yōu)化處理、測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化、巖性曲線編輯、反演可行性分析、儲(chǔ)層敏感參數(shù)優(yōu)選、低頻模型建立、子波估算、反演參數(shù)選取等技術(shù)環(huán)節(jié)，每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)都可能影響反演結(jié)果，因此在反演過程中對各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制，減少主觀因素影響，使反演結(jié)果客觀可靠。在本次研究中，建立低頻模型時(shí)，為了消除“牛眼”異?，F(xiàn)象，除了對測井資料進(jìn)行質(zhì)量分析外，另外加入了地震速度約束建立低頻模型，取得了較好的質(zhì)控效果。

（3）反演結(jié)果分析

研究區(qū)內(nèi)有7口鉆井，其中有6口井參與反演，1口井（Y6井）作為反演結(jié)果驗(yàn)證井。從過井反演剖面上分析，參與井和驗(yàn)證井的井上信息和反演結(jié)果具有較好的吻合度（圖10）。這說明反演結(jié)果較為可靠，可用于后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測和氣藏評價(jià)。

圖10 魯伍馬盆地曼巴氣田過井疊前同時(shí)反演剖面（位置見圖1b）Fig.10 Cross well section of prestack simultaneous inversion in Manba Gas Field,Rovuma Basin(section position is shown in Fig.1b)

結(jié)合巖石物理參數(shù)分析優(yōu)選的儲(chǔ)層敏感參數(shù)，對反演得到的縱波阻抗和橫波阻抗數(shù)據(jù)體按照預(yù)測模型作相應(yīng)運(yùn)算，生成能夠反映有利儲(chǔ)層和流體的數(shù)據(jù)體?；谠摂?shù)據(jù)體，對有利儲(chǔ)層和流體進(jìn)行平面追蹤，刻畫有利儲(chǔ)層邊界，對氣藏進(jìn)行深入評價(jià)。

對近、中、遠(yuǎn)角度疊加地震數(shù)據(jù)振幅對比分析發(fā)現(xiàn)，含氣砂巖的遠(yuǎn)道地震數(shù)據(jù)振幅有明顯增強(qiáng)，同時(shí)屬性分析表明本區(qū)含氣砂巖具有典型的“低頻共振，高頻衰減”特征。由于遠(yuǎn)道地震數(shù)據(jù)高頻成分降低，對含氣性具有良好的地震響應(yīng)，因此利用遠(yuǎn)道地震數(shù)據(jù)開展屬性分析，結(jié)合地震反演結(jié)果，從多方面驗(yàn)證和確定有利儲(chǔ)層和含氣范圍。

2.3.2 深水沉積儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)

儲(chǔ)層地質(zhì)建模是以三維視角對儲(chǔ)層開展定量表征研究，具有綜合多學(xué)科一體化、三維定量化和三維可視化預(yù)測井間儲(chǔ)層和屬性分布的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各類陸上和海上油氣儲(chǔ)層的三維定量表征研究，是油氣藏精細(xì)評價(jià)、剩余油預(yù)測和高效開發(fā)的重要技術(shù)之一［46-48］。目前國內(nèi)儲(chǔ)層地質(zhì)建模的重點(diǎn)是針對陸相沉積儲(chǔ)層開展研究，這類油田多以“開發(fā)多年、含水較高、井網(wǎng)較密、動(dòng)靜態(tài)資料豐富”為特征［49-52］，而對于井網(wǎng)稀疏、井距較大且井控程度較低的海上深水沉積儲(chǔ)層地質(zhì)建模，由于受限于實(shí)際資料程度，其儲(chǔ)層非均質(zhì)性評價(jià)和三維定量表征尚未形成系統(tǒng)認(rèn)識，特別是對于具有復(fù)雜疊置特征的深水水道儲(chǔ)層表征研究更是略顯不足，同時(shí)陸上油氣田以密井網(wǎng)資料為核心的儲(chǔ)層建模方法也無法直接沿用，因此如何準(zhǔn)確表征海上深水沉積儲(chǔ)層仍極具挑戰(zhàn)性。通過廣泛調(diào)研國內(nèi)外專家學(xué)者針對全球海域深水沉積開展的儲(chǔ)層建模研究后發(fā)現(xiàn)，“充分挖掘地震信息、井震有機(jī)結(jié)合以彌補(bǔ)井資料不足的缺陷”是專家學(xué)者們達(dá)成的共識，如何從有限的資料中提取出更多的地質(zhì)約束信息則是關(guān)鍵所在［45,49,53-54］。本文以魯伍馬盆地莫桑比克海上某深水沉積氣藏為例，探索了一套適用于海上油氣田儲(chǔ)層地質(zhì)建模的方法，采用“井震深度融合、精細(xì)劃分巖相、構(gòu)建多維趨勢、相控物性建模”的思路構(gòu)建深水沉積氣藏三維地質(zhì)模型，為氣藏井位優(yōu)化和高效開發(fā)提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。

綜合應(yīng)用地震、測井、巖心和分析測試等資料，在地層和構(gòu)造格架約束下（層面模型和斷層模型），井震結(jié)合建立多種類型和級次的趨勢約束體，將其作為約束條件應(yīng)用于沉積相建模過程，進(jìn)而開展沉積相控制下的儲(chǔ)層物性參數(shù)建模，并對模型進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)深水沉積儲(chǔ)層三維地質(zhì)模型的建立。地質(zhì)建模的主要步驟如下：①基于沉積模式和先驗(yàn)地質(zhì)認(rèn)識劃分巖相，通過巖電分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)全區(qū)全井巖相識別；②基于巖心、測井?dāng)?shù)據(jù)分析，在沉積模式和地質(zhì)認(rèn)識的指導(dǎo)下，構(gòu)建不同巖相的垂向比例函數(shù)和平面巖相分布（圖11）；③基于地震反演獲取砂巖概率體，通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法（以克里金插值為主）分別建立不同巖相的平面趨勢約束（圖11b）；④綜合不同巖相的垂向比例函數(shù)和平面趨勢約束構(gòu)建不同巖相的趨勢約束體，通過結(jié)合趨勢的序貫指示模擬方法建立沉積相模型（圖12a）；⑤依據(jù)不同巖相的孔滲關(guān)系，以地震信息為趨勢約束條件，在沉積相模型控制下，采用協(xié)同序貫高斯模擬方法建立包含孔隙度、滲透率和含水飽和度的儲(chǔ)層物性參數(shù)模型（圖12）。

圖11 魯伍馬盆地某深水沉積氣藏不同巖相的垂向和平面趨勢約束（位置見圖1b，同圖5）Fig.11 Vertical and plane trend constraints of different lithofacies of a deep-water sedimentary gas reservoir,Rovuma Basin(plane position is shown in Fig.1b,the same as Fig.5)

圖12 魯伍馬盆地某深水沉積氣藏沉積相和儲(chǔ)層物性三維模型（位置見圖1b，同圖5）Fig.12 3D model of sedimentary facies and reservoir physical properties of a deep-water sedimentary gas reservoir,Rovuma Basin(plane position is shown in Fig.1b,the same as Fig.5)

井震結(jié)合、充分挖掘地震信息建立多種趨勢約束建模，可以明顯降低地質(zhì)模型井間儲(chǔ)層預(yù)測的不確定性，顯著提高地質(zhì)模型的精度和可信度，對于稀井網(wǎng)、大井距、低井控條件下的海上油氣田地質(zhì)建模工作具有一定的參考意義。

3 應(yīng)用效果

3.1 有效指導(dǎo)氣藏精細(xì)刻畫和儲(chǔ)量估算

基于地震和鉆井、測井資料綜合分析研究區(qū)深水沉積結(jié)構(gòu)單元特征，識別出研究區(qū)發(fā)育的主要深水沉積結(jié)構(gòu)單元類型，確定了水道和朵體深水濁積砂體為有利儲(chǔ)層，對主要目標(biāo)進(jìn)行了解釋和描述。綜合儲(chǔ)層預(yù)測結(jié)果，對區(qū)內(nèi)氣藏砂體進(jìn)行追蹤解釋，結(jié)合鉆井分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了氣藏砂體的精細(xì)刻畫和描述，編制了氣藏的頂?shù)捉鐦?gòu)造圖、儲(chǔ)層厚度平面圖和孔隙度預(yù)測平面圖等關(guān)鍵圖件，確定氣藏儲(chǔ)量估算參數(shù)，對發(fā)現(xiàn)氣藏進(jìn)行了儲(chǔ)量估算，落實(shí)了超萬億方天然氣儲(chǔ)量。

3.2 有效支撐氣藏開發(fā)可行性研究，助推萬億方巨型氣田開發(fā)

目前，研究區(qū)進(jìn)入開發(fā)可行性評價(jià)階段。在氣藏開發(fā)可行性研究過程中，應(yīng)用上述技術(shù)對區(qū)內(nèi)所有氣藏進(jìn)行了精細(xì)刻畫描述，提出了開發(fā)井位優(yōu)化等相關(guān)建議，得到作業(yè)者認(rèn)可。完成科洛爾FLNG一期開發(fā)和魯伍馬LNG一期開發(fā)地質(zhì)氣藏部分的可行性研究，保障了科洛爾和曼巴氣田多個(gè)氣藏的開發(fā)方案順利獲批，穩(wěn)步推進(jìn)研究區(qū)萬億方巨型天然氣田開發(fā)。

依據(jù)地震屬性分析和地震儲(chǔ)層預(yù)測成果，結(jié)合已鉆井地質(zhì)認(rèn)識，對曼巴氣田開發(fā)井位部署方案進(jìn)行了深入分析研究，從儲(chǔ)層厚度和質(zhì)量、井位所在構(gòu)造位置和單井控制儲(chǔ)量與產(chǎn)能匹配關(guān)系等方面綜合考慮，認(rèn)為部分氣藏開發(fā)井位有必要進(jìn)一步優(yōu)化，如部分氣藏開發(fā)井雖然位于構(gòu)造高部位，但過于靠近朵體邊緣，儲(chǔ)層厚度和質(zhì)量有一定風(fēng)險(xiǎn)，因此建議對開發(fā)井位進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

在對科洛爾氣田進(jìn)行研究和認(rèn)識的過程中，不同學(xué)者在氣藏砂體連通性問題上的認(rèn)識存在差異。作業(yè)者認(rèn)為該氣藏為整裝氣藏，儲(chǔ)層由3期砂體組成，各期砂體之間相互連通。本文作者基于儲(chǔ)層預(yù)測成果，結(jié)合鉆井資料綜合分析，對該氣藏進(jìn)行了精細(xì)刻畫描述，認(rèn)為各期砂體之間存在明顯界面，靠近砂體邊緣儲(chǔ)層物性變差，各期砂體之間存在不連通的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)影響儲(chǔ)量的估算和開發(fā)方案的制定，基于此認(rèn)識建議對該氣藏進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)核和開發(fā)方案優(yōu)化。

4 結(jié) 論

基于巖心、測井及三維地震資料，集成了深水沉積層序地層分析技術(shù)、深水沉積結(jié)構(gòu)單元綜合描述技術(shù)、深水沉積儲(chǔ)層預(yù)測及流體識別技術(shù)和深水沉積儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)等深水油氣勘探關(guān)鍵技術(shù)，在東非莫桑比克海域深水區(qū)取得良好應(yīng)用效果：

（1）按基準(zhǔn)面升降和海侵、海退的變化進(jìn)行體系域劃分的混合沉積層序模型和基于深水沉積結(jié)構(gòu)單元特征的深水沉積層序識別方法，可對東非海域深水沉積層序和體系域進(jìn)行有效識別和劃分，指導(dǎo)了深水沉積演化分析。

（2）集成深水沉積結(jié)構(gòu)單元綜合描述技術(shù)，從不同尺度和角度對深水沉積結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行了描述和識別，明確了不同結(jié)構(gòu)單元特征，為深水沉積結(jié)構(gòu)單元的識別預(yù)測提供了有效手段。

（3）以疊前和疊后地震反演、屬性分析等為技術(shù)內(nèi)涵的深水沉積儲(chǔ)層及流體識別方法，有效指導(dǎo)了儲(chǔ)層預(yù)測和氣水判別，為儲(chǔ)量評估和井位優(yōu)化提供了技術(shù)參考。

（4）集成深水沉積儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模技術(shù)，充分利用巖相控制、模式指導(dǎo)，并結(jié)合地質(zhì)認(rèn)識，建立不同巖相的儲(chǔ)層物性模型，為氣田開發(fā)評價(jià)提供了參考依據(jù)，對油氣勘探開發(fā)具有重要意義。