Question

岩性圈闭的描述与识别

Answer 1

车排子地区发育多层系多类型隐蔽圈闭，其中包括扇三角洲，滩坝砂和辫状河三角洲等构造－岩性或地层－岩性圈闭。针对不同沉积类型的地质特点，开展了针对性的岩性圈闭描述，对井位部署具有重要指导意义。

1.扇三角洲砂体描述与识别

车排子凸起是一个海西晚期形成、长期继承性发育的古凸起，来自古凸起的近源沉积易快速卸载形成厚层扇形砂砾岩储集体，其具有分布广、厚度大、多期发育的特点，具体的砂体大小和厚薄一般取决于物源的供给规模、地形的陡缓程度等控制因素。该类型储集体的识别在隐蔽油藏勘探中占有最重要的地位，是寻找规模储量的较为现实的目标体。

（1）地震识别难点

厚层状扇形砂砾岩体的识别在勘探实践中，存在一些难点问题需要技术攻关，主要体现在以下几种情况：①储集体与围岩层速度差异小，常规的储层反演手段难以奏效时，如何采取针对性措施；②砂砾体上下的泥岩中普遍含较高含量的灰质、云质成分时，如灰质泥岩、白云质泥岩，常规的测井曲线约束反演和属性提取效果一般不理想；③砂砾岩体厚度巨大，但层间的泥岩段厚度较薄时，一般在砂砾岩体间难于找到较强的反射界面，造成单个砂砾岩体的地震相外形不清，预测的多期性和多旋回性效果不明；④砂砾岩体含泥较重、分选较差、非均质性较强，定性、定量地进行有效储层的预测难度较大。

（2）技术策略

在该种类型储集体的识别过程中，根据厚层状扇形砂砾岩体的沉积特征和技术难点，应采取常规预测技术与有针对性的特殊处理相结合的策略、先宏观后微观的研究思路、多种技术相互验证的方法手段。

1）“三相”分析找砂体。厚层状扇形砂砾岩体无论是在岩性、电性剖面上，还是在地震剖面上一般均有较直观的显示，由此也为 “三相”分析技术初步确定砂砾岩体的展布形态带来了许多便利条件 （Piper D J W等，2001）。特别是在高分辨率的三维地震剖面上，这种砂砾岩体的地震相外形及其内部反射结构一般均清晰可辨，如果采用变密度或变面积等多种显示方式，则效果更佳。

2）常规反演定目标。主要适用于砂砾岩体与围岩分异清晰、波阻抗特征明显和层速度差异大的情况下，一般采用波阻抗和常规地震属性的反演预测即可取得较好的效果，基本可确定有利储集体的大致分布范围，具有简捷快速、普及性强的特点。当然，根据不同地区的不同勘探程度，要进行优选，做到有的放矢。

3）特殊处理求真实。主要是在常规储层反演的基础上，针对这类储集体识别过程中遇到的一些技术难点，有目的地开展相应的技术研发和攻关，以便消除常规反演造成的假像，使有利目标体更加真实可靠。包括测井曲线的重构约束下的反演预测和储层特征参数优选，找到相关性好的储层参数开展储层反演预测，来有效地提高反演的质量。

2.滩坝砂体描述与识别

车排子地区新近系沙湾组和白垩系底部均发育滩坝砂岩性圈闭。滩坝砂这种类型储集体的规模虽然相对较小、单层厚度较薄，但砂体储层分布广且岩性变化较快，易于形成砂岩透镜体、砂岩上倾尖灭圈闭，如若有有利的成藏条件 （比如发育与白垩系底不整合相沟通的油源断层等），易形成岩性油气藏。

（1）地震识别难点

对薄互层状砂体进行识别的最大技术难点是受制于目前的地震资料分辨率，常规的“三相”分析和地震反演、属性提取等储层预测技术手段难以奏效，致使砂体的分布规律不能准确把握。由于这类储集体多呈分散状的薄层出现，远小于地震的垂向分辨率，因此其振幅、频率等地震参数，以及波阻抗特征一般都不明显，与周围泥岩的层速度差异也较小，常造成无法分辨其地震相外形和识别其平面形态 （Montgomery S L，1996；Wood JM 等，1992）。

（2）技术策略

根据滩坝砂薄互层的沉积特征和地震识别难点，以车排子地区白垩系呼图壁组滩坝砂体为例，总结出的技术策略如下：

1）古地貌分析定位置。主要是根据构造发育史、沉积演化史，并结合地层等厚图分析浪成砂体产出的最可能位置。滨浅湖滩坝砂一般在水下局部高地、古隆起周围呈环带状分布，根据近几年在车排子地区白垩系呼图壁组滩坝砂勘探实践表明，该类储集体主要发育于古地形相对较缓的南部区域，平行于湖岸线成近南北向展布。

2）波形分析找差异。尽管利用常规的“相面法”难以识别薄互层状砂体，但可根据不同的砂泥岩组合、不同的砂岩发育程度与砂体 （砂组）地震反射的波形特征所具有的内在联系，对区内已知井目的层段的井旁道反射波形进行归类统计，从而利用波形分类图定性地找出储层发育区与泥岩区的差异性。以此为基础，根据地震波形分类结果，再进行波形地震相划分，区分研究区南北发育不同沉积 相 带 储 集 体（北部主要发育扇三角洲，中部主要发育滩坝砂），达到常规地震相分析无法达到的预测效果 （图5－90）。

3）频谱分析定范围。薄互层状砂体在地震剖面上的同相轴连续性差，常表现为复波且强振幅区不一定就对应于储层发育区，因此通过提取振幅等单一地震属性进行平面预测，往往较难确定砂体与泥岩区的分界。而采用频谱比信息分析则可较好地消除噪声影响，突出砂体的岩性特征，减少地震资料的多解性，从而较准确地预测砂体的分布范围。勘探实践已证实该项技术与波形分类一样均适用于薄互层状砂体。

图5－90 车排子北部中部白垩系底部波形分类图

3.辫状河三角洲砂体描述与识别

（1）地震识别难点

车排子地区北部发育超覆在白垩系或石炭系不整合之上的沙湾组一段辫状河三角洲前缘砂体。从排602井的取心情况来看，其岩性为灰色、深灰色含砾砂岩、粗砂岩、中细砂岩夹灰色，砂岩，顶、底部分别发育灰质砂岩和砾岩，在测井曲线上表现为 “低声波时差、高密度和高电阻”的特征。通过对目的层段分岩性统计分析可知：灰质砂岩速度最高，砾岩其次，砂岩速度最低。即便如此，三种岩性的速度混染仍很严重，其地震响应因岩性组合、物性差异和地层结构的不同而不同。

（2）地震响应特征分析

1）岩性组合对地震响应的影响。统计结果表明，复合砂岩与上下泥岩相比，速度较高，由泥岩进入砂岩储层主要为正反射系数，对于正极性地震资料而言，砂岩顶面与波峰应有较好的对应关系。然而经离散合成记录分析 （图5－91），受地震分辨率影响，目的层的波峰反射是多岩性的综合响应，并不能精细地刻画出振幅与单一岩性的对应关系。

图5－91 排601－4井离散合成记录

2）物性差异对地震响应的影响。对排601－4和 排 601－6井分别 作了 去 灰 和 去 砾 正 演，对比发现：虽说砾岩的速度最高，但由于其厚度较薄，不足以产生地震响应，去灰前后地震合成记录相差不大 （图5－33b）；砾岩速度较砂岩和围岩都高，且厚度3～4m，可以形成明显的地震反射响应，去砾前后地震合成记录有明显差异 （图5－92c）。

图5－92 排601－4地震响应对比图

但是排601－6井的去灰和去砾的地震响应与原始的地震响应差异并不明显（图5－93），与排601－4井的物性相比储层与围岩的差异不甚相同：排601－4井砾岩与上下泥岩的速度相差500～700m/s，而排601－6井的差值只有100～200m/s。所以物性差异是导致这两口井在储层岩性变化不大，厚度较为一致，地震响应较大差异的主要影响因素 （表5－5）。

图5－93 排601－6井地震响应对比图

表5－5 排601－4井 （a）和排601－6井 （b）岩性物性统计表

3）地层结构对地震响应的影响。新近系沙湾组地层受车排子凸起古地形的影响，其自南东向北西分别超覆在白垩系和石炭系地层之上，在地层超覆变化带上，受地层结构变化的影响，其地震反射特征也随之变化。从正演模型中可以清楚地看到 （图5－94），当设计的沙湾组储层超覆在相对低速的白垩系泥岩之上时，其地震响应可以清楚的辨识。然而，当沙湾组储层越过白垩系超覆点继续向凸起的上倾方向延伸时，储层直接超覆石炭系高速地层之上，其地震响应基本上淹没在二者间不整合界面的强反射中 （图5－94，图5－95）。

图5－94 超覆不同结构地层地震响应

图5－95 实际地震剖面

（3）技术策略

1）地层超覆带勾储层边界。受地震资料分辨率的限制，地层超覆线附近砂岩组厚度一般明显减薄，地震剖面上地层超覆点附近反射同相轴提前减弱或消失，故无法依据地震剖面直接确定地层超覆点的位置。正演模拟的结果表明，地层超覆线附近地震反射的终止并不代表地层的终止，地层超覆线附近地震反射轴尖灭点位置受不整合面倾角、地层倾角等因素的控制。在地层倾角相同时，随着不整合面倾角的减小，地震反射同相轴尖灭点与实际砂组尖灭点位置间的差异越来越大。

不整合超剥点外推的理论公式可进行较为准确客观的外推。理论外推外推公式为： 其中：X 为 振 幅 调 谐 点 至 超 剥 点 的 外 推 距 离，km；υ为平均地层速度，km/s；α1为超覆地层与不整合的夹角 （°）；α2为超覆地层与假想水平面的夹角， （°）；f为地震主频（Hz）。图5－96中粉红线为地震反射轴尖灭线位置，其以西为外推面积。

2）优势频率调谐定厚度。对排601－4井目的层段调谐体进行频谱分析可知，第一主 带 限 频 率 为 48Hz， 由 公 式 tuningthickness 2－way time ＝ 1/ （2 * fre－quency 1st dominant），再经过时深转换后可求 得 地 震 优 势 频 率 调 谐 预 测 厚 度 为11.1m 稍大于储层真厚度10.40m，排601－6地震 厚 度 为 12.5m （大 于 储 层 真 厚 度9.80m）。这两口井虽在振幅属性上有较大差异，但二者在调谐频谱上特征相似 （图5－97，图5－98），这对识别描述具类似问题的储层较为有效。

图5－96 车排子北部沙一段1砂组砂体底部构造图

图5－97 排601－4井旁地震道调谐体频谱分析

图5－98 排601－6井旁地震道调谐体频谱分析

3）随机反演描述有效砂体。为描述数米级的有效储层，利用了随机模拟退火反演预测方法。统计分析表明，目的层有效砂体与上下灰质砂岩和砾岩在速度上混染严重，故而有必要对声波曲线进行重构 （图5－99）。

图5－99 各岩性声波时差概率分布图

从岩性与波阻抗统计分析结果得知，本次反演目的层的砂岩速度比围岩速度有略微偏低的趋势。鉴于这样的地质认识，将标准化后的波阻抗曲线作为源曲线，将归一化处理得到的相对自然电位曲线作为系数曲线，在保证原始波阻抗曲线基本细节和总体趋势不变的前提下，利用简单的数学算法，将相对自然电位曲线对岩性的反映叠加在波阻抗曲线上，加大波阻抗曲线上低速的砂岩与相对高速的围岩差异 （图5－100）。图5－101为曲线重构前后砂泥岩阻抗的频数分布图，由于研究区砂岩埋深浅、压实弱，与上下泥岩速度差异不大，致使目的层的砂泥岩阻抗值重叠，而重构的阻抗曲线则可以较好的区分砂泥岩。

图5－100 有效砂体的特征曲线重构

图5－101 曲线重构前、后砂泥岩阻抗频数分布图

重构后的随机反演剖面在具有较高的分辨能力的同时，能够较好地表现出目的层的各层系地质特征。从反演波阻抗剖面来看，所反映的砂体空间展布符合沉积规律。随机反演阻抗参数空间变化特征清楚，与地震具有较好的对应关系，反映的地层精度高，井点处结果与测井吻合程度高。不同层系、不同岩性之间阻抗关系清楚。在有效储层厚度预测平面图上，可以看出从西南进积的辫状河三角洲水下分流河道和西北部滨浅湖的滩坝砂在有效储层表现上的差异还是比较明显的，该预测图与谱分解预测的储层厚度图有较好的一致性，从而也相互印证了地震预测的可靠性 （图5－102）。

图5－102 沙一段底部稠油层有效砂体随机反演剖面及平面图