地层切片技术在识别X区块U层段有利沉积微相中的应用

曹鉴华，李宝国

(1.中国地质大学(北京)地球资源与科学学院，北京 100083;2.中国水电基础局有限公司科研所，天津 301700)

地层切片技术在识别X区块U层段有利沉积微相中的应用

曹鉴华1，李宝国2

(1.中国地质大学(北京)地球资源与科学学院，北京 100083;2.中国水电基础局有限公司科研所，天津 301700)

由于地层切片相比时间切片、沿层切片更接近等时界面，更具有等时沉积意义，因此能更真实地反映储层沉积特征.X区块U层段为辫状河平原沉积，沉积微相类型主要包括辫状分支河道、泛滥平原等.分支河道微相往往沉积交互叠置厚层砂岩储层，形成有利的储集体.基于人工三维地震资料，利用地层切片技术对U层段沉积微相进行了识别和分析，指出了有利的沉积区域，为后续的井位部置提供依据.

地层切片;瞬时振幅;辫状河平原;分支河道

人工三维地震在20世纪90年代开始成为油气田勘探的主要技术手段，随着三维地震资料的不断普及，许多三维资料的处理和解释技术开始出现并得到了长足的发展，为油气田的发现和研究提供了坚实的基础和技术保证.切片技术也由此应运而生，最初主要为时间切片(Time Slice)、沿层切片(Horizon Slice);在1998年由 ZENG HONGLIU 等［1］提出地层切片(Strata Slice)技术.ZENG Hongliu 等［2］在21世纪初结合90°相位转换和地震分频技术等创立了地震沉积学，地层切片则是利用地震资料分析地层沉积形态的关键技术之一.从实践应用的效果来看［3－5］，地层切片确实能够较准确地解释沉积演化现象，成为一种新的储层沉积特征分析思路和方法.根据对区域露头、岩心、测试等资料的分析，确定X区块U层段为辫状河平原沉积，但对于该层段储层的纵横向沉积微相特征变化不清晰.将地层切片技术引入该区块的三维地震资料解释流程中，尝试对该层段储集体沉积微相进行分析，并对有利沉积区域做出预测.

1 地层切片技术

1.1 切片方法分类

基于三维地震资料的切片方式主要包括3种:时间切片、沿层切片、地层切片，如图1所示.

图1 3种切片示例图

图1中背景为三维地震振幅剖面，顶界面反射为一个波谷强相位界面，底界面反射为一个波峰强相位界面.图1(b)中以中部顶界面反射为准，平行该界面形成沿层切片，切片位置如白线所示.图1(c)在顶、底界面反射时间段内按等比例形成地层切片.图1(a)为时间切片，是沿某一个固定的地震双程旅行时对三维地震数据进行切片显示，不考虑任何地层和沉积因素，完全是穿时的.该种类型切片可以用于快速了解时间方向(如由深层到浅层)构造整体形态的变化趋势和振幅能量的特征.图1(b)为沿层切片，是沿着或平行于某一个极性一致的地震反射界面对三维地震数据进行切片显示.由于该反射界面为某一套地层等时沉积的顶或底界面，因此沿着该界面进行切片时，从沉积学上看该切片具有等时意义.但平行于该界面切片显示时，离界面越远，切片穿时越严重，所具有的参考价值就越低.图1(c)为地层切片，是以2个等时沉积界面为顶底，在2个界面中间按等厚比例内插形成的分界面，然后沿着这些等比例制作的分界面对三维地震数据进行切片.由于顶底2个界面都是等时沉积的，地层切片相对来说具有一定的等时意义，但在地层段非常厚如达到几百米(地震双程旅行时几百毫秒)时该等比例切片穿时现象还是很严重的.相比较而言，地层切片较时间切片、沿层切片更具有等时意义，更接近等时界面［6］.

1.2 地层切片的形成

地层切片是三维地震数据在地质沉积界面上的显示.除了振幅属性数据外，三维地震数据还可以为其他的属性体，如反射强度属性、瞬时频率属性等.具体的操作步骤如下.

1)在三维地震资料上选择目标层段顶、底界面标准地震反射层位.地震数据上反射同相轴是地下不同岩性组合的综合响应.井震联合标定可以确定目标层段顶、底地层界面在地震数据上对应的时间位置和反射特征，同时参考反射特征在地震数据横向上的连续性，追踪解释同一种极性的反射轴即可得到地震反射层位，也确定了分析层段的顶底等时界面.

2)根据顶底界面地震反射界面对目标层段创建时间域的地层框架.通常采用时间域地层等分方法来建立框架，如将目标反射层段等分为5个小层，由于目标层段顶底界面都是等时沉积界面，实际上是将2个大的沉积界面之间划分为5个厚度相同的沉积层段，每个小层段又包括自身的顶底沉积界面.最终的地层框架包括5个亚层段、2个顶底绝对等时沉积界面，4个相对等时沉积界面，如图1(c)所示.

3)沿着等分小层顶界面对三维地震属性数据进行切片显示，即沿小层的界面制作沿层切片，即可得到一系列按沉积次序排列的属性切片.

1.3 地层切片应用

地震属性如振幅、频率和相位等是地下地层岩性及其沉积特征的综合响应［7］，通过分析该属性在时间方向上(包括地质时间)和空间方向上的变化，可以对研究区域地层层序、沉积相、储层等进行研究.在地质时间上一般采用地层切片技术，在实际应用中还需考虑:①保证分析层段顶底界面的等时性，这样形成的地层切片等时意义更有效;②分析层段顶底时窗长度不宜太长，减小地层切片的穿时可能性;③选择有效的地震属性数据进行切片显示，达到地震属性地质化，使得地层属性切片具有地质意义.

2 地层切片技术在X区块中的应用

2.1 X区块基本地质概况

X区块整体构造形态为一东倾的单斜，断裂基本不发育.古构造背景上区块东临盆地，西南方向为一古台地，紧邻X区块的西侧已发现了含油气圈闭，物源为西南方向的古高区域.东侧的深盆地为典型的生烃盆地，地化分析等认为沉积的烃源岩已经进入了成熟生烃阶段，X区块正好为油气运移的指向，其勘探潜力很大.

综合岩心、露头、测试等资料，认为在U层段沉积时期为辫状河平原沉积，地层相对平缓，主要的沉积微相为辫状分支河道、泛滥平原.分支河道沉积较厚砂岩，储渗性能较好，是良好的油气储集体，而泛滥平原则以泥岩、粉砂质泥岩为主.

2.2 地层切片应用及分析

通过综合标定，在X区块三维地震数据上拾取了U层段顶底界面对应的反射标准层.工区断裂基本不发育，标准层位反射能量强且连续，相位基本保持一致.将U层段时间厚度按等分比例划分为5等分，在U层段反射时间段内共产生了6个界面:U层段顶底2个等时沉积界面以及等分后形成的4个相对等时沉积界面.

瞬时振幅属性表征某个特定时间时反射振幅响应的变化，与地层岩性的构成和储层的物性变化有关，可用于对沉积微相分布做出预测［8］.利用这些界面对三维地震瞬时振幅属性数据进行切片显示，获取6张瞬时振幅地层切片，如图2所示.

图2 U层段地层切片框架

将地层切片按沉积次序由老到新排列，观察切片上瞬时振幅属性的横向变化，如图3所示.图3中色板黄红色指示瞬时振幅能量强，蓝色指示瞬时振幅能量弱.能量的强弱与当时沉积的储盖组合有关，能量强区域指示辫状分支河道“砂包泥”组合沉积，能量弱则表明岩性相对较细、声阻抗特性基本一致，如泛滥平原微相泥岩为主的组合.据此对属性切片进行沉积微相解释，划分出辫状分支河道与泛滥平原微相区域.图3(a)为沿U层段底界面的瞬时振幅切片，工在由南部和东北部各有物源方向，形成由南侧往西部、东北部往中部的分支河道沉积，到工区中部渐变为泛滥平原沉积.图3(b)为沿第1小层顶界面的瞬时振幅切片，此时工区东部和西部湖平面上升，均发生水侵现象，以泛滥平原沉积为主，工区中部发生水退，沉积来源于南部的分支河道砂岩储层;到第2小层顶界面时，如图3(c)所示，工区河道中心部位往西迁移，东部水进一步往西进，在工区西部沉积河道砂岩，东部则为泛滥平原微相;到第3小层顶界面时(图3(d))东部发生水退，辫状分支河道沉积在整个工区占优势，西侧局部有泛滥平原沉积;到第4小层顶界面(图3(e))时西北侧开始有水进现象，泛滥平原沉积区域较第3小层扩大，而工区中部及东部以辫状分支河道沉积为主，局部如东北侧、东南侧有泛滥平原;到U层顶界面(图3(f))整体趋势与第4小层一致，但西侧泛滥平原面积扩大，中部东侧、南部东侧局部泛滥平原也较第4小层扩大，辫状河道则由西南侧流向中部、东北部，局部有往东南的分支.

图3 U层段地层切片及沉积微相分析

由于辫状河道沉积“砂包泥”配置的岩性组合中，砂岩作为储集体，而泥岩则为封挡层，从储盖条件来讲是非常有利的，因此分支河道区域是储层的优势区.而U层段整体构造趋势为一个东倾的单斜形态，工区中部在靠近U层顶界面时沉积了较厚的辫状河道砂岩，可形成上倾尖灭的地层岩性圈闭.

3 结语

1)地层切片技术能够形成具有相对等时沉积意义的切片，在沿地质时间面对三维属性数据进行切片显示后，可以用于分析目的层段地质时间方向和空间方向沉积形态特征，成为地震信息地质解释的纽带之一.

2)X区块U层段为辫状河平原沉积，瞬时振幅地层切片上清楚地显示了相对湖平面变化引起的沉积微相空间分布区域变化，若结合储层和含油气的进一步分析，认为可形成有利的上倾尖灭的地层岩性圈闭.

3)地层切片技术已经相对较成熟，在实际应用中需要结合区块的区域地质背景分析，考虑选择对目标敏感的地震属性进行地质解释.

［1］Zeng Hong-liu，Henry Stephen C，Riola John P.Stratal slicing，Part II:real 3-D seismic data［J］.Geophysics，1998，63(2):502－513.

［2］Zeng Hong-liu，Ambrose William A.委内瑞拉马拉开波湖Miceno Nerte油田的地震沉积学和区域性沉积体系［J］.国外油气地质信息，2002，2(2):36 －43.

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［4］董春梅，张宪国，林承焰.地震沉积学的概念、方法和技术［J］.沉积学报，2006，24(5):698 －703.

［5］胡玉双，孙丽梅，杨志会，等.地层切片技术在深水湖底扇识别中的应用——以松辽盆地北部英台大安地区青山口组一段为例［J］.科学技术与工程，2010，10(21):5230 －5232，5248.

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［7］张延玲，杨长春，贾曙光.地震属性技术的研究和应用［J］.地球物理学进展，2005，20(4):1129 －1133.

［8］凌云研究组.基本地震属性在沉积环境解释中的应用［J］.石油地球物理勘探，2003，38(6):642 －653.

Application of Strata Slicing Technique to Recognization of the Favorable Sedimentary Micro-facies for U Formation in X Area

CAO Jian-hua1，LI Bao-guo2
(1.School of the Earth Sciences and Resources of China University of Geosciences，Beijing 100083，China;2.Sinohydro Foundation Engineering Co.，Ltd.，Tianjin 301700，China)

Comparing with the time slice and horizon slice，the strata slice is more practical and meaningful in sedimentary way since it is much closer to the interfaces at the same period，so that it has been used popularly in interpreting the geological meaning for target formation.In X area，braided plain is the dominant facies for U formation and the sub-facies including braided channel and flood plain.The channel is the source of reservoir，and the sand body is always thick and cross-bedded.On the basis of the three-dimension seismic attribute data，distribution of the sedimentary facies has been studied using the strata slicing technique，and the favorable area has been pointed out，which can be the basic technical support for the later research and well plans.

strata slice;instantaneous amplitude;braided plain;branch channel

1002－5634(2011)05－0014－04

2011－07－16

曹鉴华(1979—)，男，湖北恩施人，博士研究生，主要从事地震地质综合方面的研究.

(责任编辑:孙 垦)