地震属性在沉积相研究中的应用<br/>——以莱阳凹陷白垩系莱阳组水南段为例

地震属性在沉积相研究中的应用
——以莱阳凹陷白垩系莱阳组水南段为例

2012-09-15卢春红纪友亮潘春孚

特种油气藏 2012年5期

关键词：莱阳沉积相层序

卢春红，纪友亮，潘春孚

(1.中国石油大学，北京 102249;2.中油长庆油田分公司，宁夏银川 750006; 3.中油勘探开发研究院，河北廊坊 065007)

地震属性在沉积相研究中的应用
——以莱阳凹陷白垩系莱阳组水南段为例

卢春红1，2，纪友亮1，潘春孚3

(1.中国石油大学，北京 102249;2.中油长庆油田分公司，宁夏银川 750006; 3.中油勘探开发研究院，河北廊坊 065007)

莱阳凹陷发现了大量的油气显示和油砂，说明该盆地有油气生成和油气的聚集，但钻孔未取得突破。为改变此现状，充分应用盆地内钻井取心资料，编制了岩心单井相分析柱状图。结合水南段沉积期特点，将莱阳盆地白垩系莱阳组水南段的沉积相划分为冲积扇、辫状河、扇三角洲、滨浅湖、深湖半深湖、近岸水下扇6种沉积相类型。在层序地层学理论指导下，将地质研究与地球物理手段相结合，对莱阳组地震资料进行综合解释、对地震相进行分析及对地震属性进行提取，再综合考虑原型盆地类型和区域构造背景，得出水南段的沉积相分布特征，对取得勘探突破具有重要意义。

地震属性;地震相;沉积相;莱阳组;白垩系;莱阳凹陷

1 地质概况

莱阳凹陷位于山东省东部，是胶莱盆地北部的1个次级负向构造单元，南侧以五龙村断层为界，与大野头凸起相邻;东侧以桃村—东陡山断层为界，与牟平—即墨断裂带相邻;西界是莱西断层，北部是胶北隆起。莱阳凹陷基底埋藏南深北浅，地层倾向南，凹陷东部倾向南西。盆地内部断层发育，正断层和逆断层都存在。其中，莱阳组发育褶皱构造，反映出莱阳凹陷经历了多期的构造活动，是白垩纪残留盆地的一部分。同时，胶莱盆地发现了大量的油气显示和油砂，说明该盆地有油气生成和油气的聚集，但钻孔没有取得突破，运用现有资料预测有利的储层，是勘探取得突破的关键［1］。

2 地层特征

根据岩石组合类型、构造变形特征和变质程度，可将盆地内地层划分为基底和盖层2大层系，基底层系自下而上由太古界胶东群、下元古界荆山群、粉子山群及上元古界蓬莱群组成。盖层岩系发育下白垩统莱阳组、青山组，上白垩统王氏组。其中，莱阳组分为6段，从下至上分别是逍仙庄段、止凤庄段、马耳山段、水南段、龙旺庄段、曲格庄段等岩石地层单元［2］。研究目的层段为水南段，经过野外露头及岩心资料分析认为，水南段为典型的深湖、半深湖相沉积，该段地层为湖泊鼎盛时期沉积的产物，在莱阳凹陷内分布广泛，广泛形成超覆。沉积物色调暗，粒度细，岩性以深灰色、灰黑色页岩、粉砂质泥岩为主，夹有浅灰色、灰黄色微晶灰岩及灰黄色、灰绿色细砂岩、粉砂岩。页岩及薄层粉砂岩中常含丰富的动植物化石，如昆虫、鱼类、叶肢介、松柏类等。

目前，莱阳凹陷的钻井、钻孔有莱浅2、莱孔2、莱浅1、莱参1，所达到的最大深度为550 m(莱参1井)，揭示了龙旺庄段、水南段及止凤庄段、马耳山段的地层，其中莱浅2、莱参1井揭示的莱阳组地层较完整，盆地鼎盛时期沉积的深湖—半深湖相的水南段厚度在350～430 m之间。

3 层序边界的识别

莱阳凹陷白垩系莱阳组地层被分为2个三级层序，逍仙庄段独自构成1个三级层序SQ1;止凤庄段—马耳山段—水南段—龙旺庄段—曲各庄段构成另1个三级层序SQ2，水南段位于SQ2的湖侵域，水体最深，范围最广，为深湖半深湖相沉积(图1)。从莱阳凹陷地震剖面812.6上可以看出，地层整体南厚北薄，且向北超覆［1］。根据层序地层学的研究方法，寒武纪基底与逍仙庄段呈明显的角度不整合接触关系，为SQ1层序的底界;向上有1个很明显的强轴，为莱阳组碎屑岩与青山组火山岩的强的反射界面，是SQ2层序的顶界，这两个界面之间的地层为莱阳组地层。对于SQ1和SQ2的界限，由于没有井的标定，识别上存在很大的难度。但在SQ2内部可以识别出很明显的上超面，为SQ2的底界，即是SQ1和SQ2的分界面，同样在野外地质露头上找到了SQ1和SQ2的分界。由于地震剖面质量的限制，在SQ2内部可以隐见退积的反射特征，退积反射的上部有一个强轴，可以认为是最大湖泛面(图2)，在最大湖泛面之上可隐见进积的反射特征［3－4］。

图1 莱阳凹陷莱阳组垂向层序划分

图2 莱阳凹陷812.6测线莱阳组地震反射特征及层序格架划分

4 地震属性的分类及其应用

地震属性分为地震波形的几何特征属性、地震波的动力学属性和表征介质特征的地震波反演属性3大类(表1)。

表1 地震属性分类

在本文的研究中主要应用了振幅属性，振幅信息与地层的反射系数相关，均方根振幅用于显示孤立或极值振幅异常，用来追踪岩性变化。由于均方根振幅是将振幅平方的平均值开方，振幅值在平均前平方，因此，其对特别大的振幅非常敏感［5－8］。均方根振幅可识别出亮点和暗点，扇体及河道砂的横向变化引起的均方根振幅变化特征较明显，同时，储层含气也容易引起均方根振幅异常，能量半衰时表示地层的横向变化、不整合或岩性异常所造成的振幅异常［9－11］。

5 地震属性的提取

利用Geoframe软件对研究区目的层进行地震解释并提取各个段的地震属性(以水南段为例)。对水南段提取了均方根振幅、能量半衰时、瞬时频率、瞬时相位和弧长等属性，并对异常的属性数据进行筛选剔除，导入双狐软件中平面成图，经过多次的插值细化，直至得到准确的结果［9－12］。在该区的应用过程中，除均方根振幅和能量半衰时外，其他属性对沉积相的表征意义不明显，在水南段由于均方根振幅属性与井的对应性较好，以采用均方根振幅为主、能量半衰时为辅的方法，共同指导水南段沉积相的划分(图3、4)。

图3 莱阳凹陷莱阳组水南段均方根振幅属性平面分布(SQ2的湖侵域)

图4 莱阳凹陷莱阳组水南段能量半衰时属性平面分布(SQ2的湖侵域)

图5 莱阳凹陷莱阳组水南段沉积相平面图(SQ2的湖侵域)

6 地震属性向沉积相的转变

莱参1井水南段的优势相为深湖—半深湖，其均方根振幅值为0.2～1.0;莱浅3井的优势相为扇三角洲前缘，其均方根振幅值为1.2～1.9。通过水南段均方根振幅属性的插值细化及与井的相互对照分析，表明莱浅3井位置黄色—深黄色的区域与砂体较多的前缘相对应，而莱参1井浅绿—绿色的区域代表深湖—半深湖相，再结合莱阳凹陷的区域构造及地质情况，得到了莱阳凹陷莱阳组水南段的沉积相展布格局［13］。

水南段在莱阳地区为典型的深湖—半深湖相沉积，以暗色页岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩为主。水南段沉积期是莱阳凹陷发育的鼎盛时期，该时期气候温暖湿润，南部的陡坡带由于大野头凸起的物源供应，加之沉积坡度比较陡，近岸水下扇沉积较发育。同时，盆地北部的坡度较缓，湖侵期的水体范围最大，水体最深，使得北部胶北隆起提供的物源经短距离的搬运后入湖，形成扇三角洲沉积(图5)。