基于地震属性的砂砾岩沉积相研究

2012-11-10中石化胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015

长江大学学报(自科版) 2012年10期

李敏 (中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257015)

基于地震属性的砂砾岩沉积相研究

李敏 (中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257015)

地震属性是沉积相分析的有效手段。论述了瞬时相位、瞬时频率、波阻抗3种属性在沉积研究中的适用性条件，并利用瞬时相位和波阻抗识别了砂砾岩扇体的扇中与扇端，利用瞬时频率识别了扇根与扇中。研究表明，采用上述方法识别的沉积相特征明显、准确性好且效率高。

瞬时相位；瞬时频率；波阻抗；沉积相；砂砾岩

地震属性隐含了地层岩性、储层物性、流体成分和断裂等有关信息，沉积体可以利用地震属性快速高效地加以识别。地震属性已经在三角洲、河流、生物礁等沉积体系的识别中得到了广泛应用[1-2]。狭义的地震属性是从地震记录中通过一定的数学运算(聚类分析、神经网络、概率统计等)提取的与地质问题有一定关联的属性，而广义的地震属性既可根据地震记录提取，也可通过地震数据与非地震数据的结合运算来提取，如测井约束反演得到的波阻抗[3]。

民丰洼陷位于东营四陷北部陡坡带东部，是砂砾岩扇体发育区，在沙四上亚段，主要发育冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇和深水浊积扇等沉积体系。由于砂砾岩体是多期扇体的叠置复合体，传统的方法难以准确描述各期次砂砾岩的边界及内幕。在已经划分好沉积期次的基础上，笔者将探讨瞬时相位、瞬时频率和波阻抗3种属性在砂砾岩沉积相分析中的应用。

1 瞬时相位和波阻抗

图1 地震剖面

瞬时相位与地震波主频相关而与反射强度无关，原始地震剖面上砂砾岩体内地震反射能量很弱，内幕反射结构及地层接触关系难以识别(见图1(a))，但是在瞬时相位剖面上，砂砾岩体内地层接触关系(如削截和上超)就比较明显(见图1(b))，可见瞬时相位能够用于识别地质体较弱的内幕反射结构及地层接触关系。当地震波穿越不同岩性地层时会引起地震波的相位变化，在对地层不连续性或岩性尖灭的研究中，瞬时相位应用效果比较显著[4]。民丰地区沙四上亚段近岸水下扇的3个亚相岩性有明显不同：扇根为块状砾岩，见棱角状大砾石；扇中主要为砾状砂岩和含砾砂岩；扇端以泥岩为主，夹薄层的砂岩层。在瞬时相位平面上，砂砾岩体总体上表现为高属性值，而扇体的扇根与扇中的瞬时相位又高于扇端的瞬时相位(见图2(a))。因此，瞬时相位在判别近岸水下扇，深水浊积扇的边界及近岸水下扇扇中和扇端的分界时比较敏感。由沙四上亚段砂泥岩速度统计发现，砂砾岩体的地震波速度明显高于泥岩，故应表现为高的波阻抗值。在波阻抗平面图上，砂砾岩体总体上处于高波阻抗区域，而扇根与扇中的波阻抗又高于扇端，扇体的边界、扇中和扇端的分界识别结果与瞬时相位平面上的分界识别结果基本一致(见图2(b))。在这2种属性平面上，辫状水道微相与水道间微相由于岩性构成的差异，在属性值上也存在明显不同。在判别砂砾岩沉积扇体与其边界时，波阻抗和瞬时相位的分辨能力基本相当，但波阻抗对扇体的岩性分布反映更清晰。将瞬时相位属性与波阻抗属性相结合进行分析，能更有效地描述研究区砂体的分布和沉积体系的特点。

2 瞬时频率

瞬时频率表示以时间为函数的瞬时相位的变化率。该属性提供了一种追踪主频的方法，其与提取信息部位的地层固有频率有关，而地层固有频率又与沉积物颗粒粗细有关。从共振角度分析，沉积颗粒较粗时共振频率较低，沉积颗粒较细时共振频率较高[5]。砂砾岩扇体的扇根的沉积颗粒(块状砾岩)要比扇中的沉积颗粒大得多，所以在瞬时频率剖面上，沿着凸起剥蚀面有一个清晰的条带状的低值区域，可以被认作扇根。由扇根的剖面解释成果在平面上的投影，结合相应的测井、岩心描述资料，很容易确定平面上扇根与扇中的分界线(见图3)。