临南洼陷沙三段浊积砂体地震特征与精细描述

林中凯 （中国石化股份胜利油田分公司西部新区研究中心，山东 东营257022）

姜 蕾 （中国石化股份胜利油田分公司物探研究院，山东 东营257022）

临南洼陷沙三段浊积砂体地震特征与精细描述

林中凯 （中国石化股份胜利油田分公司西部新区研究中心，山东 东营257022）

姜 蕾 （中国石化股份胜利油田分公司物探研究院，山东 东营257022）

临南洼陷是一个多期多物源充填的洼陷，环绕洼陷沙三段发育多个三角洲沉积体系，勘探潜力较大。近年来，临南洼陷沙三段隐蔽性油藏勘探不断取得新进展，但是随着勘探程度的不断提高，勘探难度越来越大，常规浊积砂体识别描述方法已经很难满足生产需要。针对勘探中存在的难点，通过灰质泥岩剔除技术、浊积砂体地震反射特征研究以及频谱分解技术的应用，对临南洼陷浊积砂体进行了精细识别和描述，取得了较好的效果，指导了该区的勘探部署。

地震反射特征；浊积砂体；临南洼陷；灰质泥岩；分频体

1 工区概况

临南洼陷是由控洼的帚状断裂——临邑断层、夏口断层共同控制形成的大型负向构造带，长轴为北东方向，呈南北不对称形态，勘探面积约1500km2。临南洼陷是一个多期多物源充填的洼陷，环绕洼陷的沙三段地层发育多个三角洲沉积体系，北部有盘河、临邑－基山、商河三角洲，南部有双丰、江家店、瓦屋三角洲 （图1）。沙三段各亚段沉积时期，三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相在平面上主要分布在洼陷边缘的复杂断裂带和斜坡带，呈扇状、朵叶群带状展布；前三角洲亚相的浊积砂、浊积扇广泛发育在夏口坡折带、营子街－玉皇庙断裂坡折带［1］。目前，临南洼陷沙三段已发现营子街含油区块、江家店油田、基山砂体岩性油藏和X223井含油区块，说明临南洼陷隐蔽性油气藏具有较大的勘探潜力。但是由于勘探程度的不断提高，勘探难度越来越大，主要是由于洼陷带储层埋藏较深，地震资料品质较差，浊积砂体的识别难度较大等原因造成的。因此，有必要对浊积砂体描述方法及成藏规律进行系统的研究，总结出一套适合临南洼陷浊积砂体识别、描述的方法，用以指导该区下一步的勘探。

2 浊积砂体识别与描述

2.1 灰质泥岩剔除技术

临南洼陷沙三上亚段普遍发育灰质泥岩，其地震反射特征表现为中－强连续反射，并且尖灭点清晰，与浊积砂体具有类似的反射特征。以钻探浊积砂体为目标的X351井，实钻地层为灰质泥岩，因而钻探失利。如何剔除灰质泥岩，有效识别浊积砂体，是临南洼陷浊积砂体描述的技术难点。

根据不同钻井统计，发现不同区带灰质泥岩厚度变化较大，从而地震反射特征存在差异。主要可分为以下几种类型：①临南洼陷广泛发育灰质泥岩，但大部分零星发育，厚度薄，没有地震响应，如J207井；②灰质泥岩厚度大，但夹薄泥岩或薄砂岩，地震响应弱或没有地震响应，如X960井；③灰质泥岩厚度大，且集中发育，但受火成岩干扰，地震反射特征较弱，或空白反射，如X460井；④灰质泥岩厚度大，且集中发育，地震剖面上表现为连续强反射，如X351井。其中①～③类灰质泥岩，在地震剖面上均表现为弱的地震响应，对砂岩的识别不造成影响；而第④类为灰质泥岩集中发育段，地震反射特征与砂岩类似，干扰了浊积砂体的识别。该次研究主要针对第④类灰质泥岩进行研究。

预测灰质泥岩的平面分布区带是正确描述浊积砂体展布范围的基础，该次研究应用分频数据体对灰质泥岩发育区进行精细预测。根据钻井统计得到初步结论：灰质泥岩主要处于湖盆坡折带、三角洲前缘沉积环境。通过井旁地震道提取，确定灰质泥岩发育段地震资料的主频在15Hz左右。提取15Hz的分频数据体，利用该数据体在确定的时窗段内采用振幅类属性对灰质泥岩展布范围进行预测。从预测的结果看，灰白色背景下夹杂黑色的范围是能量较强的区域，即是灰质泥岩的集中发育区 （图2）。由于火成岩与灰质泥岩发育段地震资料主频相当，因此预测结果也包含火成岩分布区。根据预测结果，结合沙三上亚段浊积砂体预测图，剔除灰质泥岩发育地区后即是浊积砂体发育的有利地区。

图1 临南洼陷带构造纲要图

图2 临南洼陷沙三上亚段灰质泥岩、火成岩分布图

2.2 浊积砂体地震反射特征

由于不同厚度的浊积砂体在地震剖面上具有不同的反射特征，因此对临南洼陷钻遇浊积砂体的井进行统计，分析其动力学特征及地震反射特征，为浊积砂体精细描述奠定基础。通过分析浊积砂体的动力学特征，浊积砂体发育段有效储层的振幅值为2000～4500，沙三上亚段浊积砂体发育段地震资料主频为18～24Hz，地震反射特征呈蚯蚓状或透镜状的中等振幅、中连续反射。浊积砂体及上下围岩厚度不同，其地震反射特征又存在差异，主要分为以下几种类型：①4m≤单砂体或者砂组厚度＜10m，上下围岩厚度＞3λ／2（λ为波长），即围岩厚度＞6倍砂层厚度，砂体可以识别，电性曲线表现为指状；②10m≤单砂体或者砂组厚度≤20m，上下围岩厚度＞λ／2，即围岩厚度＞2倍砂层厚度，砂组可识别，纯砂岩电性曲线表现为指状，砂岩夹薄层泥岩时电性曲线表现为锯齿状，地震反射轴为单轴，表现为连续中强反射或透镜状反射；③单砂体或者砂组厚度＞20m，上下围岩厚度＞λ／4，即围岩厚度＞砂层厚度，砂组可识别，一般为砂岩夹薄层泥岩，电性曲线表现为锯齿状，地震反射轴为单轴或双轴，表现为连续中强反射。

2.3 频谱分解技术识别浊积砂体

描述浊积砂体的原则是寻找厚度大，物性好的砂体，根据 “断坡控砂”原理，断裂坡折带处发育的浊积砂体及浊流水道砂体物性较好［5］。因此，在营子街断裂坡折带和玉皇庙断裂坡折带进行有利浊积砂体描述。临南洼陷目的层埋藏深度为3500～3900m，地震资料有效频宽15～60Hz，地震反射特征表现为豆荚状中－强反射。由于该区储层埋藏较深，资料品质较差，常规地震剖面以及反演剖面上砂体的反射并不清晰。在该次研究中，采用频谱分解技术识别砂体，确定砂体的边界。

分频处理后的每个单一频率对应的振幅都是调谐振幅。根据调谐振幅对应的初始频率及λ／4准则，可得到目标体 （或地层）的调谐厚度：

式中，Δh为调谐厚度，m；λ为波长，m；t为双程旅行时，s；t′为单程旅行时，s；v为目标体（或地层）速度，m／s。

由于通常的调谐厚度是用主波长（对应地震数据主频）来衡量的，因此，高频端分辨薄储层的厚度能突破λ／4的限制。

统计工区内多口井浊积砂体的厚度，确定可识别的砂组的平均厚度为23m，砂岩平均速度为4200m／s，泥岩的平均速度为3800m／s，通过式 （1）计算初步得出浊积砂体的最佳主频值为根据地质分析，以砂泥岩平均速度设计了理想正演模型：浊积砂体纵向上相互叠置，横向上不连通。在正演模型建立的基础上，分别提取25、35、45Hz分频数据体，通过分析对比发现，频率为25Hz时，地震分辨率较低；35Hz时，地震分辨率有所提高；45Hz时，地震分辨率最高，并能反映砂体层层叠置的状态。因此，45Hz的分频数据能较好地区分单砂体，能够准确地识别砂体的边界［6］（图3）。应用45Hz分频数据体，结合地震资料，在临南洼陷沿着古冲沟和深洼区描述砂体48个，展开面积104km2。

2.4 浊积砂体发育区带预测

临南洼陷多物源三角洲发育，由于沉积相带划分不准确，砂体描述不准，导致X351井、X99井等井勘探失利。因此，砂体发育区带预测是砂体描述的基础。

沙三段沉积时期，来自南部物源的双丰、江家店、瓦屋三角洲向临南洼陷推进，在夏口坡折带－临南洼陷带发育了不同相带的多种砂体。运用层序地层学理论对沙三段各期沉积体系发育和分布规律进行了研究，根据古地貌分析资料结合钻井资料划分了沙三段各亚段的沉积相，确定了浊积砂体的发育空间：①沙三下亚段沉积时期，各三角洲的前缘相接近洼陷中心，洼陷中心是浊积砂体发育的有利场所；②沙三中亚段沉积时期，湖盆扩张，三角洲向岸退缩，前缘相分布于控盆断层两盘，断裂坡折带是浊积砂体发育的有利地区；③沙三上亚段沉积时期，湖盆大幅萎缩，前缘相已深入湖盆中心，洼陷中心仍是浊积砂体发育的有利地区［2］。从临南洼陷沙三上亚段浊积砂体预测图 （图4）上看，基本反映了三角洲的轮廓展布，在夏口坡折带西端X70井～J3井半环状条带以南，以灰白色为主较为杂乱的区域，反映了双丰三角洲平原亚相带河道多期叠置、频频摆动迁移的特点；在J3井以北、江家店～瓦屋三角洲以北的异常呈裙带状、朵状和片状，反映前缘砂体、浊积砂体的发育特征。

图3 分频属性体效果对比图

图4 临南洼陷沙三上亚段浊积砂体预测图

3 结 论

1）灰质泥岩和砂岩的特征非常相似，对浊积砂体的识别与描述造成了极大的干扰。该次研究中，对临南洼陷灰质泥岩进行了初步的认识和剔除。

2）利用频谱分解技术对浊积砂体进行了精细描述，较好地区分了单砂体，能够准确地识别砂体的边界。

3）研究认为，灰质泥岩主要处于湖盆坡折带、三角洲前缘沉积环境；浊积砂体主要发育于深洼区。

［1］刘建国.惠民凹陷临南斜坡带成藏条件分析 ［J］.石油天然气学报，2009，31（4）：19～23.

［2］孙淑艳，谢刚，姜蕾，等.多属性综合判识三角洲亚相方法 ［J］.石油地球物理勘探，2009，44（1）：81～86.

［3］姜蕾，林中凯.EPOS3.0属性分析技术在夏口断裂带储层研究中的应用 ［J］.海洋地质动态，2010，26（6）：50～54.

［4］叶泰然，苏锦义，刘兴艳，等.分频解释技术在川西砂岩储层预测中的应用 ［J］.石油物探，2008，47（1）：72～76.

［5］王寿庆.扇三角洲模式 ［M］.北京：石油工业出版社，1993.87～96.

［6］王良忱，张金亮.沉积环境和沉积相 ［M］.北京：石油工业出版社，1996.

Seismic Characteristics and Fine Description of Turbidite Sandbody in the Third Member of Shahejie Formation in Linnan Sag

LIN Zhong-kai，JIANG Lei（First Author’s Address：Western New Region Research Centre of Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying257022，Shandong，China）

Linnan Sag was a multi-phase and multi-source sag，around the depression there developed several delta sedimentary systems with considerable exploration potential.In recent years，progress has been made in elusive reservoir exploration in the third member of Shahejie Formation in Linna Sag.However，the challenge of exploration was raised with the progress of exploration and the regular method of turbidite sand body identification and description could not meet the production needs.The fine identification and description of turbidite sand body were illustrated in Linnan Sag by using the rejection technology of calcareous mudstone，researching on the seismic reflection characteristics of sand body，and applying the frequency spectrum division technology，in view of the challenge of exploration.The application of fine identification and description of turbidite sand body in Linnan Sag result in good effect.Meanwhile，it can provide guidance for the further exploration deployment in the area.

seismic reflection characteristics；turbidite sandbody；Linnan Sag；calcareous mudstone；frequency division data

P631.44

A

1000-9752 （2012）04-0073-05

2012-01-08

中国石化重点科技攻关项目 （P07029）。

林中凯 （1980-），男，2002年大学毕业，硕士，工程师，现主要从事石油地质、物探方面的研究工作。

［编辑］ 龙 舟