综合利用测井与地震属性判断曲流河沉积微相

2013-04-19刘海军鞠治学

地下水 2013年2期

刘海军，鞠治学，杨刚，路平

(西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069)

沉积相研究是地质勘探、开发中的一项最基础最重要的工作之一。精确地划分沉积相特别是沉积微相，是储层预测和评价的基础，也可为精细油藏描述和数值模拟等提供沉积背景等方面的基础地质资料。测井资料可提供岩性、沉积旋回、粒度、磨圆度，以及沉积时期的氧化性与还原性等大量信息，综合利用测井资料进行单井沉积微相［1，2，3］的划分，有助于储层的准确预测。

随着近年来三维地震勘探技术的提高，地震描述手段越来越多，应用范围也越来越广，用三维地震勘探技术对曲流河进行精细的油藏描述也就成为可能。其中利用地震均方根属性［4，5］判断储层，就是近年来发展起来的一种几号的方法。均方根振幅 (RMS Amplitude(root－mean－square))，用该方法可确定孤立的或极值振幅异常，用来追踪河道砂、含气砂体等的岩性变化。通过均方根属性可以整体上刻画出各沉积微相的相的展布特征。本文以白家海凸起东道海子区块为例，利用测井与地震相结合，为沉积相判断提供了一种方法。

1 曲流河特征及沉积微相的测井识别

1.1 曲流河相特征

东道海子曲流河的弯曲度通常大于1.5，河道砂体呈席状，点砂坝作为河道砂体的主要沉积微相，有侧积交错层理的特征，同时牛轭湖形成的弧形泥质充填沉积也是它的主要标志性特征。曲流河沉积的理想垂向层序由下至上，粒度由粗变细，层理规模由大变小，层理类型由大型槽状交错层理变为小型交错层理、上攀层理、水平层理，底部具冲刷面，构成了一个典型的间断性正韵律或正旋回。韵律的下段为河床亚相的底部滞留沉积和边滩沉积组成，是由于河道迁移而引起的沉积物侧向加积的结果，构成了河流沉积剖面下部层序，称为底层沉积。韵律的上段由堤岸亚相和河漫亚相组成，属泛滥平原沉积，主要是大量细粒悬浮物质在洪泛期垂向加积的结果，构成了河流沉积剖面的上部层序，又称为顶层沉积。底层沉积和顶层沉积的垂向叠置，构成了河流沉积的“二元结构”(图1)。二元结构是河流相沉积的重要特征。在曲流河沉积中，二元结构较为明显，顶层沉积和底层沉积厚度近于相等或前者大于后者。

1.2 沉积微相的测井识别

1.2.1 河道滞留识别

从上游搬运来的以及就地侵蚀的物质，细粒的被带走，粗粒物质被留下堆积成不连续的透镜体，称河床滞流沉积。其成分复杂，既有陆源砾石，也有河床下伏早期沉积未固结而再沉积的同生泥砾，砂、粉砂极少。砾岩难以形成厚层，呈透镜状断续分布于河床最底部，向上渐变为边滩或心滩沉积。自然电位和伽马曲线常为光滑的箱形曲线(图2)，曲线顶、底部常为突变，但顶部有时可能为渐变，电阻率曲线的异常则可能很小，泥质含量较低。

图1 二元结构

图2 箱形曲线

1.2.2 边滩识别

边滩又称点沙坝或“内弯坝”，为曲流河区别于其它类型河流的重要特征。是河床侧向侵蚀、沉积物侧向加积的结果。沉积物以砂为主，混有砾、粉砂和粘土，成熟度低，不稳定组分多，长石含量高。其层理类型主要为水流成因的大、中槽状或板状交错层理，间或出现平行层理。垂向上，自下向上，具有层理规模变小，粒度由粗变细的正韵律。自然电位曲线上常为钟形或齿化钟形(图3)，也有时会出现钟形或齿化钟形的叠加。

图3 钟形曲线

1.2.3 堤岸识别

洪水期河水漫过河岸时携带的细、粉砂级物质沿河床两岸堆积，形成平行河床的砂堤，称天然堤。天然堤两侧不对称，向河床一侧坡度较陡。每次随洪水上涨，天然堤不断加高，最大高度代表最高水位。弯曲河流的凹岸天然堤一般发育较好，凸岸天然堤逐渐变为边滩的上部，尤其在较小河流中，天然堤和边滩上部交互出现，很难分开。岩性主要为薄的砂泥岩薄互层，自然电位和自然伽马曲线为中－低幅度的指形或锯齿状(图4)。

图4 锯齿状曲线

1.2.4 河漫滩识别

河漫滩是河床外侧河谷底部较平坦的部分。平水期无水，洪水期水漫溢出河床，淹没平坦的谷底，形成河漫滩沉积。河漫滩的发育与河谷的发育阶段有关。河漫滩沉积以粉砂岩为主，亦有粘土岩的沉积。平面上距河床越远粒度越细，垂向上有向上变细的趋势。测井曲线形态常为平直型(夹有齿化小尖峰如图5)。

2 曲流河相的地震属性识别

地震属性是从地震数据中提取出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计学特征的特殊测量值。地震属性分析的目的就是从地震资料中提取隐藏的地震信息，并把这些信息转换成与岩性、物性相关的、可以作为地质解释的信息。通过地震属性优化分析，找出能够反映储层参数本质特征的地震属性参数，结合钻、测资料可以对储层进行预测。本文以均方根属性为例来说明地震属性在曲流河沉积相判断中的作用。

均方根振幅(RMS Amplitude(root－mean－square)):在分析时窗内选择极大振幅，在其两侧追踪过零点的时间t1和t2，计算t1和t2间隔内地震记录样点的均方根。称为均方根振幅。式中 t为采样率，t1，t2为时窗顶底时间值，A为瞬时振幅。用该方法可确定孤立的或极值振幅异常，用来追踪三角洲河道砂、含气砂体等的岩性变化。

均方根地震属性分析的一般流程是:首先精确连接钻井资料和地震资料即层位标定;其次是层位精确解释、时窗确定和地震属性提取。结合钻、测井资料对东道海子各层做均方根属性分析，结果显示地震属性河道表现为强振幅，泛滥平原显示为弱振幅，从振幅属性的形态也能清楚地看出是曲流河的沉积特征，为沉积相划分提供有力的证据(图6)。