三维可视化与多属性优选技术在岩性预测中的应用——以中拐鼻状凸起南斜坡西山窑组顶部岩性体为例<br/>

三维可视化与多属性优选技术在岩性预测中的应用——以中拐鼻状凸起南斜坡西山窑组顶部岩性体为例

2013-09-21周亚东孟兆鹏刘荷冲

重庆科技学院学报（自然科学版） 2013年6期

周亚东张珊孟兆鹏刘荷冲

(1.西南石油大学资源与环境学院，成都 610500;2.中国石油吐哈油田公司，新疆哈密 839009;3.东方地球物理公司吐哈物探处物探方法研究所，新疆哈密 839009;4.新疆油田公司风城作业区，新疆克拉玛依 834000)

1 地质背景

中拐凸起是形成于石炭纪末期的古凸起，向南东倾伏、向北西抬升的大型鼻状构造，其轴线北西—南东向，长轴约80 km，宽轴约40 km，面积约3000 km2。二叠系各组地层依次超覆在鼻隆之上，与下伏石炭系成交角不整合接触。二叠纪末期抬升加剧，隆起顶部石炭系、二叠系遭到剥蚀。三叠纪盆地持续下沉，中拐凸起从三叠纪至白垩纪广泛超覆沉积，隆起幅度较小，呈现向东南倾没的单斜构造。古近系沉积前全盆地开始进入挤压收缩阶段，盆地基底整体向南掀斜，中拐凸起南斜坡构造表现为南东倾的单斜形态。中拐凸起南斜坡主要烃源区为沙湾凹陷和盆1井西凹陷，气源岩主要为佳木河组烃源岩，纵向上主要分布在佳木河组一段，岩性主要为暗色泥岩。生油岩主要为风城组和乌尔禾组烃源岩。中拐凸起钻探成果证实，油气主要来源于风城组、佳木河组和乌尔禾组源岩及其混源。区内主要发育海西期和燕山期深浅层断裂系统。海西期深层断裂在地震剖面上表现为从石炭系断至侏罗系顶部的逆断裂，近南北走向，断距较大;燕山期形成的张扭性正断裂，断面陡直，断开层位为侏罗系至白垩系，近东西走向和北西走向，断距不大，一般为10～60 m。这类深浅层断裂组合，纵向上为油气运移和聚集提供了良好的通道［1］。

2 研究区勘探情况

本文研究区为拐3井南三维区块，位于准噶尔盆地西部隆起的中拐凸起南翼，主体位于中央坳陷的沙湾凹陷内，北临中拐凸起和盆1井西凹陷，西临车排子凸起，东与莫索湾凸起相邻(图1)。研究区的中拐鼻状构造带发育于海西晚期构造运动，燕山构造运动在研究区活动强烈，表现在该地区侏罗系—白垩系断裂发育，侏罗系顶部遭受了不同程度的剥蚀，残余地层厚度总的趋势是由东向西逐渐减薄［2］。本研究目的是寻找白垩系清水河组底到侏罗系西山窑组底的岩性目标。研究区范围内仅有新光6井和中佳1井两口井。其中新光6井井深为900 m，未达到本次研究目的层段;中佳1井虽然打穿研究层段，但是此井位于拐3井南三维区块的西北边缘上，使得工区范围内岩性预测难度增加。为增加本区块岩性预测的准确性，本文采用三维可视化技术［3－4］和多属性优选技术进行预测。

3 岩性识别技术

由于岩性体在地震剖面上反应通常不是太明显，直接从地震剖面识别岩性体具有一定的难度性。解释人员仅依据某些二维信息来推测和想象地下地层的空间形态和结构，得到的三维空间显示往往具有主观性和多解性，其结果是不可避免地会遗漏某些构造细节和地层特征。本文采用三维可视化对岩性体雕刻技术进行岩性目标的确定，使得地质目标更形象化，岩性预测更加可靠。图2为基于原始数据体的岩性雕刻图，图上圈出来的位置具有明显的辫状河三角洲现象。利用自动追踪技术，对目标实行追踪，并结合剖面在全区对目标岩性体进行精细解释，最终寻找到西山窑组顶部岩性体圈闭共6个(图3)，西山窑组顶部(图4)岩性体平均厚度30 m，最大厚度达50 m，深度适中，具有很大的勘探开发潜力。

图1 研究区位置图

图2 基于原始数据体的岩性雕刻图

由图5和图6所示地震剖面可以看出，三维可视化雕刻出来的目标为侏罗系西山窑组顶部的一组岩性体沉积，岩性体位于中拐鼻状凸起顶部，顶界面为白垩系清水河组底界面，清水河组底界面为一套泥岩，对应正反射系数，在地震剖面上对应一个波峰反射。岩性体的底界面与下伏高速地层形成正反射系数，在地震剖面上对应一个波峰反射。结合地震剖面，对白垩系清水河组底界面提取沿层相干属性［5］，可以比较清楚地看到孤立岩性体的边界范围，确定岩性体位置。

图3 西山窑组顶部岩性体圈闭构造图

图4 侏罗系西山窑组顶岩性体厚度图

图5 岩性体主测线地震反射剖面图

图6 岩性体联络测线地震反射剖面图

利用多属性技术，进一步论证岩性体的可靠性。图7为清水河组底拉平数据体的岩性雕刻图，图8为清水河组底沿层切片的岩性雕刻图。在拉平的地震数据体和沿层切片上进行岩性体雕刻，可以清楚地看到岩性体范围。对白垩系清水河组底界面向下10ms时窗提取最大波峰属性，属性显示圈闭内岩体明显异常，表明岩性体在圈闭位置发育(如图9)。

图7 清水河组底拉平数据体的岩性雕刻

图8 清水河组底沿层切片的岩性雕刻

图9 西山窑组顶界面地层岩性圈闭最大波峰振幅平面

通过三维地震递归波阻抗反演，对经过该圈闭的测线侏罗系西山窑组孤立岩性体进行储层预测，反演剖面上清楚反映出西山窑组顶部孤立砂岩岩性横向变化特征，在圈闭范围内波阻抗值较高，岩性体发育。波阻抗反演平面图特征表明，圈闭内砂层在圈闭内波阻抗值明显高于圈闭外其他区域。这说明圈闭内岩性体比较发育，基本与属性反应吻合。因此，该层圈闭主要目的层西山窑组顶部砂岩发育，且上部清水河组底部泥岩和下部的泥岩段可以作为良好的顶底板层，因此圈闭构造特征可靠，储盖组合良好，具有重要勘探价值。

4 成藏条件分析

研究表明中拐凸起南斜坡侏罗系属中孔、中低渗的中等储层，储层岩性体物性相对较好，具备良好的储集条件。东西向断裂也十分发育，形成良好的油气运移通道，为油气聚集提供了良好场所。中佳1井岩性地层剖面显示西山窑组顶部2422～2435 m为含砾泥质中砂岩，2420～2422 m为砂质泥岩可作为良好的顶板盖层，2435～2440 m为泥岩可作为良好的底板遮挡，西山窑组顶部的此储盖组合有利于油气的聚集。过中佳1井的连井地震剖面显示中佳1井西山窑顶部砂体地震响应明显，在地震剖面上西山窑组顶部各岩性体波阻特征与中佳1井西山窑组顶部砂体波阻特征及其相似，具有相似的储盖组合类型，因此具有很大的勘探价值。