塔河地区中新生界岩性圈闭预测研究

马丽娟 （中石化石油工程地球物理有限公司，北京 100120）

王明，林东升 （中石化石油勘探开发研究院，北京 100083）

塔河地区中新生界岩性圈闭预测研究

马丽娟 （中石化石油工程地球物理有限公司，北京 100120）

王明，林东升 （中石化石油勘探开发研究院，北京 100083）

塔河地区中新生界岩性圈闭成因及其圈闭识别和油气富集规律不清，制约了油气的进一步勘探。从岩性圈闭的成因研究入手，在地层和沉积体系研究的基础上，明确了中新生界岩性圈闭主要为三角洲前缘砂体，在喜山期构造反转形成上倾尖灭砂体圈闭，指出了3套岩性圈闭的有利储集相带及其发育的有利区带。研究形成了以基于地震沉积学的精细沉积微相刻画为主线，采用岩石物理分析确定区分砂泥岩的特征参数，利用分频反演技术将有利沉积微相平面范围投影到过井分频反演剖面中，在三维空间中确定有利储层展布形态，是具有实践意义的相控储层预测方法。

地震沉积学；分频反演；隐蔽圈闭；中新生界；塔河地区

近些年，通过立体勘探的实施，实现了塔河地区中新生界多个层系的勘探突破，展现了良好的勘探前景和潜力［1］。在已发现的油气藏中，以低幅和岩性圈闭为主，该类圈闭成为该区下步增储上产的主要目标。但随着勘探的深入，一些认识上的瓶颈制约了塔河地区中新生界进一步的勘探开发，其中岩性圈闭的类型、发育的层位、平面展布以及如何识别和评价是制约该区下步勘探的关键问题。

塔河地区中新生界岩性圈闭薄层砂体广泛发育，且与泥岩互层，砂体横向变化较大。因此，储层预测的总体思路是在高精度层序格架内明确砂体的成因，并在此基础上，结合区域构造演化资料，明确岩性圈闭发育的模式和部位；然后开展相控储层预测，对砂体进行精细研究和刻画。具体实施上，以地震沉积学理论［2～7］为指导，综合利用地震、测井及钻井资料，通过多相融合技术，利用地震属性、测井相、古地貌分析来明确砂体的成因，确定有利砂岩的发育相带，对储层进行 “形”的描述；在砂岩发育相带内确定厚砂岩相的范围，通过属性投影在反演资料上追踪砂体，对储层进行“态”的刻画。

1 相控岩性圈闭识别技术及岩性圈闭分布特征

岩性圈闭的空间展布与内部属性刻画是油气勘探与开发的研究重点，高分辨率层序地层学在岩性油气藏勘探中发挥了重要作用［8～10］。从层序研究入手，结合湖平面的进退以及沉积物供给的大小来分析岩性圈闭发育的层位和储层分布的有利区域。在此基础上，结合相的展布和构造发育史，分析可能发育岩性圈闭的沉积相带及其位置。

1.1 高频层序技术

由于测井与地震二者的垂向分辨率不同，利用测井资料可以识别三级层序、体系域以及高频层序，而地震剖面受地震分辨率的限制只能识别出三级层序或体系域的界面，因此沉积微相分析在三级层序或体系域级别可以较好地做到井震结合，到了高频层序级别，通常只能从测井上进行分析，常规地震资料信息无法进行分辨。

当地震子波的主频达到某一数值时，合成地震记录道可以达到每个波峰对应一个砂层，即地震的峰值频率可以很好地区分砂、泥岩，因此基于匹配追踪时频分析方法提取的峰值频率属性可以对岩性进行很好的识别。在井震标定的基础上，将利用测井划分的高频层序标定到地震剖面上，体系域边界利用地震时频旋回进行分析，井上沉积旋回对应地震旋回进行划分，最终建立起井震结合的高频层序格架 （图1）。利用上述方法将塔河地区三叠系－古近系划分出14个三级层系以及每个三级层系内的体系域，其中三叠系6个三级层序 （TSQ1～TSQ6）、侏罗系1个 （JSQ）、白垩系6个 （KSQ1～KSQ6），古近系1个 （ESQ）。

图1 地震时频旋回和井沉积旋回对照图

1.2 地层切片技术

图2 塔河地区白垩系地层切片

利用建立的高精度地层格架，通过精细合成记录标定，将常规地震资料转化到相对的地质年代域，称之为相对地质年代体。地层切片是以2个等时沉积界面为顶、底，然后在其间等比例地内插层位（图2）。在地震分辨率允许条件下，根据井的分层和标定结果，确定某2个虚切片作为属性提取时窗生成地震属性切片，消除区域构造的影响，使得地震同相轴的产状信息和沉积特征联系更加密切，更容易识别出有明确指相意义的反射结构［11～13］，比等时切片和沿层切片更加合理，而且更接近等时沉积界面。把提取时窗的几种地震属性进行融合，并与构造特征叠合。在融合地震属性与构造叠合图 （图3）上，值域40～60的范围为砂体的有利展布区，利用它进行平面沉积相研究更合理。通过时间域和相对地质年代域的协同分析，可以更准确地解析地震相表示的地质涵义。另外，由于沉积体系的平面展布范围更大，在剖面上无法识别的沉积现象，在平面上有可能得到识别与表征。

图3 塔河地区白垩系KSQ1低位体系域融合地震属性与构造叠合图

1.3 多相融合技术

多相融合技术是在层系格架的基础上，基于地震属性的优选，在古地貌图的控制下选择属性图所表现的沉积展布规律［14，15］，同时符合古地貌所控制的沉积发育规律的技术。

古地貌是控制沉积体系发育的关键因素之一，古地貌的形态决定了物源和沉积相类型的发育。因此地震属性相的优选要在古地貌的控制下进行，判断地震属性相是否合理，分析地震属性是否与古地貌所指示的沉积展布规律相符。塔里木盆地是经历过多期构造作用、由多个原盆地叠加而成的大型叠合盆地。塔河地区阿克库勒凸起具有典型的双层结构特征，特征表现为古生界地层与中、新生界地层倾向不一致，古生界向南倾。中、新生界向北倾，这是由于该区在古生界沉积时期为向北抬升、向南倾斜的继承性古隆起，而在中、新生界沉积时期由于区域构造动力背景的变化，导致区域沉积中心和盆地类型发生了转化，到燕山期及喜山期，构造反转，从而造成了该区地层沉积形态的不同 （见图4）。

图4 塔河地区阿克库勒凸起南北向剖面图

在单井沉积体系研究的基础上，利用测井相结合砂地比和地震相，明确了沉积体系类型及展布。塔河地区三叠系以辫状河三角洲-湖泊的沉积体系为主，白垩系以扇三角洲／辫状河三角洲－湖泊的沉积体系为主，其中北部扇三角洲相对发育，而西南部以辫状河三角洲为主 （图5）；古近系以扇三角洲－湖泊的沉积体系为主。综合古地貌、地震属性相、测井相及砂地比分析得到的沉积微相图，融合了测井信息和地震信息。沉积微相图中的沉积相带的边界由地震属性的边界确定，微相内部结构变化依据砂地比图的等值线来刻画。由此得出的沉积相带的边界不仅更加可靠，而且可以细化沉积微相的内部特征，还可以对砂体展布进行指示。

图5 塔河地区白垩系KSQ1低位域沉积相分布图

1.4 岩性圈闭的分布特征

根据沉积相的展布，结合喜山期的构造反转 （造成南高北低），分析可能发育岩性圈闭的沉积相带和位置。岩性圈闭发育的有利体系域是低位体系域和湖侵体系域：低位体系域发育的砂体与湖侵体系域的泥岩能形成很好的储盖组合；而湖侵体系域形成的砂体，可以与该体系域的泥岩形成好的储盖组合。

塔河地区中新生界主要以扇三角洲－湖泊以及辫状河三角洲－湖泊的沉积体系为主，由于在喜山期发生的构造反转，中新生界地层由原来的北高南低变为南高北低，使得该区发育的三角洲－湖泊沉积体系在三角洲前缘亚相可形成岩性的上倾尖灭，主要为三角洲前缘的砂体与前三角洲以及滨浅湖泥形成的岩性圈闭模式。

2 相控储层预测方法

2.1 储层岩石物理特征参数分析

测井曲线校正规一化后，对工区内目的层段进行岩石物理参数统计分析。该区砂泥岩受钙质影响严重，且灰质夹层较多，造成储层与围岩速度差异不明显，但从自然电位和声波时差交会图 （图6、7）中可以看出，砂泥岩呈明显的分带特征，因此可以用自然电位和声波时差作为区分砂泥岩的特征参数。

2.2 地震分频属性提取

针对岩性圈闭的识别和预测，准确刻画其形态是目标区砂岩圈闭预测的关键。分频反演［16］是一种全频带约束反演，具有较高的分辨率。它能合理、有效地利用地震的低频和高频，其关键在于提取不同频率子波的地震剖面。同时它也是一种无子波提取、无初始模型的高分辨率非线性反演。层位的标定和子波相位的确定是一个相互依赖的迭代过程。地震反射同相轴的产状随频率的变化而变化，频率越低，同相轴更倾向于岩性意义，频率越高，同相轴更倾向于时间意义。利用分频技术获得高频的分频剖面，可增强地震资料对高频层序的识别能力，有利于高频层序边界的解释，且等时性更强。分频反演是在合成记录初标定的基础上，直接在不同频带的道积分剖面上依次标定。随机抽取多条地震道进行频谱分析，进而对地震数据进行分频，并提取不同频率的地震属性。

2.3 地震分频属性与测井资料非线性映射关系建立

分频属性提取后，利用井的波阻抗曲线和解释层位得到的低频模型，用支持向量机 （SVM）方法建立地震分频属性与测井资料的非线性映射关系，可进行多次学习，直到对反演结果满意为止。

图6 塔河地区YQ7井声波时差－自然电位交会图

图7 塔河地区YQ3井声波时差－自然电位交会图

相控储层预测［17～22］的过程为：①先在砂岩厚度与地震属性的叠合图上确定有利砂岩的发育范围，但这只是一种半定量的预测，其中有利储层准确边界和厚度需要进一步在反演剖面上确定，将平面图（图8（a））上的砂体范围通过一种投影技术映射到反演剖面 （图8（b））上，指导砂体解释；②根据砂体的分布范围在反演剖面上刻画砂体的顶、底界面；③最后得到有利的单砂体厚度图，为该区井位部署提供直接依据。

图8 塔河地区TSQ6高位域相控砂体雕刻分析

3 结论与认识

1）通过沉积相平面展布的精细刻画，结合构造演化，提出了塔河地区中新生界岩性圈闭发育的模式，明确了中新生界岩性圈闭主要为三角洲前缘砂体在喜山期构造反转形成的上倾尖灭砂体圈闭。

2）提出了基于成因的岩性圈闭识别和预测方法。以地震沉积学理论和技术方法为指导，通过多相融合技术，利用地震属性、测井相、古地貌分析来明确砂体的成因，确定有利砂岩发育相带，对储层进行 “形”的描述；在砂岩发育相带内确定厚砂岩相范围，通过属性投影在反演资料上追踪砂体，对储层进行 “态”的刻画。该方法在研究区的应用取得了良好的效果。

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［编辑］ 龚丹

Mesozoic and Cenozoic Lithologic Trap Prediction Method in Tahe Region

MA Lijuan，WANG Ming，LIN Dongsheng （First Author' s Address：SINOPEC Geophysical Corporation，Beijing 100120，China）

The genesis of Mesozoic and Cenozoic lithologic traps and their identification and oil and gas enrichment were not clear in Tahe Region，therefore further exploration of oil and gas was restricted.Starting from the genesis of lithologic traps and on the basis of studying sequence strata and sedimentary system，it was clarified that the Mesozoic and Cenozoic lithologic traps were mainly delta front sand and updip pinchout trap formed during Himalayan tectonic inversion.It was also pointed out that the favorable reservoirs and favorable belts of reservoir development were derived.The description of fine sedimentary microfacies is formed based on the study and seismic sedimentation.The petrophysical analysis is used to determine characteristic parameters for distinguishing sand and shale rocks and frequency divided inversion is used to project the microfacies plane on the profile of frequency divided inversion，and determine the 3D shape of reservoir distribution.It is a practical method for facies-controlled reservoir prediction.

seismic sedimentation；frequency divided inversion；subtle trap；Mesozoic and Cenozoic；Tahe Oilfield

P631.44

A

1000-9752（2014）04-0056-06

2013-01-20

马丽娟 （1966-），女，1988年大学毕业，博士，高级工程师，长期从事地质、物探综合解释研究工作。