塔中地区奥陶系礁滩型储层地震反射特征研究

王熊飞，何晓松，王祖君，吕 东，吕海青，王田野

(1.西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065 ；2.中国石油东方地球物理公司研究院)

塔中地区奥陶系礁滩型储层地震反射特征研究

王熊飞1，2，何晓松2，王祖君2，吕 东2，吕海青2，王田野2

(1.西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065 ；2.中国石油东方地球物理公司研究院)

塔中地区良里塔格组的礁滩体储层具有多种反射特征，主要表现为强串珠状反射、弱串珠状反射及表层弱反射，这些不同的地震响应特征代表了不同的储层类型及储层发育模式。通过应用地震相分析、地震属性分析、地震反演等多种技术手段预测了该区礁滩相储层的平面分布。同时结合塔中地区奥陶系古地貌图，总结了不同反射特征的礁滩型储层发育规律及主控因素，为将来塔中地区的勘探和开发提供指导。

塔中地区；碳酸盐岩；礁滩；地震反射特征

塔里木盆地位于中国西北地区，是一个相对完整的从震旦纪跨越到第四纪地层的沉积盆地。研究区位于盆地中部的塔中地区，目标层为奥陶系良里塔格组礁滩型储层，埋藏深度超过4 500 m。

近年来，塔中地区的油气勘探不断取得突破，作为塔中地区的主要储集层位的奥陶系良里塔格组的礁滩型储层受到许多专家学者的重视[1-5]，特别是受塔中Ⅰ号断裂带控制的礁滩储层受到较高的重视，在礁滩储集体的测井、地震[3]、层序地层[4]等方面的研究取得了较大的进展。本文在前人研究的基础上，对塔中地区礁滩型储层的地震反射特征进行了深入研究。

1 构造及沉积背景

在寒武纪-奥陶纪时期，塔里木盆地属于海相盆地，绝对海平面的周期变化和构造引起的相对海平面变化及迁移，造成了其发育多期台地到盆地的过渡相带，形成了多期的坡折带。在塔中主垒带的北坡经过研究发现一期坡折，即塔中I号断裂坡折带，在地震上有明显的坡折特征，其发育在一个沉积平缓的斜坡上，后由于在台地边缘的高能环境中生物建隆形成坡折，故属沉积坡折[6]。在其坡折带上的碳酸盐岩高能相带沉积体即礁滩体是储层有利发育区。

塔中地区碳酸盐岩礁滩复合体中储集体具有多期成因、多期改造的特点：第一，礁滩复合体具备后期改造的基础和必要条件。虽然礁并不是骨架灰岩、基质空隙不发育，但与泥质灰岩特点表现不一致，其具有明显的易溶蚀、易切割的特点；第二，在礁滩复合体沉积后发生表生岩溶作用的改造，在晚奥陶世中期和晚奥陶世末期，塔中地区有过相对海平面下降，这一时期由于古地貌西高东低(图1)，塔中Ⅰ号断裂坡折带西边暴露地表，而东边表现为有障壁的泻湖的沉积地貌，部分台地暴露地表，发生时间较为短暂的大气淡水淋漓作用，发生准同生溶蚀作用的改造，形成了塔中台地以孔洞为主的表生风化壳，这也有利于后期深埋岩溶的进一步发育；第三，由于石炭-二叠纪右旋扭动及伸展作用，塔中隆起处于扭动伸展变形状态，造成了对塔中礁滩复合体储层的构造改造。石炭-二叠纪时期，由于塔里木板块的北边界南天山洋自东而西呈剪刀式消亡，中天山地块、伊犁地块与塔里木板块拼贴缝合，巨大的碰力撞力波及到塔中地区，诱发了塔中I号断裂带的右旋走滑及北西-南东方向的拉伸作用。在这种应力场的作用下，塔中隆起整体下沉，演变为水下隆起，在塔中隆起上产生了一些新的断层与裂缝，塔中I号断裂带由此产生。产生的裂缝具有以下明显的特点：高角度缝,多具张剪性，缝面平直、规模大，数量大,有效缝较多；切割早期成岩缝与方解石充填缝，这也对早期形成的礁滩体储层进行了改造。

2 礁滩型储层地震反射特征分析

2.1 地震相分类

奥陶系碳酸盐岩礁滩型储层是塔中地区勘探和开发的主力储层，塔中奥陶系礁滩型储层具有基质孔隙度低、次生孔洞是有效的储集空间这一特点，根据储集空间组合特征又可以分为溶蚀孔洞型、溶蚀裂缝-孔洞型和裂缝型。沉积相、岩溶作用及构造运动是这一地区礁滩型储层形成的主要因素。通过钻井标定, 以及基于波动方程的模型正演，建立了塔中礁滩相储层的识别模式(图2)。礁滩相储层主要具有以下地震反射特征: 强串珠状反射、弱串珠状反射(夹心状)、表层弱反射等。本文主要通过比较塔中奥陶系礁滩型储层的不同地震反射特征，并探寻这些不同的响应特征背后的成因以及总结不同储层类型分布的控制因素。

图1 塔中东部奥陶系良里塔格组礁滩体沉积前古地貌

图2 塔中奥陶系良里塔格组礁滩体储层地质模型与正演剖面

根据地震反射的几何形状、振幅特征和平面特征，塔中奥陶系礁滩型储层地震反射类型主要分为三类：①强串珠状反射，其特点是强振幅、纵向上呈“串珠状”的几何轮廓，在平面上多表现为孤立点状；②弱串珠状反射，其特点是振幅相对较弱，多表现为奥陶系灰岩顶面下第一个波谷中夹波峰，平面上表现为点状或者斑片状；③表层弱反射，其特点是奥陶系灰岩顶面所在波峰为相对弱振幅，连续性较好，纵向上其波峰下地震反射往往表现为杂乱反射，在平面上的这类反射表现为斑片状。

2.2 地震反射特征代表储层类型及储层发育模式

针对以上塔中奥陶系礁滩型储层的三种主要地震响应特征，结合钻井资料及地质背景对其进行综合分析，分析结果如下(图3)。

(1)强串珠状反射。通过钻井的统计分析，根据储集空间的不同，其储层类型包括溶蚀孔洞型、溶蚀裂缝-孔洞型、裂缝型和洞穴型共四种。储层的总有效厚度约21 m。不同类型的储层纵向上分散分布，其共同表现为强串珠状地震反射。根据研究区已钻井的统计，溶蚀孔洞型占总数的35%左右，溶蚀裂缝-孔洞型占53%左右，裂缝型占总数的10%左右，洞穴型占2%左右。这类地震响应代表的储层组合平均孔隙度为3.325%，渗透率为1.60×10-3μm2，储集空间好，渗透性能较好，主要受沉积环境及断裂相关岩溶控制。

图3 塔中东部奥陶系良里塔格组礁滩体储层类型统计直方图

(2)弱串珠状反射。类似于强串珠状反射，其储层类型包括溶蚀孔洞型、溶蚀裂缝-孔洞型、裂缝型三种，储层总有效厚度约18 m。其中，溶蚀孔洞型占约40.2%，裂缝-孔洞型占总数的约51.7%，裂缝型储层占总数的约8.1%。这类储层平均孔隙度为3.2%，渗透率为0.43×10-3μm2，储集空间较好，渗透性能较差，主要受沉积作用及后期断裂相关岩溶控制。

(3)表层弱反射。其包括三种类型的储层，即溶蚀孔洞型、溶蚀裂缝-孔洞型、裂缝型。储层的总有效厚度约46 m。其中溶蚀孔洞型占总数的41.7%，裂缝-孔洞型占总数的约38.8%，裂缝型储层占总数的约19.5%。这类储层平均孔隙度为2.9%，渗透率为1.66×10-3μm2，储集空间相对差，渗透性能好，一般发育在断层附近的裂缝发育区，主要受构造作用和岩溶作用控制。

2.3 不同类型地震反射的分布规律

在高精度三维地震资料的基础上，通过运用人工智能神经网络分析、层位终断识别等先进的方法，对地震波形进行分类识别，得出不同地震响应特征的平面分布规律，并结合奥陶系良里塔格组沉积古地貌、裂缝预测平面图进行综合地质分析，通过多信息综合预测塔中奥陶系礁滩型储层的有利发育区，总结油气富集规律。

目前，对深埋的塔中奥陶系不同反射类型的礁滩型储层分布规律预测已经得到了钻井的证实。强串珠状反射主要位于台地边缘古地貌相对高的部位，储层后期受到了岩溶作用的改造，储集性能增强；表层弱反射则主要发育在构造活动剧烈的区域，在古地貌高的部位相对更发育，储层受构造作用控制明显，平面上多位于裂缝发育区；弱串珠反射的分布是相对不规则的，在研究区的古地貌高部位和相对低的台地边缘均有发育，储层发育可能受多种因素的控制。

3 结论

明确了塔中奥陶系礁滩型储层的三种主要地震反射类型，每种地震反射都是不同细分类型储层的一种综合响应，强串珠状反射所代表的储层是最有利的勘探目标，弱串珠状反射和表层弱反射次之。构建了每一种地震反射类型所对应的储层模型，有助于弄清储层发育程度及物性特征。预测了不同的地震反射类型的分布规律，并对主控因素进行了深入分析。这些研究成果可以用来指导复杂碳酸盐岩礁滩发育地区的石油勘探和开发。

[1] 顾家裕，张兴阳，罗平，等．塔里木盆地奥陶系台地边 缘生物礁、滩发育特征[J].石油与天然气地质，2005，26(3)：277-283.

[2] 周新源，王招明，杨海军，等．塔中奥陶系大凝析气田的勘探与发现[J].海相油气地质，2006，11(1)：45-51.

[3] 李洪革，韩宇春．塔中地区中上奥陶统有利油气富集的地震相特征及分布[J].石油地球物理勘探，2003，38(2)：194-198.

[4] 刘延莉，樊太亮，薛艳梅，等．塔里木盆地塔中地区中、上奥陶统生物礁滩特征及储集体预测[J].石油勘探与开发，2006，33(5)：562-565.

[5] 赵文智, 沈安江, 胡素云,等.中国碳酸盐岩储集层大型化发育的地质条件与分布特征[J].石油勘探与开发, 2012, 39(1): 1-12.

[6] 李明杰，郑孟林，冯朝荣，等．塔中低凸起的结构特征及其演化[J].西安石油学院学报 (自然科学版)，2004，19(4)：43-45.

编辑：李金华

1673-8217(2015)05-0061-03

2015-05-20

王熊飞，工程师，硕士研究生，1981年生，现从事油气田开发工作。

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