准噶尔盆地中拐凸起佳木河组潜力区预测

郗　诚，高　军，魏利燕，廖　丰（.成都理工大学能源学院，成都60059；2.中国石油新疆油田分公司a.重油开发公司；b.勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000）

准噶尔盆地中拐凸起佳木河组潜力区预测

郗诚1，高军2a，魏利燕2b，廖丰1
（1.成都理工大学能源学院，成都610059；2.中国石油新疆油田分公司a.重油开发公司；b.勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000）

中拐凸起是准噶尔盆地西北缘重要的油气勘探区域，下二叠统佳木河组是重要的勘探目的层。中拐凸起南斜坡的拐3井、新光1井、拐201井在佳木河组均有油气显示，试油获得油气流，但出油气点分散，显示油气藏较为复杂。针对佳木河组储集层的复杂性，开展多种地球物理手段进行分析，认为利用传统的阻抗反演无法进行储集层的精细刻画，而利用波形分类技术及含油气检测技术，以在有利沉积相带中寻找甜点区的研究思路，很好地解决了佳木河组储集层横向非均质性强的难点，此研究方法可以推广到其他类似区块，为部署勘探井位提供依据。

准噶尔盆地；西北缘；佳木河组；波形分类技术；含油气性检测技术

1　研究区概况

研究区位于准噶尔盆地西北缘中拐凸起南斜坡（图1），构造特征为南东向倾覆的单斜。中拐凸起在佳木河组沉积期经历多期抬升，缺失下二叠统风城组、中二叠统夏子街组及下乌尔禾组，上二叠统上乌尔禾组与佳木河组呈角度不整合接触[1]。佳木河组沉积相以冲积扇发育为主，可以细分至扇根亚相、扇中亚相及扇缘亚相[2]。研究区佳木河组顶部发育大面积的厚层致密砂砾岩，地层测试分析的平均孔隙度为7%，渗透率为0.05 mD，属于典型的低孔低渗致密储集层[3-4]。研究区内的拐3井、新光1井、拐201井在佳木河组试油均获得油气显示，中佳2H井在水平段经过压裂，获得了重大突破。目前佳木河组出油气点较为分散，显示油气藏较为复杂。中拐凸起南斜坡佳木河组勘探潜力大，是寻找大规模致密砂岩气藏的突破口[5]。

2　单井纵波阻抗分析

目前进行储集层预测研究，主要是利用测井信息，结合地震资料进行测井约束反演[6]。通过单井分析，对产层段进行纵波阻抗（或纵波速度）量化处理，从而得到储集层厚度的平面展布规律[7-8]。

研究区目前钻井分布范围较广，测井资料较为齐全。利用收集到的单井声波时差曲线及密度曲线，经计算得到单井的纵波阻抗曲线。由于研究区内钻遇佳木河组的井的声波时差曲线存在一定的基线偏差，因此，首先要对测井曲线进行归一化处理。在研究区佳木河组顶部发育一套稳定的泥岩，因此将此套泥岩作为标志层[9]，以拐3井为模版井进行声波时差曲线校正。同理完成密度曲线的校正。曲线校正完毕后，可以得到单井的纵波阻抗曲线。

结合试油气井段，对单井产层段的纵波阻抗进行交会分析（图2），图2中的测井解释采样点来自拐3井、拐201井、新光1井及新光2井。从图2中可看出，单井纵波阻抗对产层段完全没有区分能力，干层与气层、油层、油气层、气水层及差油层均没有明显的纵波阻抗界限。由于单井的纵波阻抗曲线已经无法区分油气水层，因此再开展叠后声波阻抗反演将无意义。叠后纵波阻抗反演不适用于研究区致密砂砾岩的储集层预测工作，而研究区不具备叠前道集资料，无法获得横波阻抗数据，因此必须寻找其他地球物理预测技术解决研究区潜力区预测的难题。

图1　中拐凸起构造位置

图2　研究区单井纵波阻抗与自然伽马交会图版

图3　研究区过拐10井—拐13井—新光1井—拐201井地震剖面

3　地震相分析

前人沉积相研究成果认为，研究区佳木河组的致密砂砾岩主要为冲积扇沉积，砂砾岩分布广泛，但在研究区的北部还有一定的火成岩发育，因此首先要弄清楚砂砾岩的平面分布特征，然后再寻找冲积扇的有利沉积相带[10]。

从图3地震剖面中可看出，拐10井佳木河组发育大套厚层状火成岩，其对应地震反射特征为杂乱状的短轴反射。拐13井岩性则为大套的砂砾岩，其反射特征为空白反射或者平行状的短轴反射。拐201井岩性为厚层砂砾岩夹薄层泥岩，其反射特征为连续平行的强波峰强波谷反射。不同的岩性具有不同的地震波反射特征，因此利用地震波的波形分类技术对其岩性进行刻画是可行的。

冲积扇的扇根亚相岩性以块状厚层砂砾岩为主，分选较差，基质孔隙较差，多属于泥石流微相；而扇中亚相主要发育中厚层砂砾岩夹泥岩，由于河流的搬运作用，其分选优于扇根亚相，多属于分流河道微相；扇缘亚相岩性主要为砂砾岩、砂岩及泥岩互层，由于搬运距离远，其分选明显优于扇根亚相，粒度明显变细，多属于漫流微相。结合录井岩性信息，认为研究区未见扇缘亚相，主要发育的沉积相带为扇根亚相及扇中亚相。研究区内扇根亚相对应的波形特征为空白反射或平行状的短轴反射，而扇中亚相则为连续平行的强波峰强波谷反射。

将研究区佳木河组的地震反射波形分为5类，进行佳木河组的波形分类平面图提取（图4）。图4中红色及玫瑰红色代表的地震波形为连续平行的强波峰强波谷反射，代表沉积上的扇中亚相；黄色及绿色代表的地震波形为空白反射或平形状的短轴反射，代表沉积上的扇根亚相。而图4中浅蓝色代表的地震波形为杂乱状的短轴反射，主要集中发育在研究区的北部隆起带，钻井揭示此区域以火成岩发育为主，不是本次研究的重点岩性。通过波形分类技术的分析，可以快速地定位扇中亚相，即研究区的有利相带主要集中发育在东南部。研究区内中佳3井佳木河组岩性为厚层砂砾岩夹薄层泥岩，具有扇中亚相特征；中佳4井录井岩性为厚层块状砂砾岩，具有扇根亚相特征。通过测井解释认为，中佳3井佳木河组砂砾岩物性要明显优于中佳4井，这与波形分类技术得到的相带结果相吻合。

图4　研究区佳木河组波形平面分类

4　含油气性检测

为降低勘探风险，在寻找到有利沉积相带的基础上开展含油气性检测。采用基于叠后地震频率属性的含油气性检测技术。地震波在传递过程中遇到含油气地层时，会造成地震主频的明显降低，即主频衰减[11-13]。文献［14］利用时间滞后三维地震资料研究含气井和地震主频衰减之间的关系时发现，注气井周围的产层段都出现了明显的地震主频衰减现象，而远离这些注气井的地震资料主频高频衰减现象则不明显。这说明地震主频的衰减主要为内部衰减，是岩石内部气体或流体相互摩擦的体现。因此得到结论，地震高频的衰减主要是由于岩石内部的流体之间相互作用及流动性所造成的[15]。

另外，研究区佳木河组致密砂砾岩具有区域广泛发育、厚度较大的特点，不存在岩性因素影响，含油气性是其高频衰减的主要因素，因此利用高频衰减对佳木河组进行含油气性检测，适合于研究区的地质情况。需要指出的是，利用高频衰减属性进行含油气性检测是纯地震信息的体现，无任何测井信息约束，结果客观。

图5为研究区过已钻井的含油气性检测剖面。图5中暖色调代表高衰减梯度，反映了含油气的概率。图5中紫色层位为佳木河组的顶界面，由于多数钻井只揭示了佳木河组的顶界面而完钻，因此佳木河组内部小层无法精细解释，这里分别将佳木河组的顶界往下85 ms（蓝色层位）及200 ms（红色层位）用于层位控制。金龙6井在佳木河组顶部3 507—3 570 m处试油结果为油水同层；拐10井在佳木河组顶部3 964—3 977 m处试油结果为水层；新光1井在佳木河组顶部4 552—4 566 m处试油结果为气层；拐3井在佳木河组顶部试油结果为气层；拐201井在佳木河顶部4 743—4 878 m处试油结果为气层。从目前研究区已获得油气显示的井来看，这些井均位于高频衰减梯度比较大的地方，即图5中的暖色调区域内。而拐10井及拐3井的水层衰减梯度响应值明显低于含气井。因此利用高频衰减梯度属性进行含油气性检测，可以很好地区分气层与水层。中佳2井、中佳3井（最新钻井）测井解释的含气段也具有相同的高衰减梯度属性。

通过与已钻井的含油气性进行比对分析，本次利用高频衰减进行含油气性检测与实际钻探情况吻合率达到85%。由于没有利用任何测井信息进行约束，为纯地震信息的体现，结果较为客观。因此提取了研究区佳木河组顶部20 ms的高频衰减梯度平面图（图6）用于指导后续勘探井位的部署。图6中暖色代表高衰减梯度，即高含油气概率。从图6中可以看到油气较为集中的地方主要集中发育在研究区的东南部，也即前面通过波形分类得到的冲积扇扇中区（拐201井区、中佳3井区），这也与前面的地质分析扇中亚相物性优于扇根亚相相吻合。结合前面的地震相研究成果，应该优选位于有利沉积相带（扇中亚相）且含油气性较好的区域进行下一步探井部署。

图5　过研究区已钻井的含油气性检测剖面

图6　研究区佳木河组顶部20 ms高频衰减平面分布

5　结论

（1）通过单井纵波阻抗的交会分析，认为纵波阻抗无法有效区分储集层与非储集层，在无叠前道集资料支撑下，开展叠后反演已经无法解决研究区的储集层预测，因此必须利用其他地球物理手段进行潜力区预测。

（2）将研究区分成5种地震反射波形并进行波形分类分析，平面结果显示研究区冲积扇较为发育，可以细分为扇根亚相及扇中亚相。

（3）基于叠后地震频率属性域的高频衰减属性进行的含油气性检测技术，属于纯地震信息的挖潜，具有一定的客观性。其预测结果与已钻井吻合率较高，可以作为下一步井位优选的主要依据。

（4）有利沉积相带（扇中亚相）基本位于研究区的东南部，在此区域内已经有多口钻井获得了工业油气流。因此扇中亚相中的高频衰减梯度值相对较大的区域可以作为下一步勘探开发的潜力区。

［1］万敏.中拐凸起二叠系致密砂砾岩储层的成因及有利区块预测［J］.新疆石油天然气，2011，7（4）:17-23. Wan Min.Causes of Permian dense conglomerate reservoir and fa⁃vorable block prediction in Zhongguai uplift［J］.Xinjiang Oil＆Gas，2011，7（4）:17-23.

［2］王芙蓉，何生，洪太元.准噶尔盆地腹部地区深埋储层物性特征及影响因素［J］.新疆地质，2006，24（4）:19-23. Wang Furong，He Sheng，Hong Taiyuan.Dominant factors affect⁃ing the reservoir properties of deeply buried bed in the center of Junggar basin［J］.XinjiangGeology，2006，24（4）:19-23.

［3］陈新发，靳军，杨海波.准噶尔盆地中拐凸起上二叠统佳木河组气藏地质特征［J］.天然气工业，2010，30（9）:19-21. Chen Xinfa，Jin Jun，Yang Haibo.Geological characteristics of gas reservoirs in the Upper Permian Jiamuhe formation in Zhongguai sa⁃lient，Junggar basin［J］.Natural Gas Industry，2010，30（9）:19-21.

［4］伍致中.准噶尔盆地油气地质条件、有利区带及勘探方向研究［J］.新疆地质，1994，12（4）:281-322. Wu Zhizhong.Geological condition，favorable zone sand explora⁃tion direction of oil⁃gas in Junggar basin［J］.Xinjiang Geology，1994，12（4）:281-322.

［5］周坤，秦启荣，梁则亮，等.准噶尔西北缘中拐凸起石炭系油气地质特征及勘探潜力［J］.科学技术与工程，2013，13（32）: 9 655-9 658. Zhou Kun，Qin Qirong，Liang Zeliang，et al.Petro⁃gas geology characteristics and exploration potential of Carboniferous in Zhong⁃guai uplift in northwestern margin of Junggar basin［J］.Science Technology and Engineering，2013，13（32）:9 655-9 658.

［6］王波.测井约束地震反演技术分析及应用［J］.断块油气藏，2006，13（5）:23-26. Wang Bo.The analysis and application of seismic inversion con⁃strained with well log［J］.Fault⁃Block Oil&Gas Field，2006，13（5）:23-26.

［7］张恒，孙海龙.相控模式下的储层预测方法与应用——以海坨北地区青山口组为例［J］.油气地质与采收率，2010，17（3）:60-64. Zhang Heng，Sun Hailong.Application of techniques on reservoir prediction under facies constrain case of Pukou formation of north Haituo region［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2010，17（3）:60-64.

［8］姚健，杜晓峰，郑敬贵，等.辽东湾地区浊积扇体识别及储层地震描述方法研究［J］.断块油气藏.2012，19（6）:718-721. Yao Jian，Du Xiaofeng，Zheng Jinggui，et al.Study on turbidity sand body identification and seismic reservoir description method in Liaodong Bay area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（6）: 718-721.

［9］周川，王英民，黄志超，等.澳大利亚北波拿巴盆地北部地区中生界层序地层与沉积相特征研究［J］.岩性油气藏,2009，21（3）: 56-60. Zhou Chuan，Wang Yingmin，Huang Zhichao，et al.Mesozoic se⁃quence stratigraphy and sedimentary facies characteristics in north⁃ ern Bonaparte basin，Australia［J］.Lithologic Reservoirs,2009，21（3）:56-60.

［10］吴晓智，蒋宜勤，李佰华，等.准噶尔盆地西北缘中拐-五八区佳木河组储层主控因素及发育区预测［J］.新疆地质，2010，28（2）: 174-180. Wu Xiaozhi，Jiang Yiqin，Li Baihua，et al.Predominant factor and forecasting of reservoir of Zhongguai-5-8 zone’s Permian Ji⁃amuhe formation in northwest margin，Junggar basin［J］.Xinjiang Geology，2010，28（2）:174-180.

［11］文瑞霞.用频率衰减属性预测庆深气田火山岩储层含气性［J］.天然气工业，2009，29（8）:26-29. Wen Ruixia.Frequency attenuation for gas potential prediction of the volcanic reservoirs in Qingshen gas field［J］.Natual Gas Indus⁃try，2009，29（8）:26-29.

［12］张景业，贺振华，黄德济.地震波频率衰减梯度在油田预测中的应用［J］.勘探地球物理进展.2010，33（3）:207-212. Zhang Jingye，He Zhenhua，Huang Deji.Application of frequency attenuation gradient in prediction of gas and oil potentials［J］.Prog⁃ress in Exploration Geophysics，2010，33（3）:207-212.

［13］吴如山，安艺敬一.地震波的散射与衰减［M］.北京:地质出版社.1993.7-30. Wu Rushan，An Yijingyi.Scattering and attenuation of seismic wave［M］.Beijing:Geological PublishingHouse，1993：7-30.

［14］Dilay A，Eastwood J.Spectral analysis applied to seismic monitor⁃ingof thermal recovery［J］.The LeadingEdge，1995，14（11）:1 117-1 122.

［15］Mitchell J T，Derzhi N，Lichma E.Energy absorption analysis:a case study［C］.Expanded Abstracts of the 66th Annual Internet SEG Meeting，1996:1 785-1 788.

Prediction of Potential Area of Jiamuhe Formation of Lower Permian in Zhongguai Swell in Junggar Basin

XI Cheng1,GAO Jun2a,WEI Liyan2b,LIAO Feng1
(1.Institute of Energy,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China;2.PetroChinaXinjiangOilfield Company, a.Heavy Oil Development Company,b.Research Institute of Exploration and Development,Karamay,Xinjiang 834000,China)

Zhongguai swell is an important area for petroleum exploration in northwestern margin of Junggar basin,and its Lower Jiamuhe formation is the main target zone.Oil and gas shows occurred in Guai⁃3,Xinguang⁃1,Guai⁃201 wells at this formation in southern slope of Zhongguai swell,and also got commercial oil⁃gas flow up to now.However,the scattering oil⁃gas yielding points allowed the reservoir to be more complicated.In view of the complexity of Jiamuhe reservoir,many geophysical methods are used to analyze it.It is suggested that the conventional impedance inversion cannot be applied to fine description of such a reservoir,but waveform division and oil⁃gas containing de⁃tection technologies can do it.And the idea of finding“sweet spot”areas in the favorable sedimentary facies well solves the difficulty of lat⁃eral heterogeneity in the reservoir,providingtheoretical guidance for the next step of exploration and deployment in this area.

Junggar basin;northwestern margin;Jiamuhe formation;waveform division technique;hydrocarbon⁃bearingdetection technique

P631.445.91

A

1001-3873（2015）04-0385-04

10.7657/XJPG20150402

2015-01-15

2015-04-27

郗诚（1982-），男，山东泰安人，博士研究生，矿产普查与勘探，（Tel）18628354678（E-mail）flyingxc82@163.com.