渤海油田JZ31构造东二段湖底扇地震沉积学研究

王志萍，王保全，刘艺萌，郑敬贵，黄晓波

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田JZ31构造东二段湖底扇地震沉积学研究

王志萍，王保全，刘艺萌，郑敬贵，黄晓波

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

随着渤海油田勘探程度越来越高，大型复合湖底扇型岩性油气藏逐渐成为勘探突破的重要领域之一，湖底扇沉积展布特征的精细刻画是该类油气藏勘探成功的关键技术。文中以JZ31构造东二段湖底扇为例，在地震沉积学理论指导下，结合湖底扇沉积特点，以等时地层单元为研究基础，平面地震相和剖面地震相相结合，并据此进行属性优选，利用波形分类技术约束湖底扇宏观分布，振幅切片属性反映岩性的横向变化规律，分频倾角切片属性反映水道分布特征。综合运用以上属性，可以精细刻画湖底扇的平面分布和沉积演化规律。该方法能较好地应用于湖底扇研究，具有推广应用价值。

地震沉积学；湖底扇；东二段；JZ31构造；渤海油田

0 引言

地震沉积学建立在地球物理学、沉积学、地震地层学及层序地层学等学科的基础上，以地质规律为指导，是利用三维地震信息和现代地球物理技术进行沉积相平面展布及沉积发育史研究的有效工具［1］。1998年曾洪流等首次提出了“地震沉积学”一词后，国内外学者将地震沉积学已广泛应用于河流相、三角洲相、滩坝相等沉积体系的勘探开发中［2-7］，但对湖相湖底扇的地震沉积研究较少。为了丰富地震沉积学理论，也为了解决勘探过程中遇到的湖底扇平面分布难以精细刻画的实际问题，笔者针对辽东湾地区JZ31构造东二段湖底扇开展了地震沉积学研究。本文主要在地震沉积学理论指导下，分析了湖底扇的地震相剖面特征，探讨了地震沉积学研究方法在湖底扇平面刻画和演化规律中的应用，以期能够解决勘探遇到的实际问题，并且丰富地震沉积学研究成果。

1 地质背景

JZ31构造位于渤海湾盆地辽东湾海域辽中凹陷中北部，东接郯庐走滑断裂带。在东营组二段沉积早期，辽中凹陷中北部发育辫状河三角洲—湖底扇沉积体系，研究区位于稳定的半深湖沉积环境中，湖底扇物源来自东部辫状河三角洲（见图1）。

图1 辽东湾海域中北部东二段沉积相

2 沉积特征分析解释

研究区湖底扇地震相杂乱，与井上砂体对应关系较差。传统的相面法只能刻画湖底扇的外形［8］，难以精细刻画其分布特征及演化规律。地震沉积学可以利用等时研究单元内地震反射的平面形态特征来表征不同年代域的地震相，精细刻画沉积体系的演化规律。

2.1 最小等时研究单元

地震等时面的选取是地震沉积学研究的关键［9］，地震等时面的选取取决于最小等时研究单元的定义。最小等时研究单元是在地震剖面上定义的井震统一的纵、横向研究单元［9］。首先，要考虑采样点和地震分辨率的因素［10］。研究区地震采样点为2 ms，厚度为100 ms左右，所以制作了50张地层切片。其次，还要根据测井旋回和地震分辨率特征，选出其中的地层切片进行切片平面研究和切片间的属性提取。研究区地震资料主频为23 Hz，频带宽度8～48 Hz，砂岩层平均速度为3 000 m/s，可以识别的砂岩厚度为32.6 m左右。结合JZ31-6-1井的砂岩厚度和地震分辨率，选取了与砂体对应较好的9，29，34，46层等4层进行切片（分别对应湖底扇第1期的早、晚期和第2期的早、晚期）的平面沉积研究。

2.2 地震相特征

根据湖底扇的地震相特征及分布规律，可以初步刻画湖底扇的展布形态。JZ31构造湖底扇为多期叠合湖底扇。湖底扇围岩为中弱低频较连续反射。湖底扇内扇和外扇存在较大差别，内扇以砂岩为主，地震剖面主要为中弱振幅蠕虫状反射特征；外扇以泥岩为主，地震剖面呈现强振幅连续反射特征。

不同方向的地震相特征也存在较大的差异。垂直物源方向（见图2a），水道充填沉积呈杂乱蠕虫状反射，向水道外侧蠕虫状反射逐渐减少，可见多个水道充填沉积，水道间呈弱振幅较连续反射。平行物源方向（见图2b），水道充填沉积形成了中弱振幅叠瓦状前积排列的蠕虫状反射，向水道外侧则变为低角度、亚平行的蠕虫状反射特征。

图2 湖底扇地震相特征

湖底扇不同剖面地震相特征，能反映湖底扇不同相带的变化，为后期利用地震沉积学进行湖底扇体精细刻画奠定了基础。

2.3 属性优选

湖底扇地震剖面在振幅及结构上与围岩存在着明显差异，可以选择能突出沉积体系宏观分布及纵横向结构变化的波形分类、振幅和倾角等属性来分析湖底扇的平面分布。

2.3.1 波形分类技术

研究区不同相带波形存在着明显的差异，可以采用地震波形分类［11-12］，从宏观上分析湖底扇的平面分布特征。由图3看出，湖底扇主要呈东西向展布，说明物源来自东部辫状河三角洲，与区域沉积环境一致。东部紧靠走滑断裂的湖底扇规模较大，呈舌状、分支河道状和朵状。远离走滑断裂带，位于半深湖区的湖底扇数量虽多，但规模较小，主要呈透镜状分布（见图3a）。

图3 波形分类与振幅属性地震平面图

2.3.2 振幅属性

地震剖面中，湖底扇与围岩泥岩有较明显的振幅差异。因此，可以根据振幅的平面变化，研究该区岩性的横向变化规律（见图3b）。

2.3.3 分频倾角相干

地震平面图中，湖底扇内扇—扇中蠕虫状发育特征不同，因此，可以采用表示地震同相轴反射产状的倾角作为敏感属性来表征此地震相。倾角越大，说明水道越发育，也就是湖底扇有利岩相区域越发育。

另外，常规地震平面图是具有一定主频优势的带限平面，其分辨率受到一定的限制，利用地震分频解释技术可以提升常规主频地震平面图的分辨能力［13-14］。采用小波分频重构技术检测不同地震频带的地层倾角属性，然后优选优势频带的倾角属性。在实际研究中，将地震数据体分为10，20，40 Hz三个频带地震平面图（见图4），其中主频20 Hz倾角属性既能刻画边界，又能较好显示湖底扇内部细节，因此，采用主频20 Hz的倾角属性刻画湖底扇。

2.3.4 属性融合

采用单一属性对储层预测会带来多解性。为高效地利用地震属性信息，降低地震属性多解性，重点突出有利储层的地震反射特征，采用了地震多属性融合对储层进行预测［15-16］。振幅属性能够较好地刻画湖底扇外部形态，分频倾角属性对湖底扇内幕响应较明显。融合各振幅属性和分频倾角属性的优势，可以更好地刻画沉积体系分布规律（见图5）。

图4 分频倾角属性

图5 地震相平面分布

3 沉积体系特征分析

在波形分类平面地震相控制下，不同切片的属性融合图可以更精细地刻画不同时期湖底扇的分布特征和演化规律。

从整体上看，不同期次湖底扇具有较好的继承性，发育Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ号3个较大规模的湖底扇，均沿走滑断裂分布。不同时期的湖底扇发育规模不同，Ⅲ号和Ⅰ号湖底扇具有此消彼长的关系。

第1期早期（见图5a），主要发育4个湖底扇，湖底扇物源来自东部。Ⅰ号湖底扇规模较大，为分支水道型湖底扇，分为北侧和南侧2个分支。自北向南发育2个湖底扇，Ⅲ号湖底扇此时发育较弱，呈“裙带状”分布，自东向西发育2个湖底扇。Ⅱ号湖底扇发育少，规模也小，发育透镜状湖底扇。

第1期晚期（见图5b），湖底扇整体规模变小。Ⅰ号湖底扇水道变窄，北侧分支水道消失。Ⅲ号湖底扇从连片的裙带状变为朵状湖底扇，湖底扇的规模变小，说明湖底扇的物源供给减少。

第2期早期（见图5c），Ⅰ号湖底扇规模减小，水道变窄，含砂量降低。Ⅲ号湖底扇规模逐渐变大，湖底扇呈水道型展布，湖底扇叠加分布，说明物源供给逐渐南迁。

第2期晚期（见图5d），Ⅰ号湖底扇基本消失，Ⅲ号湖底扇变窄，只剩水道型湖底扇，说明随着湖面上升，物源供给逐渐不充足。

在纵向演化规律变化方面，从第1期早期到第2期晚期，Ⅰ号湖底扇由分支水道型演变为舌状水道型，再到规模略有增大，最后直到消失。Ⅱ号砂体分支水道宽度逐渐变窄，远源的透镜状浊积扇由发育较差到逐渐消失。Ⅲ号湖底扇由近源单一裙带状，到朵状，再到水道型和朵状叠加型，到最后的分支水道型，与Ⅰ号湖底扇发育此消彼长。由于古地貌变化不明显，推测湖底扇的变化受物源供应控制。湖底扇的变化说明，物源供给从北向南逐渐迁移，并且呈韵律式供给，与湖底扇发育期次和规模紧密相关。

4 结论

1）JZ31构造湖底扇主要沿走滑断裂分布，发育Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ号3个湖底扇。湖底扇平面呈分支水道状、裙带状、舌状形态分布。湖底扇的分布具有较好的继承性，只是随着物源供应和湖平面变化，湖底扇的形态和规模才发生变化。

2）在地震沉积学理论指导下，以等时地层单元为基础，利用波形分类属性约束宏观分布，振幅和分频倾角属性融合精细刻画湖底扇沉积体系，较准确地表征了湖底扇的平面分布和沉积演化规律，取得了较好的应用效果。

3）研究断陷湖盆湖底扇的分布，对在湖相泥岩中寻找岩性油气藏具有一定的勘探意义。Ⅰ号和Ⅱ号湖底扇已有井钻遇砂体，厚度较大。分布在湖底扇水道的JZ31-6-1井已获得工业油气流。Ⅲ号湖底扇的分布范围比Ⅰ号湖底扇大，而且同样是多期湖底扇叠加，并且成藏条件与Ⅰ号湖底扇类似，所以Ⅰ号湖底扇将是有利的岩性油气藏勘探区。

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（编辑 杨会朋）

Seismic sedimentology research on sublacustrine fan of second Member of Dongying Formation in JZ31 Structure of Bohai Oilfield

WANG Zhiping,WANG Baoquan,LIU Yimeng,ZHENG Jinggui,HUANG Xiaobo
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China)

With the increasing degree of exploration in the Bohai Oilfield,the large complex sublacustrine fan reservoir has become one of the important fields for exploration breakthrough.The precise description of the sedimentary characteristics of sublacustrine fan is the key technique for the successful exploration of such type of oil and gas reservoir.Taking the sublacustrine fan in the JZ31 Structure of Liaozhong Sag as an example,under the guidance of seismic sedimentology theory,based on isochronous stratigraphic units,combined plane with profile seismic facie,the plane distribution and depositional evolution were well described by giving priority to waveform classification to restrain the macro-distribution of sublacustrine fan.Amplitude slice attributes can reflect the lateral variation of lithology,and the frequency decomposition dip slice attributes can reflect the distribution characteristics of the channel.Fusing them together can describe the plane distribution and depositional evolution of the sublacustrine fan.This method can be applied to the study of sublacustrine fan,which has the value of popularization and application.

seismic sedimentology;sublacustrine fan;second Member of Dongying Formation;JZ31 Structure;Bohai Oilfield

TE132.1+4

A

国家科技重大专项课题“近海隐蔽油气藏勘探技术”（2011ZX05023-002）

10.6056/dkyqt201704004

2016-12-21；改回日期：2017-05-12。

王志萍，女，1981年生，工程师，博士，2012年毕业于西南石油大学矿产普查与勘探专业，现从事地震储层预测研究工作。 E-mail：wzp1209@163.com。

王志萍，王保全，刘艺萌，等.渤海油田JZ31构造东二段湖底扇地震沉积学研究［J］.断块油气田，2017，24（4）：452-455.

WANG Zhiping，WANG Baoquan，LIU Yimeng，et al.Seismic sedimentology research on sublacustrine fan of second Member of Dongying Formation in JZ31 Structure of Bohai Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（4）：452-455.