三维地震资料在松辽盆地北部西部斜坡的应用

纪贤伟.

(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712)

松辽盆地北部西部斜坡区经过多年的勘探，在泰康隆起带和西部超覆带陆续发现了白音诺勒、二站、阿拉新、江桥、富拉尔基和平洋等油气藏。2010年以前，西部斜坡区多为二维地震(仅在J37区块开展过小面积的三维地震试验)，资料品质差，且不同地震工区的地震资料在采集年度、采集参数、资料质量上都存在较大差别[1](表1)，造成了构造解释及储层预测精度低、效果差。前人在应用二维地震资料的基础上，研究认为西部斜坡区构造圈闭不发育，圈闭类型主要为岩性圈闭，西部斜坡区应以寻找岩性油气藏为主[2-8]。近年来，国内外地震技术在油气勘探中的应用取得了显著的效果。四川盆地龙门山褶皱冲断带是公认的复杂断裂带，对深部构造的认识集中在定性分析方面，刘树根等人应用地震平衡剖面构造恢复技术，准确描述了龙门山褶皱冲断带的构造发育及其演化过程[9]。郑连弟等人应用“两宽一高”(宽方位、宽频带、高密度)地震资料采集处理解释一体化技术，准确预测了乍得邦戈盆地花岗岩潜山的储层特征[10]。陈胜红等人应用海上一体化地震勘探技术，明确了珠江口盆地恩平凹陷有利构造区带[11]。杨涛涛等人应用相干技术在珠江口盆地西沙周缘深水区准确识别出断层、深水水道和生物礁[12]。辽河滩海葵南—龙王庙地区构造复杂、断裂发育，断层解释难度大，邹文海应用层位精细标定、相干体分析、三维可视化显示等技术，探索出适合葵南—龙王庙地区构造精细解释的技术方法，为辽河滩海及其他类似地区油气藏勘探提供可借鉴的经验[13]。贺晓等应用古地貌分析、地震振幅属性分析、频谱分解、地震相分类和吸收系数等叠后分析技术，形成了一套适合鄂尔多斯盆地的河道识别技术系列[14]。徐淑娟等利用地震剖面反射特征、水平时间切片和相干体等技术落实徐家围子、长岭、英台等重点断陷的火山岩分布，同时利用地震相分析、瞬时频率属性和振幅反射强度属性识别出近火山口爆发相和溢流相等有利相带，为火山岩勘探部署提供了依据[15]。李永义应用地震沉积学技术在松辽盆地三肇地区准确识别出窄小河道砂体[16]，樊晓伊等人应用地震沉积学技术在准噶尔盆地车排子凸起多物源沉积环境下准确识别出6种沉积体系类型[17]。地震纹理分析技术的应用较晚，在油气勘探的应用主要表现在构造解释、地震相分类和储层预测三个方面，该技术在碎屑岩储层预测方面理论较为成熟，但对于碳酸盐岩的应用有待发展[18]。近年来在西部斜坡区开展了5个区块、满覆盖面积超过1×103km2的三维地震勘探，与二维地震相比，资料品质有较大的提高，对构造、储层的认识更加准确。应用三维地震资料后，提交了超过6×107t的石油地质储量，油气勘探取得了重大突破。通过分析三维地震资料应用前后构造特征认识的变化及三维地震属性在储层预测中应用，对三维地震勘探技术在西部斜坡的应用效果进行评价。

表1 松辽盆地北部西部斜坡区部分二维地震资料统计

1 西部斜坡区地质概况

西部斜坡区为松辽盆地的一级构造单元，构造上自西向东由西部超覆带、泰康隆起带和富裕构造带三个二级构造单元组成。西部斜坡区自白垩纪以来一直是东倾的单斜构造[19]，整体构造较为简单，断裂不发育[20]，斜坡上主要发育江桥、阿拉新、二站、他拉红—白音诺勒等一系列北东向展布的鼻状构造[21]。西部斜坡区主要目的层为萨尔图油层，即姚家组二、三段至嫩江组一段地层[22]，萨尔图油层沉积时期发育三角洲和湖泊沉积体系，主要发育三角洲前缘亚相和滨浅湖亚相[23-29]。通过油源对比研究认为，西部斜坡区油气主要来自齐家—古龙凹陷[30-33]，油气通过断层、不整合面和砂体经过长距离的侧向运移至西部斜坡区的圈闭中聚集成藏(图1)[32-35]。从已发现的油气藏来看，不同的油气藏含油气层位不同，从西到东含油层呈逐渐增加趋势[36]。

图1 松辽盆地北部西部斜坡区油气成藏模式(蒙启安等，2014)

2 三维与二维构造解释对比

由于二维偏移是沿着测线的视倾角方向进行的，偏移结果不完全，也不准确。尤其是对于地下复杂的地质构造进行二维地震勘探，二维偏移归位处理就不能反映地下界面的真实产状。而三维采集的数据按三维空间成像处理，可以真实地确定反射界面的空间位置，适应并满足日趋复杂的油气勘探目标的需要[37]。分别选取J55三维、J37-J75三维与JQ二维对比、PY三维与DTM二维对比，在地震层位对比、断层变化和构造圈闭变化三个方面分析三维与二维构造解释的变化。

2.1 二、三维地震层位对比

目前常用的地震层位标定方法是合成地震记录拟合标定法，测井曲线质量、子波提取、极性判断、测井资料与地震资料的匹配对地震层位标定有较大影响。由于子波的相位谱较难求准，需要不断调整子波使井资料得到的合成记录与实际井旁道地震记录相匹配。而声波测井与地震方法在属性上存在差异，使得实际的合成地震记录与地震资料往往匹配的并不好[38-39]。由于三维地震资料在信噪比、保真度、波组特征等方面明显改善，因此三维地震解释成果更加精确。对比表明，西部斜坡区三维地震层位与二维地震层位基本一致，只有个别层位有所差异，具体差异为：(1)J55、J37-J75三维地震资料均与JQ二维地震资料存在20 ms～30 ms的时差；(2)地震层位的地质意义有所差别，DTM二维地震的T1标准层相当于萨一油层组顶面，而PY三维地震的T1标准层相当于姚家组顶面(图2)；JQ二维地震的T07反射层相当于嫩一段顶面，而J37-J75三维地震的T07反射层相当于萨零油层组顶面。

图2 二、三维地震层位解释对比图

2.2 断层变化

由于三维地震资料品质好于二维地震资料，造成二、三维断层解释成果存在差异。西部斜坡二、三维地震断层解释变化表现为三个方面。(1)三维地震取消了50多个虚假断层，延伸长度为0.5 km～10 km，这些断层主要分布于J55和PY工区，如图3中所示，DTM二维地震剖面上的断层在PY三维地震剖面上不存在。(2)三维地震增加了130多个小断层，这些断层主要分布于J55工区，延伸长度为0.1 km～1.75 km。(3)三维地震保留了一些断层，但数量较少，例如J37-J75三维保留了1个主要断层JQ5号断层，在T1标准层构造图上断层走向与二维地震保持一致，但形态差别较大，表现为JQ二维地震解释为三段，J75三维地震解释为两段。PY三维断层解释保留了3个断层，其中1个断层延伸长度变化较大，二维断层解释17.2 km，三维断层解释10.7 km，其余2个断层延伸长度变化不大。PY二、三维地震解释的断层在搭接关系上也存在较大差异。

图3 二、三维地震断层解释对比图

2.3 构造圈闭变化

二、三维地震解释的断层组合、延伸方向、长度明显改变，导致圈闭大小、形态发生较大变化。对比结果表明，西部斜坡区三维地震与二维地震解释的构造形态基本一致，但局部构造差别较大。这些差异主要表现在：(1)PY三维地震解释的T2层A构造圈闭与DTM二维地震解释的平面位置发生变化(图4)；(2)J55三维地震T1构造图增加了9个、取消了3个微幅度构造；(3)JQ二维地震T1构造图上主要的四级构造T-3号构造圈闭面积4.9 km2，圈闭幅度27 m，在J37-J75三维地震T1构造图上T-3号构造圈闭面积14.26 km2，圈闭幅度60 m，圈闭面积和幅度均有大幅度的增加。

通过以上对比分析认为西部斜坡区三维地震构造解释与二维地震构造解释相比，区域构造形态基本一致，层位解释存在一定差异，断层解释和构造圈闭解释差异较大。由于三维地震资料品质好于二维地震资料，因此三维地震构造解释结果更加精确。由于西部斜坡区多发育岩性油气藏，局部构造相对较少，微幅度构造对油气聚集和成藏的作用显著，因此微幅度构造的识别非常重要。以PY三维工区为例，大庆物探公司吴玉金等人在构造成图的基础上，应用构造导向滤波技术，编制了PY工区T1标准层微幅度构造图(图5)，共识别出微幅度构造56个，面积约10.62 km2。

图4 二、三维地震构造圈闭解释对比图

图5 PY三维地震T1标准层微幅度构造图(吴玉金等)

3 三维地震储层预测

西部斜坡区萨尔图油层沉积时期为三角洲和湖泊沉积体系，主要发育三角洲前缘亚相和滨浅湖亚相，沉积微相类型包括水下分流河道、河口坝、席状砂、滨浅湖砂坝和滨浅湖泥(图6)。地震属性与储层的沉积特征、岩性、物性和含油气性等有比较密切的关系，因此地震属性分析技术被广泛地应用于储层预测。地震属性分析是优选适合本工区沉积特征的地震属性。优选出的地震属性既要与砂岩相关性高，又要符合井点处的沉积微相，同时还要能够识别一定宽度的河道，地震属性平面特征与区域沉积环境要基本一致。分析认为振幅类地震属性能够很好地反映西部斜坡区的沉积特征，因此优选振幅属性开展西部斜坡区储层预测。以PY三维地震为例，萨尔图油层振幅属性品质好，萨零、萨一和萨二、三油层组32口井振幅属性对井符合率分别为68.8%、71.9%和62.5%，符合率较高，能够很好地用于储层预测。同时由于振幅属性所展示的河道及砂坝特征清晰(图7)，因此应用振幅属性，采用地质、测井、地震相结合分析了PY三维工区的沉积微相特征(图8)。

图6 西部斜坡萨尔图油层沉积微相模式

图7 PY三维地震萨零底-4ms振幅属性

4 有利区预测

前人研究认为，西部斜坡区油气主要来自齐家—古龙凹陷，油气通过断层、不整合面和砂体经过长距离的侧向运移至西部斜坡区的圈闭中聚集成藏。西部斜坡区油气聚集受北东向鼻状构造带控制，分流河道、河口坝等砂体与构造带有机配置形成多种类型的复合岩性油藏[21]。因此西部斜坡的成藏有利区应为构造有利区和砂体富集区的叠合部位。以PY三维地震工区为例，首先通过三维地震构造解释，明确了断裂特征和构造圈闭特征，通过分析确定了构造有利区。然后应用地震属性优选出砂体发育区，最后综合分析构造有利区和砂体发育区优选出成藏的有利区，并在有利区内给出了10口建议丼位(图9)。

图9 PY地区有利区预测图

5 三维地震应用效果评价

应用三维地震资料共在J55、J37-J75、J62-J67和PY四个工区内部署31口探评井，统计这31口后验井萨尔图油层振幅属性符合率为60%～84%(表2)，符合率较高，表明应用振幅属性开展储层预测能够提高西部斜坡区的钻井成功率。

表2 三维地震工区地震属性后验井符合率统计

以J37-J75工区为例，该区主要发育JQ5号断层，为逆冲走滑断层，是该区主要的控藏断层，主要四级构造T-3号构造为受逆冲走滑断层控制的鼻状构造[40-41]。分析认为，由于T-3号构造位于西部斜坡区油气运移的优势路径上，使齐家—古龙凹陷生成的油气经过长距离的运移，能够在该构造上聚集成藏。2011年应用三维地震资料在T-3号构造部署了3口探评井，均获得工业油流。2012年应用三维地震资料在西部斜坡区提交了超过6×107t的石油地质储量，其中J37-J75工区T-3号构造石油地质储量超过8×106t，油气勘探取得了突破。2013年应用三维地震资料在T-3号构造部署了开发试验井，从目前完钻的7口井来看，目的层萨二、三油层组上部钻遇砂岩厚度平均6.9 m、钻遇有效厚度平均4.2 m，净总比平均0.61，砂岩及有效钻遇率均为100%，取得较好的效果。西部斜坡区应加大三维地震勘探的力度。

6 结论

(1)由于三维地震资料在信噪比、保真度、波组特征等方面明显改善，因此三维地震解释成果更加精确。西部斜坡区三维地震层位解释与二维地震基本一致，个别层位有所差异，其中J55和J37-J75三维地震与二维地震存在20 ms～30 ms的时差，PY三维地震的T1标准层和J37-J75三维地震的T07反射层的地质意义与二维地震有所差别。由于三维地震资料品质好于二维地震资料，造成二、三维断层解释成果存在差异。西部斜坡区三维地震取消了50多个虚假断层，主要分布于J55和PY工区；三维地震增加了130多个小断层，主要分布于J55工区；三维地震保留了少量断层，与二维地震相比J37-J75三维保留的断层形态差别较大，PY三维保留的断层在延伸长度和搭接关系上差异较大。西部斜坡区三维地震与二维地震解释的构造形态基本一致，由于二、三维地震解释的断层组合、延伸方向、长度明显改变，导致局部构造差别较大，具体表现为PY三维地震构造圈闭的平面位置发生变化；J55三维地震增加了9个、取消了3个微幅度构造；J37-J75工区主要四级构造的圈闭面积由二维的4.9 km2增加到三维的14.26 km2，圈闭幅度由二维的27 m增加到三维的60 m。

(2)分析认为振幅类地震属性能够很好地反映西部斜坡区的沉积特征。以PY三维地震为例，萨零、萨一和萨二、三油层组32口井振幅属性对井符合率分别为68.8%、71.9%和62.5%，符合率较高，能够很好地用于储层预测。由于振幅属性所展示的河道及砂坝特征清晰，应用振幅属性分析了PY三维工区的沉积微相特征。

(3)西部斜坡区的成藏有利区应为构造有利区和砂体富集区的叠合部位。以PY三维工区为例，首先分析构造解释结果确定构造有利区，然后应用地震属性优选出砂体发育区，最后综合分析优选出成藏的有利区，并在有利区内给出了10口建议丼位。

(4)应用三维地震资料在西部斜坡区四个工区部署31口探评井，统计振幅属性后验井符合率为60%～84%，表明应用振幅属性能够提高钻井成功率。应用三维地震资料在西部斜坡区提交了超过6×107t的石油地质储量，应用三维地震资料部署了开发试验井，7口已完钻井成功率100%。综合分析认为西部斜坡应加大三维地震勘探的力度。

感谢大庆油田勘探开发研究院陈可洋和吕金龙在论文写作中给予的指导，部分资料来源于大庆油田勘探开发研究院勘探研究一室和物探公司研究院，在此一并表示感谢！