基于井控层速度插值模型的盐下气藏地震精细解释——以川中磨溪地区雷口坡组为例

杨欧文 李睿璇 夏文鹏 钱杨娇娇 马梓珂 唐 松 陈安清 罗 倩 刘博文 李正勇

（1. 中国石油西南油气田公司川中油气矿，四川 遂宁 629018；2. 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059；3. 成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059）

0 引 言

四川盆地海相碳酸盐岩作为油气勘探的热点领域，是“气大庆”建设的主要勘探目标。自2003年普光气田发现以来，连续发现了龙岗、元坝、安岳等大气田，探明了震旦—寒武系和二叠—三叠系2 个万亿方的大型油气聚集带［1-10］。

川中磨溪地区中三叠统雷口坡组一段气藏持续稳产多年，已进入开发中后期。钻探发现雷口坡组一段（T2l1）的构造解释与部分新钻井揭露的地质情况不吻合［11-12］。如磨溪121 井的实钻结果与地震预测海拔相差46.0 m，磨溪203 井和磨36 井的实钻结果与地震预测海拔分别相差50.0 m 和83.5 m。由于雷口坡组三段（T2l3）低速盐体的存在，造成下伏地层的成像出现“上拉”或“下拉”现象，严重阻碍了盐下储层的精细刻画与预测［13］。

地震正演模拟技术是利用钻测井资料建立地质模型来模拟真实地质结构条件下的地震波场［14-15］，主要用于地震资料解释方案的验证和特殊地质体的识别，能有效提高储层成像的精度［16-19］。

为克服雷口坡组三段（T2l3）盐层对下伏地质体成像的影响，本文对地层岩性进行精细标定，合成地震记录建立了过井剖面的井控层速度插值的正演模型，为盐下气藏储层预测与评价提供依据。

1 地质背景

四川盆地是中国西部三大含油气叠合盆地之一，磨溪气田位于盆地中部的川中低平构造区的南斜坡地带［11，16］（图1）。

图1 磨西地区构造位置Fig.1 Structual location in Moxi area

雷口坡组下与嘉陵江组（T1j）碳酸盐岩整合接触，上与须家河组（T3x）碎屑岩呈平行不整合接触，主要为白云岩和盐岩互层［20-23］。根据地层电性特征，雷口坡组可划分为T2l11亚段、T2l12亚段、T2l2段、T2l31亚段、T2l32亚段（含盐层段）、T2l33亚段、T2l41亚段、T2l4 2亚段、T2l43亚段（含盐层段）。T2l11亚段的潮坪相针孔状白云岩是主要产气层［16］。T2l11亚段厚度横向变化小，为稳定的陆表海潮坪沉积［23］。T2l32亚段盐岩厚度变化大，分布不稳定。由于盐层具流变性，表现为较强的塑性滑动，形成强烈褶皱变形，在地震剖面上表现为紧密的相间背斜［12］。

2 合成地震记录标定

根据精细的井震标定结果，通过连井地质—地震剖面对比分析，盐层的不同厚度部位所对应的亚段顶界的反射界面均存在不同程度的“下拉”成像（图2）。

磨溪128 井T2l32亚段的盐层厚度约为66 m，磨溪12 井的盐层厚度约为8.7 m。在连井地层对比图2 中，磨 溪128 井T2l1～T2l31亚段海拔比磨溪12 井高，而在过井地震剖面中，磨溪128 井T2l12亚段底界则较磨溪12 井更低，出现了明显的不一致现象。

图2 过磨溪12井—磨溪128井—磨溪127井的井—震对比剖面Fig.2 Well-seismic correlation sections crossing Well Moxi 12-Moxi1 28-Moxi1 27

受厚度快速变化的低速盐层影响，利用常规地震解释速度模型对下伏雷口坡组气藏的构造形态刻画困难，制约了气藏的准确预测和评价。

2.1 标志层识别

基于地震剖面反射特征和钻井地层约束，对地层地震反射特征进行了识别，确定了研究目的层上覆地层的地震标志层，主要包括T3x5和T3x。T3x5底界为上三叠统须家河组五段底部与四段顶部的界面。T3x5在测井上表现为高自然伽马、高声波时差的黑色页岩，T3x4在测井上表现为低自然伽马、低声波时差的细—中砂岩，这二者之间为一较强波峰反射。T3x 底界为须家河组与下伏雷口坡组碳酸盐岩的界面，该界面在地震剖面上表现为一强连续的波峰。在部分地区T2l32亚段的盐层顶界及底界亦可以被识别，可作反射标志层。在层位标定中，依据这几个标志层，结合VSP（垂直地震剖面）时深关系，对合成记录进行精细标定，根据波的同相性、波组特征、层间厚度等特征，开展地震反射层位的精确对比和解释。

2.2 主要界面的地震反射特征

图3 有盐层和无盐层钻井合成记录标定与井旁地震道对比Fig.3 Correlation betwen drilled synthetic record calibration and near-well seismic traces of salt and non-salt beds

2.3 雷口坡组盐层速度统计

磨溪气田雷口坡组盐层以石盐岩为主，偶夹少量石膏，因此层速度变化不大。通过声波时差换算层速度与基于层位标定的时深关系计算得到的层速度对比，而知二者速度非常接近，即与盐层厚度无关（表1）。

表1 磨西地区盐层的2种层速度换算对比Table 1 Comparison of 2 kinds of interval velocity conversion of salt bed of Moxi area

通过统计2 种速度换算结果，得到雷口坡组盐岩的层速度为4 380 m/s，确定该层速度作为正演模型的速度参数，作为低速盐层对下伏地层成像影响的约束条件。

3 正演模型建立

由于速度异常体对下伏地层的时间域成像结果产生不同程度的影响，如果不预先刻画速度异常体，则无法保证速度建模和构造成图的精度。为此，基于各地层的层速度和前文获得的盐层速度，对研究区内的过井剖面制作了正演模型Ⅰ，以明确盐层对下伏地层成像产生的影响（图4（a））。该模型包含了5 个速度层，由下至上分别为：（1）亚段，层速度为6 000 m/s，密度为2.75 g/cm3；（2）亚 段， 层 速 度 为5 000 m/s，密度为2.7 g/cm3；（3）盐层，层速度为4 380 m/s，密度为2.1 g/cm3；（4）T2l33—T2l4亚 段，层速度为6 000 m/s，密度为2.7 g/cm3；（5）T2x，层速度为4 500 m/s，密度为2.5 g/cm3。其中，亚段的顶界设定为平面，其他速度层参照过井地震剖面，盐岩体厚度变化较大。正演模型Ⅰ的成像结果（图4（b））揭示：（1）厚层的低速盐层对下伏地层产生明显的“下拉”作用；（2）盐层楔形体高角度边缘成像差，其下伏地层相应部位同相轴出现“假错断”现象。

为了更加直观地反映低速盐层对下伏地层成像产生的影响，量化“下拉”程度的大小，制作了正演模型Ⅱ（图4（c））。该模型包含了4 个速度层：（1）速度层1，层速度为6 000 m/s，密度为2.75 g/cm3；（2）速度层2 ，层速度为5 000 m/s，密度为2.7 g/cm3；（3）速度层3，层速度为4 380 m/s，密度为2.1 g/cm3；（4）速度层4，层速度为6 000 m/s，密度为2.7 g/cm3。模拟盐层的速度层3 设为1 个楔形体和3 个厚度（H）分别为0、20、50 和100 m的规则体。成像结果（图4（d））显示：随着楔形体厚度的增大，下伏地层反射界面呈抛物线式“下拉”；不同厚度的盐层下伏地层反射界面“下拉”的程度不同，盐层越厚，“下拉”幅度越强。

图4 含盐层地质体的2个正演模型及成像结果Fig.4 2 forward models and imaging results of salt-bearing geological body

根据正演模型Ⅱ分别计算了不同厚度盐层下伏地层界面的反射时间（表2）。结果显示，盐层每增厚10 m，下伏地层反射“下拉”约1.3 ms（双程旅行走时）。

表2 模型Ⅱ计算的不同厚度盐层下伏地层界面的反射时间Table 2 Reflection time of underlying strata interface under salt bed of different thickness calculated by Model Ⅱ

4 盐层顶底层位解释

通过切取过井地震剖面，对合成记录标定结果进行评估及修正，并建立解释格架。通过种子点自动追踪及人工加密解释，对亚段盐层顶底界进行精细解释。研究区亚段盐层的顶底界面反射特征明显，盐层顶界为强波谷连续反射，盐层底界为强波峰之上的零相位。在盐层包络线的上部及下部分别可见1 套强波峰反射。无盐层发育的井，亚段为1 套强波谷及中—强波峰反射。以10×10 解释网格对该层位进行追踪解释，制作了磨溪地区亚段盐层顶底界等图，圈定出磨溪地区的亚段盐层分布在中西部及北部局部（图5）。亚段盐层顶界时间深度为1 138～1 280 ms，底界时间深度为1 155～1 287 ms。由盐层顶底界面获得了盐层的厚度（图6）。盐层时间厚度为0～58 ms，磨溪13 井北部、磨溪203 井东部等井区厚度较大。

图5 磨溪地区亚段盐层顶底界等T0图Fig.5 T0 maps of top and bottom surfaces of Sub-member salt bed in Moxi area

图6 磨溪地区?亚段盐层厚度Fig.6 Thicknessesof Sub-member?salt bed in Moxi area

5 基于速度建模的地震解释

5.1 井控层变速度模型的建立

由井—震对比和正演模型可知，盐层的低速异常影响地震构造解释。为避免盐层对下伏地质体成像干扰，采用井控层速度插值方法，建立了研究区的速度模型。该模型主要利用合成记录标定后得到的时深关系（校正后的井速度），在地震层位的控制下进行层间速度插值，以消除不同厚度的盐岩低速异常对下伏地质体成像的影响。考虑了盐层速度的井控层变速度模型能够更精准地刻画盐层下伏气藏的构造形态，原因为：（1）充分利用井的速度，在钻井数量较多的地区可以保证速度模型的准确性；（2）在井数较少、速度变化大或存在异常速度体的情况下，利用层位控制（主要标志层及异常速度体的顶底界面）在层间进行速度充填，保证了无井区速度模型的准确性。

5.2 时深转换及误差

利用井控层速度插值方法建立的速度模型，对研究区的三维地震进行了重新解释，并对磨溪地区的T2l11亚段顶界等T0图进行时深转换。对比等T0图及构造图（图7）可知大的构造单元基本一致，但构造细节上有所差异。

图7 应用井控层速度解释前、后的等T0顶面构造对比Fig.7 Comparison of T0 contour top surface structures before and after well controlled interval velocity model

在井控层速度插值模型地震解释的基础上，基于统计区内180 余口井的T2l11亚段顶界海拔，对顶面构造图进行了第2 次校正，最终得到的顶面构造图井—震相对误差均在1%以下。通过误差分析及新老构造图对比，新模型解释的构造图对顶面构造形态的细节刻画更为精准，研究区的顶面构造等值线间隔由20 m 缩小至10 m，井—震误差大大缩小。

6 结 论

（2）通过井—震剖面，对合成记录标定结果进行评估及修正，并建立解释格架，以10×10 解释网格对层位进行追踪解释，揭示磨溪地区亚段盐层分布在中西部及北部局部。