（地球探测与信息技术专业论文）南堡凹陷岩性油气藏地球物理方法应用研究.pdf

南堡凹陷岩性油气藏地球物理方法应用研究 论文作者：刘国玺f 地球探测与信息技术1 指导教师：王永刚教授 摘要 岩性油气藏的理论基础是层序地层学，而物质基础是商品质 的地震资料。岩性油气藏勘探的兴起主要得益于地震资料品质的 不断改善和提高，以及层序地层学理论的不断完善和人们的研究 手段的加强。 通过对南堡凹陷岩性油气藏勘探工作经验的总结和归纳，提 出了具体的研究方法和步骤，其中主要包括如何对岩性圈闭进行 识别和描述，怎样对岩性油气藏进行合理的勘探部署。 进行岩性油气藏的勘探，首先要在层序地层学理论的指导卜- 在地震剖面中找到岩性圈闭的存在，然后利用现有的技术方法确 定沉积体的形态特征，接下来通过对地震资料进行特殊处理等手 段，主要利用地震资料的反演技术，将地震资料的原始的振幅信 息转换成速度信息，通过对速度的分析研究确定地层的性质，随 之进一步搞清其内部的属性特征，其中有岩性特征和物性特征等： 利用地震属性提取技术，对岩性体所处的沉积环境进行推断，以 便搞清地层生储盖之间的配置关系，同时结合碳氯检测技术预测 岩性圈闭的含油性，最终提交可供钻探的最佳的目标。 关键词：岩性油气藏层序地层学，地震反演，地震属性 a p p l i c a t i o na n di n v e s t i g a t i o no fg e o p h y s i c a lm e t h o df o r s e d i m e n t a r yr e s e r v o i ri nn a n p ud e p r e s s i o n l i ug u o - x i ( g e o p h y s i c a lp r o s p e c t i n g & i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y 、 d i r e c t e db yp r o f e s s o rw a n gy o n g g a n g a b s t r a c t t h er e s e a r c ho fs e d i m e n t a r yr e s e r v o i r si sb a s e db o t ho nt h et h e o r yo f s t r a t i g r a p h ya n ds e i s m i cd a t ao fh i 曲r e s o l u t i o n t h eb o o mo fp r o s p e c t i n gf o r s e d i m e n t a r yr e s e r v o i r s t h ep a p e rs u m m a r i z e st h ew o r ke x p e r i e n c eo ft h ep r o s p e c t i n gf o r s e d i m e n t a r yr e s e r v o i r si nn a n p ud e p r e s s i o n ，a n dp r o p o s e st h es t e p so fs t u d yi n d e t a i l s ，i n c l u d i n gh o w t od i s t i n g u i s ha n dd e s c r i b et h es e d i m e n t a r yt r a p sa n dh o w t op r o s p e c tt h e mr e a s o n a b l y t op r o s p e c ts e d i m e n t a r yr e s e r v o i r s ，o n es h o u l df i r s tt of i n dt h ee x i s t e n c eo f t h e mo nt h es e i s m i cp r o f i l e s ，a n dt h e nt od e t e r m i n et h es h a p eo fs e d i m e n tb yt h e m e a n so fs p e c i a lt r e a t m e n tt ot h es e i s m i cd a t a , c h a n g i n gt h ep r i m a r y a m p l i t u d ei n f o r m a t i o nt ot h ei n f o r m a t i o no fv e l o c i t y , u s i n gt h em e t h o do f r e v e l s e a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i sa n ds t u d yo fv e l o c i t y , w ec a r td e t e r m i n et h e p r o p e r t yo fs t r a t aa n di t si n n e rf e a t u r e ，e t c u s i n gt h em e t h o do fp r o p e r t y e x t r a c t i n g , w ec a np r e d i c tt h ee n v i r o n m e n to f a n c i e n tt i m e sw h e nt h es e d i m e n t s w e r ed e p o s i t e d s ot h a tw em a yf t l l 恤e rk n o wt h er e l a t i o n s h i p so fb e a r i n gb e d s ， r e s e r v o i r sa n dt h es i l l s w ec a np r o p o s et h em o s ti n t e r e s tt a r g e tt ot h ed r i l l e r , k e yw o r d s ：s e d i m e n t a r yr e s e r v o i r s ，s t r a t i g r a p h y ，s e i s m i cr e v e r s e ，s e i s m i cp r o p e r t i e s 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究l 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证砖而使 用过的材料。与我同工作的同志肘本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名澍圈垒2卿y 年 7 日f z - n 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅 和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印， 缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 办l l 匀包 2 彻歹年f 月 ) 一缈i 年 p 月 同 ， 2 中国石油大学硕士论文 第l 章l j 言 第1 章前言 1 1 研究目的和意义 随着油田勘探开发工作的不断深入，岩性油气藏的勘探被提【议事| 程，岩性油气藏勘探工作逐步展开并开始收到好的效果。其实，“岩性油气 减”对石油地质工作者来说并不陌生，自从人们进行油气勘探以米，勘探 家们就开始和岩性打交道，因为所有的油气都是储集在各种各样的岩石中， 另外，由于这些油气藏大多处在构造圈闭中，因此早期发现的大多数油气 藏被称为“构造油气藏”，这也使人们得出了一个概念，即，只有存在构造 豳闭才会有油。实践证明这个概念是片面的。在长期的勘探实践中，人们 偶尔会打出“野猫井”，即在构造圈闭以外的区域，甚至是构造的最低部位， 钻井获得了工业油气流。开始人们对此还感到很茫然，不知道地下到底发 生了什么，现在我们才真难弄清楚，野猫井所打到的其实就是岩性油气藏。 越来越多的事实在不断地揭示和证明岩性油气藏的存在j 。 随蓿地震资料品质不断改善和提高，人们的研究手段的加强，油气勘 探工作开始由对构造油气藏的勘探向岩性油气藏勘探逐步转移那么如何 合理有效地进行岩性油气藏的勘探? 在多年的油气勘探实践基础上，通过 我们不断摸索，总结出一套针对岩性油气藏勘探的行之有效的方法。 目前，岩性油藏工业制图技术在国内尚处于研究探索阶段各油田、 院校及研究单位都在结合油狂 生产实际，开展这方面的研究工作，因此其 有较好的市场需求和广阔的应用推广前景。 但由于各家所作的工作都是为了解决生产中出现的实际问题，因此难 免存在局限性，总体上缺乏系统的研究思路和具体全面的操作流程。 1 2 研究目标和主要研究内容 研究目标： 围绕南堡凹陷岩性油气减的特点，以地震反演和地震属性分析为 三要 技术手段，结合层序地层学理论，对岩性油气藏进行地震识别、描述、成 图，经过总结，形成一套对岩性油气藏进行勘探的方法。 中国石油大学硕论文第l 章前言 第1 章前言 1 1 研究目的和意义 随着油田勘探开发工作的不断深入，岩性油气藏的勘探被提 ：议事n 耗，岩性油气藏勘探工作逐步展丌并开始收到好的效果。其实，“岩性油气 减”对石油地质工作者来说并不陌生，自从人们进行油气勘探以来，勘探 家们就开始和岩性打交道，因为所有的油气都是储集在各种各样的岩石中， 另外，由于这些油气藏太多处在构造圈闭中，因此早期发现的大多数油气 藏被称为“构造油气藏”，这也使人们得出了一个概念，即，只有存在构造 圈闭才会有油。实践证明这个概念是片面的。在长期的勘探实践中，人们 偶尔会打出“野猫井”即在构造圈闭以外的区域，甚至是构造的最低部位， 钻井获得了工业油气流。开始人们对此还感到很茫然，不知道地下到底发 牛了什么，现在我们才真正弄清楚，野猫井所打到的其实就是岩性油气藏。 越来越多的事实在不断地揭示和证明岩性油气藏的存在。 随着地震资料品质不断改善和提高人们的研究手段的加强，油1 勘 探工作开始由对构造油气藏的勘探向岩性油气藏勘探逐步转移那么如何 合理有效地进行岩性油气藏的勘探? 在多年的油气勘探实践基础上，通过 我们小断摸索，总结出一套针对岩性油气藏勘探的行之有效的方注。 目前，岩性油藏工业制翻技术在国内尚处于研究探索阶段，各油田、 院校及研究单位都在结合油狂f 生产实际，开展这方面的研究工作，因此具 有较好的市场需求和j 。阔的应用推广前景。 但由于各家所作的工作都是为了解决牛产中出现的实际问题，因此难 免存在局限性，总体上缺乏系统的研究思路和其体全面的操作流程。 1 2 研究目标和主要研究内容 研究l i 标： 围绕南堡凹陷岩性油气撼的特点，咀地震反演和地震属性分析为主要 技术手段，结合层序地层学理论，对岩性油气减进行地震议别、描述、成 图，经过总结，形成。套对岩性油气藏进行勘探的方法。 图，经过总结，形成一套对岩性油气藏进行勘探的方法。 中国石油大学硕士论文第1 章前言 主要研究内容： ( 1 ) 开展地层岩性反演研究： ( 2 ) 进行地层物性参数反演的技术研究； ( 3 ) 开展地震属性的岩性解释的方法研究，包括属性的提取、优选和验 证等； ( 4 ) 在南堡凹陷有利目标区开展储层的描述工作； ( 5 ) 总结储层地震预测与岩性油气藏的勘探方法。 1 3 关键技术和技术研究路线 岩性油藏识别与描述的关键技术： ( 1 ) 地层层序划分技术 ( 2 ) 地震资料精细解释技术； ( 3 ) 地震反演技术； ( 4 ) 地震属性提取技术 ( 5 ) 属性综合分析研究技术； ( 6 ) 岩性油气藏综合评价。 技术研究路线； 岩性油气藏的识别一岩性油气藏的描述一岩性油气藏的勘探 2 中国石油大学硕士论文 第2 章岩性油气藏豹概念及其特点 第2 章岩性油气藏的概念及其特点 2 1 概念 岩性油气藏的概念最早被人们笼统地归属隐蔽油气藏这个相对模糊的 定义中，后来人们又提出了非构造圈闭( 油气藏) 的概念，将岩性油气藏 归纳其中，由此可见，岩性油气藏与构造油气藏是截然两立的，那么到底 什么是岩性油气藏呢? 要了解什么是岩性油气藏，首先要弄清什么是油气 藏。所谓油气藏简单地讲就是有油气储集( 聚集、保留) 的圈闭。因此， 油气藏的概念其本质是与圈闭相关的，也就是说有什么类型的圈闭，相应 地就形成什么类型的油气藏。所以岩性油气藏就是由岩性圈闭捕获油气后 所形成的油气藏f 2 】【3 j 。 因此对岩性油气藏的研 究可分为两个部分。 首先是对岩性圈闭进行 研究，然后是对圈闭的含油气 性进行研究。 圈闭的研究包括岩性圈 闭的识别、岩性圈闭的描述。 含油气性的研究包括岩石物 性分析，含油气性预测等。 图5 - 1 岩性油气藏剖面示意闰 2 2 岩性油气藏的特点 岩性油气藏有如下特点： 成因上，由于沉积条件的差异储集层横向上发生尖灭或者渗透性变 差，因此岩性豳闭是在自然沉积环境下形成的围限。其侧向封堵条件是连 续沉积的非渗透性地层( 如泥岩) 与构造运动无关一j 。 空间位置上：岩性油气藏通常都是被非渗透性岩石( 如泥岩) 所围 裹的，而泥岩在湖盆的中心和斜坡部位非常发育，这样，岩性圈闭也常常 分布在凹陷的中部或斜坡部位( 距离边界物源区稍远的地方) 。而在纵向上， 3 中国石油大学硕士论文 第2 章岩性油气藏的概念及其特点 则往往发育在凹陷的低部位( 或构造的翼部) 。 2 3 岩性油气藏的类型 岩性油气藏的类型有以下几种： 砂岩透镜体油气藏：砂岩顶底板均 为泥岩地层，砂岩向四周尖灭，侧向均由 泥岩封堵。 砂岩上倾尖灭油气藏：它主要发育 在岩性岩相变化较大的砂、泥岩地层中， 许多砂岩是楔状尖灭泥岩中，砂岩储层聚 集油气后丽形成油藏。顶低板均为非渗透 性地层通常为泥岩地层，砂岩地层一翼向 上部倾斜且形成歼灭，另一翼产状下倾或 产状变水平。 断层砂岩上倾尖灭油气藏：是第 圈2 - 2 岩性油气藏类型示意幽 一种类型的断层改造方式，即在砂岩上倾 尖灭油藏的中部被断层切割，形成2 个( 或几个) 局部油气藏。 4 中国石油大学硕士论文 第3 章者性油气藏的识剐 第3 章岩性油气藏的识别 3 1 岩性油气藏识别的地质理论基础( 层序地层学) 岩性油气藏是在地层沉积过程中形成的，因此掌握地层的沉积规律， 对寻找岩性油气藏大有裨益。为研究地层的沉积提供了有效的研究方法和 手段。自从有了地震勘探，人们就开始试图对地下的地层沉积、地质结构、 构造形态等进行模式构建。以期全面详细揭示盆地( 凹陷) 的地质发展史， 使油气勘探工作有的放矢。 2 0 世纪7 0 8 0 年代，以v a i l 为代表的e ) 。( o w 石油公司的研究人员， 建立和发展了地震地层学理论。其作用就是利用反射地震剖面中的不整合 断面把沉积地层划分出若干个地层单元，然后再对每个地层单元进行地震 相的划分，最终推断古沉积环境。出此束实现对盆地( 凹陷) 地质特征的 模式构建。 层序地层学是在地震地层学的基础上发展起来的，因此它的资料基础 主要也是地震资料( 3 d ) ，严格意义上讲，层序地层学应称之为地震层序地 层学。它形成了层序体系域、海( 湖) 泛面等一系列沉积地层学方面的概 念，属地层学的分支学科，主要研究以不整合面与之相对应的是整合面为 边赛的年代地层格架中具有成因联系的旋回岩性序列的相互关系。简单地 讲。层序地层学是研究层序形成和地层分布模式的一门学科。它是一种划 分对比和分析沉积岩的新方法，与生物地层学和构造沉积分析相互结合时， 便提供了一种更为精确的地层时代对比、沉积相制图和钻前预测生储盖分 布的年代地层格架，从而更科学更准确地进行岩相古地理再造、盆地地质 历史分析和资源评价，同时也为寻找岩性油气藏提供了有效的研究手段。 层序地层学指导研究者应该到哪里去找岩性油气藏，能找到什么类型 的岩性油气藏。排除岩性油气藏研究工作中的盲目性，可以提高岩性油气 藏勘探的效率1 5 】【6 】硎。 南堡断陷盆地存在三种基本的层序类型，每种类型都具有独特的体系 域构成模式。因此对不同类型的层序就应当有不同的岩性油气藏预测方法。 在同沉积断裂坡折型层序中，发育在断裂坡折带之下的低位域砂体如 5 中国石油大学硬士论文 第3 章岩性油气藏的识别 低位楔( 扇三角洲) ，低位扇( 水下扇、浊积扇) 和断裂坡折带之上的下切 水道充填砂体在地震剖面上有明显反射特征易于识别和预测。上覆在低位 域砂体之上的湖扩展域泥岩、油页岩是良好的烃源岩和盖层，因此，这类 砂体成藏条件优越，是岩性油气藏勘探的差要目标。在陡坡带，覆盖于湖 扩展域优质烃源岩之上的小范围分布的高位域扇三角洲也是极好的岩性浦 气藏勘探目标。如南堡凹陷的s 。2 层序柳北扇三角洲。 在同沉积背斜挠曲坡折型层序中发育在同沉积背斜挠曲坡折带之 的低位域砂体与同生断裂型层序低位域砂体具有相同的地震反射特征和同 样良好的成藏条件，是岩性油气藏勘探另一类主要目标。同时由于同沉积 背斜构造的存在使得高位域扇三角洲和三角洲砂体成为聚集油气的良好储 集体是大型构造油气藏的发育场所，如南堡凹陷的高尚堡、柳赞构造披 覆背斜、北堡、老爷庙逆牵引背斜。 平缓地貌型层序低位域砂体主要是辫状河道充填，该砂体是良好的储 集层，但当其成藏有构造背景的配合时，则往往能形成大型油气田。 这就是说同生断裂坡折型层序断裂坡折带之下的低位域砂体，如低位 楔( 扇三角洲) 、低位扇( 水下扇、浊积扇) 和断裂坡折带之上的下切水道 充填砂体，以及高位域扇三角洲砂体是岩性油气藏勘探的主要目标。同沉 积构造弯折型层序发育在同沉积构造弯坡折带之下的低位域砂体，即同沉 积背斜或块断掀斜构造翼部的低位楔( 扇三角洲) 、低位扇( 水下扇、浊积 扇) 砂体是岩性油气藏勘探的又一类主要目标。平缓地貌型层序低位域河 道砂体只要有构造圈闭就能形成大型油气藏。 3 2 岩性油气藏识别的地震资料基础 对岩性油气藏进行定量研究，就是要对其进行形态及属性等方面的描 述，进而形成工业化图件，这就要求地层资料本身要有较高的信噪比和分 辨率，首先要在地震剖面中能够发现沉积体，然后才谈得上对其进行横向 追踪对比解释，最后成图。 在早中期的油气勘探中，之所以岩性油气藏发现量较小，很重要得一 点就是受地震资料品质的制约。当时地震资料的精度不够高，对沉积现象 及一些沉积细节揭示得不够清楚。因此，岩性油气藏一度被称之为“隐蔽 6 中国石油大学硕士论文 第3 章岩性油气藏的识别 油气藏”，对其形态特征很难以进行准确、细致地描述。然丽海相地层的油 气勘探要比陆相地层的油气勘探尤其是在岩性油气藏勘探方面优先一步， 也是因为海相地层的地震资料品质相对比同期陆地地层的地震资料品质要 高。因此，提高地震资料品质是搞好岩性油气藏勘探的基础条件，也是先 决条件。这一点从冀东油田的勘揉历程串，可以得到很好的证明。油田从 6 0 年代到9 0 年代在凹陷内进行了大范围的地震资料勘探工作，三维地震资 料面积几乎覆盖了接个凹陷区，但是油气勘探工作一直停留在构造油气藏 的勘探上。为了扭转这种被动局面，经专家多方面论证，油田领导果断做 出决定。对原有三维地震资料覆盖区，重新进行三维地震资料的采集，并 称之为二次三维地震资料采集。采集工作从油田勘探开发的老区开始作为 试点。在高柳地区经过1 9 9 9 年2 0 0 0 年两个年度的施工，得到了近1 8 0 k m 2 的三维地震资料，从新资料同老资料对比结果可以看出，新资料的品质各 项指标都比老资料有了很大提高( 图3 - i ) ，新地震剖面上各种沉积现象很 清晰地展示出来。 由于有了地震资料品质保障，油田岩性油气藏的勘探就此全面展开， 进而为油田增储上产提供了雄厚的物质基础。 图3 - i 新老地震削面对比图 下面所展示的地震反射结构图( 图3 2 ) 是从二次三维地震资料中切取 出来的，它们基本上代表了该三维区地震资料的品质，同时较好地揭示了 地下地质结构和沉积现象嗍【9 】。 7 主堕至鎏奎堂里主鲨茎 蔓! 童童堡塑皇塞塑堡墅 剿3 - 2 地震反射结构图 平行地震反射和发散型地震反射隶属层状反射结构的范畴。平行或堰 平行结构反映了在一稳定均匀下沉面上的匀速沉积；发散状结构表示平面 上沉积速率不均一、沉积面逐渐倾斜，或这话种现象兼而有之。 波状结构也称乱岗状反射结构，由不规则、不连续、亚平行的反射组 成，常有许多非系统性的反射终止和同相轴分裂现象，波动起伏幅度小， 接近地震分辨率的极限。代表一种分散弱水流或河流之间的堆积、前三角 洲或三角洲之闻的指状交互的较小的斜坡朵叶地层。 空白反射( 无反射结构) 一般表示岩性均质单一。在碎屑岩沉积体系 中，这种反射结构可能表示砂层或页岩非常均质。如果地层中存在大套块 状火成岩的话，也可以形成空白反射结构。 进积式结构包括s 型和倾斜型结构。这两种结构是由反射沉积面，也 就是从浅水区向深水区的平缓倾斜面进积发展两成，由此丽形成的地震结 构可分上( 顶积层) 、中( 前积层) 、下( 底积层) 三个层。如果上层代表沉积于 波浪扰动浅水环境的砂岩和页岩，那么该地震楣单元由三角洲平原、三角 洲前缘和前三角洲沉积组成。另外，s 型反射结构代表的是建设性三角洲 8 中国石油大学硕士论文第3 章岩性油气藏的识别 沉积，而倾斜型反射结构代表的则是破坏性三角洲沉积。 与进积式结构相反的结构是退积式结构，它的特点是其地震反射结构 呈叠瓦状产出，它是湖泊水域扩张期所形成的产物，即，不同时期的三角 渊沉积体纵向上依次相错叠置在一起，形如叠瓦。 其它类型的地震反射结构也都代表了各种不同的沉积环境和沉积特 征，如产出于控凹断层根部的杂乱地震反射，代表了水下扇的沉积，其沉 积物特点是近物源、快速、分选差，等等。 通过研究地震反射结构的外部几何形态及空间展布，可以了解总的沉 积环境、沉积物源和地质背景。 3 - 3 岩性油气藏识别方法和所应提供的图件 由于有了高精度的地震资料，使岩性体的识别成为可能，这样岩性体 的剖顽展示是证明其存在的最直接、最直观的形式，因此，在岩性油气藏 的研究过程中，首先要在地震数据体上对地震削面进行测览根据岩性体 所对应的地震反射结构，寻找并发现岩性体的存在，同时将最典型的剖面 拷贝成图形文件( 图3 - 3 ) 。 图3 - 3 典型岩性体剖面 为了进一步证实岩性体产出的合理性，确定出岩性体的层序地层学属 性，即，通过层序划分，确定层序类型及所处的体系域的位置。 9 中国石油大学硕士论文第4 章岩性油气藏韵描述 第4 章岩性油气藏的描述 4 1岩性油气藏顶底界面精细解释 要准确描述圈闭，首先就是要搞准圈闭的顶底面形态，这就需要运用 地震资料精细解释技术。该技术依据以下主要内容： 4 ，1 1 层位精细标定 所谓精细标定，就是在大构造层标定的基础上，对砂体顶底界断的标 定。 首先用传统的层位标定手段，以地震资料为基础，用已知井的资料， 包括钻井岩性资料、钡0 井资料、速度资料等制作人工合成记录，在时怕j 域内，建立起地震反射同相轴与地质层位一对应的关系。此方法对于研 究大的构造面形态，无疑是行之有效的。然而对于进入滚动勘探丌发阶段 的地区来说，其研究单元已经深入到了岩性体或单个砂体，单纯用大套地 层的项面形态来描述是远远不够的。 而层位精细标定是在大的地质层位确定下柬的基础上，再将钻井的小 层分层结果，即岩性体的顶面位置确定下来，找出它们与地震反射波的 一对应关系，由于岩性体的岩性横向上有变化，所以有的地方项界面的反 射对应着波峰，有的则对应着波谷；有的对应着强相位，有的对应着弱相 位。 4 1 - 2 构造精细解释 ( 1 ) 解释岩性体顶面构造形态 岩性体顶面构造形态和地质层位之间在某些部位会存在着差异，尤其 在河流三角洲相沉积地区，岩性界面有时并不是等时面，所以构造形态确 定之后，必须对岩性体顶面构造形态进行精细解释。在解释岩性体顶面构 造形态时要认真推敲地层产状及其岩性变化，同时注意解释小断层。在 这个过程中，物探必须与地质、钻井试油及生产动态须紧密结合，互相渗 透不断提高认识。 ( 2 ) 解释断层 断层在岩性圈闭解释过程中也起着十分重要的作用，它影响了表性圈 1 0 中国石油大学硬士论文 第4 章岩性油气藏的描述 闭的完整性，对岩性圈闭中油气的储集有控制作用，因此，做好断层解释， 是做好岩性油气藏描述工作的关键的一环。断层解释所采取的方法有： 剖面直接解释。在大多数情况下，断层在地震剖面上反映清晰，反 射层的中断、错开现象非常明显，可以直接划出断层的轨迹。 用瞬时相位技术解决断点粘合问题。在地震剖面上解释断层时，有 时断点不清，断层两侧地层的连续性很好，并且两侧地层的产状也基本一 致，看不出有断层存在，也就是通常所说的层断轴不断。但根据钻井分层 标定的结果，相连的两个层并不是同一地质层位，需要有一条断层，但从 常规剖面上确实很难解释，断点的位置很难卡准，这时就要借助于瞬时相 位剖面。通过提取反射波另外的一种属性，即相位属性可以比较赢观地解 释断层，因为不同的岩性组合有不同的反射相位角，就是利用这样一种特 性，原本在振幅剖面上反映不清的信息在瞬时相位剖面上显现出来。 解释主断层时充分利用水平切片。在水平时间或深度切片上，主要 断层两侧的地层产状、倾角以及岩性会有较大的变化，它们的地震反射特 征也会有明显的差别。因此可以根据同相轴的振幅、频率、连续性以及方 向等能较好地识别出大断层，有助于构造解释。 形成相干数据体。了解断层展布规律。相干数据体是三维地震相1 二 性的估计值，断层附近的地震道通常与相邻道有不同的地震特征，从而会 出现局部的道与道之间的相干性的突变，在相干数据体切片上就能得到断 层面附近有规律的低相干值，这些低相干值能真实地反映出断裂的展布规 律，因此用相干数据体在解释之前可以了解工区内断层展布规律，在解释 之后可检查断层解释的合理性( 图4 - 1 ) 。 断裂展布法解释区域构造形态。断裂展布法就是用浅中深特征相对 比较明显的若干个反射层位来确定断层的位置，在工作站上解释时，给每 一条断层规定了和相邻断层差别明显的颜色和标志符号，这样有利于在另 一个方向的削面上找到各个断层的相应位置，然后对每条断层的断蔼都要 象层面一样逐点闭台，并且对联络线也要像对主测线一样认真解释。用这 种方法解释，走向和主测线方向相近的断层不会被漏掉，断点位置更准确， 断层组合更加可靠“。 中国石油大学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 图4 - 1 相干数据体切片与断层纲要图对比图 除此之外，在构造解释中，资料的再处理也十分重要。随着科学技术 的不断发展和进步，对事物的认识程度也在不断提高，所以日益兴起的先 进处理技术为解释工作提供了很好的资料保障。如叠前深度偏移资料、高 分辨地震资料，等等。 叠前深度偏移成像和叠前偏移速度分析是同时经过反复迭代进行的， 在获得较精确的地下构造偏移成像的同时也得到一个较真实地反映地下介 质速度变化的速度场，避免常规c d p 迭加技术在复杂断块区的不足，这使 复杂断块区的地震资料的断点较清晰，产状也相对可靠，使我们的解释成 果更接近实际。 多学科综合解释也十分重要。在解释地震资料的同时要充分利用钻井、 地质、测井、试油等资料；同时还耍参考重、磁、电等资料，尽量捕捉多 种信息，增加解释的可靠性。 充分利用工作站灵活多样的显示功能和处理手段，进行反射层的对比 追踪。如剖面的放大、缩小，以及切任意线等。 剖面放大，用于解释小断层及地层产状的微小变化；剖面缩小，用于 1 2 中国石油犬学硕七论文第4 章岩性油气藏的描述 解释大断层及地层产状的整体变化；任意线，用过井任意线标定层位，用 横穿构造的任意线检查解释方案，了解圈闭可靠程度。 瞬时相位和瞬时振幅剖面，这两种显示方式能避免反射弱的制约，突 出相位，使微小断层也能得到反映。 多窗口多剖面对比解释，多窗口同时显示相邻割面，对比解释，追踪 乱反射，有利于复杂断块的解释。 另外，三维可视化立体解释是岩性圈闭解释所采用的主要方法，它直 观地展示层位及大断层的解释结果，因此可以很容易地发现和调整不闭合 的解释点，提高了解释工作的效率以及解释结果的精度。 ( 3 ) 构造精细成图 平面成图时选准参数。在用z y c o r 软件作图时，尽量使其保持原 始数据值，即，不对构造线做过多的圆滑。 加密构造线，加大成图比例尺。以5 米等高线距作出1 ：1 0 0 0 0 的岩 性圈闭顶面构造图，局部地区作出l ：5 0 0 0 的岩性圈闭顶面构造图，使构 造形态更加清晰准确。 精细确定圈闭线。在构造宽缓、油藏幅度比较小的地区，圈闭面积 几乎就是含油面积，因此搞准圈闭的形态十分重要，所以在成图过程中要 与钻井紧密结合，准确确定油水边界线，以免损失油层，使含油面积减小。 构造解释所要完成的图件、图表有层序界面形态图、岩性体顶面构造 形态图、岩性体厚度图、构造要素表等。 4 2 岩性油气藏储集层物性分析 岩性油气藏形态厚度确定下来以后，接下来就要对其内部岩石的物性 进行描述，包括砾石含量、岩石的孔隙度、渗透率，储层横向变化情况等 等。通常所采用的研究手段是对常规地震的反演处理，在反演资料的基础 匕对各种物理参数进行求取计算。 4 2 1 地震反演方法 地震反演使用的资料一。般是迭后地震数据，因此反演大多数都是迭后 反演。而迭后反演又可分为基于地震道的反演和基于模型的反演两种模块。 用的较普遍的方法是基于模型的反演。 1 3 中国矗油大学硕士论文 第4 章岩性淘气藏豹描述 基于模型的反演，其原理是首先需要建立初始地质模型，包括速度、 密度、深度。通过初始模型的地层反射系数与地震子波褶积来制作合成地 震剖面。然后，将合成地震模型与实际地震资料比较，根据比较结果反复 修改地质模型，以最佳地符合地震资料。这时的地质模型就是反演的最终 结果。其技术实质就是：以具有丰富的高频信息和完整的低频成份的测并 资料，补充地震有限带宽的不足，用己知的地质信息和测井资料作为约束 条件，推算出高分辨率的地层波阻抗资料，精细地描述储层的空间展稚、 厚度、物性的变化规律【1 2 1 【13 1 。 但无论哪种反演方法都是将地震反射剖面的振幅信息转换成速度信 息，而地层的速度信息可以相对较直接地反映岩性的变化情况，因此地震 反演资料所承载的是地层岩性的信息，它使研究人员对地下的地质情况有 一个直观的了解。 4 2 2 反演数据体的解释 由于波阻抗直接地反映了地层的横向变化因此通过对反演剖面的追踪 解释，可以获得储层的厚度、砂泥比等岩性参数信息。另外由于波阻抗是地 层的一种属性( 密度乘以速度) ，它与地层的其他属性有着必然的联系， 因此通过求取波阻抗与其他属性的关系，可以求得地层的其他物理属性如 孔隙度等。 ( 1 ) 砂体的追踪 通过测井约束反演，界面型地震割匿已转化为岩层型剖面，由于目前 大多反演软件解释功能弱，因此反演后一般都用其他解释平台解释。其体 作法是： 把反演数据体加载到解释平台中； 加载小层数据： 利用钻井厚度及动态范围对色标进行标定： 在剖面上依据颜色和波形进行追踪解释。 1 4 中国在油大学硕士论文第4 章岩性油气藏的描述 另外三维可视化技术也为反演数据体的解释提供了方便、快捷的手段。 通过动态范围的给定直接在体上进行种子点雕刻追踪。也可先用常规的解 释数据切取目的层，然后做层控透明度雕刻。 ( 2 ) 厚度求取： 单砂层的厚度求取( 直接计算法) ：当目的层可以甑接拾取时，利用厚 度计算公式： h = ( 圪f ) 2 县砂层厚度，v m 一砂层平均速度，f 砂层时间厚度。 薄互层砂组的解释( 间接计算法) ：当砂泥岩呈薄互层状分布，单砂层 厚度较薄，反演结束后无法与泥岩分开，只能拾取砂组的顶底。这时可以 通过先求取砂岩百分含量的办法求取厚度。首先，使用统计方法统计出纯 砂岩和泥岩的速度。然后按照如下时间平均方程求取砂岩的百分含量， b = ( v k ) y ( 壕一) ，h s = h + 只 昨地层平均速度，h 一地层厚度。盈净砂岩厚度 妇一纯砂岩层的速度，v s h 一纯泥岩的速度，如一砂岩的百分含量 其中v s 、v s h 由钻井资料统计而得。最后用百分含量与交互层的地层 厚度相乘，求得目标砂组的真实厚度。 ( 3 ) 孔隙度的求取 通常有以下2 种方法来求取孑l 隙度( 时间平均方程法) ； 对于纯砂岩地层可以直接利用时间平均方程。 = ( ，一蛾) ，嘶一皱) 其中：西一孔隙度：4r - 一由反演剖面求取的砂岩声波时差： 4 k 、a 卸岩石骨架和孔隙流体的声波时差为常数，a t , 。= 1 8 2 u s m 、 4 旷6 2 0 u s m a 对于泥质砂岩的地层可以用扩展时间平均方程。首先从宏观上将泥 质砂岩等效为纯砂岩和纯泥岩两部分，求取泥质含量【2 2 1 。 1 y = ( 1 一妒 略+ i f ， 1 5 中国石油大学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 矽为泥质含量，矿为地层的层速度，由反演求取，硌、盼a 是纯砂岩 和纯泥岩的速度，可从井上或邻区获得。然后从微观的角度，将含泥质砂 岩等效为：岩石骨架、泥质、和孔隙流体。 v m a 、巧分别为岩石骨架和流体的速度，为常数，降1 6 1 3 m a - ： v m a = 5 5 4 3 m s ；毋为孔隙度： 1 矿= 矿+ + ( ，一一y ) 。 地震资料和测井资料是反演工作的基础，因此，作好地震资料的高分 辨处理和测井资料的标准化是反演工作的前提。 反演是一项综合性很强的工作。它既是处理又是解释，因此，需要充分考 虑储层的物源、沉积相带等沉积环境因素，要充分利用钻井、录井、动静态 信息，需要多学科的综合研究。多懈性是地震资料有限带宽的结果，因此需 要其他的非地震信息来约束。另一方面又需要地质人员在应用反演成果时， 对待超出地震带宽以上的分辨率需特别注意。通过地震资料的反演和解释 最终形成下列研究图件，其中包括反演剖面图、砂体厚度图、砂地比图、储 层剖面图、砂岩孔隙度图等。 4 3 岩性油气藏所处沉积环境及岩相分析 4 3 1 地震属性研究 从反射法地震勘探方法在1 9 2 1 年出现到六十年代早期，地震解释工作 的主要任务是得到反射层的等时间图并通过时深转换得到等深度图，对构 造进行研究，找到构造高点。俺少数研究人员已经注意到反射强度的变化 可以揭示岩性的变化。 随着1 9 6 3 年数字地震记录方法的出现，到1 9 7 5 年几乎全部地震记录 都采用数字方式进行记录。记录和处理方式的变革导致了油气直接检测技 术( 亮点技术) 的出现。1 9 7 3 年反射强度作为第一种服务于亮点技术的地 震属性开始得到应用。1 9 7 6 年复地震道技术作为对地震数据进行定性研究 的方法被公开发表，利用地震属性进行岩性预测和油气预测的方法开始得 到广泛应用。到现在通过地震数据可以提取的属性数据已达到上百种之多 且还在不断地发展【t s 1 1 6 l 。 1 6 中禽石油大学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 地震属性分析技术在油气勘探中的作用主要体现在对含油气范围的预 测特别是当研究区域存在油气井时，结合并信息预测含油气范围。 随着沉积学与地震技术的发展，利用地震属性分析沉积环境，划分沉 积相带，结合构造解释在有利含油气相带内进行油气勘探的方法被越束越 多地应用到实践中，并且在世界范围内取得了良好的效果。 利用地震属性分析技术进行沉积相的划分和预测技术的发展是以地震 属性技术的发展和沉积学研究的发展为基础的。 与地震属性分析技术相关的技术如下： ( 1 ) 地震资料采集及处理技术的持续发展：得到高品质的地震数据。 ( 2 ) 地震剖面及属性分析结果显示技术( 彩色显示技术) ：看到更多的 信息。 ( 3 ) 层序地层学技术的发展：不同沉积相在地震资料上的反映。 ( 4 ) 地震属性分析技术的发展：层序地层学仅告诉我们一个宏观上的沉 积相分布规律，其边界情况、相带及内部微相横向上如何变化只能从地震 属性分析结合测井资料分析 得到答案。需要指出的是： 任何关于沉积相及微相的划 分在没有测井资料、钻井资 料验证的情况下都只能是一 一 种推测。 这同时涉及到地球物理 学家与地质学家的沟通阏 一 题。同时具备地球物理学家。 和地质学家背景是最佳解决黼 社 圈4 _ 2 不同岩石的渡j 鞋抗隧深度变化曲线 u 地震属性的分析、研究是针对地震资料进行的研究，也就是针对地震 反射的研究。决定能否形成反射的地质因素是波阻抗。岩石的速度决定了 入射波和反射波的旅行路径，而波阻抗决定了反射的强度和极性。 从图( 4 2 1 上可以看出：高孔隙度砂岩的波阻抗低于泥岩的波阻抗。这 就造成当高孔隙度砂岩含气时，在浅层会形成强波谷，而在深层形成弱波 1 7 中国石油火学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 谷反射。 对低孔隙度砂岩，含气后波峰峰值将降低。 表4 - 1 给出了理想大套( 大于地震分辨率) 泥岩与砂岩界面的反射规律。 表4 - 1泥岩，砂岩界面反射强度和极性一览表 反射 深度砂岩孔隙度孔隙流体 强度极性 液体强正 低 气体 中正 液体中正 浅 由 气体弱正 液体弱正或负 高 气体非常强负 液体强正 低 气体 出 正 液体中正 深中 气体 弱 正或负 液体弱正或负 高 气体弱到中负 但对于砂泥岩薄互层沉积情况要复杂得多。 从图4 3 上可以看到：当砂岩厚度大于调谐厚度时，由波峰和波谷的时 间差可以计算砂岩厚度，而振幅大小直接反映波阻抗大小。 图4 - 3 砂岩厚度与波峰波谷间时间差的关系图 当包裹在泥岩中的砂岩厚度大于或等于调谐厚度时，由波峰和波谷问 的时差可以得到砂岩地层的厚度；当包裹在泥岩中的砂岩厚度小于调谐厚 度时，波峰和波谷间的时差不能反映砂岩的实际厚度。 通过模型正演我们发现，当砂岩厚度大于两倍调谐厚度时，振幅值与 砂岩厚度无关：当砂岩厚度小于两倍调谐厚度时，振幅僮随砂岩厚度的减 小而增加；当砂岩厚度等于调谐厚度时，振幅值达到最大；当砂岩厚度小 t g 中国石油丈学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 于调谐厚度时，反射波振幅壤与砂岩的厚度存在正比关系。 通过分析冀东油田实际地震资料的分辨率随深度的变化关系我们发 现，实际的砂岩厚度绝大多数低于1 “波长，既砂岩厚度与振幅成难比。振 幅值的大小成为判断砂岩含量的最佳参数。这样从砂岩的分稀形态和厚度 变化上，结合沉积环境信息及测井信息就可以推测研究区域的沉积相信息。 地震资料除了包含振幅信息外还包含频率和相位信息，他们都是属性 研究的重要对象。 地下地质情况不但存在砂泥岩含量差异，不同的沉积相带内部及之间 还存在多套砂泥岩空间叠置的不同排列问题。这些反映到地震资料上体现 为波形的变化。 下面分别对目前常用的地震属性分析技术和方法进行介绍。 ( i ) 属性提取与计算 地震数据经过采集处理后，得到一系列按时间排列的振幅值。随着地震 资料采集和处理技术的不断完善和发展，地震数据所能提供的信息已经不再 是简单的反射时间或反射深度，这些振幅值反映了地下岩层间波阻抗的差 异。除反映了波阻抗的变化外，每一个采样点所包含的振幅、相位和频率信 息经过适当的处理可以得到关于地下岩层的大量物理信息。由于地震资料采 取横向上连续的采集方法，通过对地震信息及属性的提取，可以为解释人员提 供地层及油藏横向变化的详细信息，而不是像单靠测井数据进行解释时仅得 到统计学上的内插信息。地震属性分析不仅在碳氢检测，储层参数预测和层 序地层解释广泛应用而且在沉积环境解释中也得到良好的应用。 对属性的提取方式主要有四种：沿层计算的几何属性、沿层属性、层 间属性和体属性。 沿层计算的几何属性 就是在一个沿平面滑动的时密内对解释结果计算其各种几何学属性。 包括：倾向、倾角、方位及各种曲率计算。 对解释结果几何属性的研究可以帮助解释人员从宏观上对断层的分前j ， 组合进行研究。同时对小断层的识别非常有效。当解释人员在剖面上看到 反射轴有微小扭动或挫动时，一般不会对其进行断层解释，因为剖面卜有 很多这样的现象。即使解释也无法进行邻道的追踪和平面上的组合。但当 1 9 中国石油大学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 解释人员在几何属性平面图上看到有规律的异常时就可以非常自然合理地 找到小断层在平面上的分布规律。并进一步对应力场进行分析。 沿层提取属性 沿层属性主要用来沿解释层位或以解释层位为标准上下取适当的时窗 提取规定的时窗内的地震属性变化信息。 沿感兴趣的层位提取相关属性体的属性，避免了时间切片显示属性体 的局限性。在三维窗口中显示沿层属性，可以使用户对属性的空间分布情 况及高低关系有一个直观的认识。提取方法包括：延解释层的属性，延解释 层上下固定时窗内属性的算术平均和几何平均值，时窗内的标准方差。沿 解释层位提取的振幅属性在3 d 显示中清晰地反映出振幅值在空间的分布 情况。 层问属性的提取 提取某种属性在两个层位问的空间内的变化情况的各种统计信息。不 同的属性对不同的地质信息的敏感程度不同，对特定种类信息的分析可以 达到识别特定地质体的作用。 需要提取的属性有：数学平均值、几何平均值、标准偏差、零值交叉 数、能量值、最小值、最大值、波峰数、波谷数、平均震动路径长度、总 绝对振幅、复合绝对振幅、振幅斜度、相邻波峰振幅比率、正负波动量比 率等。 在层间属性的提取中，有以下3 种特殊的属性分析提取技术： a 分频信息的提取 计算两个层位之间的空间内的属性的不同频率的信息。不同规模的地 质体在地震资料的不同频段内产生的反射信息的强度不同。分频显示不同 频率下的属性信息，可以起到将感兴趣的信息从背景中剥离出来的效果， 可以显示单个频率分量，也可将多个频率分量合并；显示个频段的信息。 b 主组分分析 对层位或层间的多个属性进行主组分分析。判断属性之间的相似性 起到降维的作用。排序靠前的显示的是主分量，低频信息。排序靠后的显 示的是从分量，高频信息及噪音。 c 地层体的计算 中国石油大学硕士论文 第4 章岩性油气藏的描述 沿指定的两个层位，按定义的时间问隔在两个层位内生成一系列内插 层位，并沿这些层位提取指定的属性体的沿层信息。 层间属性是以两个解释层为上下边界来计算两层之间的各种统计信 息。包括各种均值计算、最大、最小值、波峰个数、波谷个数、零值个数、 能量值、各种变化率。层问属性以解释层位为边界计算一定她质时间或事 件内地震属性的统计信息。 因地层内岩相及流体的变化造成反射信号