（地质工程专业论文）沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究.pdf

沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 摘要 本文主要研究了沾化凹陷西部地层圈闭预测中存在的地层尖灭线落实不准 的难题，目的是提高地层圈闭预测精度，探索出准确预测地层圈闭的有效方法， 以期更好的指导研究区下一步勘探目标评价。 本文采用地质分析、地震技术紧密结合的方法，首先分析研究区基本地质特 征，结合地震资料的目标处理提高了地震资料品质。其次，通过层序地层分析， 明确不整合面及地层圈闭分布，分层系总结建立了地层圈闭的地震识别模式；在 此基础上，重点针对地层圈闭描述中地层尖灭线预测误差较大的难题，设计大量 地质模型，利用g m a p l u s 软件进行正演分析、寻找规律，并结合实际地震地质资 料的分析统计，首次提出了地震属性参数预测法、地质统计方法和地震夹角定量 外推方法三种研究方法，结合实际地质情况、综合运用，取得了较好的预测效果， 解决了地层尖灭线预测不准的难题，从而实现了对地层圈闭的有效预测，完善了 地层圈闭预测技术系列。 研究成果主要可以概括为以下三点： 第一是通过层序地层学研究落实了地层圈闭分布特征，分别建立了新近系、 古近系地层圈闭的地震反射识别模式。 第二是研制三种地层圈闭尖灭线描述方法( 地层尖灭线地质统计、夹角外推、 属性处理) 、建立了地层尖灭线的精细描述方法及地震识别量板，实现了地层超 覆圈闭尖灭线的科学定量外推，完善了地层圈闭地震预测技术系列。 第三是在陈家庄地区馆陶组、东营组的研究中，利用研制的地层圈闭尖灭线 描述方法解决了圈闭描述的关键问题，准确落实了地层圈闭的有利区带，取得丰 硕的勘探效果和显著的经济效益。 通过以上方法的综合运用，结合储层预测及有利目标综合评价。2 0 0 5 年以 来，先后部署陈3 1 1 、3 1 2 、3 1 5 、3 1 6 等探井1 2 口，其中1 0 口井见到良好的油 气显示，试油日产量2 一- - l o t ，在陈家庄油田新增探明石油地质储量1 7 1 7 1 0 4 t 。 使本区地层油藏的勘探取得了重要进展，取得了显著的经济效益和社会效益。 通过本课题的研究，在沾化西部地区建立了一套地层圈闭地震预测技术，解 决了长期以来制约地层超覆圈闭勘探的难题，指导了本区的勘探工作，对类似地 区砂泥岩地层圈闭的研究具有很好地指导和借鉴意义。 关键词：地层圈闭；地震识别；地层尖灭线；正演模拟 s eis micp r e dic tio nt e c h n o io g ys t u d y r e s e r v o ir inw e s to fz h a n h u a a b s tr a c t f o rs t r a tig r a p hic d e p r e s s io n t h i sp a p e rm o s t l ys t u d i e so nt h ep r o b l e mo fa c c u r a t el o c a t i n gt h e s t r a t i g r a p h i cp i t c h o u tl i n ew h i c hi sd i f f i c u l tt ob ep r e d i c t e di nt h e w e s t e r na r e ao fz h a n h u aa r e a t h ea i mi st oi m p r o v ef o r e c a s t i n gp r e c i s i o n a n dp r o b ei n t oe f f e c t i v em e t h o d sf o rs t r a t i g r a p h i ct r a pp r e d i c t i o ni n o r d e rt og u i d ef u r t h e re x p l o r a t i o ni nt h es t u d ya r e a f i r s t ，w i t ht h em e t h o do fg e o l o g i c a la n a l y s i sa n ds e i s m i ct e c h n i q u e ， i ta n a l y z e st h eg e o l o g i cf e a t u r eo fs t u d ya r e a ，i m p r o v e st h es e i s m i c i n f o r m a t i o nq u a l i t yc o m b i n ew i t hs e i s m i cd e s t i n a t i o np r o c e s s ，s e c o n d ， w i t ht h es e q u e n c es t r a t i g r a p h ya n a l y s i s ，i td e f i n e st h ed i s t r i b u t i o no f u n c o n f o r m i t y a n d s t r a t i g r a p h i ct r a p ， e s t a b l i s h e st h es e i s m i c i d e n t i f i c a t i o nm o d e so fs t r a t i g r a p h i ct r a pi nl a y e r s t h e n ，p o i n tt ot h e m u c hp r o b l e mo fp i n c h o u tb o u n d a r yp r e d i c t i o ne r r o r si nt h es t r a t i g r a p h i c t r a pd e s c r i p t i o n ，i td e s i g n ss o m eg e o l o g i cm o d e l s ，u s e dg m a p l u ss o f t w a r e t of o r w a r da n a l y s i s ，a n dw i t ht h ea n a l y t i cs t a t i s t i c so ft h es e i s m i c g e o l o g i ci n f o r m a t i o n ，i t a d v a n c e st h r e er e s e a r c hm e t h o d s ：s e i s m i c a t t r i b u t ep a r a m e t e rp r e d i c a t i o nm e t h o d ，g e o l o g ys t a t i s t i c a lm e t h o d ，a n d s e i s m i ci n c l u d e da n g l eq u a n t i t ye x t r a p o l a t em e t h o d w i t ht h ea c t u a l g e o l o g yi n f o r m a t i o na n dc o m p o s i t i v eu s et h et h r e em e t h o d s ，i ta c h i e v e s b e t t e rp r e d i c t i v ev a l i d i t y ，s o l v e st h ep r o b l e mo fp i n c h o u t b o u n d a r y p r e d i c t i o ne r r o r s ，a n ds or e a l i z e d s t r a t i g r a p h i ct r a pa v a i l a b i l i t y p r e d i c t i o n ，c o n s u m m a t e st h ep r e d i c t i o nt e c h n i q u eo ft h es t r a t i g r a p h i c t r a p t h em a i nr e s e a r c hf r u i t si n c l u d et h ef o l l o w i n gt h r e ep o i n t s ： f i r s t l y ，t h ep a p e rr e s e a r c h e st h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e ro ft h e s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i rb ys e q u e n c es t r a t i g r a p h y ，a n de s t a b l i s h e st h e n e o g e n ea n dt h ep a l e o g e n e r e f l e c t i o ni d e n t i f i c a t i o nm o d e so ft h e s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r s e c o n d l y ，t h ep a p e rd e v e l o p s t h r e em e t h o d st od e s c r i b et h e s t r a t i g r a p h i cp i t c h o u t l i n e ( g e o l o g i c s t a t i s t i c so fs t r a t a l p i t c h i n g o u t l i n e ， s t r a t ai n c l i n a t i o ne x t r a p o l a t i o na n ds e i s m i c a t t r i b u t ep r o c e s s ) ，a n dh a se s t a b l i s h e dt h ep r e c i s e d e s c r i p t i o nm e t h o do f s t r a t a lo v e r l a p1 i n e sa n ds e i s m i ci d e n t i f i c a t i o nm e a s u r i n gp a n e l ，a n dh a s a c h i e v e d s c i e n t i f i cq u a n t i t i v ee x t r a p 0 1 a t i o no fp i n c h o u tl i n eo f s t r a t i g r a p h i co v e r l a pt r a p t h i sw o r kp e r f e c t st h ep r e d i c t i o nt e c h n i q u e s e r i e so ns t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i r t h i r d l y ，t h ek e yp r o b l e m si nd e s c r i p t i o no ft r a pw e r es o l v e dw i t ht h i s m e t h o d st od e s c r i b et h es t r a t i g r a p h i ct r a pi nt h er e s e a r c ho fn g ，e di n c h e n j i a z h u a n go i lf i e l d t h ea v a i la r e ao fs t r a t i g r a p h i co v e r l a pt r a p s i sl o c a t e da n da c h i e v e sg o o dp r o s p e c te f f e c ta n dp r o m i n e n c ee c o n o m i c b e n e f it b yt h ea p p l i c a t i o no ft h ea b o v et e c h n i q u e s ，t h ep r e c i s ep r e d i c t i o n a n dd e s c r i p t i o no fg o o do b j e c t sa r em a d e s i n c e2 0 0 5 ，1 2w e l l sw e r e d e p l o y e di n c l u d i n gc h e n 3 11 ，c h e n 3 1 2 ，c h e n 3 1 5 ，c h e n 3 1 6 ，a n d1 0w e l l so ft h e m o b t a i ng o o do i la n dg a si n d i c a t i o n ，a n de a c h w e l ly i e l d s2 - 3t o no n ed a y a sar e s u l t ，t h e r ei sa ni n c r e a s eo f1 7m i l l i o nt o n so fo i lr e s e r v ei n c h e n ji a z h u a n go ilf i e l d t h er e s e a r c hp r o m o t e st h ep r o g r e s so f s t r a t i g r a p h i cr e s e r v o i re x p l o r a t i o n ， a n da c h i e v e sg o o de c o n o m i ca n d s o c i a lb e n e f i t b yt h er e s e a r c h ， as e to fs e i s m i c p r e d i c t i o nt e c h n i q u e so f s t r a t i g r a p h i co v e r l a pt r a p so fw e s tz h a n h u aa r e aa r ee s t a b l i s h e da n d r e s o l v e st h ed i f f i c u l t yt h a tc o n s t r a i ns t r a t i g r a p h i ct r a pe x p l o r a t i o n t h i st e c h n i q u en o to n l yi n s t r u c tt h ee x p l o r a t i o ni nt h i sa r e a ，b u ti ti s a l s om e a n i n g f u lf o rs t r a t i g r a p h i ct r a pr e s e a r c hi no t h e rs i m i l a ra r e a s k e yw o r d s ：s t r a t i g r a p h i ct r a p ：s e i s m i ci d e n t i f i c a t i o n ：s t r a t i g r a p h i c o v e r l a pli n e ：f o r w a r dm o d e li n g 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，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，也不包含未获得 ( 洼；翅遗直墓焦益垩鳖别虚盟笪! 奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：为欲妁签字日期：2 罗年6 月f e l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：苟欲萄 新糠荆 签字日期：2 尸年石月f 日 签字日期：年月日 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 0 前言 本文研究内容来源于中石化胜利油田分公司重点科研课题和生产需要。 在过去的4 0 多年里，胜利油田出现了以构造油气藏和岩性油气藏为代表的 两个勘探高峰，其中也穿插了一些地层油气藏的发现。随着勘探程度不断提高， 油气勘探的目标已经逐步由构造油气藏转变为岩性、地层等隐蔽油气藏，其中地 层油藏是近年来重要的勘探目标，经统计，2 0 0 0 年以来，地层油气藏探明储量分 别总储量的2 3 ，呈逐步上升的趋势，地层油藏是今后增储上产的重要油藏类型 之一。相对于构造油藏，地层油藏更隐蔽、识别更困难，成藏更复杂，勘探难度 最大。 地层油藏的特点是大构造背景坡降度低，新近系、古近系超覆于古剥蚀面上， 储层主要沿古地形沟谷及超覆带呈环状分布。如太平油田沾5 沾1 4 井区在l o k m 的距离内，落差仅为3 0 0 m ，潜山残丘面积小，一般在1 k m 2 以下，幅度低，最高 不足3 0 m ，含油高度也比较低，一般小于2 0 m 。地层超覆线是控制油气成藏的重 要因素，准确确定地层和储层超剥线的位置对于指导勘探开发具有重要的意义。 而该环节在以往的勘探中重视程度不够，仅以地震剖面上反射的终止来判断 地层的尖灭位置，预测的精度较低。导致钻探目标实施时有的探井钻探构造位置 偏高，目地层尖灭不能钻遇储层；或者钻探位置偏低钻遇水层，需要深化研究， 找到准确预测地层圈闭的有效方法。 因此，本课题的研究目的就是寻找准确识别地层超覆圈闭的有效方法和技 术，推动地层油气藏勘探配套技术的进步、指导济阳坳陷下一步地层油气藏勘探， 提高地层油藏勘探效益。 通过前期调研，明确了地层油藏勘探现状及圈闭识别技术的研究现状。 不论是海相含油气盆地，还是陆相含油气盆地，地层、岩性等隐蔽油气藏都 占有极其重要的地位，其油气储量、产量都占很高的比例。 据胡见义等( 1 9 8 6 年) 的统计，从油气勘探程度非常高的美国来看，2 0 世纪 8 0 年代中期，发现的地层油气藏储量占总储量的4 2 7 、产量占总产量的4 4 8 ，而加拿大阿尔伯达盆地地层油气藏的储量占总储量的6 5 。而且地层圈闭 1 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研宄 往往可形成大型和超大型油气田：美国到1 9 6 8 年为止共发现2 5 2 个较大的油气 田( 最终储量超过1 4 0 x1 0 4 t ) ，其中6 0 以上来自地层圈闭。在美国1 0 个最大 油田中，有4 个油田为地层圈闭，4 个受地层因素影响而成藏。例如，普鲁德霍 湾油田石油可采储量为1 4 x1 0 8 t ，东德克萨斯油田石油可采储量为8 4 l o s t ，它 们都是十分平缓的斜坡上的地层油气藏；在1 0 个最大气田中，布兰科墨萨、沃 德和贝森3 个气田为地层圈闭，胡果顿潘汉德和卡尔萨基2 个气田明显受地层 变化因素的影响。据胡见义等( 1 9 8 6 ) 的统计，加拿大阿尔伯达盆地地层油气藏储 量占其总储量的比例更高达6 5 。因此地层油气藏的勘探和研究n 卅受到相对大 的重视。 与国外大型海相盆地相比，构造和沉积作用非常复杂的中国陆相断陷盆地， 地层油气藏更发育。据估算，中国东部各主要陆相断陷盆地，地层油气藏的油气 储量至少占盆地总储量的5 0 ，甚至更多。例如，渤海湾盆地的冀中坳陷，到 2 0 0 0 年底仅元古界和下古生界潜山油气藏己探明的石油储量，就占其总探明石 油储量的6 0 以上，其累计产油量占坳陷总产油量的7 0 以上；济阳坳陷地层、 岩性油气藏的探明石油储量己占总探明石油储量的约3 0 ，目前正以每年6 0 0 0 1 0 4 7 0 0 0 1 0 4 t 的速度增长。此外，南襄盆地的泌阳凹陷，仅一个以构造一 岩性油气藏为主的双河油田的储量，就占其总探明储量的5 8 ，其累计产油量占 凹陷总产油量的7 1 。 我国西北地区最大的克拉玛依油田是以单斜构造为背景的地层封闭油藏，自 1 9 5 5 年发现，到1 9 8 6 年采出程度达1 3 4 。从1 9 9 8 年以来，准噶尔盆地也加大 了非构造圈闭的勘探力度，新发现非构造圈闭2 2 个，准噶尔盆地侏罗系油气勘 探事实上已踏进了非构造圈闭勘探时代的门槛。 济阳坳陷经过4 0 年的勘探，发现的油气藏类型近2 0 种，其中岩性类、地层 类及复合型油气藏的数量占大多数，近几年新发现的油气藏，近7 0 是这几类油 气藏，其中探明的石油储量占阶段总探明储量的5 0 以上。其中凸起及缓坡带广 泛发育了地层油藏，主要包括地层超覆油藏( 单家寺、尚店西、陈家庄南、太平 油田等) 和地层不整合油藏( 金家、草桥、罗家等) 。从油藏规模看，既发育大中型 的王庄宁海油田、太平油田，中型的罗家油田、大王庄油田，又发育众多的小 型油田，如义北油田等。 2 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 随着勘探程度不断提高，构造圈闭的发现越来越少，规模也越来越小。因此， 以地层、岩性圈闭为主的非构造圈闭已成为济阳坳陷、乃至中国东部各主要含油 气盆地油气勘探的必然选择。随着物探技术的高速发展，如地震资料连片处理技 术、测井约束反演等逐渐应用于油气藏的描述中，在等时地层格架内对油气藏赋 存的空间位置预测、描述更准确，地层圈闭勘探开发的经济效益逐年大幅度提高， 也必将促进地层油藏的勘探。 科研人员对地层油藏的研究也在逐步深入，在发表的国内期刊中，关于地层 油藏、地层不整合等地质方面的研究较多，如隋风贵，赵乐强，林会喜，等探讨 了“济阳坳陷第三系地层油藏形成机制与组合模式”，利用物探技术对地层圈闭 的精细描述方面开展的研究较少，其中赵力民，邹伟宏，郎晓玲，等进行了“利 用r m 反演方法进行地层岩性油藏研究”。 从中国石油文摘( c p a ) 和中文期刊( z w q k ) 等数据库中共检索到5 0 篇文献，其中相关的文献3 0 篇，外文期刊检索到1 1 篇乜7 。3 酊。所查文献主要对地 层圈闭的有效性、分类、时空展布规律等方面进行了论述睁1 1 1 ，个别文献应用地 震资料对单个圈闭进行了描述，但缺少系统的总结和应用，尤其是缺少利用地震 描述方法对地层圈闭进行精细描述方面的研究，应用地球物理技术预测地层圈闭 有效性的呀研究也未见报道。 地层油藏勘探目前存在的主要问题是缺少关于地层圈闭的系统研究及相关 的地震预测技术，研究进展比较缓慢，相关文献较少，尤其是地层上倾尖灭点精 细落实难，多采用地震反射轴的直接追踪描述方法、缺少行之有效的定量描述方 法。 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 1 基本地质特征分析 1 1 构造沉积特征 本文选定的研究区沾化凹陷西部位于济阳坳陷北部( 图卜1 ) ，主要包括邵 家一渤南洼陷。四周为义和庄凸起、陈家庄凸起、埕东凸起及孤岛凸起，在凸起 边缘的缓坡带上，主要发育前第三系和第三系两大构造层，其间的不整合面上、 下发育的地层圈闭是重要的勘探目标。 图l l 沾化凹陷西部区域位置图 研究区凸起带自上而下钻遇的地层有第四系平原组、新近系明化镇组、馆陶 组，古生界及太古界，低洼带还发育古近系东营组、沙一段。 前第三系由于经历了燕山，喜山等多期构造运动。自燕山构造运动以后，长 期遭受剥蚀，缺失严重潜山顶面形成沟梁相问的古地形面貌特征。地层北倾 由北向南依次出露中生界、石炭二叠系、寒武- 奥陶系，除义和庄凸起外。陈家 庄凸起、埕东凸起主峰太古界也大面积出露。 第三系沙一、东营、馆陶组由东、北、西方向依次向凸起超覆。形成了多个 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 地层超覆带，为油气的聚集创造了良好的圈闭条件。古近系东营组、沙河街组以 扇体沉积为主，来自陈家庄凸起的物源在其周边形成了多个裙带状分布的扇体， 主要分布在凸起的斜坡构造带上。新近系不整合于前第三系基岩之上，呈超覆 披覆沉积，主要为辫状河流沉积，垂向上可划分为5 个砂层组，每个砂层组是一 个小的正旋回。具有典型的下粗上细的旋回特征，以“大块砂”段之上出现的第 一套稳定泥岩的项部为界，划分为馆上段和馆下段。以馆陶组下段为主力含油层 系。 馆上段与馆下段区分标志清楚，在电性上，表现为馆上段底部自然电位箱 形，电阻率曲线为高低相间的齿形，而且地震上有稳定的可连续追踪的反射相位。 馆下段厚0 2 5 0 m ，是主力含油层系之一。为一套灰色、灰白色块状砾岩、含砾 砂岩、砾状砂岩，中细砂岩夹灰褐色、紫红色泥岩岩石组合，自下而上呈现砂砾 岩岩性变细，厚度减薄，泥岩含量逐渐增加的正旋回变化趋势，顶部泥岩相对发 育，最厚可达2 0 m 。馆上段为一套砂泥岩组合，也表现为正旋回特征。明化镇至 第四系覆盖全区。馆下段各砂组由北向南超覆沉积，形成了多个超覆带。由于馆 陶组处于潜山顶面地势最为平缓的区带，与潜山的接触面积最大，最有利于超覆、 披覆圈闭的大量形成，且储层最发育，因而馆陶组是地层超覆、披覆油藏成藏条 件最好、潜力最大的层系。 1 2 储层特征 储集空间： 本区馆陶组下段以含砾砂岩为主，是典型的“砂包泥 沉积。储集空间类型 包括粒间孔隙和微孔隙两种，粒间孔隙大小达1 4 n 1 2 2 u m ，喉道宽4 - 2 5 u m ，分 布较均，连通性较好。微孔隙粒径3 s u m ，也具有较好的连通性。 储集物性： 根据薄片岩石成分统计，区内砂岩主要成分为长石岩屑砂岩或岩屑长石砂 岩，砂岩中石英含量4 5 7 0 ，长石2 0 - 3 0 ，岩屑1 0 , - , 2 5 。这类砂岩由于埋藏 浅，压实程度低，胶结物含量少，因此储层物性好。通过对本区钻井的岩心、样 品分析和测井资料解释的统计，可以看出孔隙度为3 0 3 6 左右，渗透率为 1 3 0 0 3 8 0 0 x1 0 - 3 u r n 3 ，这说明河流相砂体具有高孔隙度、高渗透率，具有良好的 储集性能。 5 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 但不同砂组储集物性不同，如太平油田n g 下段i 砂组孔隙度平均值为 3 4 5 4 ，n g 下段i i 砂组孔隙度平均值为3 5 8 6 ，n g 下段砂组孔隙度平均值 为3 2 3 2 ，n g 下段砂组孔隙度平均值为3 2 9 4 ，n g 下段v 砂组孔隙度平均 值为2 9 7 ，总体上表现为随深度的增加孔隙度变小的趋势。n g 下- 砂组的 渗透率平均值小，为1 3 3 3 1 0 4 a m 3 ，n g 下i i i 砂组的渗透率大，为3 6 7 7 10 3 u 1 t i 3 。 1 3 地震资料目标处理 沾化凹陷西部三维地震资料丰富，先后采集处理了8 块三维资料，累计采集 面积超过三千平方千米，早期“邮票”式的小三维地震资料，难以整体研究地层 油藏的区带构造特征和整体圈闭描述，大连片三维资料处理，为地层油藏区域综 合研究和圈闭整体落实提供了资料基础；通过进一步的叠前成像处理和高分辨率 处理技术，极大地提高了资料处理的精度和分辨率n 2 q 羽，为地层油藏的地震识别 和精细储层预测提供了高质量的资料保证。 为了便于区带研究，采用了大连片三维处理技术，在连片处理中，为保证资 料的连片效果，主要针对各三维区块地震资料的特殊性，特别是对资料的频率、 相位、时差效应、静校正、速度模型和连片方法等方面进行了深入的研究，叠前 采用地表一致性、波形一致性和振幅一致性处理方法，对振幅、能量、相位等有 效地进行一致性补偿和校正，同时解决网格大小不同、施工方向不同等资料拼接 中的问题，并根据区域构造变化，建立全区的速度模型；经过连片处理后，三维 资料不仅弥补了各个小三维所造成“邮票式构造边界不清的缺点，消除了不同 区块间振幅、频率、相位、时差及品质方面的差异，且由于处理技术的提高，与 以往各小区块相比，绝大部分资料在信噪比、波组特征、分辨率等方面有所改进， 为地层油藏等各类隐蔽油气藏的区域综合研究和圈闭整体落实提供了良好的资 料基础，从大连片水平切片资料上( 图1 - 2 ) 可以看出，地层超覆边界的整体分 布边界十分清晰。 6 沾化口陷目地层圈闭地震预测拉术研究 图卜2 地层超覆在大连片水平切片资料t 的效果图 由于常规地震资料处理先是动校叠加，再做d m o 偏移，最后做零偏移距偏移， 其叠加过程具有一定的局限性，它是建立在水平层状介质及横向速度连续变化的 基础之上的因此对于构造起伏及横向速度剧烈变化情况，它不能够满足斯奈尔 定律，同时造成速度分析的多解性，最终导致无法实现真正的共反射点的叠加和 正确的成像结果：同样常规叠后时间偏移理论上也具有局限性通常的叠后时间 偏移都假设叠加剖面是零炮检距剖面，但是当同一时间的反射具有不同的叠加速 度时，叠加质量就要降低，当水平同相轴与倾斜同相轴相交时，我们只能取适合 其中之一的速度，而不能两者兼顾，在倾角不一致时，叠加剖面不等同于零炮检 距剖面。 而叠前成像处理技术可以较好的解决倾斜地层以及复杂地质体的准确归位 和成像问题，使地层油藏的不整合和超覆等地层接触关系更加清楚合理有助于 提高地层不整合和地层超覆尖灭线解释精度，有效地提高了地层油藏地震识别精 度；另外叠前成像处理技术克服了常规偏移剖面撮幅较单一、变化小的缺陷，具 有较高保真度，叠前时问偏移剖面中强弱变化合理，比较符合地下的实际地质情 况。通过实际处理资料的对比图( 图1 3 ) 可以看出叠前成像处理资料比常规 处理资料的地层油藏特征更加清晰准确。因此该技术在地层油气藏勘探开发过程 中具有重要意义。 沾化凹陷西部地层蜜闭地麓预测技术研宄 图卜3 郭局子东叠前时间偏穆与叠后时问偏移效果对比图 为了进一步提高地层油藏薄层的识别和预测精度，进行高分辨率三维采集 和处理十分必要。在野外采集时为了提高分辨率一般采用高频激发和接收、小 道距、小偏移距、高覆盖及适宜的排列等高分辨率采集方法，但由于受仪器条件 的限制及大地滤波作用的影响，所得到的原始有效信号的频带宽度是有限的，还 不能足以分辨深层( 3 0 0 0 m 以下) l o 一2 0 m 的薄砂岩体，需要通过室内地震资料处理 进一步提高分辨率。从处理的角度讲，提高分辨率就是保护并加强野外采集到的 高频信号，展宽地震信号的频谱，提高信噪比，消除大地滤波作用，恢复地下反 射系数剖面。为此在夯实高精度动静校正、噪音识别与压制、能量吸收衰减补 偿、速度分析等各项工作的基础上。提高分辨率处理主要是叠前保幅去噪提高资 料信噪比，展宽有效反射频带，突出优势频带。 经过叠前保幅去噪和有效反射频带拓宽处理前后c i p ( 共成像点道集) 道集 对比，由于较好的消除了资料中的规则噪音( 面波、线形干扰等) 和随机噪音， 资料的信噪比有了明显改善，同时，通过吸收补偿、叠前串联反褶积等技术的应 用叠前有效高频反射信息能量得到了较好的恢复与补偿，有效反射频带得到了 明显拓宽，层间信息更为丰富，进一步提高了资料的分辨率，同时也为叠前属性 处理分析工作奠定良好的数据基础图i - 4 是高分辨率处理前后剖面对比通过 提高分辨宰处理，不仅极大提高了薄层的地震识别特征，同时，地层上倾尖灭点 沾化口陷* 部地层目闭地震预测技术研宄 的位置明显向上倾方向延伸，为准确落实地层尖灭线的位置奠定了良好基础 雷1 4 提高分辨率赴理前，后地震剖面地层尖灭点对比图 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 2 地层圈闭地震识别方法 2 1 层序地层学研究落实圈闭分布特征 不整合面控制地层油藏的分布n 纠钔，济阳坳陷不同层序界面、不同构造部位 地层圈闭的发育特点不同。纵向上主要分布于第三系内部以及一级、二级层序界 面附近。洼陷带圈闭主要发育在三级层序界面附近，形成与剥蚀不整合无关的超 覆圈闭和局部削蚀不整合圈闭；斜坡带圈闭主要发育一、二级层序界面上下，形 成与剥蚀不整合有关的超覆圈闭和区域不整合圈闭。 区域不整合的形成一般是经历了较长地质时期的区域构造抬升、不整合面以 下地层经历大规模剥蚀并且被夷平，不整合面倾角非常平缓，所以不整合面遮挡 圈闭的规模取决于下伏地层的倾角大小，倾角越小、圈闭规模越大，该种圈闭多 发育在凹陷的斜坡带。然而，不整合面以上的超覆圈闭多发育古凸起或大型隆起 的周围，其规模取决于超覆地层的储集相带的规模大小，储集相带的规模受控于 超覆地层的层序地层学演化，所以，超覆圈闭的识别需要进行层序地层学研究 1 5 1 e l o 层序地层分析其关键是层序界面的划分及层序内两个重要界面初始湖泛面 与最大湖泛面的识别，据此可将层序划分为低位域，湖侵域与高位域三部分。 高品质的地震剖面资料是识别三级层序界面最直接可靠标志。在地震剖面上 层序边界主要表现为上超、顶超与削蚀等不整一反射类型，是识别地层圈闭的关 键。 初始湖泛面是湖平面下降到最低位置，并相对静止至开始快速回返时的最初 位置，它为低水位体系域与湖侵体系域的分界面。在此界面上下湖盆的沉积条件、 沉积背景均有明显差异。在地震剖面上，以层序界面之上第一条比较清晰的上超 同相轴或下切谷以上第一条比较清晰的同相轴作为初始湖泛面。 最大湖泛面为湖平面快速上升，岸线不断向陆迁移，退至最大限度时湖平面 所处的位置。它为湖侵体系域与高水位体系域的分界面。在地震剖面上，以层序 内分布范围最大的稳定强反射同相轴或下切谷顶部强反射同相轴作为最大湖泛 面。该面之下地震反射特征为杂乱反射或空白反射，之上为平行、亚平行反射。 2 2 分层系研究地层圈闭的地震反射特征 1 0 沾化口陷西部地层圈闭地麓预测技术研究 2 2 1 新近系地层圈闭的地震识别 济阳坳陷新近系层序特征较为简单，为一完整的层序单元。河流相沉积内部 可以划分为基准面上升体系域、基准面下降体系域。基准面上升体系域以馆下段 地层为主，基准面下降体系域为明化镇组。新近系馆陶组不整合于前第三系基岩 或古近系地层之。f - 呈超覆一披覆沉积，具有典型的下粗上细正旋回特征，以“大 块砂”段之上出现的第一套稳定泥岩的顶部为界，分为馆上段和馆下段。馆上段 与馆下段区分标志清楚，在电性上，表现为馆上段底部自然电位箱形，电阻率曲 线为高低相间的齿形，而且地震上有稳定的可连续追踪的反射相位。馆下段地层 厚0 2 5 0 m 为一套灰色、灰白色块状砾岩、含砾砂岩、砾状砂岩，中细砂岩夹 灰褐色、紫红色泥岩岩石组合，自下而上呈现砂砾岩岩性变细，厚度减薄，泥岩 含量逐渐增加的正旋回变化趋势，顶部泥岩相对发育，最厚可达2 0 m 。馆上段为 一套正旋回砂泥岩组合。馆下段地层一般分为5 个砂层组，各砂层组地层厚度分 别为3 0 4 0 m ，砂岩厚度l o 3 0 m ，以上超为主要反射特征。 图2 1 馆下段地层波状断续反射特征地震剖面圈 当各砂组层层超覆沉积于潜山之上时主要表现为一套水平地层( 同相轴) 逆着原始沉积界面( 反射界面) 向上超覆尖灭，是由基底差异升降造成的，下伏 地层不同程度地剿蚀和倾斜后又逐渐被后期沉积物所超覆。各砂层组在地震剖面 上分别对应于潜山上部的一个地震反射同向轴。由于馆陶组下段地层与前第三系 潜山之间存在明显的速度差，潜山表现为连续的强反射特征。馆下段地层总体特 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 点是以平缓的席状反射为主，但不同区带不同砂层组反射轴的能量和连续性差别 都比较大。存在太平式、陈家庄式等两种反射模式。太平油田各砂层组均为高能 环境沉积形成，砂泥岩交替沉积，各砂组都表现为中强地震反射特征。从地震剖 面来看，各区带在地层超覆线附近由于受古地貌和水道冲沟的影响，馆下段反射 特征呈分段式变化，部分区段，目的层内幕反射呈现波状断续特征，上平下凹， 频率较低，具有明显的充填特征，如沾2 9 、1 8 1 井区；部分区段地震反射连续性 较好，表现为高频高幅，具有席状反射特征，如沾3 1 、1 8 3 等井区。不同地震微 相之间具有反射中断，少数伴有极性反转特征( 图2 - i ) 。这种特殊的地震相特 征为储层沉积相的研究创造了条件；陈家庄油田馆下段l 、2 砂层组砂泥岩交替 沉积，为中强反射特征，与太平油田相类似，为水体动荡的高能环境。馆下段3 、 4 、5 砂层组沉积环境相对稳定，以含砾砂岩为主，泥岩含量少，为断续的弱反 射，到超覆线附近，泥岩含量增加，砂泥岩交替沉积，出现狭长的中强反射带。 当各砂层组超覆沉积于古近系之上时，由于上下地层速度比较接近，不整合 面以弱反射或空白反射为主要特征，在盆地陡坡带边缘，砂砾岩体发育区段，上 下地层速度差变大，偶尔出现强反射不整合面。 2 2 2 古近系地层圈闭的地震识别 古近系地层圈闭主要发育在二、三级层序界面附近，其中二级层序界面有3 个：e s 2 上e s 。下、e s 。e s 。和e s e k ( 图2 - 2 ) 。地震反射同相轴有几种接触关系：上超、 下超、削截和顶超，这些反射特征都表示了其附近有一界面的存在。层序界面在 地震上的标识是界面之上的上超，界面之下的削截、顶超等；同时，由于湖平面 的下降，在盆地的斜坡部位发育湖缘峡谷，也可以作为层序边界识别的标识。 1 2 沾化凹陷西部地层圈闭地震预测技术研究 岩石地层 综合年龄 层序单元划分 地震反 时代 构造幕 组段、亚段 ( m a )一级二级三级四级 射界疯 n l明化镇组 n m mf n n s 馆冉组 n g 2 4 6m t 1 1 一一 e d t l i v 幕 e d l 织 e s 上- l t 2 窈1 东营组 e d 2 e 3 e d s 3 2 8 e s l e s 2 上 e s 2 下 3 7 o m t 3 一t 3 一 f a s * e 8 船 t e 8 3 申 s s m e s ， 暮 沙河街组 e l乏m t dw e 2 e s ， e s 3 下 一4 2 0 m t f e s 产 n 。 e s 上 e s 4 q s s t 幕 e s | 下 e 8 ， 5 0 。5 e k i n e l l e k 2 i 幕 5 4 9 e k 3 t t 孔店组e k l e l e l 【3 6 5 ，o 图2 2 侨阳坳陷第三系层序地层及构造演化综合柱状图 三级层序界面发育在不同洼陷，常分布洼陷内部、斜坡或突起周围，其形成 的地层超覆和不整合面遮挡圈闭规模小，目前发现基本上是沙三段底部油页岩超 覆在下伏砂岩体上，或者是沙一段底部油页岩超覆在沙二段砂岩体上。形成的地 层圈闭隐蔽性强，在地震剖面上有时难以识别，如大王庄地区沙三段的三级不整 合及其地层圈闭( 图2 - 3 ) 。 这类地层圈闭的识别需要细致的层序地层学或地震地层学研究。三级层序 界面在济阳坳陷古近系中有：e d 底( t 。) ，e s 产底界( t 。) ，e s 乒底界( t 。) ，e s 产与 e s 7 的界线( t 7 ) 。界面上下各层序地层单元的内部反射结构各有特点，依据其变 化特征可以很容易地识别出三级层序界面。e s # 内部反射结构为亚平行反射、杂 乱反射。e s 丁的内部反射结构为斜交前积反射、平行反射。e s 为斜交前积反射。 e s 产一e s i = 的内部反射结构为亚平行反射、s 型斜交前积反射。e s 产e 。为平行、 亚平行反射。e d 为前积反射、亚平行反射。 沾化口陷西部地层圈闭地震预测技术研宄 图2 3 大王庄地区南北向地震剖面图 e s 与e s 的分界面( t 。) 等三级层序界面不整合均在盆地边缘较为发育向盆地内 逐渐过渡为整合。在湖退低水位时，一些洼陷斜坡上出现河道下切在后来的湖 侵超覆过程中形成下切河谷地层圈闭，在地震剖面上，t 反射同相轴起伏不平。 它产生的原因为：在水动力较强的隋况下，原始地层表面受到冲刷、侵蚀，表面 凸凹不平，产生弯曲界面的反射波和绕射波，绕射波经过偏移叠加后也会收敛， 使反射同相轴起伏不平。 23 地层超剥尖灭线精细确定技术 由于受地震资料品质( 如噪音、频率等) 和地层岩性组合方式导致的地震反 射同相轴干涉相消作用影响，在常规地震剖面不整合的地震反射特征反映得不够 清晰，地震反射同相轴尖灭点与实际地层超剥边界不一致( 图24 ) ，这给地层圈 闭构造特征的识别带来了一定的难度。统计发现，根据地震反射特征追踪的尖灭 线与实际地层油藏的尖灭线常常存在几十到几百米的误差，所以不能仅根据砂组 顶面反射同相轴的减弱或消失，来准确判断砂组超覆线的位置，而精确落实地层 超剥线的位置是地层油藏勘探成功的关键，因此有必要对该问题深入分析、找到 解决问题的方法。 沾化口陷日目地层圈田地震丽涮技术研宄 m = = ；_ 。 ，枷o m ， ：； 一 _ 必挫些燃蚓溅蒸 j _ r r 1 - - 俐十彳8 耀麴懋懋麴嘲 1 1 1 露瓣i 碱： j ：1 1 川二v7 j ，一。 图2 - 4 地层超覆带地质模型剖面反正演剖面 分析原因有两点：( 1 ) 资料品质差，( 2 ) 干涉相消作用强，其中干涉现象是 主要原因。通过离散合成记录正演分析较好地展示了潜山顶面反射对超覆层的干 涉现象。 在地层超覆带附近主要包括两种岩相组合方式一种是砂岩与潜山之间隔 薄层砂岩，一种是砂岩直接覆盖在潜山面上。特点是砂岩厚度薄，泥岩隔层薄， 不整合面上下速度差大( 犬于1 5 0 0 r e s ) 。当砂岩与潜山面之间存在薄泥岩时离 散合成记录显示：受分辨率的限制，砂岩的顶面反射与潜山顶面反射的上侧波谷 相干涉相消，难以形成独立的反射轴( 图2 - 5 ) ；当砂岩直接与潜山面接触时，受 分辨率的限制，砂岩的顶面反