（地质工程专业论文）应用地震属性优化技术研究桩106井区沉积相.pdf

应用地震属性优化技术研究桩10 6 井区沉积相 摘要 馆上段曲流河沉积的砂岩是良好的储层，困扰石油勘探开发的难点是砂岩空间分布不均 匀。如何利用三维地震描述方法寻找储集体物性好的河床微相是提高勘探开发效益的重要手 段。曲流河主要包括河床、堤岸、河漫和牛轭湖4 个沉积微相，岩石组合为砂泥岩互层，具 有“泥包砂 的特点。各沉积微相的地震反射特征为：河床强能量、负极性，堤岸中强能量、 负极性和高频，河漫弱能量、极性不固定，牛轭湖最强能量、负极性。地震相宏观描述的水 平切片( 层拉平水平切片) 、三维立体显示和分频扫描技术可快速地识别河床与河漫微相，确 定沉积微相精细描述的目标区。地震属性优化组合分析方法可以有效地消除地震方法划分曲 流河沉积微相的多解性。利用地震方法精细描述的曲流河沉积微相结果与测井资料吻合较好， 说明先宏观、后精细的地震方法描述曲流河沉积微相是行之有效的。 在对桩1 0 6 井区砂体进行地震属性预测的基础上，进一步确定油气储层的空间展布及其 储层参数，在井处建立地震属性与储层岩性、储层流体性质储层参数间的关系，进行储层横 向预测，建立油藏模型。应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相，优选出对所求解问 题最敏感( 或最有效、最有代表性) 的属性个数最少的地震属性或地震属性组合，运用降维 映射、属性选择和聚类、交会分析等地震属性优化方法，优化出了预测储层的地震属性，同 时结合实钻资料运用地质统计学进行定量分析，对优选出的地震属性进行了验证，可以有效 地消除地震方法划分曲流河沉积微相的多解性。采用地质统计学原理，如果某种地震属性( 如 速度等) 与含油气饱和度存在着某种统计关系，则可利用这种地震属性平面图转换成孔隙度 平面图。采用由地震数据预测孔隙度类似的原理和方法，即借助地震属性( 地震属性与储层 物性直接相关) ，引入地震属性优化方法，可能会极大地提高用地震数据预测孔隙度的可靠性 与精度。 关键词：曲流河；沉积微相；河床：属性；优化 s eis mioa t t rib u t eo p ti1 1 1iz e dt e c h n iq u ea p piie dt oz h u a n g10 6a r e a s e dim e n t a r yf a cie sr e s e ar c h t h es a n ds e d i m e n t a t e da tt h eu p p e rg u a n t a og r o u pi sab e t t e rr e s e t v o i r b u tt h ed i f f i c u l t yf o r e x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n ti st h a tt h es a n dr o c kd i s t r i b u t e sh e t e r o g e n e o u s l yi ns p a c e h o wt of i n d t h ef i v e rb e dw i t hb e t t e rp h y s i c a lp r o p e r t yi sa l li m p o r t a n tw a yt oi m p r o v et h eb e n e f i to f e x p l o r a t i o n a n dd e v e l o p m e n t t h em e a n d e rf i v e ri si n c l u d i n gm a i n l yo ff o u rs e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e s ：f i v e r b e d ，b a n k ，o v e r f l o wa n do x b o wl a k e t h er o c ki si n t e r a c t i v eo fs a n da n ds h a l ew i t ht h ec h a r a c t e r s o fs h a l ei n c l u d e ds a n d t h es e i s m i cr e f l e c t i o nc h a r a c t e r so fs e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e sa r e ：s t r o n g e r e n e r g ya n dn e g a t i v ep o l a r i t yo fr i v e rb e d ，s t r o n g e re n e r g y ，n e g a t i v ep o l a r i t ya n dh i g hf r e q u e n c yo f b a n k ，p o o re n e r g ya n du n c e r t a i np o l a r i t yo fo v e r f l o w ，s t r o n g e s te n e r g ya n dn e g a t i v ep o l a r i t yo f o x - b o wl a k e t h er i v e rb e da n do v e r f l o wc a nb ei d e n t i f l e dq u i c k l yw i t ht e c h n i q u e so fl e v e ls l i c e ( h o r i z o n t a ll e v e ls l i c e ) ，3 dv i s u a l i z a t i o nd i s p l a y i n ga n df r e q u e n c yd i v i s i o ns c a n n i n g ；t h et a r g e t d e s c r i b e db ys e d i m e n t a r ym i c r o f a c i e si sa l s od e t e r m i n e db yi t t h em u l t i p l es o l u t i o n sc a r lb e r e s o l v e de f f e c t i v e l yw i t ht h es e i s m i ca t t r i b u t eo p t i m i z e da n dc o m b i n a t i o n t h er e s u l tg o t t e nb y s e i s m i cm e t h o dd e s c r i p t i o ni sc o n s i s t e n tb e t t e rw i t ht h el o g g i n gd a t a , w h i c hp r o v e sa ne f f e c t i v ew a y o f d e s c r i p t i o nm e a n d e rr i v e r t h r o u g hs e i s t o i ca t t r i b m eo p t i m i z e dt e c h n i q u er e s e a r c hz h u a n g10 6a r e as e d i m e n t a r yf a c i e s o p t i m i z es e i s m i ca t t r i b u t e so ra t t r i b u t ec o m b i n a t i o nf o rg e o l o g i c a lc h a r a c t e rs e n s i t i v i t y t h em e t h o d i so p t i m i z es e i s m i ca t t r i b u t e sf o rr e s e r v o i rr e s e a r c hb yu s i n gd e p r e s sd i m e n s i o nm a p p i n g ，c l a s s e s ， v a r i o g r a ma n a l y s i s f u r t h e r m o r e ，w ea n a l y s ed r i l l i n gt oc o n f i r mt h e s es e i s m i ca t t r i b u t e s t h e m u l t i p l es o l u t i o n sc a nb er e s o l v e de f f e c t i v e l yw i t ht h er e s u l t t h es e i s m i ca t t r i b u t ec a l lb ec o n v e r tt o p o r o s i t yi fs e i s m i ca t t r i b u t eh a sr e l a t i o n s h i pw i t hp o r o s i t ya c c o r d i n gt og e o s t a t i s t i c sp r i n c i p l e t h e r e s u l to fp o r o s i t yu s i n gs e i s m i ca t t r i b u t ec o n v e r t e dc a l lb eg e tm o r e p r e c i s i o n k e y w o r d s ：m e a n d e rr i v e r ；s e d i m e n t a r ym i c r o - p h a s e ；r i v e rb e d ；a t t r i b u t e ；o p t i m i z a t i o n 抛囟l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。本 研究涉及的相关技术，均为本人在近三年承担项目管理与技术负责人期间主导的技术研究， 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( 注：如没有其他需要特别声 盟趁! 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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：郾熏 签字日期：2 僻多月版日 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) 导师签字： 签字日期：，2 日 垒 ，肇胁名年 签彤 者 羽 一砰 位 字 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 1 引言 地震勘探是寻找石油和天然气的有效手段。在地震勘探的早期，人们就不自觉地利用地 震属性优化思想选择属性进行构造解释了。当各种新的数学方法、信号处理技术和计算机技 术等引入地震勘探后，从地震数据中提取的地下地质信息较过去大大到增加了，地震勘探解 决地质问题的能力也越来越强，使地震勘探由过去仅解决构造问题发展到解决储层描述问题。 地震储层预测是储层描述的主要工具，并且成为9 0 年代发展起来的新学科储层地球物理学 的核心内容。利用地震数据进行储层横向预测是石油地球物理勘探中最热门的课题之一。尽 管这项研究开始时间不长，但进展快，成果丰富、前景可观，是一项值得深入研究的课题。 地球物理学家希望利用地震数据解决以储层岩性、孔隙度、渗透率和饱和度等物性参数 及以孔隙流体性质为主要内容的储层预测问题。随着从地震数据中提取的属性不断增多，对 储层预测精度要求越来越高，地下地质情况越来越复杂，储层描述内容越来越丰富，人们仅 凭经验选择地震属性已不适应油田工程实际需要。因此，发展不依赖经验的地震属性优化方 法势在必行。 馆陶组上段是胜利油田滩海地区的主要含油层系之一，占该区石油地质储量7 6 。该段 主要为曲流河沉积，有河床、河漫、堤岸和牛轭湖四个微相。其中，河床和河漫微相在平面 上分布最广；河床和牛轭湖微相砂岩是主要的储层；河漫和牛轭湖微相泥岩是主要盖层；堤 岸微相是分隔河床与河漫的狭窄相带，与河床微相近平行分布，类似于河床微相的镶边，岩 性以砂泥互层产出。滩海地区馆上段地层埋深一般小于1 5 0 0 m ，地层压力相对较小。勘探实 践证明，只有分选性好的河床微相砂岩才是油气聚集的储层，而堤岸微相的砂岩由于泥质含 量较高，一般不是储层，常以干层形式出现。因此，如何利用地震资料区分河床、河漫微相 和堤岸微相，成为该区储层描述的主要课题。 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 2 区域油气藏特征 2 1 区域构造与沉积特征 桩1 0 6 井区位于埕北斜坡带，该区上第三系包括明化镇组和馆陶组地层。明化镇组以棕 红色泥岩夹薄层透镜状细砂、粉砂岩为主。馆陶组馆下段以大套含砾砂岩为主，馆上段岩性 以细砂、粉砂岩和泥岩为主。由测井的自然电位曲线看，砂岩的曲线呈相形、钟形和漏斗形， 由此判断为河流相沉积。从岩性组合看，岩性组合变化快，应是河流相沉积环境下的产物， 这与区域研究成果相一致。 河流相包括河流滞留沉积、边滩、心滩、堤岸、决口扇、河漫滩和牛轭湖等微相，其特 点是：岩性组合具有明显的半韵律构造，即每一个韵律都是下粗上细，底部常有一个冲刷面 或冲蚀坑；岩层横向变化大，砂体多呈透镜状产出。 桩1 0 6 井区主要是构造斜坡带分布的河流相岩性油气藏，油气以断层或裂缝为通道进入 岩性圈闭中而形成油气藏。纵观河流相的多个沉积微相，河流滞留沉积、边滩、心滩及决口 扇的根部和中部都是好的储层，在上伏地层封堵条件好的情况下配以良好的油源条件即可成 藏。河漫滩沉积则是河流相沉积中分布范围最广的沉积类型，沉积岩以泥岩为主，具有一定 的封堵能力。牛轭湖沉积分布范围较小，局限于废弃河道，但该沉积底部为河道的砂岩沉积， 储层发育；上部为近湖相的泥岩沉积，盖层发育，因而可形成好的储盖组合【1 1 。根据这一成 藏模式，寻找油源和油源通道，研究成果表明，该区油源来自于沙河街地层。 纵观河流相的多个沉积微相，河流滞留沉积、边滩、心滩及决口扇的根部和中部都是好 的储层，在上伏地层封堵条件好的情况下配以良好的油源条件即可成藏。河漫滩沉积则是河 流相沉积中分布范围最广韵沉积类型，沉积岩以泥岩为主，具有一定的封堵能力。牛轭湖沉 积分布范围较小，局限于废弃河道，但该沉积底部为河道的砂岩沉积，储层发育；上部为近 湖相的泥岩沉积，盖层发育，因而可形成好的储盖组合。 该区上第三系包括明化镇组和馆陶组地层。明化镇组以棕红色泥岩夹薄层透镜状细砂、 粉砂岩为主。馆陶组馆下段以大套含砾砂岩为主，馆上段岩性以细砂、粉砂岩和泥岩为主。 由测井的自然电位曲线看，砂岩的曲线呈相形、钟形和漏斗形，由此判断为河流相沉积。从 岩性组合看，岩性组合变化快，应是河流相沉积环境下的产物，这与区域研究成果相致。 2 用地震属性优化技术研r 越1 0 6 井e g 目 该区构造斜坡带断层不发育( 图2 1 ) ，断层切割每个砂体的可能性不大，如何形成该区 的岩性油藏是研究这类油藏首先应该解决的问题。该区生烃高峰期主要在明化镇组早期，而 边界大断层多数活动到明化镇组地层沉积晚期，是油气纵向运移的良好通道。馆下段砂泥比 高，横向连通性好，是有时疏导层，成为油气横向运移的通道。馆下段泥岩不发育，封堵能 力差，油气又在纵向上通过小断层和裂缝和连通砂岩体向上运移，从而为馆上段的砂岩体提 供油源。馆上段的废弃河道沉积是非常好的储盖配置，下部为砂岩储层而上部和侧部为泥 岩所包围，可接受向上溢散的油气而成藏。这种废弃河道沉积，具有阶段性和突发性的特点， 储集层周围为泥岩包围，封堵条件较好，不需要构造背景就可以形成岩性圈闭而成藏，因而 这种岩性油藏不受潜山按覆构造大的油水界面限制。 圉2 - 1 桩西一埕岛三维t 1 构造图 22 区域层序发育特征 ( 1 ) 层序界面及层序类型 v a i l pr 等人认为“，在具有陆棚坡折的被动大陆边缘背景下，发育2 种类型的层序边界 ( i 型和i i 型) ，i 型层序以1 型不整合( 1 型层序界面) 及其与之可对比的整合界面为界，是 全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生的，由低水位、水进、高水 位体系域组成；i i 型层序以i i 型不整台( i i 型层序界面) 及与相当( 之可对比) 的整合面为 界，是由于全球海平面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时形成的，由陆架边缘、 用地震属性优化技术研究桩1 井e m 积目 水进和高位体系域组成，i i 型不整合分布范围较小，识别比较困难。 根据济阳拗陷构造发育史分析认为【”，喜马拉雅运动二幕( 东营幕) 之后，华北地区普 遍抬升，遭受剥蚀，馆陶组沉积时期，整个渤海湾地区进人以拗陷作用为主的演化阶段。馆 陶组时期沉积的地层超覆于一切老地层之上，新近系馆陶组与下伏地层之间呈角度不整合接 触，不整合分布面积广泛。该界面属于l 型层序界面。明化镇组沉积时期，沉积范围进一步 扩大，明化镇组与馆陶组之间没有明显的沉积间断证据及不整合存在，属于连续沉积【”。第 四纪时期，主要为河流相、洪积相夹海相沉积，局部有火山喷发，属新构造运动范畴与下伏 明化镇组之间属于局部不整合接触，属于i i 型层序界面。 ( 2 ) 体系域类型 关于冲积一河流环境体系域划分，有许多认识。p o s a m c n t i c r 和v a i l 认为与i 型层序有关 的河流相沉积有2 种类型：一种是在全球海平面下降期所形成的下切河谷中河流相充填物， 表现为线状及弯曲的展布模式：另一种形成于高水位期后期宽阔河流平原之上，分布广泛， 在侧向上不受限制。1 1 型层序只有高水位期后期形成的分布广泛的河流沉积，而没有下切河 谷充填物。 是；蚕墓蓑舅8 毛：= i 三曼了j 兰；。” 鋈矛：嚣吖睫鏊劳p 一一 图2 2 河流层序地层体系域及河流类型 w r i g h t 和m a m o t t 在此基础上，提出了一个较为简洁的河流相层序模式( 图2 2 ) 吼低 水位体系域由下切河谷中的河道充填物和河流阶地上的高成熟度的土壤层组成。由于地形被 降大及物源区剥蚀速度的提高，河道呈低弯曲度，并以粗粒沉积为主。水进体系域以基准面 的抬升和可容纳空间的增长为特征，在其早期，可容纳空间增长较慢，形成多层砂体，河流 平原上的沉积物可能要受河道的改造或剥蚀。随可容空间增长速度的提高，垂向加积速度增 d 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 大，形成彼此孤立、侧向上受限的河道及分布广泛的泛滥平原沉积。高水位体系域形成时， 可容空间的增长速度降低，泛滥平原上的加积速度也随之降低，河道砂体的密度向上增大， 且形成较多土壤层。 济阳拗陷在新近纪的馆陶组沉积早一中期，低可容空间河道砂岩底部冲刷形成于区域基 准面下降到地表之下时期，当基准面逐渐上升时，形成纵向上相互叠置、横向上连片，分布 较为稳定的辫状河道砂体。砂体本身厚度较大，含泥少，均质程度相对较高，因而易形成弱 反射或无反射。该时期属于低位体系域。馆陶组沉积后期，随着基准面上升，在较高可容空 间背景下，河道砂体由较为发育逐渐转变为较少叠置甚至孤立的河道砂岩，砂层以中等厚度 为主，砂岩与泥岩呈不等厚互层，地震反射上表现为中等振幅、中等一弱连续的地震反射。 该时期属扩张体系域，相当于海相地层的海侵体系域或湖盆中的湖盆扩张体系域。 明化镇组沉积早期，在高可容空间背景下，河道砂体很少叠置，基本上表现为相对孤立 状态，砂体不但横向上延伸范围局限，而且砂岩层厚度较小、沉积物粒度向上变细的特征较 为明显、非均质性强，因而地震反射以弱反射为背景，局部表现为中等一弱振幅、断续一较 连续反射该时期属于高位体系域，相当于海相地层的高水位体系域明化镇组沉积后期， 由于基准面的下降，可容空间逐渐减小，粗碎屑沉积增多，不但砂岩层厚度较高位体系域有 所增大，而且砂体在平面上分布范围较高水位体系域广、横向连续性有所增强，因而在地震 剖面上的同相轴连续性较高位体系域稍好，表现为以中等振幅、中等连续为主的反射。该沉 积期体系域类型属于收缩体系域，相当于陆相湖盆中的湖盆收缩体系域。 ( 3 ) 层序样式 进入新近纪后，整个渤海湾地区转入以拗陷为主的演化阶段，但是，无论是济阳坳陷内 各个凸起周缘的较大型断层，还是坳陷外围的边界断层，在一定时期内仍然活动，甚至延续 至明化镇组沉积时期，只不过活动强度明显减弱同时，由于东营运动之后长期的风化剥蚀 作用，在新近纪早期，济阳坳陷地形起伏较为明显拗陷内部与拗陷周缘地形高差较大，从而 导致坳陷内部与坳陷周缘、新近纪早期与新近纪晚期的层序发育特征各不相同根据坳陷内 不同部位的沉积特征，我们总结出济阳勒陷发育有如下6 种层序样式： 馆陶组沉积期陡坡带( 边界断层处) 层序样式 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 层序的中、下部一般发育大套砾岩、含砾砂岩、中粗砂岩，夹薄层泥岩、砂质泥岩，属 “于加积式叠加方式上部岩性相对较细，为粉砂岩、粉细砂岩与泥岩不等厚互层，向上砂岩 百分含量逐渐降低，总体上呈下粗上细的正韵律 馆陶组沉积或缓坡带层序样式 层序的中、下部沉积较陡坡带细，泥岩、砂质泥岩相对发育，而含砾砂岩。粉细砂岩、 粉砂岩含量较低且厚度较小；层序的中部可发育厚层砂岩，向上泥岩厚度增大，正韵律特征 明显；层序的上部岩性相对较细，总体上也呈下粗上细的正韵律 馆陶组沉积期凹陷内部层序样式 层序中、下部地层以含砾砂岩、粉细砂岩、粉砂岩、泥岩呈不等厚互层为特征，下部有 时可见玄武岩，泥岩相对不发育，且厚度较小；层序中、上部与缓坡带相似，为粉砂岩、细 粉砂岩与泥岩不等厚互层，总体上呈下粗上细的正韵律 明化镇组下段沉积期拗陷周级层序样式 与馆陶组沉积期层序样式相比较，明化镇组下段沉积期地层整体偏细，粉细砂岩、粉砂 岩与泥岩、砂质泥岩呈不等厚互层，而且泥岩厚度大于砂岩厚度；另一个特点表现在韵律特 征上，从短期旋回来看，正韵律特征明显；从中长期旋回来看，与馆陶组沉积期层序明显不 同，整体上未见明显的正韵律特征，而是表现为多个次一级正韵律的叠加 明化镇组下段沉积用拗陷内部层序样式 宏观特征上与杨陷周缘层序样式相似，短期旋回正韵律特征明显，中长期旋回表现为多 个次一级正韵律的叠加，无明显的韵律性不同之处在于，砂层厚度更小，沉积颗粒更细， 以粉砂岩、泥质粉砂岩为主。 明化镇组上段沉积用层序样式 明化镇组上段沉积期，岩性较明化镇组下段粗，以含砾砂层、细砂层与粘土层主，发育 3 个中期旋回，每一个旋回的底部均发育含砾砂层或砾状砂层，向上岩性相对变细，总体上 向上砂泥比值略有增大 6 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井e 沉积月 2 3 油藏类型 本区的油藏类型从钻探情况分析来看( 图2 - 3 ) ，是以构造控制为辅，以岩性控制为主的 构造岩性油藏 ”。鼻状构造背景控制油气成藏，鼻状构造的轴部含油砂组多，含油厚度大。 向两翼逐渐变差，至沟谷部位以水砂为主。油源断层控制油气的平面分布。靠近油源断层的 砂体成藏较好，既使沟谷也可以成藏。远离油源断层的区带成藏条件逐渐变差，只有具有鼻 状构造背景的区带方能成藏。岩性变化较快的复杂区带，更易于岩性圈闭的形成，易于成藏。 t 0 h 2 l o 哪! 4 ；, 6 - 1 7 - l $ 枷 静 口= ： r n 一i ；一 l 一蛆 【 【ll ，j 争。 ，刊 ( 产 p 了耄因r l i t 图2 - 3 桩1 0 6 1 7 1 2 井罐1 0 6 6 5 井油藏剖面图 一般认为，岩性油藏的成藏模式是，油气以断层或裂缝为通道进入岩性圈闭中而形成油 气藏。根据这一成藏模式，寻找油源和油源通道。研究成果表明，该区油源来自于沙河街地 层。 在构造斜坡带断层不发育，断层切 悔个砂体的可能性不大，如何形成该区的岩性油藏 是研究这类油藏首先应该解决的问题。该区生烃高峰期主要在明化镇组早期，而边界大断层 多数活动到明化镇组地层沉积晚期，是油气纵向运移的良好通道。馆下段砂泥比高，横向连 通性好，是有时疏导层，成为油气横向运移的通道。馆下段泥岩不发育，封堵能力差油气 又在纵向上通过小断层和裂缝和连通砂岩体向上运移，从而为馆上段的砂岩体提供油源。馆 上段的废弃河道沉积是非常好的储盖配置，下部为砂岩储层，而上部和侧部为泥岩所包围， 可接受向上溢散的油气而成藏( 图2 1 4 ) 。这成藏模式解决了河道附近没有断层而成藏的问 题，也解决了洼中成藏的问题。 月地属# t “挫$ 目r 枉1 0 6 # k m d “ 模式图 图2 4 馆内组馆上段成藏 这一威藏模式使原先的成藏认识得到了拓宽，也就是馆陶组不仅仅存在凸起之上的岩性 一构造油藏，也存在凹陷之中的岩性油藏。这种废弃河道沉积，具有阶段性和突发性的特点， 储集层周围为泥岩包围，封堵条件较好，币需要构造背景就可以形成岩性圈闭而成藏，因而 这种岩性油藏不受潜山披覆构造大的油水界面限制，拓宽了勘探领域。由此可在凹陷带和斜 坡带寻找馆上段废弃河道沉积的砂体，从而找到类似于桩1 0 6 的岩性油藏。 2 4 单井相分析 该区馆上段的曲流河沉积发生在渤海湾盆地拗陷期”，此时，沉积盆地内坡度较缓，曲 流河流量基本稳定。平面上，河床、堤岸和河漫相间分布，新的河床切割穿越老的河床：纵 向上，河床、堤岸和河漫则叠置分布m 。图2 - 3 所示的是河床、堤岸、河漫和牛轭湖微相 的岩性及电性特点。以下分别论述。 。 蛘 髓 臁 “鞋 饲 曰挎怯妇一产nnu r，17fi) 、， 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 牛轭湖 图2 3曲流河各沉积微相的岩性电性特征 ( 1 ) 河床微相 河床微相是砂岩发育的主要相带，底部以薄层的河床滞留沉积砂砾岩为特征，向上则是 边滩沉积的点砂坝砂岩，垂向上，自下而上常出现由粗至细的粒度或岩性正韵律。其主要为 大、中型槽状或板状交错层理，间或出现平行层理。边滩沉积的厚度近似于河床的深度，一 般在5 m 左右，薄的有时小于l m ，而厚的可达2 0 m ；其宽度则决定于河流规模的大小，大型 河流边滩发育很宽。在自然电位曲线上表现为箱形、齿化箱形和钟形。 ( 2 ) 堤岸微相 堤岸沉积垂向上常发育在河床沉积的上部。相对河床微相而言，堤岸属顶层沉积，沉积 物粒度较细。受河流季节性变化影响，岩性砂泥互层产出为特点。在此相带上，砂泥互层具 有明显的韵律性，自然丫曲线表现为钟形或组合钟形，砂岩由于混有大量的泥质成分渗透性较 差，自然电位曲线的幅值很小。 ( 3 ) 河漫微相 河漫微相是平原河流的微相类型，位于天然堤外侧，地势低洼而平坦。洪水泛滥期间， 水流漫溢天然堤，流速降低，使河流悬浮沉积物大量堆积。由于它是洪水泛滥期间沉积物垂 向加积的结果，故又称为泛滥盆地沉积。河漫微相沉积类型简单，主要为粉砂岩和粘土岩。 自然电位曲线平直，自然丫曲线有齿形跳动。 ( 4 ) 牛轭湖微相 弯曲河流的截弯取直作用使被截掉的弯曲河道废弃，形成牛轭湖。牛轭湖沉积具有正旋 回的特点，下部主要为砂岩，上部为粉砂岩和粘土岩。砂岩、粉砂岩中具有交错层理，粘土 岩发育有水平层理，常含有淡水软体动物化石植物残骸。在自然电位曲线上，表现为箱形和 漏斗形组合；自然丫曲线上，具有齿状特征，局部有明显的峰值。 由于受地震分辨能力的限制，河流微相( 薄层砂岩) 的地震识别不能简单的利用地震反 射系统同相轴来拾取，我们可以根据地震波形的变化，即研究地震属性来分析。 9 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 3 地震属性研究 复数道地震属性，包括地震震幅、频率和相位的测算，在地震岩性变化成像方面己成功 地运用了近二十年。多道之间关系，包括互相关技术，是归纳到数值算法中的。地震属性单 独得到显示和运用，当声阻抗中存在充足的横向变化时，三维地震体在描绘储层横向变化上 有着显著的作用 1 l 】。这种算法在突出地层的微小变化方面也十分有效，这包括弯曲分流河道、 冲扇体的三维成像。主要包括以下几方面： 通过拾取开始前所进行的构造和地层的详细分析，加速了解释过程，甚至包括原始初步 叠加的数据体；详细分析整个数据体的构造和地层特征，包括较浅，较深地带或感兴趣的主要 地带的相邻地带；识别和解释细微特征，而这种特征是能用波峰。波谷或零交叉来描绘的；形成 与反射层边界对应的河道和沉积扇的地震反射图；分析内部或平行于可拾取地层顶部和底部 的特征【1 2 - 13 1 。 受地震分辨能力的影响，无法仅仅根据地震同相轴的变化来解释砂体，需要结合地震属 性来描述砂体。地震波在地层中的传播是个很复杂的过程，是对地下地层特征的一种综合反 映。地下地层性质的空间变化必然会引起地震反射波特征的变化，进而也就导致了地震属性 的变化。 地震属性是指那些由叠前或叠后地震数据，经过数学变换而导出的有关地震波的几何形 态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊测量值。 地震资料最基本的参数是振幅、频率和波形，以往研究较多的是振幅和频率等一参数的 判别。地震属性分析用于研究储层的空间变化，对于薄储层，与常规地震资料相比，更能 反映储层的边界和厚度变化特点，是储层描述的好方法，适应于信噪比较高的资料。 3 1 速度分析 速度分析是地震属性分析的基础，储层预测的关键。为准确把握该区的速度变化情况， 我们统计了全区3 0 口直井的声波时差、井径、自然电位、孔渗饱等岩电参数，探讨速度的变 化情况。 平均速度：我们利用桩1 0 6 井的v s p 资料拟合了本区的的平均速度曲线，可以看出v s p 1 0 应用地震属性优化技术研究桩1 0 6 井区沉积相 平均速度在目的层明显低于东营的平均速度6 0 m s 左右。 层速度：本区馆陶组地层因埋藏深度浅，成岩作用弱，层速度差别较大。 ( 1 ) 砂泥岩速度对比 从声波曲线统计情况来看，本区主要目的层段馆上段地层在1 0 0 0 1 4 0 0 米井段之间，该 井段砂岩速度为2 4 0 0 2 7 0 0 米秒，平均2 5 5 0 米秒，泥岩速度为2 2 0 0 2 4 0 0 米秒，平均2 3 0 0 米秒，砂岩速度高于泥岩。考虑到井壁垮塌、泥浆浸泡等情况对浅层声波曲线所产生的影响 较大，我们对其进行了分析。从曲线对比情况来看，埋深小于9 0 0 米的井段，即明化镇地层 泥岩井段井壁垮塌严重，砂岩井径明显低于泥岩，对声波曲线有较大影响，泥岩速度明显降 低，且规律性较差。埋深在1 0 0 0 米以下的馆上段地层，部分井段受到了一定的影响，但钻时 较快的开发井大都影响较小，砂泥岩井壁差一般在2 e m 以下。从泥岩井径与声波时差的散点 图可以看出，在1 0 0 0 米以下，声波速度随井径扩大降低幅度不明显，在1 0 0 0 米以上，声波 速度随井径扩大明显降低，大致井径每扩大1 厘米声波速度下降3 2 米秒，即使加上2 米的 井径垮塌速度，那么目的层砂岩速度仍然高于泥岩。 ( 2 ) 不同沉积相砂岩速度对比 本区主要目的层包括主河道亚相和非河道亚相两种砂岩，分别对应着不同的层速度。由 于声波测井受到系统误差、泥浆浸泡时间长短、含油性等多方面的影响，因而邻井对比效果 较差，规律性不强。为此我们选择单井水砂的典型测井相特征进行对比，发现主河道砂岩速 度为2 5 0 0 2 7 0 0 m s ，平均2 6 0 0 m s ，非主河道砂岩速度2 4 0 0 2 6 0 0 m s ，平均2 5 0 0 m s 。河道砂 岩速度高于非河道砂岩速度l o o m s 。 ( 3 ) 含油砂岩、含水砂岩速度对比( 图3 1 ) 从研究情况来看，各井综合对比，油砂、水砂速度变化无规律性，但单井相比相邻井段 水砂岩速度大部分大于油砂岩速度。为准确判断油砂和水砂的速度，我们将河道和非河道含 油砂岩分别讨论，并进行系统误差效正。发现河道油层砂岩速度在2 4 6 9 2 6 3 2 m s 之间，平均 2 5 5 0 m s ，非河道砂岩速度在2 3 5 3 2 5 6 4 m s 之间，平均2 4 5 8 m s 。都平均低于相应亚相水砂速 度4 0 5 0 m s 。 用地震属性优m 拄术研究桩1 0 6 井e 沉目相 图3 - 1 砂岩速度对比 32 合成地震记录标定 进行储层分析，首先必须确立地震标准反射层所代表的地质意义，即建立起地震和地质 二者之间的对应关系，而建立起这一关系的桥梁和手段就是地质层位标定。目前地质层位标 定的方法和技术较多，归纳起来有四大类：合成地震记录标定法、v s p 记录标定法、平均速 度标定法及正演模拟技术标定法。其中蛙为可靠的标定手段就是v s p 垂直地震测井方法以及 合成记录标定法。只有通过地质标定才能将每口井的地质层位、断点的位置标识在三维地震 剖面上，使三维地震解释和钻井资料达到统一，确保地震解释的准确可靠。在该项目中没有 v s p 测井资料，所以标定采用合成记录方法进行标定。 然后是子波的选取，子波提取主要有两种方法，是根据已有测井资料的井旁地震记录， 用最小平方法求解，二是由实际地震资料统计估算。前者是一种确定性的方法，理论上可得 到，精确的结果，但这种方法受地震噪声和测井误差的双重影响，尤其是声波测井不准而引 起的误差会导致子波振幅畸变和相位谱扭曲。同时，方法本身对地震噪声以及估算时窗长度 非常敏感使子波 占算结果的稳定性变差。用多道记录自相关统计的方法，可以较准确地提 取于波振幅谱信息( 图3 - 2 ) ，进而求取零相位、最小相位或常相位子波。用这种方法求取的 子波，其台成记录与实际地震记录频带一致，波组对应关系良好，是一种比较实用的方法， 子波相位可通过相位扫描方式确定，但存在的问题是各井之间存在较大的差异；在地震剖面 上提取相应的频率谱后，使用雷克子被制作合成地震记录，不但能保持波组对应关系，而且 能保持各井间的致性，为此我们选用了雷克子波。 ：= = ： = = = = i ：二= 图3 - 2 子被频谱信息 ( 1 ) 测井曲线预处理一一声波 削失峰值；移动平均- - 2 0 个采样点，顶部曲线1 0 个样点：手工编辑去除上述两 步仍未去除的尖峰值。 ( 卦铡井曲线预处理一一密度 削尖峰值；移动平均一2 0 个采样点，顶韶曲线1 0 个样点：手工编辑去除上述两 步仍来去除的尖峰值。 ( 3 1 对测井曲线进行必要的校正和综合解释，选择连井剖面进行储层对比，确定标志层。 ( 4 ) 以标志层为准，在井与井之间，层与层之间的相互关系控制下，通过速度分析时一 深关系，并依据时- 深关系对各砂体运一进行标定。 ( 5 ) 间隔很近的两套砂体，可作为一个砂组来对待。 ( 6 ) 根据该区的地层发育特点，我们利用老1 6 1 、9 0 1 、9 等多口井联合标定，以t l 、t r 两标志层作为主要参考界面，同时引入扩展声波进行一维反演，分析各反射轴的实际地质意 义。从标定情况分析来看，表现为全区稳定的强振幅，可追踪性强。t 0 、馆上0 、馆上1 + 2 、 馆上3 、馆上4 + 5 、馆上“7 分别对应一个地震反射轴，砂岩顶面对应波峰。 桩1 0 6 井区上第三系沉积相对稳定，地层倾斜较小，据已钻井资料统计，馆上段低速泥 岩速度为1 9 0 0 m - - 2 1 0 0 m s ，高速泥岩速度为2 3 5 0 m - - 2 5 0 0 m s ，砂岩速度为2 4 0 0 - - 2 6 0 0 r a a ， 砂岩与泥岩速度差值达5 0 0 m s ，所以本区河道砂岩反射应表现为强反射特征。另外因河道发 育段主要在1 2 0 0 - - 1 4 0 0 m 之间，埋藏较拽，地层水矿化度为2 0 0 0 3 0 0 0 “1 9 1 之间，矿化度偏 1 3 月地l * t 优化技术w 究桩1 0 6 井e 沉口相 低；原油密度从上到下逐步降低，平均为o9 7 09 9 9 e r a 3 ，密度差小于0 3 9 e r a 3 ，砂岩古油 与含水在声波测井曲线上几乎看不出差别，也就是对速度影响较小，因而对地震反射波的反 射能量无明显影响。 33 桩1 0 6 井区砂体地震反射特征 根据台成地震记录标定的结果，我们可以看出，在地震剖面上( 图3 - 3 ) ，河道砂体表现 为强反射特征，断层不发育，地层错动较小，因此废弃河道沉积保存较完整，三维地震资料 能较好地反映砂体的特征但应该清楚这种强反射是一种组合反射效应【6 】。因为河道砂体有 效厚度平均仪5 m ，尤其是小于5 m 的砂岩厚度在常规地震资料是无法产生强反射波的。层位 标定是进行油层描述的关键环节，任何的储层描述都应进行层位标定，该技术的关键是如何 使测井与地震资料匹配。从钻井资料看，每口井河道砂岩上部都存在较高速砂质泥岩，个别 井还夹有少量灰质泥岩，碳酸盐岩含量为o2 2o ，平均1 。砂质泥岩厚度多在1 5 m 左右， 速度略低于砂岩速度，差值在1 0 0 - - 2 0 0 m s 。强反射的形成是河道砂岩与上伏高速的砂质泥 岩或灰质泥岩组合的反射结果，岩层横向变化大，砂体多呈透镜状产出。 图3 - 3曲流河的地震反射特征 针对本区砂层薄，横向连通差的特点，我们根据实钻情况设计了一个二维地质模型，将 统计的速度平均值作为速度界面，并通过正演运算，来探讨实际地震剖面的一些属性特征。 f 1 ) 频率分析 从常规频率剖面分析来看，2 5 3 0 h z 剖面，大部分单砂体无法识别，频率偏低，反射轴 横向连通好，对砂体的识别不利：3 5 3 8 h z 剖面，3 5 米的单砂层可以识别，但2 米以下的砂 体略差些；4 5 5 5 h z 剖面，反射过强，厚砂层项底分开，单砂层为单一反射轴，更不利于砂 应用震属性优化技术研究桩】嘶井e a 积相 体研究。但整体对比来看，在6 0 h z 以下的所有频率的反射中无论砂岩厚度大小，当两砂 层之间的泥岩隔层在两米以下时，都不能分开。因此就常规剖面而言，3 5 3 8 h z 剖面比较合 适，否则应以7 0 h z 以上的高分辨率剖面来研究。而本区实际地震剖面主频为3 8 h z ，应是频 率较为合适的常规剖面。 ( 2 ) 极性判定 正演模型判定剖面极性是一种比较实用的方法。从正极性正演剖面与埋东2 正常剖面的 对比来看，吻合程度较好与非正常剖面对比，效果相对较差。由此判定埕东2 三维正常剖 面为正极性剖面。 ( 3 ) 砂泥岩速度验证 从砂岩速度高于泥岩速度的正极性正演剖面、泥岩速度高于砂岩速度的正极性正演剖面 与桩1 0 6 三维正常剖面的对比来看，砂岩速度高于泥岩速度的正极性正演剖面与实际剖面吻 台相对较好，由此分析砂岩速度高于泥岩速度。 水平切片技术在地层较平时，所看到的信息相当于岩层的平面特征所以可以应用该技 术在平面上寻找河道砂体。该技术在老河口地区已广泛应用，以前所布署井位多数是以此为 基础，并取得良好效果。具体应用就是将地震数据体以时间为单位( 可不同间隔) 切成许许 多多的平面( 图3 - 4 ) ，根据地震反射能量的变化特征，再结合地震剖面反射特征，并利用已 知井做合成记录和测井约束反演处理，就可以断定是否是河道砂体，再利用切片的平面信息 对砂体进行追踪描述，如桩1 0 6 7 0 河道砂。桩1 0 6 - - 6 9 河道砂等都是用以这种方法找到的。 应用地震属性优化技术研究桩10 6 井区沉积相 在馆上段岩性油藏的勘探中，已经总结出多中油气检测方法，特别是砂体地震反射的振 幅类参数应用广泛且行之有效。即砂体含油气后速度会明显降低，根据围岩速度的不同，可 形成高振幅有利区和低振幅有利区。然而，该方法在桩1 0 6 井区的应用却受到了挑战。桩 1 0 6 - 1 3 - 2 1 和1 0 6 1 3 2 2 井所在的河道砂体与桩1 0 6 “人字形”河道的地震反射都是强振幅且 幅值相当，钻井结果却大不相同，桩1 0 6 “人字形? 河道上的井均获工业油流，而在振幅值 相当的河道砂体上的桩1 0 6 1 3 2 1 和1 0 6 1 3 2 2 井则落空。我们对造成这一结果的原因进行了 分析，首先是岩石的速度，低速泥岩速度为1 9 0 0 m - - 2 1 0 0 m s ，高速泥岩速度为2 3 5 0 m - - 2 5 0 0 m s ，砂岩速度为2 4 0 0 - - 2 6 0 0 m s ，因而砂体反射应为强反射；其次是砂岩体的厚度，砂 岩体的厚度一般为2 一l o m ，平均5 m ，砂岩体上部高速泥岩厚度平均为1 5 m ，地震强反射是 砂岩体和其上部高速泥岩组合的结果；最后是流体的物理属性，河道发育段主要在1 2 0 0 1 4 0 0 m 之间，埋藏较浅，地层水矿化度为2 0 0 0 3 0 0 0 m g 1 之间，矿化度偏低；原油密度从上 到下逐步降低，平均为o 9 7 0 9 9 9 c m 3 ，密度差小于0 3 9 c m 3 ，砂岩含油与含水在声波测井 曲线上几乎看不出差别，也就是对速度影响较小，因而对地震反射波的反射能量无明显影响。 3 3 1 岩石的波阻抗特征 曲流河沉积的岩性主要分为砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩和泥岩四类。岩石的波阻抗是其 速度和密度的乘积，影响的主要因素有岩石的成岩作用、碎屑成份和孔隙度。统计表明：埋 深小于1 5 0 0 m 的馆上段砂岩固结较差、疏松易碎，孔隙度一般2 9 3 5 ；泥岩固结好，具 有较好的成岩性。虽然砂岩碎屑物质比泥岩粘土物质的速度和密度都大，但受孔隙度大和固 结差的影响，砂岩的速度和密度都小于泥岩的。泥质砂岩由于孔隙内充填了泥质，孔隙度变 小，其速度和密度都大于砂岩的而小于泥岩的。砂质泥岩由于泥质中增加了速度和密度更大 的碎屑物质，其速度和密度都大于泥岩的。由此可以得到波阻抗