（石油与天然气工程专业论文）鄂尔多斯盆地元城悦乐地区延长组储层横向预测研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 鄂尔多斯盆地元城一悦乐地区延长组储层横向预测研究 石油与天然气工程 王秀珍( 签名) 王凤琴( 签名) 窦易升( 签名) 摘要 元城一悦乐地区处于陕北斜坡，区域构造背景为一平缓的近南北向展布的西倾单 斜，倾角仅半度左右，平均坡降8 - l o m k m ，区域综合研究表明，本区延长组是鄂尔多斯 翁地三叠系湖盆鼎盛转入衰退阶段形成的河流一三角洲沉积。据露头重矿物资料，特别 是地震剖面上长6 一长3 大量的前积反射所反映的古水流方向，说明本区是东北向物源 和西南向物源的交汇区域，处于长7 高阻泥岩发育中心地带。是中生界石油勘探十分有利 的区域。 通过对长庆油田已发现隐蔽油藏特征进行分析，得出隐蔽油藏的纵横向分布规律， 进而结合研究区实际情况进行储层预测。首先应用解释工作站精细的构造解释技术，综 合应用高分辨率层序地层学对元城一悦乐地区地震剖面上多期进积砂岩叠加的地震前积 异常现象进行研究，结合属性分析及多种波阻抗反演等新技术，进行了储层地震预测，做 出了延长组各主要目的层的砂体厚度图，突破了以往仅使用单一技术的方法，对该区砂体 有了新的认识并提供勘探评价井位。 经过精心的预测研究，元城一悦乐地区延长组的长6 。在勘探中取得重大突破，已经 有2 0 多口高产油井，近百1 3 井获得工业油流，该区是长庆油田又一个获得亿吨级储量的 区块。 关键词：三角洲沉积前积反射隐蔽油藏 高分辨率层序地层学 论文类型：应用研究 j l 英文摘要 s u b j e c t ：t h ep r e d i c t i o na n ds t u d yo fy a n c h a n gg r o u pi ny u a n c h e n g - y u e l eo fo r d o s b a s i n s p e c m l i w ：p e t r o l e u ma n dg a se n g i n e e r i n g y u a n c h e n g - y u e l ea r e ai si nt h ea n t i c l i n eo fs h a n b e i ，w h i c hs t r u c t u r a lb a c k g r o u n di sa w e s ta e c l i v i t i o u sm o n o c l i n es p r e a di ns o u t hn o r t hd i r e c t i o n , a n dt h eo b l i q u i t yi so n l ya b o u t h a l fo fd e g r e e ，w i t ht h ea v e r a g es l o pg r a d i e n t8 - 1 0 m k m a r e a lg e o l o g yc o m p r e h e n s i v e s t u d yi n d i c a t et h a ty a n c h a n gg r o u pi nt h i sa r e ai saf i v e r - d e l t as e d i m e n tw h i c hf o r m e dd u r i n g t h eo r d o sb a s i ns h i f tf r o mo v e r g r o w nt or u n t i s hi nt r i a s s i c a c c o r d i n gt ot h eo u t c r o ph e a v y m i n e r a ld a t a , e s p e c i a l l yt h ef l o wd i r e c t i o no fp a l e o c u r r e n tr e f l e c t e db yt h ec h a r a c t e r i s t i co f 1 ) r o g r a d a t i o nr e f l e c t i o ni ns e i s m i cd a t a , i ti si n d i c a t e dt h a tt h i sa r e ai st h ec o n f l u xo f t h es o u r c e o fe a s t - n o r t ha n dw e s t s o u r t h , a n ds i t u a t ei nt h ec e n t e ro fc h a n 9 7h i g ha c o u s t i ci m p e d a n c e m u d s t o n ez o n e s ot h i sa r e aav e r yp r o m i s i n go i le x p l o r i n ga r e ai nt h em e s o z o i c a f t e rt h ea n a l y s i so f t h ed i s c o v e r e ds u b l t er e s e r v o i ri nc h a n g q i n go i l f i e l d ，w es u m m a r i z e t h ed i s t r i b u t i o nr u l e so ft h es u b t l er e s e r v o i rp r e d i c t i o n , t h e np r e d i c tt h eo i lr e s e r v o i r i n t e g r a t i n gw i t ht hc o n d i t i o no ft h er e s e a r c h e da r e a f i r s t l y , w eu t i l i z et h ef m es t r u c t u r a l i n t e r p r e t a t i o nt e c h n o l o g yw i t ht h ew o r k s t a t i o na n ds t u d yt h es e i s m i ca b n o r m i t yo ft h e p r o g r a d a t i o nc h a r a c t e ro f t h es e i s m i cs e c t i o nw i t hh i g h - r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h yi nt h i s a r e a , t h e nw ep r e d i c tt h er e s e r v o i ra s s o c i a t e dw i t ha t t r i b u t ea n a l y s i sa n ds e v e r a la c o u s t i c i m p e d a n c ed e d u c t i o nt e c h n o l o g y a tl a s t , w eg e tt h ei s o p a c hm a p so f t h et a r g e ts a n d sg r o u p s t h i ss t u d yi sab r e a k t h r u o u g hc o m p a r e d 、v i t l lt h ep r e c e d e n ts i n g l et e c h n o l o g i c a lm e t h o d a n d t h r o u g ht h i ss t u d y , w ea l s oa t t a i nar l c wp e r s p e c t i v ea n dp r o v i d et h el o c a t i o no fe x p o l a r t i o n w e l l a f a ro u re l a b o r a t es t u d y , t h e r ei sa i m p o r t a n tb r e a k t h r o u g hd u r i n gt h ec h a n 9 6e x p l o r a t i o t w e n t yw e l l sh a v eb e e nf o u n dw i t hh i g hp r o d u c t i v eo u t p u t , a n da b o u to n eh u n d r e dw e l l sb e a r i n d u s t yo i l t h i sa r e ai sa n o t h e ru n i tt h ea t t a i nh u n d r e dm i l l i o nr e s e r v e s k e y w o r d s ：d e l t as e d i m e n tp r o g r a d a t i o nr e f l e c t i o ns u b l t er e s e r v o i r h i g h - r e s o l u t i o ns e q u e n c es t r a t i g r a p h y t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y i i i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究_ _ ：i 二作及取得的研究成 果。尽我所* 口，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。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做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：垂叠丛 日期：2 p 0 2 丛兰! 学位论文使用授权的说明 本人完仝了解两安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公丌阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接 相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名 导师签名 丝蕉笾 圣照 同期 2 d 一7 f i 2 1 日飙边! ! ：竖 第一章绪论 1 1 国内外储层研究现状 第一章绪论 油气储集层是石油勘探、开发的直接目的层，是油气藏的核心。储层的性质与油气 储量、产量及产能密切相关。储层地质学的重要任务就是深入研究油气储层的宏观展布 特征、内部结构特征、储层参数分布特征、孔隙结构特征以及在油气田开发过程中储层 的动态变化特征。特别是随着油气勘探开发的难度越来越大，勘探重点由原来的构造油 气减向岩性油气藏、隐蔽油气藏转移时，对油气勘探的精度也要求越来越高，为了保证 石油工业的发展，需大力增加石油储量，提高钻探符合率，提高油气采收率。油气储层 作为勘探开发的直接目的层，是勘探开发的焦点所在。中国科学院院士贾承造曾经作过 精辟论断：“地层岩性油气藏研究的两项关键技术就是层序地层学技术和地震储层预测技 术。”这就要求我们精确地预测储层、认识储层和评价储层。 任何科学技术的发展都是由于生产实践的需要而促进其发展的，储层研究也不例外。 从8 0 年代储层研究进入大发展开始，储层研究先后依据层序地层学原理，应用地震、钻 井、露头资料以及有关的沉积环境和岩相对等时地层格架内的有利储集相带及生储盖组 合进行综合解释；利用测井和岩心信息，对井内储层岩相、储层物性及裂缝进行系统解 释；为了进行准确的油减数据模拟建立了三维储层地质模型进行模拟；9 0 年代，储层研 究面临着新的挑战，地表条件复杂的边际远景区、复杂的构造圈闭及地层一岩性圈闭成 为油气勘探的重点地区和目标。随着勘探开发难度的不断增大，目前国内外物探领域的 重点已经从构造圈闭油气藏转向隐蔽岩性圈闭油气藏。储层描述由定性已经转为定量化 研究，特别是8 0 年代兴起的高精度反演技术伴随着各种地震技术在油田开发中的不断深 入应用而发展起来，储层的定量预测就更为精细，中国工程院院士李庆忠一再强调搞岩 性油田勘探应重视做波阻抗反演，曾在走向精确勘探的道路一书中提到：“有了较高 分辨率，不作波阻抗反演就好比农夫辛辛苦苦种了庄稼，不去收获。” 地震反演通常分为叠前和叠后两大类。近2 0 年来，叠后地震反演取得了巨大进展， 已形成了多种成熟技术。按测井资料在其中所起作用的大小可分成四类：地震直接反演、 测井控制下的地震反演、测井一地震联合反演和地震控锘, j - f 的测井内插外推，分别用于 油气勘探的不同阶段。从实现方法上可分为三类：递推反演、基于模型反演和地震属性 反演。目前国内外储层的反演软件主要有：美国的s e i s l o g 反演软件、丹麦的i s i s 模拟 退火地震反演处理软件、荷兰的j a s o n 综合储层预测及描述软件、加拿大的s t r a t a 地震 反演软件、法国推出的s t r a t av i s t a 三维多道岩性反演软件、以色列的v a n g u a r d 综合 油藏描述系统、中国大庆油田勘探开发研究院的d e l o g i i 反演软件、中国石油勘探开发 研究院的r i c h 油减描述系统。其中s e i s l o g 、s t r a t a 、j a s o n 反演软件在长庆油田的应 用已经非常成熟。每年的储量上交及储层砂体厚度的预测都离不开这些软件的波阻抗反 1 两安t i 油人学硕十学位论文 演。 储层评价的显著特点是紧密围绕油气勘探丌发的需要发展多学科综合研究，既储层 研究综合地震、测井、试井和沉积地质学、数学地质学、层序地层学、计算机等各种学 科多专业协同合作进行高精度预测。预测方法趋于成熟并向多样化和综合性方向发展， 应用成果显著，己成为提高钻井成功率和勘探效益的重要手段。储层预测技术就是综合 运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层( 储层、油气层等) 的空间几何形态( 包 括储层厚度、储层顶底构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等) 和储层的微观储 集性能参数( 包括孔隙度、渗透率、含油气饱和度、泥质含量等) 的展布特征等。储层 横向预测是将大面积的连续分布的地震资料与具有高分辨率的井点测井资料匹配、转换 和结合的过程，而地质知识及指导思想则贯穿于这个过程的始终。 储层横向预测的内容包括储层厚度预测、物性预测和含油气性预测等几个方面。其 中厚度预测是储层横向预测方法的主要任务，目前储层厚度预测主要采取地震反演技术。 而储层的物性和含油气性预测则是储层横向预测的难点和发展方向。 储层预测技术是一项综合应用技术，要求物探、测井和地质研究人员有机的结合来 完成各种储测预测的任务。 1 2 课题来源 为了增储上产，评价含油有利目标区，提供评价井位，长庆油田分公司中生界石油 评价项目组与东方公司研究院长庆分院签订了2 0 0 5 年石油评价地震资料重处理解释技 术服务合同的子合同元城一悦乐地区石油评价地震资料重处理解释；本研究项目包 含研究区东部的( ( 2 0 0 4 年白豹一南梁地区石油评价地震资料重处理解释合同研究区域。 1 3 主要研究内容及方法 元城一悦乐地区北起康岔，南到庆城，西起八珠，东到华池，面积4 8 0 0 平方千米。 区域构造背景处于陕北斜坡，为一平缓的近南北向展布的西倾单斜，倾角仅半度左右， 平均坡降8 - l o m k m ，区域综合研究表明，本区延长组是鄂尔多斯盆地三叠系湖盆鼎盛转 入衰退阶段形成的河流一三角洲沉积，据露头重矿物资料，特别是地震剖面上长6 长3 大量的前积反射所反映的古水流方向，说明本区是东北向物源和西南向物源的交汇区域。 该区2 0 0 4 年以前勘探的目的层主要为侏罗系延9 、延1 0 古地貌油藏及延长组长3 和长 4 + 5 期的岩性油藏，2 0 0 4 年白2 0 9 井、白2 1 6 井在长6 ，获得高产工业油流，经过几年的 工作，本区北部长6 的勘探取得重要突破，目前钻探到长6 目的层的井有2 6 7 口，其中 工业油流井9 5 口，低产井3 3 口，油显示井8 1 口，揭示了本区北部长6 期三角洲砂体沉 积发育，长3 。和长4 + 5 砂岩厚度大，砂体分布稳定，靠近油源，是长庆油田又一个获得 亿吨储量的区块。元城南部延长组的白2 4 8 井、白2 4 6 井、白2 5 1 井，柴坊畔南的白1 3 6 2 第一章绪论 井在长8 油层组获得工业油流预示着长8 油层是本区又一个勘探层系。 本论文在分析元城一悦乐地区沉积背景、沉积相带、储层地质和地球物理特征的基 础上，对储层预测的技术进行了详细阐述。主要运用了高分辨率层序地层学分析技术、 属性提取技术对目标区进行定性研究。同时结合s e i s l o g 、s t r a t a 和j a s o n 软件中的约 束稀疏脉冲反演技术对该区储层进行定量的预测研究。 进行地震属性分析研究时，运用了l a n d m a r k 软件，提取时间、振幅、频率、倾角等 多种属性，由于许多地震属性的地质意义不明确，最后选择用振幅属性来判断目的层段 的幅值变化与储层之间的关系；运用反演方法进行预测的过程中，主要采用了以下几个 关键技术：地震资料频谱分析以及重采样技术；测井曲线的环境校正和标准化处 理技术；精细的层位标定与构造解释技术。通过对反演参数试验、处理，确保最终反 演结果与实钻井吻合性较好，可以进行储层的识别和追踪解释。 1 4 技术线路 针对该区的地质地球物理特征，以高保真地震资料为基础，砂体厚度预测首先选用 高分辨率层序地层学分析技术在地震剖面上寻找上超、下超、削截前积等反射特征为主 线，进行宏观定性预测砂体厚度分布，再进行各种振幅属性分析，划分有利区带，然后 结合各种反演技术对该区砂体进行定量预测，最后将以上方法的预测结果进行综合分析， 进一步精确预测出该区的砂体厚度分御图， 都由粗到细，层层深入，同时又互相依赖， 求。 并评价有利目标区，提供钻探井位。每一步 适应了不同勘探程度区块储层预测技术的要 主要采用的技术为： 1 ) 测井曲线的环境校正及归一化技术。 2 ) 精细的层位标定技术。 3 ) 高分辨率层序地层学分析技术( 沉积相、地震相) 4 ) 地震属性分析技术。 5 ) 多种反演技术相互结合应用。 6 ) 综合评价，提供勘探评价井位。 1 5 主要成果 运用高分辨率层序地层学分析技术在该区地震剖面上寻找上超、下超、削截前积等 反射特征，并完成了该区长6 的前积点段图。通过分析前积点段图可以确定该区相带特 征及物源方向，为砂体的精细预测起到一定的指导作用。 运用了l a n d m a r k 软件中的属性提取技术对目的层进行振幅属性提取，完成振幅属性 点段图，划分有利区。 3 阿安i 釉大学硕士学位论文 利用j a s o n 和s e i s l o g 软件完成该区的波组抗反演工作。 在高分辨率层序地层格架控制下进行s t r a t a 约束反演。 完成了该区主要目的层的砂体厚度预测图，为下一步综合评价含油有利区、优选钻 探井位提供了可靠的证据。 1 6 创新点 该论文进行了以地震为主、与地质、钻井、测井紧密结合的地震岩性油藏勘探综合 研究，创新点如下： 1 ) 针对鄂尔多斯盆地典型的地表特征，对沟中湾线采用人工形成闭合回路的独特技 术，解决了鄂尔多斯盆地复杂地表影响层位解释困难的问题。 2 ) 本区三叠系延长组属于内陆湖相三角洲沉积，采用了高分辨率层序地层学分析技 术在地震剖面上寻找上超，下超、削截的积等反射特征判断物源方向，为砂体的精细预 测起到一定的指导作用。 3 ) 创性新性的应用了高分辨率层序地层格架控制下的约束反演以及多种反演方法相 结合的新技术。 4 ) 综合运用各种技术迸行储层地震预测，做出了延长组各主要目的层的砂体厚度图， 突破了以往仅使用单一技术的方法，对该区砂体有了新的认识并提供勘探评价井位。 5 ) 确立了一套适应黄土塬区中生界砂岩储集体地震横向预测的技术与流程。 4 第二章元城悦乐j i = 区概况 2 1 工区概况 第二章元城悦乐工区概况 元城一悦乐地区处于陕北斜坡，北起康俞，南到庆城庄，西起八珠，东到华池，面 积4 8 0 0 平方千米( 图2 1 ) 。为一平缓的近南北向展布的西倾单斜，倾角仅半度左右，平 均坡降8 - 1 0 m k m ，构造运动微弱，断裂和局部构造均不发育，仅在西倾斜坡的背景上发 育数排宽缓的鼻状隆起带或数个低于2 0 m 的小幅度向斜或背斜构造。 图2 - 1 t 元城一悦乐地区测线位置图 2 2 区域构造背景及沉积特征 鄂尔多斯盆地北跨乌兰格尔基岩凸起与河套盆地为邻，南越渭北挠褶带与渭河盆地 相望，东接晋西挠褶带与吕梁隆起呼应，西经冲断构造带与六盘山、银川盆地对峙，轮 廓呈矩形。鄂尔多斯盆地原本属大华北盆地的一部分，中生代后期逐渐与华北盆地分离， 5 两安石油大学硕+ 学位论文 并演化为一大型内陆衙地。 现今的鄂尔多斯笳地构造形态总体显示为一东翼陡窄的不对称大向斜的南北向矩形 瓮地。瓮地边缘断裂褶皱较发育，而瓮地内部构造相对简单，地层平缓，一般不足1 。， 瓮地内无二级构造，三级构造以鼻状褶曲为主，很少见幅度较大、圈闭较好的背斜构造 “1 。根据盆地现今构造形态、基底性质及构造特征，鄂尔多斯笳地可划分为伊盟隆起、 渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、天环拗陷及西缘冲断构造带六个一级构造单元( 图 2 2 ) 。 图2 - 2 鄂尔多斯盆地区域构造分区图 晚三叠世受印支运动影响，鄂尔多斯彷地遭受了有史以来的重大变革。在沉积上实 - 6 一 第二章元城悦乐i ：区概况 现了由海相、过渡相向陆相的根本性转变，使笳地自晚三叠世以束发育了完整和典型的 陆相碎屑岩沉积体系，笳地演化进入了大型内陆差异沉积瓮地的形成和发展时期。上三 叠统延长组是在鄂尔多斯瓮地坳陷持续发展和稳定沉降过程中堆积的以河流一湖泊相为 特征的陆源碎屑岩系，湖翁发育到延长组第三段( t 3 y 3 ) 初期达到鼎盛，湖进范围可到达 彷地北部横山一乌审旗一线。之后，随着河流的不断注入充填，湖瓮走向萎缩。该岩系 客观地记录了这个大型淡水湖翁从发生、发展到消亡的演化历史。同时，印支运动使瓮 地抬升露出水面，因风化侵蚀及季节性洪水的冲刷，延长组顶部受到强烈侵蚀切割，形 成了沟谷纵横的丘陵地貌。早侏罗世早期，沿沟谷发育了古甘陕水系，沉积了厚2 0 - 2 6 0 m 呈树枝状展布的近3 0 0 k m 的河道砂体，此时气候一度干早，出现了红层。随着侏罗系早 期沉积物的充填，鄂尔多斯盆地渐趋平原化，气候转向温暖潮湿，植被茂密，湖塘、沼 泽星罗棋布，形成广泛分布的延安组河流与沼泽相的煤系地层，而在盆地东部，西起华 池，东至延安，北抵志丹，南达富县这些范围内出现浅水湖泊环境。 早、中三叠世气候干燥，鄂尔多斯笳地以河、湖相沉积为主。晚三叠世，由于气候 从干旱转变为温暖潮湿，鄂尔多斯盆地发育一大型内陆淡水湖泊：晚三叠世末，盆地基底 抬升，湖盆消亡。湖盆发育、扩张期沉积形成了巨厚的深湖、半深湖生油岩系：湖盆稳定 沉降期，发育三角洲沉积体系：湖盆衰退期，广泛发育湖沼相泥岩：形成了良好的生、储、 盖层。 总之，长期继承性整体升降运动形成的广阔斜坡构造背景，控制着鄂尔多斯盆地的 沉积格局和主要沉积的分布，也控制着油气聚集的规律和油气藏类型。 元城一悦乐地区位于盆地中南部，延长组的沉积格局和沉积体系的分布，毫无例外受 着长期继承性整体升降运动的控制。该区沉积体系是属于北边靖边一吴旗河湖三角洲体 系向南延伸部分。中侏罗世及其以后翁地东部强烈抬升，至早白垩世末形成一东高西低 构造背景，经新生代盆地周缘断陷的形成，最终演化形成了鄂尔多斯盆地现今的构造格 局。 鄂尔多斯盆地三叠系的上述发展过程，控制了瓮地以陆相为特征的不同沉积体系类 型，具有典型性和代表性。 2 3 基本石油地质条件 j ， 研究区位于陕北斜坡，构造简单，有利相带背景上局部构造是油气富集的场所。本 次研究的主要目层的是三叠系的延长组。 延长组沉积经历了湖泊产生、发展及消亡的完整过程，记录了陆相生油的典型地质 历史。 长l o 、长9 期：该期属于河流相、三角洲相、浅湖相沉积，以厚层、块状细粗粒砂 岩为主。 7 两安i 釉大学硕十学位论文 长8 期：反映湖进期沉积特征，此期瓮地南部基本为湖相所囊括。 长7 期：反映湖进完成，湖瓮成熟期的沉积特征。此期基本轮廓近似长8 期，但深 湖亚相范围大，为湖翁鼎盛时期，成为延长世的主要生油期。 长6 期：反映湖退阶段，湖贫收缩期的沉积相特征。此期湖衙丌始全面建设，各种 类型的沉积建造广为发育，位于研究西南和北东方向的三角洲向湖心方向发育，地震剖 面可看到大量前积反射。 长4 + 5 期：长4 + 5 段和下部的长7 段，气候湿润，生物繁茂，水体较深，是主要的 生油岩发育区期。 长3 期：相序发展处于湖退阶段，为三角洲的又一次主要建设期。 长2 期：反映湖贫退化后期的沉积特征，深湖亚相消失，浅湖亚相范围减小，三角 洲前缘亚相的规模大大收缩，相对发育的是三角洲平原亚相及冲积平原相，局部地区已 有沼泽化现象。 长1 期：反映湖翁消亡阶段的沉积特征，深湖亚相消失，浅湖亚相大大缩小，三角 洲前缘亚相频于绝迹。位于研究区的长l 地层普遍剥蚀。 2 4 研究难点 1 研究区大部分测线为沿沟测线，不规则、不成网，测线稀，给区域性研究带来困 难，难以准确划分沉积体系空间展布形态。 2 中生界地层沉积演化复杂，储层横向变化快，利用层序地层学概念和方法来进行 砂岩预测仍需进一步的研究。 3 资料采集年度不一，野外采集参数、仪器因素不尽一致，因而原始资料能量、频率、 相位、信噪比等方面存在差异，给处理增加了的难度。 2 5 储层地球物理特征 元城一悦乐地区长3 一长8 属于陆相湖泊沉积，沉积地层中砂岩速度范围为 4 6 0 0 5 0 0 0 m s ，密度范围集中在为2 3 - - 2 6 9 c m 3 ，波阻抗为1 0 5 8 0 1 3 0 0 0 m s g c d ，泥 岩的速度为3 7 0 0 - 4 1 0 0 m s ，泥岩的密度为2 o 一2 4 5 9 c m 3 ，泥岩的波阻抗为 7 7 7 0 - 9 8 0 0 m s - g c m 3 ；砂质泥岩、泥质砂岩的速度为3 8 0 0 4 2 0 0m s ，密度为2 卜2 4g c m 3 ， 波阻抗为7 9 8 0 - 1 0 0 8 0m s g c m 3 ；由此可见，砂岩的阻抗比泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩 的阻抗高，较容易区分开。 8 一 第三章储层横向预测的基本理论 第三章储层横向预测的基本理论 3 1 高分辨率层序地层学分析技术 层序地层学是近几十年来地学领域所取得的一项意义重大的革命性进展，它凝聚了 半个世纪的研究成果，是“莱依尔以来在地层、沉积领域的最大贡献”( b r o w n 等) 。它 使古老的地层学研究产生了新的飞跃，同时对油气勘探也产生了重大影响。层序地层学 是新型的概念，已成为一种被公认的新理论、新技术、新方法，并且由于其思路的先进 性和预测的有效性，该方法成为油气勘探领域的主要手段，使得2 0 世纪8 0 年代以来地 学领域充满活力。因此，它被认为是地层学的一场革命( b r o w n l f j r ，1 9 9 0 ) 。它作 为一种非常有效的理论和方法，已被广泛应用于沉积地层分析和油气勘探丌发等诸多领 域，并呈蓬勃发展之势。纵观目前层序地层学的研究思想，大体上可归结为海相、陆相 和高分辨率层序地层学三个方面。海相方面以国外学者为主，陆相方面以国内学者为主， 高分辨率层序地层学方面以美国科罗拉多矿业学院的t a c r o s s 学派为主。 高分辨率层序地层学以t a c r o s s 为首的美国科罗拉多矿业学院成因地层研究小 组在对浅海环境沉积层序进行分析研究的基础上提出的利用可容纳空间与沉积物供给量 比值( a s 值) 和基准面旋回进行地层划分的方法( c r o s s ，1 9 9 3 ，1 9 9 61 9 9 7 ) ，为我们进 行地层精细对比提供了新思路，比传统的层序地层学分辨率要高得多。该学派认为，在 基准面旋回升降过程中由于可容纳空间和沉积物供给量比值的变化，相同沉积体系域或 相域中发生沉积物的体积分配，导致沉积物的保存程度、地层堆积方式、相序、相类型 及岩石结构发生变化。这些变化是在基准面旋回过程中所处的位置和可容纳空间的函数， 由基准面旋回所控制的等时地层单元的分布样式不仅是有规律可循的，而且是可以预测 的“。 3 1 1 地震层序的识别和划分 地质学家很早就认识到存在着由成因上有联系的岩相或沉积体系组成的较大的沉积 层序。沉积层序的明显例子是那些有坡地形沉积的层序。通过识别地震剖面中主要的不 整合面或相当的整合面，解释人员可把地层细分为规模( 厚度和时间) 大致相当于时间 一地层单位“统”的成因单元或沉积层序，地震层序的识别过程实际上也就是沉积层序 划分的主要过程。因地震分辨率一般不可能达到识别较小成因单元的程度，但通常可以 辨别由较大的沉积体系，如三角洲一陆坡、碳酸盐台地一陆坡，或厚的陆隆( 海相上超) 体系等所组成的层序。 3 1 2 地震层序( 沉积层序) 边界的划分 沉积层序是一个由相对整合的、成因上有联系的地层序列组成的地层单元。 9 西安t i 油人学硕七学位论文 v a i l 等人( 1 9 7 7 ) 引入的术语描述了限定沉积层序的不整合面。y a i l 的术语一般都 不问自明。顶超、上超和下超描述由沉积作用产生的反射终止。如果上超或下超因为后 期构造影响不能区分，则用底超定义底部终止。顶超分布广泛，构成层序边界，但也可 能是局部的并出现在某层序内部”3 。海相上超可出现在向盆地- n 并远离的积斜坡层( 远 端海相上超) ，或出现在向陆棚一侧并靠近前积斜坡层( 近端上超) 。浅海沿岸沉积( - - 角洲，障壁沙坝等) 向陆地一侧的上超称为海岸上超。 侵蚀不整合可根据下伏地层的削截( 终止) 来识别。倾斜地层的角度不整合常常是， 但并不局限于分布在盒地的向陆- - n 边缘一那里常有逐渐的抬升和侵蚀。外陆棚和陆坡 地层的海底侵蚀一般会导致以正常沉积产状排列的反射波组出现削截。 总之，沉积层序的边界有三种类型：侵蚀边界，超失( 间断) 边界，整合边界( 不 常见) 。 作为层序边界的不整合的意义可用不整合面上、下反射终止的类型( 侵蚀型或超失 型) 和反射的不整一产状来评价。一个不整合面所代表的间断在其延伸的整个范围内一 般是变化的。角度不整合的量值向被侵蚀的较老地层方向增加。底超不整合的量值向超 失方向增加。顶超不整合的量值向前积的反方向增加。用削截和( 或) 超失识别的不整 合通常能追踪到整一反射，后者的不整合证据只能由整一的层序界面上、下的古生物或 同位素年龄测定提供。在大多数瓮地都有这样一些地区，在那里这种整一层序边界事实 上可能是整合的。 总之，沉积层序是由一个或多个同期沉积体系沉积的、成因上有联系的地层组成。 层序由表现为不整一和整一反射特征的不整合面来划分，不整一反射既可以是侵蚀成因 的( 削截) ，又可以是沉积造成的( 超失) 。沉积层序是盆地中一个主要沉积幕现存的记 录，因而构成了瓮地历史的重要一部分。 3 1 3 地震相的地层解释 地震相分析是地震层序分析中的关键部分。它识别的是层序内更小的反射单元。 地震相分析第一步是识别每个层序内独特的反射波组形态。每个反射波组在某些方 面与周围其它反射波组不同，在地震剖面上形成异常反射。区分这种异常的要素包括： 反射结构；反射连续性；反射的振幅和频率；边界关系( 包括反射终止型和横向变化型 边界) ；层速度；反射波组的几何外形。除了层速度及几何外形，其它要素均能在地震剖 面上认识评价“1 。然而，计算机处理技术可用于放大某些地震相特征并进行定量分析。 这项研究能加强在地震相分析中最重要的特征。层速度估值可由地震资料处理过程提供， 几何外形可由解释人员描述。 地震相定义为地震相是一个可以在区域内固定的、由地震反射层组成的三维单元， 其反射结构、振幅，连续性、频率和层速度等要素，与邻近相单元不同。 1 0 第三章储层横向预测的基本理论 地震相单元被解释为表示该单元内产生反射的沉积物的一定的岩性、层理和沉积特 征。 地震相分析的一个基本概念是一个地震相是一个岩相的声学响应。因此，地震相内 部的反射可视为代表地层层面，有地层意义的不整合面或可能的流体接触面。如果资料 处理精度较高，勘探学家可谨慎地把地震剖面看做地下地层的“声学图像”，因此，地震 相给解释人员提供了可用于确定岩石地层类比的各种信息。当有足够的剖面可用来在一 个沉积层序的区域范围内划分地震相时，地震相分析是最成功的。不过，即使地理覆盖 范围有限，一般仍可能作出某些地层解释。 地震相的岩相解释传统做法上，是解释人员通过分析地震剖面展现的地震反射波组 的形态及接触关系，解释地下岩性特征。涉及内部反射结构、边界关系、横向相变关系 及几何外形，在解释时我们主要考察反射结构的各种主要类型，包括有关的几何形态、 横向相组合和边界反射关系。 只需有限的经验，人们便能识别反射结构的主要类型和边界关系。随着经验的增加， 也能很准确地推断其几何外形，但需要制图来加以证实。当经验更多时，解释人员能开 始预测横向上同期的地震相。地震相的岩性成因解释取决于解释人员对沉积作用、岩相 组成、几何形态和空间边界条件的理解。比起岩相解释，地震相解释的主观因素更大。 因此，在根据地震反射资料作地层解释之前很需要具备常规的盆地分析经验。并要求解 释人员在没有足够的岩石地层资料的条件下用“沉积观点”来思考问题“3 。 以下概括了四种地震相类型：平行一发散；前积；丘状一披盖：上超一充填。相的 名称意指该相最明显和最重要的特征：反射结构、边界关系或几何形态。 盆地中最常见的反射是具有平行或亚平行到发散结构的反射。然而，这种反射的振 幅和连续性可以变化很大。通常，这些地震相是区域性分布的。 a 平行一发散结构平行一发散结构可细分为三种类型：强振幅一高连续型；中等 振幅和连续型：可变振幅一低连续型。因为在大多数盆地内，这些地震相分布很广，且 在侧向上相当均匀，可以推测它们是在宽阔而相对稳定的陆棚、三角洲台地，或在宽广 的盆地平原上( 可能性较小) 沉积的。陆棚和盆地平原这两种古地貌背景都显示了大面 积的、，相当均一的沉积环境。 ： 。一 平行一发散反射属于最难解释的地震相，因为它们并不代表唯一的沉积背景。所以， 地震地层学解释必须综合一切可用的资料。横向同期地震相和( 底部及顶部的) 边界关 系是非常重要的。仔细解释振幅、连续性和频率会有所帮助。 b 前积结构我们将前积结构分为：斜交形；s 形；叠瓦状；复合一混合型。 这一大类地震相在地震剖面上也许是最易识别的。在倾向剖面上，这些反射与其上 下反射相比都是倾斜的，称为退覆反射或斜坡地形反射( r i c h ，1 9 5 1 ) 。这种地震相是在 西安f 舳大学硕士学位论文 陆棚一台地和( 或) 三角洲体系向笳地迁移过程中，在前三角洲和( 或) 陆坡环境是沉 积的岩相响应。这一过程称为前积。环境特点是具有在o 5 。1 5 。之自j 变化的倾斜沉积 面。 c 丘状一披盖结构丘状一披盖结构可细分为：陆棚碳酸赫岩丘状一披盖结构；三 角洲( 走向剖面) 丘状结构：深水浊积岩丘和半远洋沉积物披盖结构。 这些反射结构对应着在两种特殊的地质背景一深水碎屑陆坡一盆地环境和碳酸盐陆 棚一台地环境下的沉积相。陆棚区能被常规地震方法分辨的碎屑丘通常是巨厚的三角洲 体系，这在走向剖面上观察得最清楚。 丘状地震相相对来说比较容易正确解释，尤其当解释人员能确定盆地内的残留陆棚 边缘时。直接或问接的标志使人能识别碳酸盐岩丘状相，而深水丘通常是碎屑成分，同 时表明有浊流和滑塌作用。较厚的披盖相表示半远洋悬浮沉积阶段。碳酸盐岩丘和碎屑 岩丘都可成为重要的油气储集层。 d 上超和充填结构上超又可细分为：海岸( 近海) 上超；深水( 海相) 上超：陆隆 ( 路坡前缘) 上超：峡谷上超充填；杂乱、丘状、前积及发散的上超充填。 上超和充填结构也是盆地中最常见的反射终止标志。当海平面上升或翁地下沉使近 岸的海岸线逐渐向陆地方向迁移时，沉积的浅水海岸( 近海) 相出现上超终止。 v a i l 等人在地震相分析中引入的非常有用的术语和概念，基本上都是几何学的和描 述性的。地震层序和地震相基本概念的运用，很大程度上取决于地球物理研究人员在沉 积作用、沉积环境和沉积相方面的经验。要使地震地层学这些概念发挥最大作用，要求 解释人员了解当代地球物理学和现代成因地层学两方面的概念，在地震剖面地层解释中 根据动力沉积作用来思考问题。 地震相是地震层序分析中的关键部分，它是一个可以在区域内固定的，由地震反射 层组成的三维单元，其结构、振幅，连续性、频率和层速度等要素，与邻近相单元不同。 是沉积相在地震剖面上表现的总和。 地震相的解释主要依据四个要素：( 1 ) 内部反射成分和结构：连续性，振幅和频率， 层速度。( 2 ) 边界关系：终止型边界，过渡型边界。( 3 ) 几何外形。( 4 ) 横向相变关系。 在大多数盆地内，平行二- 一发散结构分布很广，在侧向上相当均匀，可以推测它们 是在宽阔而相对稳定的陆棚、三角洲台地，或在宽广的盆地平原上( 可能性较小) 沉积 的。陆棚和瓮地平原这两种古地貌背景都显示了大面积的、相当均一的沉积环境；前积 反射结构通常反映某种携带沉积物的水流在向前( 向盆地) 推进( 前积) 的过程中由前 积作用产生的反射结构，这种反射结构在地震剖面上易于识别，它在倾向剖面上相对于 其上下反射层系均是斜交的，是陆架台地或三角洲体系向翁地方向迁移过程中沉积在前 三角洲或大陆坡环境内岩相的地震响应；丘状披盖结构这类反射对应着在两种特殊 1 2 第三章储层横向预测的基本理论 的地质背景深水碎屑陆坡翁地环境和碳酸盐陆棚台地环境下的沉积相。丘状地震 相相对来说比较容易解释，尤其是在能确定锰地内的残留陆棚边缘时，直接或间接的标 志使人能识别碳酸岩盐丘状帽，而深水丘通常是碎屑成分，同时表明有浊流和滑塌作用， 较厚的披盖相表示半远洋悬浮沉积阶段。碳酸盐岩丘和碎屑岩丘都可成为重要的油气储 集层；上超和充填结构也是笳地中最常见的反射终止标志，当海平面上升或禽地下沉使 近岸的海岸线逐渐向陆地放向迁移时，沉积的浅水海岸( 近海) 相出现上超终止【“。 通过对某地区的地震反射外部几何形态、内部反射结构、振幅、频率、连续性等的 分析，再结合井下和地面的其他资料综合识别出地震沉积相乃至沉积环境和沉积体系。 3 2 地震属性分析和地质统计分析技术 3 2 1 方法原理 地震属性是叠前或叠后地震数据经过数学变换而导出的有关地震波运动学、动力学 和统计特征的特征参数，是表征和研究地震数据内部所包含的时间、振幅、频率、相位 以及衰减特性的指标”1 。通过地震属性分析，我们就可以从地震数据中，拾取有关储层 岩性和物性的信息，为储层预测、储层特征描述和储层动态监视服务。 地质统计学是对空间随机变量的统计进行估计的技术，应用于地质地球物理问题的 方法。它包括了根据相关性和概率原则，对物理测量数值进行内插和外推的技术。在地 震属性分析中使用的地质统计学方法，就是用计算机算法和直接推断的统计学原理，对 地震属性进行标定，并转换为希望的储层物性参数。1 。 通常，地震属性可分为沿层属性和层间属性两大类。沿层属性指的是与分界面有关 的地震属性，它提供了沿分界面或在两个分界面之间的变化信息。拾取的类别有：瞬时 属性拾取、单道时窗属性拾取和多道时窗属性拾取。瞬时属性是根据复地震道分析，在 地震波到达位置上拾取的属性，最基本属性包括振幅包络、瞬时相位、瞬时频率三种， 另外还可以导出许多其它的瞬时地震属性，如瞬时振幅、瞬时平方振幅、瞬时相位的余 弦、振幅加权瞬时频率、能量加权瞬时频率等。单道时窗属性指的是在拾取过程中，时 窗在道间滑动时，其位置和长度都是可变的，可变时窗的上下界由解释层位确定。也可 以使地震属性拾取时窗沿一个解释层位滑动，在层位的上下方、上方或下方，取二_ 个固 定的时窗长度。当属性拾取时窗在道问滑动而改变长度时，要注意对地震属性使用平均、 归一算法，把计算结果归算到一个固定的时窗长度上，以保证可以在道间做有意义的比 较。单道时窗属性包括平均能量变化、平均记录长度变化、波峰振幅极值、均方根振幅、 峰值频率、功率谱的对称性、振幅比、样点的算术平均值、振幅斜度等。多道时窗属性 除了要求一个上下界定义以形成时窗外，还要求定义一个道数和道模式界限。地震属性 拾取结果，赋予指定道模式的中间道位置和时窗中点，对每个中间道位置，重复上述拾 1 3 西安t 釉人学硕士学位论文 取过程，可以获得一个新的属性剖面。多道时窗属性包括相似系数、最大相关值、最小 相关值、相关长度等。特别说明的是不管哪种属性，时窗选取的合适与否常常影响得到 属性质量的好坏。 3 2 2 方法实现 在油气勘探开发中，利用种类繁多的地震属性及其分析结果可以划分构造，检测断 层，预测岩性及有利储集体，描述油藏内部的储集特性，甚至于监测流体运动和进行其 他油藏工程”3 。 利用地震资料研究地层岩性和沉积相的主要依据是地震反射特征及其横向变化。地 震属性分析技术建立了一套拾取反射特征及其它相关特征的定量方法，为储层物性预测 提供了基础。有些地震属性的物理意义和地质意义十分明确，使用也相当直接。例如地 层反射波振幅在正常的情况下，与储层段的岩性、孔隙度或者产能有关。在这个期间， 一般都是首先从岩石物理原理出发，通过地震传播理论，研究岩石物性对地震波的影响 和畸变作用，从而建立地震属性与岩石物性之间的关系。1 。根据地震属性与岩石物性之 间的关系，对地震资料做出岩性解释，或者将地震属性定量转换为希望的储层岩石物理 参数。 在实际工作中，对于常规地震资料的岩性解释和分析主要通过提取振幅、相位、频 率类剖面获取。元城一悦乐地区地震属性中对储层预测贡献最大的是振幅类属性，如：最 大峰值振幅、均值振幅、均方根振幅等。在界面上、下层岩性相对稳定的情况下，振幅 的变化主要与