張江華，向奎，馬立群，周晉科

（中國石化勝利油田分公司新疆勘探開發(fā)中心，山東 東營 257000）

準噶爾盆地車排子地區(qū)北部地層-巖性油氣藏儲層預測研究

張江華，向奎，馬立群，周晉科

（中國石化勝利油田分公司新疆勘探開發(fā)中心，山東 東營 257000）

針對準噶爾盆地車排子地區(qū)北部油氣勘探“探井少、以地震資料為主”的特點，開展了儲層地震響應(yīng)特征研究。分析認為，巖性組合、物性差異和超剝地層結(jié)構(gòu)是影響地震響應(yīng)的主要因素。采用“優(yōu)勢頻率調(diào)諧振幅定厚度、地層超剝帶勾勒儲層邊界、特征隨機反演描述有效砂體”技術(shù)系列進行地層-巖性油氣藏的儲層預測，結(jié)果表明，砂體的預測結(jié)果與實鉆結(jié)果吻合較好，這對認識此類復雜油氣藏具有指導意義。

地層-巖性油氣藏；地震響應(yīng)；約束地震反演；地震頻譜分析；準噶爾盆地

車排子凸起區(qū)發(fā)育多套地層超覆及巖性尖滅帶，易形成砂體上傾尖滅巖性油藏和砂體上傾尖滅或超覆的地層-巖性油氣藏。由于其儲層多為薄-薄互層及斜坡帶巖性尖滅等巖性體，造成該地區(qū)勘探難度較大［1-3］。本文針對該區(qū)地層-巖性油氣藏的特點，以地震、地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，通過對儲層巖石物理特征的分析，利用模型正演分析技術(shù)、地層超覆點識別技術(shù)、綜合地震屬性分析、分頻檢測技術(shù)和基于特征曲線重構(gòu)的地震反演技術(shù)，開展了巖性儲層的地震識別與描述［4-10］研究，預測結(jié)果與實鉆吻合度高，這對認識此類復雜地層-巖性油氣藏、提高勘探成功率具有重要意義。

1 工區(qū)概況

車排子凸起區(qū)位于準噶爾盆地的西部隆起南段，是一個海西晚期形成、長期繼承性發(fā)育的古凸起，其自下而上發(fā)育下白堊統(tǒng)吐谷魯群、古近系、新近系沙灣組、塔西河組、獨山子組及第四系，缺失二疊系、三疊系、侏羅系等多套地層。沙灣組基本在車排子全區(qū)廣泛分布，其含油儲層主要集中在中下部沙一、二段。從巖心觀察、電性特征、地震資料等綜合分析結(jié)果得出：車排子地區(qū)北部沙灣組一段發(fā)育受不整合地層和扇三角洲前緣砂體共同控制的地層-巖性油氣藏。

2 儲層地震響應(yīng)特征

從巖心觀察情況來看，沙灣組一段巖性為灰色—深灰色含礫砂巖、粗砂巖、中細砂巖，砂巖頂、底部分別發(fā)育灰質(zhì)砂巖和礫巖。其測井響應(yīng)為“低聲波時差、高密度和高電阻”的特征。

2.1 儲層標定及其振幅響應(yīng)

車排子北部沙灣組一段儲層上下分別發(fā)育2套相對低速泥巖。通過地震地質(zhì)層位標定，對儲層的頂、中和底分3種方案提取其振幅屬性與其井旁道對比。分析結(jié)果表明：儲層底與地震波谷振幅具有較好的響應(yīng)特征。但是就儲層厚度而言，其與振幅相關(guān)性不好，主要是因為地震響應(yīng)影響因素較多。

2.2 地震響應(yīng)影響因素

對目的層段分巖性統(tǒng)計分析可知：灰質(zhì)砂巖速度最高，礫巖其次，砂巖速度最低，但各巖性的速度混染仍很嚴重，其地震響應(yīng)主要受巖性組合、物性差異和地層結(jié)構(gòu)等因素影響，反射特征復雜。

2.2.1 巖性組合

統(tǒng)計結(jié)果表明，砂巖與上下泥巖相比，速度較高，由泥巖進入砂巖儲層主要為正反射系數(shù)，對于正極性地震資料而言，砂巖頂面與波峰應(yīng)有較好的對應(yīng)關(guān)系。然而，經(jīng)離散合成記錄分析，受地震分辨率影響，目的層的波峰反射是多巖性的綜合響應(yīng)，常規(guī)的地震解釋并不能精細地刻畫出振幅與單一巖性的對應(yīng)關(guān)系。

2.2.2 物性差異

對排601-4井進行了去灰和去礫正演（見圖1），對比發(fā)現(xiàn)：雖然灰?guī)r的速度最高，但由于其厚度較薄，不足以產(chǎn)生地震響應(yīng)，去灰前后地震合成記錄相差不大（見圖1b）；礫巖速度較砂巖和圍巖都高，且厚度3～4 m，可以形成明顯的地震反射響應(yīng)，去礫前后地震合成記錄有明顯差異（見圖1c）。

但是，排601-6井的去灰和去礫的正演地震響應(yīng)與原始地震響應(yīng)的差異并不明顯，與排601-4井的物性相比，儲層與圍巖的差異不甚相同：排601-4井礫巖與上下泥巖的速度相差500～700 m/s，而排601-6井的差值只有100～200 m/s。所以物性差異是這2口井在儲層巖性變化不大、厚度較為一致的情況下，地震響應(yīng)存在較大差異的主要影響因素之一。

圖1 排601-4井地震響應(yīng)對比

2.2.3 地層結(jié)構(gòu)

新近系沙灣組地層受車排子凸起古地形的影響，自南東向北西分別超覆在白堊系和石炭系地層之上。在地層超覆變化帶上，受地層結(jié)構(gòu)變化的影響，其地震反射特征也隨之變化。從正演模型中可以清楚地看到，當設(shè)計的沙灣組儲層超覆在相對低速的白堊系泥巖之上時，其地震響應(yīng)可以清楚地辨識。然而，當沙灣組儲層越過白堊系超覆點繼續(xù)向凸起的上傾方向延伸時，儲層直接超覆于石炭系高速地層之上，其地震響應(yīng)基本淹沒在二者間不整合界面的強反射中（見圖2）。

圖2 超覆帶地質(zhì)模型及其地震正演

3 地震儲層預測技術(shù)研究

在分析儲層地震響應(yīng)影響因素的基礎(chǔ)上，設(shè)計了有針對性的技術(shù)方法，有效地解決了研究區(qū)儲層橫向預測的問題。該技術(shù)系列主要包括優(yōu)勢頻率調(diào)諧振幅確定厚度、地層超剝帶勾勒儲層邊界、隨機反演描述有效砂體［11-17］。

3.1 優(yōu)勢頻率調(diào)諧振幅確定厚度

調(diào)諧反射的振幅譜干涉模式確定了構(gòu)成反射的單個地層聲學特性和厚度的關(guān)系，其振幅譜可通過與局部巖體變化有關(guān)的譜帶限模式來識別地層的時間厚度變化。對目的層段調(diào)諧體頻率掃描分析認為，50 Hz附近的調(diào)諧效應(yīng)最強，隨即展開了井旁調(diào)諧體頻譜分析，結(jié)果表明，用常規(guī)地震振幅的強弱難以解決儲層預測的難題，在調(diào)諧頻率振幅譜上得到了較為有效的解決。

以排601-4井為例，對該井目的層段調(diào)諧體進行頻譜分析可知，第一主帶限頻率為48 Hz，再經(jīng)過時深轉(zhuǎn)換后，可求得地震優(yōu)勢頻率調(diào)諧預測厚度為11.10 m，稍大于儲層真厚度（10.40 m），相鄰的排601-6井預測厚度為12.50 m，稍大于真厚度（9.80 m）。然而受地震分辨率的影響，對于濱淺湖灘壩砂的排601-2井1.16 m的薄儲層識別存在較大誤差，需結(jié)合沉積相模式加以相控約束。

3.2 地層超剝帶勾勒儲層邊界

受地層結(jié)構(gòu)影響，地層超剝帶由于調(diào)諧效應(yīng)，其地震響應(yīng)通常呈現(xiàn)無反射或弱反射的特征，這對儲層邊界的識別難度大，主觀性也較大。利用不整合超剝點外推的理論公式，可進行較為準確客觀的外推。

其中的理論外推公式為

式中：X為振幅調(diào)諧點至超剝點的外推距離，km；v為平均地層速度，km/s；α1為超覆地層與不整合面的夾角，°；α2為超覆地層與假想水平面的夾角，°；f為地震主頻，Hz。

3.3 特征隨機反演描述有效砂體

3.3.1 儲層特征參數(shù)分析

在用地震反演區(qū)分巖性時，將包含巖性信息的測井曲線（諸如自然電位、自然伽馬和電阻率等）與聲波測井曲線重構(gòu)，再進行反演，相當于在反演中加入了巖石物性及地質(zhì)先驗知識的控制，這與測井約束反演處理的根本宗旨是一致的。由曲線重構(gòu)前、后砂泥巖阻抗的概率分布圖可知，研究區(qū)圍巖傳播速度大，導致目的層的砂巖與圍巖阻抗值重疊，而由特征曲線重構(gòu)的阻抗曲線則能較好地將二者加以區(qū)分。

3.3.2 反演效果

重構(gòu)后的隨機反演剖面在具有較高分辨能力的同時，能夠較好地表現(xiàn)出目的層的各層系地質(zhì)特征。從反演波阻抗剖面來看，所反映的砂體空間展布符合沉積規(guī)律。在與地震相關(guān)方面，隨機反演阻抗參數(shù)空間變化特征清楚，與地震具有較好的對應(yīng)關(guān)系，反映的地層精度高，井點處結(jié)果與測井吻合程度高，不同層系、不同巖性之間阻抗關(guān)系清楚。在有效儲層厚度預測平面圖上可以看出，從西南進積的扇三角洲水下分流河道和西北部濱淺湖的灘壩砂在有效儲層表現(xiàn)上的差異比較明顯，這與實鉆井的認識有較好的一致性，從而相互印證了地震預測的可靠性。

4 應(yīng)用效果

通過本次針對車排子北部地區(qū)地層-巖性油氣藏儲層預測的系統(tǒng)研究，結(jié)合地質(zhì)認識，部署了排608和排607兩口評價井。其中，排608井部署在地震不可識別的超剝帶上，具評價目的儲層西擴的意義，實鉆在沙灣組259～267 m井段解釋油水同層1層8.0 m，巖屑錄井為含礫細砂巖；排607井部署在研究區(qū)北部，在沙灣組273.8～285.4 m井段測井解釋油層1層4.5 m，上油層下油水同層1層5.5 m。這2口井的成功鉆探，擴大含油面積78.69 km2，預測新增地質(zhì)儲量3 000×104t以上，在地質(zhì)認識上證實了研究區(qū)發(fā)育西南遠物源的扇三角洲沉積體系和西北近物源的近岸水下扇沉積體系的沉積模式。

5 結(jié)論

1）利用正演模擬對車排子北部地區(qū)新近系沙灣組一段1砂組儲層地震響應(yīng)特征進行了分析，認為巖性組合、物性差異和超剝地層結(jié)構(gòu)是影響地震響應(yīng)的主要因素。

2）在分析儲層地震響應(yīng)特征影響因素的基礎(chǔ)上，形成了“優(yōu)勢頻率調(diào)諧振幅確定厚度、地層超剝帶勾勒儲層邊界、特征隨機反演描述有效砂體”的技術(shù)系列，并依此進行了地層-巖性油氣藏的儲層預測。

3）對于地震儲層預測的多解性來說，地質(zhì)概念、模式和認識是巖性油氣藏儲層準確預測和精細描述的關(guān)鍵。

［1］ 賈承造，趙文智，鄒才能，等.巖性地層油氣藏勘探研究的兩項核心技術(shù)［J］.石油勘探與開發(fā)，2004，31（3）：3-9.

［2］ 李思田，潘元林，陸永潮，等.斷陷湖盆隱蔽油藏預測及勘探的關(guān)鍵技術(shù)［J］.地球科學，2002，27（5）：592-598.

［3］ 賈承造，趙文智，鄒才能，等.巖性地層油氣藏地質(zhì)理論與勘探技術(shù)［J］.石油勘探與開發(fā)，2007，34（3）：257-272.

［4］ 馮連勇，黎莉，裴勇.勝利油田巖性油藏勘探中的地震技術(shù)［J］.石油地球物理勘探，2006，41（2）：211-215.

［5］ 曹正林，趙應(yīng)成，劉全新，等.勘探階段巖性氣藏描述與預測思路及技術(shù)體系［J］.天然氣工業(yè)，2001，21（6）：42-45.

［6］ 陸永潮，杜學斌，陳平，等.油氣精細勘探的主要方法體系［J］.石油實驗地質(zhì)，2008，30（1）：1-5.

［7］ 王多云，李鳳杰，王峰，等.儲層預測和油藏描述中的一些沉積學問題［J］.沉積學報，2004，22（2）：193-196.

［8］ Schlager Wolfgang.The future of applied sedimentary geology［J］. Journal of Sedimentary Research，2000，70（1）：2-9.

［9］ Zeng H L，Ambrose W A.Seismic sedimentology and regional depositional systems in Mioceno Norte，Lake Maracaibo，Venezuela［J］.The Leading Edge，2001，20（11）：1260-1269.

［10］張江華，林承焰，王友凈，等.地震地質(zhì)精細預測技術(shù)在巖性油氣藏勘探中的應(yīng)用［J］.石油地球物理勘探，2009，44（2）：206-212.

［11］Zeng H L，Hentz T F.High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology：Applied to Miocene，Vermilion Block 50，Tiger Shoal Area，Offshore Louisiana［J］.AAPG Bulletin，2004，88（2）：153-174.

［12］Zeng H L，Hentz T F，Wood L J.Stratal slicing of Miocene-Pliocene sediments in Vermilion Block 50-Tiger ShoalArea，Offshore Louisiana［J］.The Leading Edge，2001，20（4）：408-418.

［13］Zeng H L，Kerans C.Seismic frequency control on carbonate seismic stratigraphy：A case study of the Kingdom Abose quence，west Texas［J］.AAPG Bulletin，2003，87（2）：273-293.

［14］Partyka G，Gridley J，Lopez J.Interpretational application of spectral decomposition in reservoir characterization［J］.The Leading Edge，1999，18（3）：353-360.

［15］張學芳，董月昌，慎國強，等.曲線重構(gòu)技術(shù)在測井約束反演中的應(yīng)用［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（3）：70-72.

［16］高喜龍.埕島油田東斜坡地震資料特殊處理及儲層預測［J］.斷塊油氣田，2012，19（1）：88-91.

［17］鄭有恒.江漢盆地潛江凹陷潛江組巖性油藏勘探方向及對策［J］.石油實驗地質(zhì)，2010，32（4）：26-29，42.

（編輯 趙旭亞）

Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir in the northern part of Chepaizi,Junggar Basin

Zhang Jianghua,Xiang Kui,Ma Liqun,Zhou Jinke
(Xinjiang Exploration and Development Center,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257000,China)

Aiming at the characteristics of oil and gas exploration,which is characterized by less exploration wells and is mainly seismic data,in the northern part of Chepaizi north area,we carried on the study of characteristics of seismic response of reservoir.It is believed that the main factors affecting seismic response are lithological association,physical property difference and superdenuded stratigraphic structure.Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir is carried out through the use of the techniques of tuning amplitude with dominant frequency to determine the thickness,outlining reservoir boundary of formation with super-denuded zone and describing effective sandbody with characteristic stochastic inversion.The results show that the predicted result of sandbody coincides well with the result of actual drilling,which provides a reference for the identification of similar complicated hydrocarbon reservoir.

stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoirs;seismic response;constrained seismic inversion;seismic frequency spectrum analysis;Junggar Basin

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973）項目“中國西部典型疊合盆地復雜油氣藏地球物理響應(yīng)特征與預測技術(shù)”（2006CB202200）

TE122.3+22+

A

10.6056/dkyqt201204008

2011-12-19；改回日期：2012-05-20。

張江華，男，1977年生，工程師，主要從事油氣勘探綜合研究工作。E-mail：echozjh2000@126.com。

張江華，向奎，馬立群，等.準噶爾盆地車排子地區(qū)北部地層-巖性油氣藏儲層預測研究［J］.斷塊油氣田，2012，19（4）：437-439，449.

Zhang Jianghua，Xiang Kui，Ma Liqun，et al.Prediction of stratigraphic-lithological hydrocarbon reservoir in the northern part of Chepaizi,Junggar Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（4）：437-439，449.