商曉飛 李 蒙 劉君龍 段太忠

中國石化石油勘探開發(fā)研究院

0 引言

四川盆地天然氣資源豐富，氣藏類型眾多，其中川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組（T3x）致密砂巖氣藏是天然氣勘探開發(fā)的重要目標(biāo)[1-2]。川西坳陷中段須家河組已發(fā)現(xiàn)的天然氣儲(chǔ)量主要集中在近EW走向的孝泉—新場—合興場—豐谷構(gòu)造的新場構(gòu)造帶，縱向上主要分布在須家河組二段（以下簡稱須二段，T3x2），其次為須家河組四段（以下簡稱須四段，T3x4）。新場氣田須二段氣藏是典型的致密砂巖氣藏，累計(jì)提交天然氣探明儲(chǔ)量已超過 1 600×108m3，然而由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)，實(shí)際動(dòng)用程度不到10%。針對(duì)該類氣藏的儲(chǔ)層表征與有效開發(fā)，關(guān)鍵在于尋找物性較好的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層（即“甜點(diǎn)”）。羅龍等[3]研究認(rèn)為，砂體展布是控制儲(chǔ)滲性質(zhì)的根本因素，成巖作用及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育受控于原始沉積。因此，明確砂體沉積規(guī)律，建立精細(xì)的砂體三維定量地質(zhì)模型，是準(zhǔn)確刻畫優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的重要基礎(chǔ)和前提。

川西坳陷在須家河組沉積期為典型的前陸盆地。由于揚(yáng)子板塊向羌塘地塊和昆侖地塊的雙向俯沖作用，導(dǎo)致龍門山北段、米倉山和大巴山山脈繼承性隆升，形成了多物源供給的沉積格局[4]。川西坳陷新場構(gòu)造帶須二段沉積期為構(gòu)造活動(dòng)期，廣泛發(fā)育大型河流—三角洲相沉積體系[5-7]。受多方向物源供給控制，砂泥巖沉積在空間上頻繁互層，物性好的砂巖橫向變化快[8]，給須二段的地層對(duì)比和儲(chǔ)層預(yù)測帶來困難。隨著該區(qū)天然氣勘探開發(fā)的不斷深入，迫切需要對(duì)沉積體系的充填演化特征以及砂泥巖空間分布規(guī)律有更清晰的認(rèn)識(shí)。

為此，筆者基于川西坳陷新場構(gòu)造帶須二段巖心、測井和地震資料分析，對(duì)該區(qū)須二段記錄的沉積充填特征進(jìn)行了解析；通過大量的地震屬性與砂體厚度等巖性數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，獲取了基于地球物理預(yù)測的砂體分布特征，進(jìn)而構(gòu)建了源—匯系統(tǒng)模式；并以源—匯系統(tǒng)下砂體展布特征與遷移規(guī)律的認(rèn)識(shí)為指導(dǎo)，構(gòu)建砂泥巖三維地質(zhì)模型，為砂體空間展布刻畫以及后續(xù)的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層模擬、儲(chǔ)滲性質(zhì)的定量化表征奠定了基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)概況

四川盆地川西坳陷位于揚(yáng)子板塊西北緣，西鄰龍門山?jīng)_斷帶，向外過渡到松潘—甘孜褶皺帶，北東與秦嶺造山帶相接，大致呈北東向延伸，面積約5×104km2，是一個(gè)典型的中新生代盆地[9-10]。新場構(gòu)造帶位于川西坳陷中段（圖1），形成于印支運(yùn)動(dòng)早期，構(gòu)造整體上表現(xiàn)為南翼陡、北翼緩的長垣背斜。新場構(gòu)造帶內(nèi)部的次級(jí)構(gòu)造、沉積充填與龍門山?jīng)_斷帶的活動(dòng)密切相關(guān)[11]。

須家河組沉積初期，米倉山、大巴山古陸已形成，龍門山逆沖隆升，龍門山北段逐漸凸起，前陸盆地開始形成[12]。須二段沉積期，新場構(gòu)造帶EW向構(gòu)造運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇[13-14]，并發(fā)育一套以辮狀河三角洲相為主的沉積體系，砂巖厚度大、平面分布廣泛，是新場構(gòu)造帶的主要儲(chǔ)集層[15]。新場構(gòu)造帶須二段埋深介于4 000 ～ 5 000 m，平均厚度為 600 m，該區(qū)西部地層厚度整體比東部大。巖心觀察結(jié)果表明，新場構(gòu)造帶須二段以三角洲前緣亞相沉積為主，其中水下分流河道砂體是主要沉積類型。須二段沉積期，湖平面變化頻繁，三角洲相砂體進(jìn)、退積作用明顯，多期河道砂體疊置形成復(fù)合河道，縱向上砂泥巖相互交織，平面上沉積充填范圍廣（圖1）。

2 層序地層特征

針對(duì)新場構(gòu)造帶須家河組的地質(zhì)特點(diǎn)，筆者以區(qū)域構(gòu)造背景、地質(zhì)特點(diǎn)為指導(dǎo)，搭建層序地層格架，制作地震合成記錄，對(duì)地質(zhì)層位和地震界面進(jìn)行標(biāo)定。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與陸相須家河組相比，其下伏海相地層（本文指中三疊統(tǒng)雷口坡組，T2l）的聲波時(shí)差曲線向低值變化明顯，波阻抗顯著增大，地震剖面表現(xiàn)為強(qiáng)連續(xù)反射特征，以此為基礎(chǔ)，對(duì)研究區(qū)所有過目的層段的鉆井利用聲波時(shí)差和密度曲線，進(jìn)行了精細(xì)合成記錄標(biāo)定，為須二段層位標(biāo)定奠定基礎(chǔ)（圖2）。

圖2 新場構(gòu)造帶地震合成記錄圖

須二段底界面為巖性、巖相轉(zhuǎn)換面，界面之下以須家河組一段（以下簡稱須一段，T3x1）頂部的灰黑色頁巖為主要特征，界面之上則是須二段砂巖，該沉積不整合面的廣泛發(fā)育標(biāo)志四川盆地由晚三疊世早期的海陸過度沉積轉(zhuǎn)換為陸相沉積，為T6地震反射界面。須二段頂界面是一個(gè)巖性由粗轉(zhuǎn)細(xì)的相轉(zhuǎn)換面，標(biāo)記為T51地震反射界面，界面之上以須家河組三段（以下簡稱須三段，T3x3）濱淺湖相沉積為主，界面之下則是須二段河流—三角洲相沉積。

通過測井曲線樣式所反映出的巖性突變特征，須二段內(nèi)部可識(shí)別出兩個(gè)界面，記為SQB1和SQB2（圖1）。巖心觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SQB1界面之下泥巖呈灰色、灰綠色甚至略帶紫色，之上泥巖為深灰色，代表湖平面快速上升的初始湖泛面。SQB2處自然電位及電阻率曲線平直，泥巖厚度介于5～25 m，全區(qū)分布較為穩(wěn)定。該泥巖之上多為1套厚層砂巖，是湖平面快速上升后開始下降的轉(zhuǎn)換面。通過層序界面分析，可厘清須二段沉積期湖平面變化（上升—下降）的完整基準(zhǔn)面旋回，并由此將須二段分為3個(gè)亞段（圖1）。下亞段為湖泊水位上升時(shí)形成的沉積，巖性以深灰色厚層泥巖為主，夾薄層粉砂巖和細(xì)砂巖沉積，地層厚度自西向東逐漸減薄，平均厚度約為150 m，其內(nèi)部可細(xì)分為4個(gè)砂組（T3x210—T3x27）。中亞段沉積初期以泥質(zhì)沉積為主，中后期開始水退，此時(shí)砂體進(jìn)積，物源供應(yīng)充足，三角洲相沉積條件好，砂體連續(xù)疊置，地層厚度自西向東變化不大，平均厚度約為220 m，整體含砂率高，是新場氣田須二段氣藏的主要產(chǎn)層之一，其內(nèi)部細(xì)分為3個(gè)砂組（T3x26—T3x24）。上亞段主要表現(xiàn)為加積式沉積，從砂泥巖薄互層向上過渡到厚層砂巖充填為特征，且砂體沉積較為廣泛，地層厚度自西向東逐漸加厚，平均厚度約為180 m，也是新場氣田須二段的主要產(chǎn)層，其內(nèi)部也細(xì)分為3個(gè)砂組（T3x23—T3x21）。

3 砂體地球物理預(yù)測

對(duì)于河流—三角洲相儲(chǔ)集體，因其沉積時(shí)具有平面遷移和縱向進(jìn)積—退積的變化，采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測存在較大的不確定性[16-17]，但地震資料能夠從三維空間刻畫儲(chǔ)集體的形態(tài)[18-19]，是目前分析儲(chǔ)層展布特征的最重要手段之一。

3.1 地震屬性優(yōu)選

研究區(qū)三維地震資料滿覆蓋面積為561.365 km2，采用串聯(lián)預(yù)測反褶積、道集譜白化等處理技術(shù)，目的層信噪比較高，頻帶介于12～50 Hz，頻帶較寬，須二段峰值頻率27 Hz（圖3-a），成像波組連續(xù)穩(wěn)定，在須家河組層間信息豐富。由于新場構(gòu)造帶須家河組埋深大且?guī)r性變化大，反射振幅總體較弱且變化劇烈（圖3-b），仍需要結(jié)合鉆井資料對(duì)砂體展布進(jìn)行預(yù)測。

圖3 新場構(gòu)造帶須二段地震頻譜與振幅圖

在碎屑巖地層中，當(dāng)較純的砂巖與泥巖充填相互變化時(shí)，其地震振幅值會(huì)有較大響應(yīng)[21-22]，為了進(jìn)一步明確沉積地層的砂泥巖變化規(guī)律，著重分析了振幅類屬性與砂體的關(guān)系。以須二上亞段為例，該段地層?xùn)|部砂體更厚、范圍較大。通過振幅類屬性（以上亞段頂、底層面時(shí)窗限定）與總砂體厚度的散點(diǎn)交匯統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在振幅類屬性與總砂體厚度有較好相關(guān)性的基礎(chǔ)上，可清晰區(qū)辨出兩類相關(guān)性趨勢(shì)（圖4-a）。按不同相關(guān)趨勢(shì)，對(duì)研究區(qū)單井進(jìn)行區(qū)分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，位于研究區(qū)東部的井多鉆遇主河道沉積相帶，其在上亞段的總砂體厚度較大，砂泥巖互層數(shù)少，平均單砂體厚度大，這部分井的總砂體厚度與振幅屬性的相關(guān)性基本都呈現(xiàn)第一類趨勢(shì)。位于研究區(qū)西部的井在上亞段的總砂體厚度較小，砂泥巖互層數(shù)多，平均單砂體厚度小，砂體厚度與振幅屬性的相關(guān)性基本呈第二類趨勢(shì)（圖4-b）。總體而言，在總砂體厚度相近的井當(dāng)中，砂泥巖互層數(shù)少的井基本呈現(xiàn)第一類趨勢(shì)，而砂泥巖互層數(shù)多的井為第二類趨勢(shì)。因此，在利用地震屬性進(jìn)行砂體預(yù)測的過程中，需要考慮砂泥巖互層數(shù)對(duì)地震屬性的影響，提高砂體預(yù)測準(zhǔn)確性。

圖4 新場構(gòu)造帶須二段上亞段振幅屬性與砂厚的相關(guān)趨勢(shì)分析圖

波阻抗屬性具有更好的巖性響應(yīng)，其正負(fù)值能夠在一定程度上反映砂泥巖的變化，然而層間平均波阻抗值與總砂體厚度的相關(guān)關(guān)系并不理想，須二上亞段與中亞段的波阻抗與總砂體厚度相關(guān)性分別僅為0.38和0.32?？紤]到不同沉積區(qū)域的砂泥巖沉積充填樣式存在較大差異，而地層充填結(jié)構(gòu)是造成地震屬性出現(xiàn)變化的一種重要因素，為了避免砂泥巖互層數(shù)對(duì)地震屬性的影響，進(jìn)一步提取亞段范圍內(nèi)的相對(duì)波阻抗的正值之和屬性，將該屬性再與總砂體厚度進(jìn)行相關(guān)性分析，其相關(guān)關(guān)系得到明顯提高，須二上亞段和中亞段的波阻抗正值之和與總砂體厚度的相關(guān)性分別達(dá)到0.86和0.82（圖5）。因此，筆者選取相對(duì)波阻抗的正值之和屬性分析須二段不同沉積時(shí)期的砂巖展布。

圖5 新場構(gòu)造帶須二段波阻抗正值之和屬性與砂體厚度關(guān)系圖

3.2 沉積充填演化特征

根據(jù)優(yōu)選的地震屬性，結(jié)合巖心觀察和鉆井?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)一步分析新場構(gòu)造帶須二段的沉積充填特征，總結(jié)沉積演化規(guī)律，明確該區(qū)沉積物源供給、水系方向、砂體展布形態(tài)和規(guī)模，為構(gòu)建研究區(qū)源—匯系統(tǒng)提供指導(dǎo)。

新場構(gòu)造帶須二段沉積早期，陸相湖盆開始發(fā)育，但物源供砂能力較弱（圖6-a），該期雖有砂體發(fā)育，但總體較薄，粒度向上逐漸變細(xì)。鉆井揭示巖性以深灰色泥巖為主，夾有薄層粉砂巖和細(xì)砂巖，在縱向上呈現(xiàn)為大段泥巖。在須二下亞段后期，地震數(shù)據(jù)顯示新場構(gòu)造帶西部的地層中砂巖比例整體有所增加（圖6-b），反映湖平面下降，沉積物供給速率大于可容納空間增加速率，主要為淺灰色中粒、細(xì)粒砂巖，正反韻律特征均很明顯。須二中亞段沉積初期，地震響應(yīng)的砂巖比例和砂體規(guī)模開始下降和減小，湖盆水體開始逐漸變深（圖6-c）。須二中亞段沉積中后期，地震顯示新場構(gòu)造帶周邊物源供砂能力增強(qiáng)（圖6-d），砂體大面積進(jìn)積，三角洲相沉積條件好，砂體規(guī)模大且易連續(xù)堆積，砂地比較高。須二中亞段沉積末期，湖平面快速抬升，形成1套分布廣泛的厚層泥巖（即SQB2層序界面），其低速度低密度特征形成的強(qiáng)振幅反射特征較為明顯（圖6-e）。整個(gè)須二中亞段厚度自西向東變化不大，整體砂巖比例率高，巖性以中、粗砂巖為主，尤其T3x2

圖6 新場構(gòu)造帶須二段波阻抗正值之和地震屬性圖

4砂組的粗砂巖含量在整個(gè)須二段占比最高，是新場氣田須二段氣藏的主要產(chǎn)層之一。須二上亞段沉積初期仍以泥質(zhì)沉積為主（圖6-f），湖平面相對(duì)穩(wěn)定，測井曲線表現(xiàn)為加積式，可見多套薄層泥巖和薄層砂巖互層沉積。須二上亞段沉積中后期，地震顯示新場構(gòu)造帶東部的砂巖比例迅速增加（圖6-g），巖性主要為淺灰色中砂巖，夾少量粗砂巖。巖性組合和厚度比表明，須二上亞段的沉積是從砂泥巖薄互層向上過渡到厚層砂巖充填為特征，且砂巖沉積較為廣泛。須二段沉積末期，新場構(gòu)造帶西部泥巖沉積增多，物源輸導(dǎo)體系進(jìn)一步向北東方向遷移，砂體主要分布在新場構(gòu)造帶的東部（圖6-h）。

早期研究成果認(rèn)為，晚三疊世龍門山?jīng)_斷帶逆沖推覆作用開始活躍，龍門山地區(qū)形成造山帶雛形[23]。在須四段沉積期（距今約215 Ma），龍門山因強(qiáng)烈隆升出露海面構(gòu)成島鏈，并開始大量供源[10]。川西坳陷須二段砂體仍被認(rèn)為是主要來自北東方向的米倉山—大巴山山脈的物源。筆者地震沉積分析結(jié)果顯示，在須二段沉積早期，川西坳陷新場構(gòu)造帶西部出現(xiàn)大規(guī)模河流—三角洲相沉積體系充填。砂巖的巖石成分主要為長石砂巖、巖屑砂巖，巖屑中可見來自晚古生代的灰質(zhì)沉積組分，粒度由西向東變細(xì)，厚度減薄。說明龍門山?jīng)_斷帶在須二段沉積期（距今約223 Ma）的逆沖推覆和隆升作用已初具規(guī)模，龍門山在須二段沉積期已出露水面遭受剝蝕，且具有一定的供源能力。因此，川西坳陷須二段存在北東和北西兩個(gè)方向的物源水系供給。

4 砂泥巖三維地質(zhì)建模

由于新場構(gòu)造帶構(gòu)造復(fù)雜，主要物源在不同層序階段的供應(yīng)能力存在差異，須二段砂體沉積橫向變化大，為了更好地開發(fā)氣田，需要從三維空間中深化對(duì)該區(qū)沉積充填演化和砂體分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)建立更符合實(shí)際并具有預(yù)測意義的砂巖地質(zhì)模型。

4.1 源—匯系統(tǒng)

“源—匯系統(tǒng)”一詞早期主要應(yīng)用在地貌學(xué)等研究領(lǐng)域，隨著定量沉積學(xué)的發(fā)展，從造山帶到深海的源—匯系統(tǒng)成為地球科學(xué)的重要研究內(nèi)容?！霸础獏R系統(tǒng)”指從剝蝕區(qū)形成的物源搬運(yùn)到沉積區(qū)或匯水盆地中最終沉積下來的過程[24]。源—匯系統(tǒng)的研究對(duì)于定量描述沉積盆地的地層記錄并構(gòu)建盆地沉積格局具有重要作用。源—匯系統(tǒng)包含了物源區(qū)、沉積區(qū)和搬運(yùn)區(qū)，其分析方法主要是針對(duì)上述要素進(jìn)行剖析和重建，如剝蝕區(qū)地貌恢復(fù)、碎屑礦物分析、沉積體積回填、古水動(dòng)力學(xué)研究等等[25-26]。隨著源—匯系統(tǒng)研究的發(fā)展，高精度測試技術(shù)、高分辨率地球物理預(yù)測和三維定量地質(zhì)建模技術(shù)都是源—匯系統(tǒng)分析的重要手段。

結(jié)合“源—匯系統(tǒng)”研究思路，很多盆地可能接受來自不同物源區(qū)的沉積物供給，并進(jìn)而劃分出主要的軸向源—匯系統(tǒng)和次要的軸向源—匯系統(tǒng)。在新場構(gòu)造帶，北西方向靠近龍門山?jīng)_斷帶，物源搬運(yùn)距離近，稱為短軸物源，北東方向物源來自米倉山和大巴山山脈，搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，稱為長軸物源。隨著湖平面升降和物源供給程度的變化，河流—三角洲相沉積充填過程會(huì)有強(qiáng)弱差異，且在平面展布上會(huì)發(fā)生遷移。

新場構(gòu)造帶須二段沉積早期，隨著龍門山?jīng)_斷帶逆沖隆升[27-28]，新場構(gòu)造帶來自北西方向的三角洲相砂體進(jìn)積更為明顯，而北東方向三角洲相進(jìn)積作用較弱（圖7-a）。須二中亞段沉積期，北西和北東方向同時(shí)具有較強(qiáng)的供源能力，北西方向三角洲相以加積作用為主，來自北東方向的三角洲相砂體也強(qiáng)烈進(jìn)積（圖7-b）。因須二中亞段沉積末期湖平面迅速抬升，北東和北西方向供源能力極大地減弱，全區(qū)三角洲相均迅速退積。須二上亞段沉積期，龍門山?jīng)_斷帶構(gòu)造抬升作用趨于平緩，北西方向供源能力仍較弱，而北東方向三角洲相再次強(qiáng)烈進(jìn)積（圖7-c）。平面上，須二段砂體呈條帶分布，不同時(shí)期河道側(cè)向遷移頻繁。須二中亞段因存在北西和北東方向2個(gè)物源，砂體最發(fā)育，其中T3x24砂組沉積期河道規(guī)模最大。須二下亞段以短軸物源供給為主，砂體主要位于構(gòu)造帶西部，其中T3x27砂組砂體展布范圍最廣。須二上亞段轉(zhuǎn)為長軸物源供給，東側(cè)砂體更發(fā)育，其中T3x22砂組的砂體沉積最強(qiáng)。沉積特征方面，須二中亞段中、粗砂巖占比最高，以發(fā)育千層餅/平行層理、塊狀層理為特征，須二上亞段以中砂巖為主，基本不發(fā)育千層餅，多發(fā)育塊狀層理和斜層理，須二下亞段基本為細(xì)砂巖。粒度和沉積構(gòu)造的垂向變化反映了須二中亞段（尤其是T3x24砂組）沉積期三角洲相進(jìn)積能力最強(qiáng)。

圖7 新場構(gòu)造帶須二段源—匯系統(tǒng)模式圖

4.2 基于源—匯認(rèn)識(shí)的變差函數(shù)擬合

地質(zhì)建?；诘刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，通常地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析都是使用硬數(shù)據(jù)直接建立實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)[30-34]，筆者本次研究對(duì)象為砂泥巖，是與沉積物源方向關(guān)系密切的沉積體，其延展方向與河流—三角洲相進(jìn)積方向一致。須二段內(nèi)部沉積砂體縱向上多期河道疊置，平面上由西向東遷移、河道呈條帶分布且規(guī)模不一。須二下亞段三角洲相砂體主要位于西部，以龍門山短軸物源供給為主，砂體厚度表現(xiàn)為西邊厚、東邊薄，主變程方向介于130°～165°，次變程方向介于40°～75°；須二中亞段砂體發(fā)育，T3x26和T3x25砂組仍以北西方向物源供給為主，但主變程方向變介于150°～175°，次變程方向介于60°～85°，主、次變程均較大。另外，T3x24砂組沉積期河道規(guī)模最大，整個(gè)區(qū)域鉆井揭示的砂體厚度基本超過60 m，因其北西和北東方向2個(gè)物源方向的砂體供給均很充足，暫不設(shè)置變差函數(shù)參與建模；須二上亞段主要為北東方向的長軸物源供給，東部砂體更發(fā)育，西部砂體較中、下亞段明顯變少，主變程方向介于40°～65°，次變程方向介于130°～155°，如T3x22砂組的河流源頭進(jìn)一步向東方向改道，呈北東—西南方向展布，因其物源搬運(yùn)距離更遠(yuǎn)，變差函數(shù)的主變程增大，且砂體演化成為以單一河道沉積為主，次變程減小，主、次變程之比大于須二下亞段砂體（表1）。

表1 新場構(gòu)造帶須二段各砂組砂巖變差函數(shù)參數(shù)表

平面上各砂組主、次變程均為球狀模型，垂向上的變差函數(shù)以鉆井解釋的砂體厚度數(shù)據(jù)計(jì)算獲取，仍然使用球狀模型。在擬合變差函數(shù)時(shí)，水平方向和垂直方向的塊金效應(yīng)為0.005。使用的變差函數(shù)參數(shù)形式為：

式中γ(h)表示變差函數(shù)，反映區(qū)域變量（模擬的砂巖或泥巖）其空間變異程度隨距離的變化特征，無量綱；h表示參與計(jì)算的兩點(diǎn)間相對(duì)距離（滯后距），m；C表示γ(h)在h大于變程的值，反映變量在空間中總變異性的大小，無量綱；a表示變程，反映區(qū)域變量在空間上具有相關(guān)性的范圍，m。

4.3 砂泥巖三維模型

筆者建模過程中，將地下沉積體作為整體考慮，分砂巖和泥巖兩種巖相類型。用測井解釋砂體數(shù)據(jù)作為硬數(shù)據(jù)，優(yōu)選地震屬性作為輔助數(shù)據(jù)，使用同位協(xié)同克里金算法進(jìn)行序貫指示建模。具體模擬過程為：①將測井解釋的巖性數(shù)據(jù)（硬數(shù)據(jù)）采用“占優(yōu)法”按設(shè)定的網(wǎng)格進(jìn)行粗化，將優(yōu)選的波阻抗地震屬性體（輔助數(shù)據(jù)）歸一化后采用平均法按設(shè)定網(wǎng)格進(jìn)行粗化；②對(duì)比粗化前后砂泥巖所占的百分比，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)粗化結(jié)果是否較好保留了原始數(shù)據(jù)特征；③將第一步模擬網(wǎng)格中沒有硬數(shù)據(jù)的空間網(wǎng)格隨機(jī)地建立一個(gè)路徑；④按網(wǎng)格在隨機(jī)路徑中的次序來進(jìn)行協(xié)同克里金計(jì)算，搜索網(wǎng)格周圍的硬數(shù)據(jù)與輔助數(shù)據(jù)，結(jié)合變差函數(shù)參數(shù)，求解克里金方程，得到該網(wǎng)格的計(jì)算結(jié)果并將其作為計(jì)算下一個(gè)網(wǎng)格的硬數(shù)據(jù)，直到整個(gè)隨機(jī)路徑全部計(jì)算完畢；⑤重復(fù)步驟③和步驟④，建立多個(gè)模擬實(shí)現(xiàn)；⑥對(duì)比模擬實(shí)現(xiàn)砂巖所占百分比數(shù)據(jù)，對(duì)模擬實(shí)現(xiàn)進(jìn)行篩選，將篩選出來最具有代表性的結(jié)果進(jìn)行均值化處理并歸屬到砂泥巖的代表數(shù)據(jù)，得到的模擬結(jié)果如圖8所示。儲(chǔ)層砂巖建模的結(jié)果是對(duì)取心、測井、地震以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出來的巖性進(jìn)行綜合表征，定量反映砂泥巖空間分布（圖9）。

圖9 新場構(gòu)造帶須二段砂巖分布圖

5 模型驗(yàn)證與應(yīng)用效果

在致密砂巖氣藏儲(chǔ)層建模中，砂泥巖模型是第一級(jí)次或最高級(jí)次，砂巖中綜合粒度、沉積構(gòu)造、儲(chǔ)集物性等方面的差異又可進(jìn)一步細(xì)分出有利巖相和非有利巖相[35]。在可靠的砂巖模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)不同儲(chǔ)層質(zhì)量的砂體進(jìn)行更精細(xì)模擬，刻畫出的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布才更準(zhǔn)確。

利用建立的砂泥巖模型進(jìn)一步對(duì)砂巖進(jìn)行多級(jí)相控，構(gòu)建出有利巖相的空間分布模型，進(jìn)而以巖相控制建立儲(chǔ)集物性參數(shù)模型，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層質(zhì)量及含氣性的定量化表征與預(yù)測。從建立的儲(chǔ)層模型中分別提取T3x22和T3x24砂組的有效儲(chǔ)層厚度和平均孔隙度（砂巖孔隙度大于3%為有效儲(chǔ)層）以及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度和平均孔隙度（砂巖孔隙度大于4%為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層），與新鉆井X10-2井（井位見圖9）實(shí)際鉆遇的情況進(jìn)行比對(duì)（表2）。模型中X10-2井T3x22砂組的有效儲(chǔ)層厚度為32.00 m，平均孔隙度為4.50%，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度為20.00 m，平均孔隙度為4.90%，而實(shí)際鉆井在T3x22砂組揭示的有效儲(chǔ)層厚度為39.69 m，平均孔隙度為4.74%，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度為35.29 m，平均孔隙度為4.88%。通過與后期新鉆井揭示的實(shí)際地質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)比，所建立的地質(zhì)模型吻合情況較好，驗(yàn)證了該模型具有較高的可靠性，并顯示出較好的儲(chǔ)層預(yù)測性。

表2 新場構(gòu)造帶X10-2井須二段砂泥巖模型與實(shí)鉆地層參數(shù)對(duì)比表

由于湖平面的升降變化和龍門山?jīng)_斷帶逆沖構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)烈程度差異，不同時(shí)期來自2個(gè)物源的河流—三角洲相體系的進(jìn)積、退積作用各不同，導(dǎo)致須二段不同砂組的砂體分布特征（如砂體分布區(qū)域、砂體沉積規(guī)模等）也存在差異性。筆者基于砂體預(yù)測和源—匯系統(tǒng)分析，建立內(nèi)涵地質(zhì)認(rèn)識(shí)的砂體空間展布地質(zhì)模型。在后續(xù)開發(fā)部署工作中，可以有效利用砂泥巖模型所反映出的砂體在三維空間的沉積演化特征，在砂巖中進(jìn)一步刻畫優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分布。

6 結(jié)論

1）對(duì)于砂泥沉積充填頻繁變化的碎屑巖儲(chǔ)層，定量化砂泥巖的三維空間展布不但可以為評(píng)價(jià)儲(chǔ)層質(zhì)量提供幫助，也是進(jìn)行數(shù)值模擬的重要輸入?yún)?shù)。在空間上定量化描述砂泥巖需要對(duì)鉆井、測井、地震進(jìn)行綜合分析對(duì)比，提取適合于巖性的數(shù)據(jù)集模擬砂巖的空間分布規(guī)律。

2）振幅類地震屬性能夠反映巖性的平面分布特征，受砂泥巖互層數(shù)的影響，地震屬性與砂體厚度呈現(xiàn)兩類相關(guān)性趨勢(shì)，利用波阻抗正值之和屬性能夠更好地反映砂泥巖的分布。地震屬性揭示了新場構(gòu)造帶須二段河流—三角洲相具有強(qiáng)弱差異的充填沉積過程。

3）須二段砂體呈條帶分布，自下而上整體呈現(xiàn)出河道自西向東遷移的沉積充填特征。須二下亞段北西方向三角洲相進(jìn)積作用明顯，砂體主要位于西部，砂體粒度較細(xì)；須二中亞段沉積時(shí)的水體能量最強(qiáng)，存在北東和北西方向2個(gè)物源供給，全區(qū)砂體發(fā)育，中粗砂巖占比高；須二上亞段北東方向三角洲相進(jìn)積作用強(qiáng)烈，東部砂體更發(fā)育。

4）綜合運(yùn)用測井、地震數(shù)據(jù)，利用序貫指示建模方法，基于源—匯系統(tǒng)沉積模式擬合變差函數(shù)，并以優(yōu)選的地震屬性為協(xié)同約束數(shù)據(jù)，建立了砂泥巖相空間分布模型，該模型可定量描述砂泥巖在三維空間的分布，實(shí)鉆井驗(yàn)證模型具有可靠性，為進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)質(zhì)砂巖巖相模擬、儲(chǔ)層屬性參數(shù)的定量化表征提供了數(shù)據(jù)支持。