东沙隆起碳酸盐岩储层特征及预测

曾 驿，汪瑞良，刘 军 袁立忠，周小康，刘 铮 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司，广东 广州510240）

东沙隆起碳酸盐岩储层特征及预测

曾 驿，汪瑞良，刘 军 袁立忠，周小康，刘 铮 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司，广东 广州510240）

针对东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层以浅埋藏、弱成岩作用、基质孔隙为主的特征，采用目前较成熟的地球物理储层预测技术，经过各种方法反复试验，初步形成了适合该区基质孔隙为主的碳酸盐岩储层的综合预测技术，提高储层预测精度，取得了较好的应用效果。

东沙隆起；碳酸盐岩；储层特征；储层预测；地震属性；综合评价

在我国塔里木、四川盆地等地区，碳酸盐岩储集层埋藏较深，基质孔隙度低、渗透性差，有效储集空间类型主要是经过多期多旋回构造、溶蚀等作用改造后形成的次生溶蚀孔洞和裂缝，经过多年的研究，形成了一套针对缝洞型碳酸盐岩储层综合预测评价技术［1］，取得了良好的效果。但在东沙隆起珠江组碳酸盐岩多处于浅埋藏阶段，所经历的成岩作用较弱，目前国内外针对这类基质孔隙为主的碳酸盐岩储层所做的储层预测工作还比较少，可供借鉴的经验不多，还没有一套相应的成熟预测技术［2］。笔者通过对研究区储层特征的分析，提出综合应用多种储层预测方法，提高储层预测精度，取得了较好的应用效果。

1 区域地质背景

东沙隆起位于南海北部大陆架南缘西接番禺低隆起，北邻珠一坳陷，东南邻南部隆起带－潮汕坳陷，西南与珠二坳陷白云凹陷相连，是一个被南北坳陷夹持，由北东向南西倾没的大型鼻状隆起。渐新世晚期－中中新世为碳酸盐岩台地发育期，该时期主要为持续沉降时期，早期断陷逐渐向坳陷转化，产生区域性整体沉降。北西向剪切断裂活动停止，海水自西向东侵入。早期海侵限于东沙隆起西段，东段为剥蚀物源区。晚期整个隆起带被海水淹没，形成生物礁、滩发育的碳酸盐台地。在东沙隆起多年的勘探实践中，发现了一批碳酸盐岩生物礁油藏，如LH11－1井、LH4－1井、LF22－1井等［3］。晚中新世至今为碳酸盐台地淹没及陆棚沉积期，东沙隆起整体快速沉降，断裂活动相对减弱，由于碳酸盐台地 （含生物礁）生长速度小于隆起沉降速度，相对海平面上升淹没了碳酸盐台地，来自珠江三角洲的细粒碎屑物（泥质）大量注入到隆起带上，碳酸盐台地掩埋在陆源碎屑沉积之下，向上过渡为非补偿的浅海陆架沉积，仅局部高点残存碳酸盐岩沉积 （如东沙岛）。

2 碳酸盐岩储层的基本特征

东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层的岩石类型，主要为生物礁灰岩及生屑滩灰岩，其岩石结构多为微晶或微亮晶结构。生物礁灰岩的造礁生物主要为珊瑚藻，还见珊瑚、苔藓、海绵、绿藻等。居礁生物有大有孔虫、有孔虫、腕足、腹足、介形虫、棘皮等。生物礁灰岩岩石类型主要有骨架岩、粘结岩和障积岩（图1）。生屑滩灰岩是珠江组碳酸盐岩储层主要岩石类型之一，生物碎屑主要有藻屑、大有孔虫、有孔虫、腕足、腹足、厚壳蛤、介形虫、棘皮等。岩性主要为骨屑藻屑灰岩、有孔虫藻屑灰岩、藻屑有孔虫灰岩等生屑灰岩 （图1）。生屑灰岩藻屑、骨屑、有孔虫大多破碎，反映沉积环境能量较高。生屑分选较好，粒间、粒内溶孔发育，孔隙内常充填灰泥或亮晶方解石。

图1 东沙隆起珠江组碳酸盐岩岩心

表1 东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层储集空间类型及特征

碳酸盐岩的非均质性、易溶性使其储集空间演化复杂，孔隙类型多样，横向变化快，同一储集层内往往存在多种类型的孔隙 （图1）。研究表明，东沙隆起珠江组碳酸盐岩多处于浅埋藏阶段，所经历的成岩作用较弱，储集空间类型较为简单，主要包括孔隙和裂缝。孔隙分为原生孔隙和次生孔隙，裂缝分为构造缝、溶蚀缝及压溶缝 （表1）。在孔隙发育的基础上，裂缝起到了很好的连通作用，缝洞体形成碳酸盐岩储层的连通网络。

东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层发育主要受高位体系域及其四级层序海退半旋回暴露、碳酸盐台地沉积体系及沉积相、（准）同生期及表生期溶蚀作用控制。储层平均孔隙度为6.7%～29.3%，最大值达38.8%，平均渗透率 （11.1～830）×10－3μm2，最大可达6210×10－3μm2（表2）。

表2 东沙隆起珠江组灰岩物性统计表

3 碳酸盐岩储层预测技术

东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层具有 “三低一高”的电性特征，即低电阻率、低伽马、低密度、高时差。与缝洞储集空间为主的碳酸盐岩储层呈现的团块状、无规律的平面分布特征不同，该区碳酸盐岩储层具有明显的成层性分布的特征，具有碎屑岩储层的特点。因此在该区开展储层预测研究的总体思路是：以该区已钻井的油田的岩心、测井及录井等资料为基础，开展系统的层序地层［4］、沉积相及成岩作用分析，建立有利储层的发育模式，确定储层发育的有利区带［5］，以该区碳酸盐岩岩石地球物理及测井地球物理特征为基础［6］，针对有利区带，应用国内成熟的缝洞型碳酸盐岩储层预测技术与碎屑岩储层地震反演技术等，开展了该区的储层综合研究。

3.1 基于波形分类的地震相分析技术

沉积相是控制碳酸盐岩储层原生孔隙发育的关键因素，生物礁相通常发育在高能环境，生物形成格架支撑生长，抵抗风浪冲击，沉积物颗粒在强水流中受到不同程度的磨蚀作用，灰泥及细颗粒大部分不能保留，易形成灰泥基质少、具骨架或藻粘结结构的礁灰岩，为孔隙发育及后期改造创造良好条件。通过对地震波波形变化的分析，可以找出地震波波形变化的总体规律，认识沉积相和岩相的变化规律，从而能较好地识别出碳酸盐岩的礁滩储层发育带。如图2所示，研究区主要发育碳酸盐岩前缘斜坡相、台缘礁滩相、台坪相，台缘礁滩为有利储层发育区。

图2 碳酸盐岩波形分析

3.2 裂缝检测技术

研究区断层较发育，在研究过程中综合运用了一系列的技术来识别小断层，包括高斯相干数据切片、小波尺度积的边缘检测、时频空域分析、曲率分析等，其中曲率分析效果最好。研究结果表明，区内主要发育NE－SW向、NWW－SEE向和张扭性断层，由早期NW－SE向拉张作用、晚期东沙运动，及晚期沿盆地长轴方向，东北和西南两端作顺时针扭转作用形成。研究区东部断层比较发育，地震相分析表明该区为碳酸盐台坪相，处于孔隙不太发育的相带，实钻结果显示该区发育4套优质碳酸盐岩储层，孔隙度15%～25%，分析认为该区储层主要受断层影响，可能发育裂缝性储层 （图3）。

3.3 基于AVO处理技术的叠前、叠后联合反演

叠前、叠后联合反演是由两部分组成，即叠前AVO处理和叠后波阻抗反演。叠前AVO处理可以获得真正意义上的垂直入射反射波地震记录，即P属性剖面，笔者使用的AVO处理方法是基于Aki－Richards近似方程，采用两参数拟合方式得到P属性和G属性剖面，具体的AVO处理技术见相关文献。叠后波阻抗反演是对AVO处理所获得的P属性剖面进行反演，以获得纵波阻抗数据，它以模型为基础，避免了直接对地震资料进行反演，而是通过测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分，采用非线性方法直接反演波阻抗。在反演处理中，通过合成地震记录标定及平均子波提取，将沉积环境分析、断层解释、层位追踪和地层单元接触类型研究成果合理纳入模型中，最终获得集地震、地质及测井信息为一体，含有丰富高低频信息和宽带的初始波阻抗模型；确定合理的反演参数后，进行全区反演处理。联合反演剖面 （图4）与叠后反演剖面比，分辨率、信噪比都较高，储层的空间展布更合理，与实钻井的符合程度也较高，为碳酸盐岩储层物性描述提供了更可靠的依据。

图3 碳酸盐岩顶最大正曲率

图4 碳酸盐岩叠前、叠后联合反演波阻抗剖面

3.4 地震属性技术

地震属性指的是那些由叠前和叠后地震数据，经过数学变化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，如：振幅、频率、衰减等，它是地下地质结构、岩性和所含流体性质等多种因素的综合反映。碳酸盐岩储层非均质性较强，地震属性变化很复杂，增加了储层预测的难度，在实际应用中必须结合地质、构造、储层、岩性等地质因素进行综合分析，才能提高储层预测精度。针对研究区，进行了多种地震属性的提取，发现均方根振幅、波形及弧长等地震属性与储层发育情况分布情况相符合，并与沉积相分析得出的认识一致 （图5）。

3.5 储层综合预测

地球物理参数是储层的某种反映，各地球物理方法都有其优缺点及适用范围，会给勘探带来较大风险。所以，针对碳酸盐岩储层的上述特点，在碳酸盐岩储层预测中要以地质、测井为基础，将每种预测成果结合地质、构造、岩性等因素作综合评价。基于波形分类的地震相分析技术能从区域上明确碳酸盐岩的沉积格架及沉积相展布特征，掌握碳酸盐岩储层的整体发育规律，进而指导其他预测方法；裂缝检测技术能较好地分析出研究区裂缝展布特点，进行碳酸盐岩裂缝性储层的预测；叠前、叠后联合反演技术是地震储层预测的核心技术，能够较综合利用叠前叠后地震资料的信息，可以得到准确的储层预测结果；应用地震属性进行储层预测具有复杂性和多解性，其关键在于评价地震属性的有效性及地质意义。最后分析评价每一种方法预测的结果，确定权系数，进行加权综合预测，减少各预测结果的多解性，提高预测精度，该项研究主要采用了主成分分析法进行多属性参数的综合分析。在综合应用多种地震方法的预测结果基础上，得到了研究区的碳酸盐岩储层综合预测图 （图6），储层预测结果表明研究区珠江组沉积期古地貌差异明显，呈西北低东南高的特征，从西向东发育陆棚相、台缘斜坡相、台地边缘礁滩相及泻湖相，其中台地边缘礁滩相带为有利的储层发育区，礁滩储层呈北东－南西向成排成带展布，地震剖面上以低频强振幅为响应特征，波阻抗反演剖面上低阻抗异常明显，储层极为发育。在东部的泻湖相部分区域断层发育，波阻抗反演剖面上断层发育区低阻抗异常明显，可能发育裂缝性储层，该区具有明显的构造背景，是油气运移的指向区，勘探的潜力较大。

图5 碳酸盐岩均方根振幅平面图

图6 碳酸盐岩储层综合预测图

4 结 语

研究区珠江组碳酸盐岩处于浅埋藏阶段，成岩作用较弱，笔者较全面地总结出其储层发育特征；在对研究区碳酸盐岩储层及岩石地球物理特征分析的基础上，提出了基于波形分类的地震相分析，裂缝检测，叠前、叠后联合反演及地震属性技术的综合储层预测方法，提高储层预测精度，取得了较好的应用效果。

碳酸盐岩基质孔隙型储层的预测和评价还存在较大困难，特别是较薄储层以及无井、少井约束区储层难度更大，误差也更大，当然随着认识及研究工作的深入、随着更高品质地震资料的采集与使用、随着更多新的地球物理储层预测方法的综合应用，储层预测的精度会得到进一步提高。

［1］李宗杰，王勤聪.塔北超深层碳酸盐岩储层预测方法和技术 ［J］.石油与天然气地质，2002，23（1）：35～40.

［2］代双河，田兵，韩宇春，等.基质孔隙型碳酸盐岩储层预测技术及应用 ［J］.石油地球物理勘探，2006，41（6）：681～686.

［3］陈长民，施和生，许仕策，等.珠江口盆地 （东部）第三系油气藏形成条件 ［M］.北京：科学出版社，2003.

［4］黄诚，傅恒，汪瑞良，等.珠江口盆地东沙隆起珠江组层序界面的识别及划分 ［J］.海相油气地质，2010，15（3）：32～39.

［5］陈骥，傅恒，刘雁婷，等.珠江口盆地东沙隆起珠江组沉积环境及演化 ［J］.石油天然气学报，2011，33（2）：21～26.

［6］曾驿，汪瑞良，刘军，等.珠江口盆地碳酸盐岩石物性参数测试与分析 ［J］.石油天然气学报，2010，32（5）：258～262.

Carbonate Reservoir Characteristics and Its Prediction of Dongsha Massif

ZENG Yi，WANG Rui－liang，LIU Jun，YUAN Li－zhong，ZHOU Xiao－kan，LIU Zheng（Author's Address：Shenzhen Branch，CNOOC，Guangzhou510240，Guangdong，China）

In allusion to the characteristics of shallow burial，weak diagenesis，matrix pores of Zhujiang Formation carbonate reservoir in Dongsha Massif，mature geophysical reservoir prediction technologies were used and repeated tests were used to establish integral prediction methods of carbonate matrix pores reservoirs.The result indicates that the method could be used to improve the accuracy of reservoir prediction and better effect is obtained.

Dongsha Massif；carbonate rock；reservoir characteristics；reservoir prediction；seismic attribute；comprehensive evaluation

P631.44

A

1000－9752（2011）06－0069－05

2010－12－20

国家科技重大专项 （2008ZX05025－003）。

曾驿 （1975－），男，1998年大学毕业，硕士，工程师，现主要从事油气勘探方面的研究工作。

［编辑］ 龙 舟