辽河盆地东部凸起区二叠系层速度－砂地比定量解释

严 恒，代宗仰，王丽君

(1．西南石油大学，四川 成都 610500;2．中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江524000)

辽河盆地东部凸起区二叠系层速度－砂地比定量解释

严 恒1，代宗仰1，王丽君2

(1．西南石油大学，四川 成都 610500;2．中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江524000)

辽河盆地东部凸起勘探程度较低，钻井资料较缺乏，但地震资料相对较丰富。为了能在有限的资料中发掘更多能反映二叠系砂岩分布情况的信息，借助于地震处理中的速度分析资料，利用层速度－砂地比定量解释模型得到二叠系砂地比分布图，并在此基础上对二叠系的有利勘探区带进行了预测。

二叠系;层速度;压实曲线;砂地比;辽河盆地东部凸起区

1 勘探概况

辽河凹陷东部凸起区勘探程度很低，目前已钻井10余口，二维地震测线几十条，在钻探过程中，wc 1井与tong 13井在二叠系地层中已见到油气显示，显示了辽河凹陷东部凸起区二叠系很好的勘探潜力(魏红红等，1999;陈昭年，1997;刘长江等，2007)。通过分析，二叠系地层中具有储集性能的地层为山西组与上下石盒子组砂岩，由于东部凸起区缺乏钻井资料，因而对于砂岩在平面上的分布特征无法通过井上统计的方法来准确描述，但是东部凸起区的二维地震资料比钻井资料丰富，而且地震资料中含有很多与岩性有关的属性。因此，可以借助于地震资料，提取这些与岩性有关的属性来定量描述二叠系砂岩在平面上的展布情况，从而预测出有利的勘探区带。

在众多的地震属性中，层速度是非常重要的一个属性，影响层速度的因素很多，如岩性、地层时代、构造发展史等，但在同时代的地层中，层速度可以看成只具有随岩性的变化而变化的属性，因而在地层时代确定的情况下，通过求取层速度可以确定岩性的变化情况(查明等，1995;李正文等，1996;周长祥，1983)。本次研究就是利用东部凸起的地震资料，求取二叠系地层的层速度，通过速度－岩性解释模型，将二叠系的层速度转换成砂地比，从而预测二叠系砂岩在平面的展布情况。

2 层速度－砂地比定量解释模型

为了推导速度与岩性的关系，必须建立砂泥岩体积物理模型(祝伟业等，2001;陈继松等，1982;曾洪流等，1988)(图1)，表示沿地震波传播方向截取一段长为Z的立方体砂泥岩块。其中，图1-a为岩块中砂泥岩层的分布形式。若将岩块中的砂岩与泥岩分别集中到一起，则其体积关系可用图1-b表示，其中砂岩厚度ZS，泥岩厚度ZM。显然Z=ZS+ZM。两者在体积上是等效的。因此，若地震波以速度V通过岩块，则可认为地震波传播Z段的时间T等于经等效砂岩段ZS的时间TS加上经过等效泥岩段ZM的时间TM，即T=TS+TM，若纯砂岩的速度VS与纯泥岩的速度VM已知，则此式等价于：

图1 砂泥岩体积物理模型

令 ZS/Z=PS，则有：

式(2)中，PS就是砂地比。

3 层速度－砂地比定量解释步骤

3．1 砂泥岩压实曲线的制作

应用以上的砂泥岩体积物理模型来推测砂岩百分比，首先需要知道在任意深度处的纯砂岩层速度VS与纯泥岩层速度VM，即必须求出VM、VS随深度的变化关系。在本次研究中，主要使用井上的声波曲线数据来求得纯砂岩与纯泥岩的压实曲线。首先在单井上求得二叠系的砂泥岩压实曲线，最后当研究区所有井资料都使用后，再求得研究区综合后的砂泥岩压实曲线(图2)。为了让压实曲线更准确，在拟合时选用多项式作为拟合的方程，多项式的次数根据实际情况选取，一般2次～3次就可以了。

图2 二叠系砂泥岩压实曲线

3．2 二叠系层速度的求取

将地震叠加速度通过一个倾角校正转换成均方根速度，利用Dix公式求取层速度，然后利用层速度求取平均速度，再利用平均速度建立平均速度场，结合地震解释的时间层位资料，将时间层位转换成深度层位，并求出二叠系的地层厚度，利用地层厚度除以时间厚度得出二叠系的层速度值，将数据进行网格化，最后得到二叠系的层速度平面图(图3)。

图3 东部凸起二叠系层速度平面图

3．3 层速度－砂地比的转换

利用研究区综合的纯砂岩与纯泥岩的压实曲线，求得二叠系的纯砂岩与纯泥岩的层速度值，结合二叠系的层速度平面图，利用砂泥岩体积物理模型转换出砂岩百分比，最后利用井上统计的砂地比，对结果进行校正，校正的方法如下：例如井上的砂地比为P井，利用层速度计算的砂地比为Ps，则校正量为P校=P井/Ps，根据研究区各井的校正量，使用反距离加权网格化算法进行网格化，将每一网格节点的校正量与该节点计算的Ps相乘即得校正后的砂地比图(图4)。

4 成果分析

4．1 层速度分析

二叠系的层速度平面分布呈现出北西大、南东小的特征，主要高值区位于tong 3—wc 1—tong 13—lc 1井一线，速度值大都大于4 200m/s，研究区的东南部几乎都是低值。总的来说，研究区的西部速度值都大于东部，从西到东，层速度值由大到小(图3)。

4．2 砂泥岩分布情况分析

从二叠系的砂地比图(图4)中可以看出，在l 1—tong 13—wc 1—tong 3井一线附近地区，砂岩的含量都比较大，值都大于0．6，在j 3井以东有两个相对低值区，砂地比值都小于0．2，对比二叠系的层速度平面图，二叠系的砂岩分布情况与层速度中高速层的分布情况相对应。因此，可以从二叠系的层速度平面分布图中了解到研究区砂泥岩的分布情况，即砂岩含量是北西高，东南低，总的来说是西高东低。

图4 东部凸起二叠系砂地比平面图

5 勘探有利区带预测

综合储层分析的结果，认为影响有利储层分布的主要因素为沉积相，然而砂地比是进行沉积相判别的一个主要因素。因此，在二叠系层速度与砂地比平面分布情况已知的情况下，能对二叠系储层的分布情况进行预测，根据本次研究的成果，认为最有利的勘探区域为l 2—tong 13—tong 2—tong 3井一线附近地区，砂地比的值都大于0．6的区域，层速度也较高，普遍都大于4 200m/s，这个区域砂地比值非常高，而且地层厚度也是整个研究区中最厚的，又邻近位于西部的生油洼陷，一旦保存条件达到要求，最容易形成油气藏。

陈继松，马秀萍．1982．应用地震层速度确定砂泥岩含量［J］．石油地球物理勘探，(3)：43－47．

查明，雷安贵．1995．内蒙陆西凹陷层速度分析及岩性预测［J］．石油实验地质，17(1)：81 －88．

陈世悦，刘焕杰．1997．华北地台东部石炭二叠纪岩相古地理特征［J］．中国区域地质，16(4)：379 －386．

陈昭年．1997．辽河盆地东部凸起古生界埋藏类型与油气［J］．石油与天然气地质，18(2)：140 －144．

李正文，杨谦．1996．地震岩性预测方法及应用［J］．矿物岩石，16(1)：81 －85．

刘长江，蒋维平，桑树勋．2007．渤海湾盆地石炭二叠系烃源岩的沉积控制［J］．中国煤田地质，19(1)：4 －8．

陆基孟．2005．地震勘探原理［M］．北京：石油工业出版社．

王钟堂．1994．华北石炭二叠纪含煤地层研究的新进展［J］．煤田地质与勘探，22(5)：7 －10．

魏红红，彭惠群，李静群，等．1999．鄂尔多斯盆地中部石炭－二叠系沉积相带与砂体展布［J］．沉积学报，17(3)：403－408．

曾洪流，张万选，张厚福．1988．实现速度—岩性定量解释的几个步骤［J］．石油地球物理勘探，23(1)：403－410．

周长祥．1983．岩性指数量板的研究现状和应用［J］．石油地球物理勘探，(5)：423 －434．

祝伟业，侯建国，高永富．2001．速度量化在岩性预测中的应用［J］．新疆石油地质，22(2)：122 －124．

On quantitative interpretation of Permian layer velocity-sandy ratio in east salient of Liaohe Basin

YAN Heng1，DAI Zong-yang1，WANG Li-jun2

(1．Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China;2．Zhanjiang Branch，CNOOC(China)Co．，Ltd．，Zhanjiang 524000，Guangdong)

The degree of exploration was low in the east salient of Liaohe Basin，short of drilling data but rich with seismic data in order to explore more data to reflect the distribution of the Permian sandstone，the authors obtained the distribution of Permian sandy ratio with the help of the speed analysis in seismic data processing，the use of quantitative interpretation model of layer velocity-sandy ratio，and based on the above effort，the authors predicted the favorable exploration area in Permian system．

Permian system;Layer velocity;Compaction curve;Sandy ratio;East salient of Liaohe Basin

TE121．3

A

1674－3636(2011)04－0366－03

10．3969/j．issn．1674-3636．2011．04．366

2011－08－15;编辑：陆李萍

严恒(1983—)，男，硕士研究生，主要从事油气藏描述与储层预测等方面的研究，E-mail：403103546@qq．com