地震资料低程度区构造圈闭的识别方法及应用——以锦州20－A构造为例

张中巧，王 军，吴俊刚，柴永波，王 伟

(中海石油(中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

地震资料低程度区构造圈闭的识别方法及应用
——以锦州20－A构造为例

张中巧，王 军，吴俊刚，柴永波，王 伟

(中海石油(中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

高精度三维地震勘探技术的应用提高了构造圈闭的落实程度，降低了油气的钻探风险。但在三维地震资料未完全覆盖且地震资料品质较差的区域，如何利用现有技术手段准确落实构造圈闭，给实际工作带来了困难。针对这些难点，综合应用时间切片技术、二维、三维地震资料联合解释技术、地质模式指导下的构造解释技术、精细构造成图技术，在锦州20－A构造的识别中取得了良好的应用效果，经钻探也获得了很好的油气发现。该套技术组合在类似地区的构造圈闭识别中具有一定的借鉴意义。

地震资料低程度区;二维三维联合解释;地质模式指导;变速成图

近十年来，渤海海域辽东湾探区的油气勘探获得了突破，先后发现了锦州25－1S、锦州25－1、金县1－1等多个大中型油气田，特别是锦州25－1亿吨级轻质油气田的发现，证实了辽西凹陷是辽东湾的又一富烃凹陷。因此，构造成为辽西北洼油气成藏的主控因素之一。锦州20－A区地震资料情况较为复杂，属于三维地震资料的低覆盖区，利用常规地震解释技术落实构造存在一定难点和风险。针对该区域存在的问题，综合运用现有地震技术手段总结三维地震资料低覆盖区域构造识别的基本方法，实际应用效果良好，且具有一定的推广价值。

1 工作概况

锦州20－A构造位于辽东湾辽西低凸起北倾没端的锦州20－2气田东北侧，距锦州20－2气田北高点约4 km。其西北为辽西凹陷北洼，东南以缓坡自然过渡到辽中凹陷北洼，处于有利的油气运移带上(图1）。

然而，该区的三维地震资料采集时间较早，且是不同年代、不同批次、不同观测系统、不同施工仪器、采用不同的采集方式完成的，资料品质差异较大，且在大断层下降盘三维地震资料覆盖不全(图1），右上角红色区域为仅有二维地震资料的覆盖区，整体属于地震资料的低程度区，给精细落实构造及断裂带来困难。锦州20－A构造共进行两轮地震解释，在2001年，利用三维地震资料落实圈闭，对构造西侧大断层无法落实，导致T4层(沙二段顶面）圈闭面积较小，仅15 km2，认为该构造规模小，未做进一步评价工作。在新一轮研究的基础上，应用二维、三维地震资料联合解释，利用地质模式指导构造解释，最终落实了35 km2大圈闭，经钻探获得成功。

图1 锦州20－A构造区域位置图Fig.1 Sketch map of JZ20－ A structure

2 地震资料低程度区构造圈闭的识别方法

随着地震解释软件功能的逐渐强大，给三维地震解释提供了很多便利，特别是切片技术、相干体技术、全三维地震解释技术及可视化立体显示技术等都大大提高了地震解释的精度，然而先进地震技术的应用需要较好的三维地震资料作为基础，针对本区这种三维、二维地震资料并存且地震资料品质较差的情况，需要多种方法联合解释，才能达到准确识别圈闭的目的。

2.1 切片方法

在三维地震资料品质较好的地区，断裂系统的解释主要依靠三维地震数据体，一般是采取点—线—面—体的解释流程。具体方法是先应用切片技术从平面上抓住大的断裂系统，再从剖面解释中分别从主测线、联络测线和任意线多个角度来落实断点。在地震资料信噪比较低的情况下，振幅切片比相干切片效果更好(图2），特别是对边界断层和大断层的刻画，同时瞬时相位、瞬时频率等数据体对小断层的解释也有一定的辅助作用。

图2 锦州20－A构造振幅切片(沿沙二段顶面）Fig.2 JZ20－ A structure amplitude slice(along the top of Es2 formation）

2.2 二维、三维联合解释方法

二维资料与三维资料的拼接解释一直是地震资料解释的难题，因为二维地震资料与三维地震资料在数据采集及处理方面都存在一定的差距，特别是二维地震资料进行的是二维偏移处理，其结果反射波的波动学特点和动力学特点都会有畸变，也就是说二维资料即使做偏移处理，成像效果也不好［1］。因此，在二维资料和三维资料的拼接解释中不能将两块资料看成同一资料简单对待。该区二维地震资料在重处理过程中已经与三维资料进行了闭合差的校正，因此相位对应关系较好，可以直接进行层位及断层的解释(图3）。该区三维地震资料范围覆盖不全，地震资料品质差，分辨率较低，致使锦州20－A构造西侧边界断层F4一直无法通过三维地震资料落实。考虑到锦州20－A构造主体覆盖3条二维地震测线，创新采用二维、三维地震资料联合解释，重新落实该构造。通过分析过同一构造位置的三维、二维剖面，并由于二维剖面偏移归位的局限性，使得同一断层解释的断点位置有一定偏差(图4），又通过三维解释成果的闭合点投影到二维剖面的方法来对二维解释结果进行标定，判断二维剖面偏移归位的偏移量。特别是对断点位置进行校正，在断层平面组合的过程中，更要考虑这一因素，恢复断层的最准确归位，从而保证断层位置的合理性，使解释工作更加深入细致、准确。

2.3 地质模式指导断裂解释方法

地质模式与构造解释的关系体现在物探资料与地质资料的充分结合，一方面，要求利用地质模式对地震资料进行合理的解释，即包括平面和剖面上断层组合关系的合理性和构造圈闭的规律性，以及对临近无地震资料区的预见性的推测。另一方面，地震解释也为已有的地质模式提供依据，特别是针对在二维地震资料解释基础上确定的地质模式，有很多在新三维资料基础上都会有一定程度的修正，甚至对一些断裂模式的认识有很大的改变。因此，地质认识是随着研究的不断深入而加深的。地震解释结果必须符合地震资料的实际，又遵循从区域到局部的地质规律［2］。

图3 三维剖面与二维剖面拼接图Fig.3 Joining section of 3D and 2D profile

图4 同一构造位置三维、二维剖面对比图Fig.4 Collation profile of 3D and 2D section in the same structural position

地质模式对构造解释的指导是非常关键的，特别是对于地震资料较差和复杂构造区的解释［3，4］。受本区资料的限制，应用二维、三维地震资料联合解释的方法落实了F4断层，但由于二维剖面密度较大，为1 km×1 km，而且对于二维地震资料是不能利用水平切片及任意线等技术来了解整个断层的平面变化规律，通过两条相邻二维地震测线可以看出，F4断层向北东方向延伸1 km，断距突然变大(图5）。从一般的地质规律讲，相邻测线断距突然变化很有可能不是同一条断层，但从断层位置看又存在同一断层的可能性，存在一定多解性。因此，通过断层性质分析辅助断层解释是地质模式指导地震解释的一种强有力的手段。

考虑到F4断层对整个圈闭的重要性，在地震资料不足的情况下，从地质资料入手寻求证据。因此从区域构造研究的角度对整个辽西北洼进行解剖，早期二维资料研究认为辽西北洼发育多条SW—NE向的走滑断层，如辽西1号、2号、3号和4号断层(图6）。这些走滑断层长期活动，断至烃源岩，发育规模大，延伸距离较远，控制了辽西北洼构造演化。此外，这些走滑断层形成于右旋走滑应力场下，具有扭动性质。通过右旋扭动椭球体的分析认为，锦州20－A构造西侧的F4断层与区域主走滑断层走向一致，应同样具有扭动性质，此类断层一般都具有延伸距离长、断距变化大的特点，从而判断F4断层为同一断层。F4断层的落实，对整个锦州20－A构造意义重大，四号块圈闭面积近10 km2，整个圈闭面积共35 km2，基本改变了构造格局(图7b）。

图5 过F4断层的三条二维地震剖面(右下图红线位置从左到右依次为LZ273、LZ274、LZ275）Fig.5 Three 2D seismic profiles cross F4(from left to right:LZ273，LZ274，LZ275）

图6 辽西北洼T4地震反射层等t0图Fig.6 Seismic reflection iso-time map of T4 in the north of Liaoxi depression

2.4 精细构造成图方法

图7 新老沙二段顶面等t0图对比Fig.7 Collation map of new and old iso-time of the top of Es2 formation

深度域成图精度取决于剖面质量、t0图精度、速度精度及合理的成图方法［5］。三维剖面与二维剖面拼接解释的另外一个难点是构造成图，由于三维地震与二维地震覆盖范围的不同(其中F4断层西侧基本为二维地震资料覆盖区，见图8）以及解释密度的不同，单纯的统一成图存在一定的不合理性，时间图的效果与网格间距关系很大，工区内三维地震的解释精度为300 m×250 m，二维的解释精度为1 km×1 km。一般情况下网格的间距为解释密度的一半为佳，网格间距太大或太小会造成细节的丢失或者图的不美观。因此，为了做出符合实际的时间图，分别对二维解释与三维解释结果进行网格，然后对两个网格数据进行了合并，运算的结果是:第一网格有值的地方采用第一网格的值，第一网格覆盖不到的地方采用第二网格的值。由于三维地震解释成果比二维地震有更高的可信度，因此将三维地震网格选为第一网格，二维地震网格选为第二网格，最后应用合并的网格勾出等值线，从图8可以看出，B图对细节的刻画过于精细，超出了二维地震资料能反应的精度，因此选用B图进行钻井可能会产生一定的误导作用。后经A、C井钻井证实，A图更符合两井的高低关系，圈闭更加落实。

图8 不同方法做成的时间图Fig.8 Time maps using different methods

2.5 变速成图方法

在地球物理勘探中，地下介质速度是个非常关键的因素，准确的速度求取，一直是地震勘探的核心问题。变速成图的常规作法主要有量版法、叠偏剖面法、人工t0图空校法和分区空校法等［6］。鉴于VSP测井速度的高精度与可靠性，采用了以VSP测井速度结合地震速度和钻、测井数据建立三维空间速度场的方法。从速度场中提取的沿解释层位对应的平均速度场，做出平均速度平面图。然后将等t0图与平均速度网格相乘，就得到深度网格。最后将变速构造图与已钻井资料进行对比，如果有误差，可以对沿层平均速度场进行校正，再生成深度网格，直到满意。

3 勘探成效及结论

以上技术组合在锦州20－A区这种地震资料低程度区的构造圈闭的识别中得到了良好的应用效果，最终该区解释圈闭面积达到35 km2(沙二段顶面），较之前的单纯依靠三维地震解释的15 km2，效果改进明显，很好地解决了该区圈闭面积小的勘探瓶颈。随后共钻探5口井，均获得工业油气流，打开了该区的勘探局面。

地震资料低程度区目前在渤海湾盆地有很多，特别是在一些油气田的围区，由于三维地震资料采集时间较早且范围不大，对落实一些资料边部的圈闭有一定的局限性，合理应用二维、三维地震资料联合解释，综合应用地质模式指导构造解释能解决先天地震资料不足的问题，起到让人出乎意料的效果。该系列方法在类似地区具有普遍的适用性，针对勘探成熟区有重要的借鉴意义。

［1］张奋轩，曹新领.三维地震资料与二维地震资料的接边解释［J］.陕西煤炭，2008，27(2）:52－55.

［2］陆红梅.物探与地质资料在地震解释中的综合应用［J］.石油大学学报(自然科学版），2002，26(4）:24－28.

［3］邓丽娟，刘红正.JH凹陷SG复杂断裂带处理解释一体化综合研究［J］.复杂油气藏，2009，2(2）:27－29.

［4］Zhang Yanling，Yang Changchun，Jia Shuguang，etc.The application of seismic－geological integrated interpretation in the eastern depression of the Liaohe oil field［J］.Applied Geophysics，2006，3(1）:55－61.

［5］牟智全，周立宏，张彦湘，等.地震－地质综合储层预测技术在大庆油田G533区块的应用［J］.石油地球物理勘探，2006，44(3）:324－330.

［6］方光建，曾永军，孔令洪.南美前陆盆地斜坡带低幅度构造的识别方法［J］.石油地球物理勘探，2010，45(增刊1）:134－136.

Identification method of structure traps and its application in low seismic data degree areas:case studies on JZ20－A structure

ZHANG Zhongqiao，WANG Jun，WU Jungang，CHAI Yongbo，WANG Wei
(Institute of Petroleum Exploration and Development of CNOOC Bohai Oilfield Company，Tianjin 300452，China）

The application of high precision three-dimensional seismic exploration technologies have confirmed the existence of structure traps greatly，and also reduced the risk of drilling.While in those areas which has incomplete 3D coverage and low quality of seismic data，it is difficult to describe the structure traps accurately with current technical methods.According to these difficulties，in this paper，four geophysical techniques were synthetically applied such as time slice technology，2D/3D combined interpretation technology，structure interpretation under the guidance of geological mode and fine structure mapping technology and made good effects in the identification of structure trap in JZ20－A structure，and also obtained good petroleum discovery by drilling.It's proved this set of technologies has certain reference in structure identification for similar areas.

low level seismic data areas;2D/3D combined interpretation;geological mode guiding;variable-velocity mapping

TE121.2

A

10.3969/j.issn.1008－2336.2011.04.029

1008－2336(2011）04－0029－05

2011－05－19;改回日期:2011－09－05

张中巧，女，1980年生，工程师，2003年毕业于吉林大学，获学士学位，现主要从事地震解释和储层预测工作。E-mail:zhangzhq5@cnooc.com.cn。