准噶尔盆地南缘复杂构造变速成图方法及效果分析

许海涛，景海璐，阿依努尔，常庆龙

(中油东方地球物理公司，新疆 乌鲁木齐 830016)

准噶尔盆地南缘复杂构造变速成图方法及效果分析

许海涛，景海璐，阿依努尔，常庆龙

(中油东方地球物理公司，新疆 乌鲁木齐 830016)

准噶尔盆地南缘冲断带西段浅层发育有巨厚砾岩段，由于砾岩段在地震速度上没有能量团聚焦，不能反映砾岩段的真实地层速度，造成未准确落实砾岩影响的情况下速度成图精度较低;准南缘中东段有利目标多为高陡构造，地层逆掩严重，地层速度纵横向变化大，由于前期速度成图中无法实现考虑浅层逆掩地层的速度建模，造成深层目的层的变速成图精度较低。针对准南缘速度成图特点，应用标准层校正速度异常方法，消除了地震异常谱点影响，提升了地震速度品质;应用速度异常分析方法，基本搞清了深层速度异常的分布和影响;应用钻井地层速度变速充填方法，在考虑地层逆掩的情况下建立速度模型，形成较为合理的速度场。通过以上技术措施的应用，为准南缘冲断带的油气勘探提供了比较可靠的构造图，在该区的油气勘探中发挥了重要作用。

准噶尔盆地南缘;浅层砾岩;速度异常;变速成图

引 言

准噶尔盆地南缘冲断带西起四棵树凹陷，东至阜康断裂带，南起依林黑比尔根山前，北至莫南凸起，勘探面积约为24 000 km2。准南缘钻及古近系紫泥泉子组有46口井，已发现的中上组合的圈闭都已进行了钻探，先后发现了卡因迪克油气田、安集海油田、玛河气田、呼图壁气田等众多油气田，针对以侏罗系为主要目地层的下组合只钻探了西湖1井，获得低产油气流，充分说明准南缘冲断带油气勘探潜力巨大。

准南缘冲断带是新疆油田勘探的重点区域，中组合的主要目的层是古近系紫泥泉子组，地层埋深在3 000 m以下;下组合的主要目的层是侏罗系齐古组，地层埋深在6 000 m以下。准南缘已钻的46口较深的钻井中，有34口井失利，分析认为，圈闭的构造形态不落实是造成钻井失利的主要原因。

分析认为，冲断带西段山前沉积的巨厚砾岩是影响构造落实的主要因素，西湖1井正是受砾岩影响而未能钻探到构造高点。前期成图虽然对浅层砾岩的分布进行了追踪解释，但在没有搞清砾岩地层速度的平面变化规律的情况下，地震速度建场成图无法准确落实砾岩下伏构造形态［1］。中东段有利勘探目标多为高陡构造，浅层地层逆掩严重，地层速度纵横向变化大，个别构造深层还存在着低速异常现象，在未考虑逆掩地层和地震速度异常影响情况下速度建场，变速成图精度较低。

1 技术方法原理

1.1 地震速度校正方法

地震速度场的精度主要取决于速度场基准面的选取、速度模型的精度、地震叠加速度的品质、速度建场方法等，其中地震叠加速度是认识速度平面变化的基础，能否准确消除速度异常谱点和异常值的影响是落实速度变化趋势的关键［2］。针对如何准确识别速度异常谱点和异常值的问题，提出了标准层校正速度异常方法，消除速度异常，提升地震速度的平面变化规律［3］。标准层校正速度异常方法的主要流程为：①对研究区内的地震时间剖面的品质进行分析，制作地震资料品质评价图，形成参与速度平面变化分析的初选测线清单;②对初选测线清单内测线的地震速度品质进行分析，剔除地震速度异常较多的测线，形成开展速度平面变化分析的最终测线清单;③选择地震反射连续、振幅强的反射界面为标准层，以清单内的地震速度建立速度场，提取该层的平均速度，剔出个别异常值后，初步明确速度平面变化规律;④应用研究区内的全部地震速度谱点建场，提取标准层的平均速度，以未平滑散点和等值线结合的方式，与优选测线清单内形成的平均速度对比，准确识别速度异常谱点;⑤对识别出的速度异常谱点，在原始速度数据中进行删除、编辑、调整，消除速度异常;⑥应用经过校正后地震速度建场，提取标准层平均速度，进一步细化速度平面变化认识。

1.2 浅层砾岩影响分析方法

中国西部山前地区浅层普遍沉积有多期冲积扇体叠置的较厚的砾岩地层，砾岩厚度和速度平面变化大，对下伏构造形态影响较大。由于砾岩地层在地震剖面上为杂乱反射，速度能量团上没有能量聚焦，处理中拾取的叠加速度不能反映砾岩地层速度的真实变化，造成直接利用地震速度建场成图精度较低，不能准确反映圈闭的构造形态变化［4］。如何利用其他资料，准确落实砾岩地层的影响，是山前砾岩沉积区提升速度场精度的关键。

研究中应用了浅层砾岩影响分析方法来解决砾岩地层对下伏构造影响的问题。该方法的主要流程为：①对钻遇浅层砾岩钻井的声波时差资料和VSP资料进行分析，明确砾岩地层速度纵向变化特征;②应用钻井岩性录井资料和测井速度资料，划分浅层砾岩为低速地表砾岩段、高速砾岩段和泥岩地层中砾岩夹层段;③应用VSP资料和合成记录标定资料，确定砾岩地层各段的地震反射特征并平面追踪成图;④应用小折射资料、微测井资料和VSP资料确定地表砾岩段速度平面变化规律，应用多钻井速度拟合深度－速度曲线，确定高速砾岩段速度变化规律，应用地震速度建场、钻井速度约束的方法确定泥岩地层中砾岩夹层段速度变化规律;⑤砾岩下伏地层地震速度建场，变速成图，准确落实浅层砾岩速度和厚度对下伏构造形态的影响。

1.3 地震速度异常分析方法

地震资料处理中，速度分析得到的叠加速度是为了得到最佳成像效果而采用的速度参数，该速度并不能完全反映地下介质的真实速度情况［5－6］地震速度异常较为可能出现2种情况：①高陡构造的浅层地层倾角大，由于远近炮检距资料成像速度差异，在高倾角地层下方可能会出现低速异常;②地下地层岩性变化或蕴含流体后，特别是含气地层段及下方会出现低速异常显示。

在构造较为简单区，如何准确落实深层速度异常的分布情况，判断引起低速异常的可能原因，进而落实低速异常对构造形态的影响是速度研究的关键。此次研究提出了叠加速度分析和地层速度分析2种方法来分析速度异常的分布情况。

叠加速度分析法是建立速度体后，与地震解释层位结合分析速度异常的分布情况;地层速度法是应用解释层位和叠加速度建立速度场［7］，反演反射层间的地层速度，应用线面体不同分析手段落实速度异常分布规律(图1)。

图1 时间剖面－速度剖面叠合显示

1.4 钻井地层速度充填建场方法

针对如何准确落实高陡构造地层速度变化对构造形态影响的问题，提出了钻井地层速度充填建场方法，建立与地质认识和钻井吻合的速度场，较为准确地落实目的层构造［8］。

该方法的主要流程为：①应用钻井声波时差资料和VSP资料，明确各地层速度纵向变化规律;②确定速度场的时间控制层位，解释追踪构建速度控制模型;③应用多钻井速度进行交汇分析，形成各地层的深度－速度充填量板;④在速度控制模型内逐层变速充填钻井速度，建立较为符合地质特点的速度场;⑤变速成图，运用钻井分层约束，形成主要目的层构造图。

2 应用效果分析

2.1 落实砾岩下伏的西湖背斜构造

西湖背斜侏罗系顶界等T0图上表现为东西2个局部构造，东构造高点反射时间较西湖1井处浅40 ms，应用浅层砾岩影响分析方法后侏罗系顶界构造图上东构造变为斜坡，西构造高点向西偏移，西湖1井处侏罗系海拔深度较时间上的东高点浅了150 m。

通过浅层砾岩划分的3套层段的厚度和速度变化，发现地表砾岩段厚度和速度变化均较小，泥岩地层中砾岩夹层段速度变化较小，构造形态变化主要受高速砾岩厚度和速度影响。由于高速砾岩速度随埋深增大而快速变大，速度变化范围为3 000～4 500 m/s，东高点高速砾岩厚度为750 m，造成构造深度下拉180 m，西湖1井处高速砾岩厚度为250 m，影响构造深度下拉30 m。受高速影响，侏罗系顶界海拔深度处的比时间东高点浅150 m，充分验证了浅层砾岩是速度变化的主要影响因素(表1)。

表1 构造受高速砾岩影响分析

2.2 呼图壁背斜深层低速异常分析

呼图壁背斜二、三维地震速度在深层都有低速异常反映，应用地震速度异常分析方法基本落实了低速异常的分布规律。通过叠加速度建立速度场发现低速异常主要存在于白垩系地层和侏罗系地层，浅层未见低速异常显示。应用地层速度与地震时间剖面叠置、地层速度切片、地层速度体显示等手段，发现低速异常与呼图壁构造形态具有较强的吻合度，低速异常沿构造轴向分布，低速区中心位于呼001井和呼003井之间。通过综合分析，呼图壁背斜构造简单，地表较为平缓，低速异常可能是白垩系和侏罗系地层存在多套含气地层引起，低速异常是地层含气后速度降低的真实表现。

应用二、三维地震速度分别建立速度场，古近系紫泥泉子组以上地层采用呼图壁背斜已钻井进行约束，白垩系和侏罗系在考虑低速异常分布的情况下引入邻区钻井的地层速度约束，较为准确地落实了呼图壁深层构造。根据该方法应用后得到的构造图部署了呼克1井，即将开钻(图2)。

图2 准南缘呼图壁地区侏罗系顶界构造

2.3 落实独山子背斜深层构造

独山子背斜地表为工业区，无法进行三维地震勘探，2007年部署采集了18条二维地震测线，其中11条测线穿过构造主体部位。由于独山子背斜浅层地层高角度逆掩推覆，侧翼发育有巨厚砾岩地层，造成地震速度不能反映地下速度的真实变化，在该区应用钻井地层速度充填建场方法建立速度场，进行变速成图。

通过对研究区内钻井及邻区钻井各地层的速度进行分析，发现该区的地层速度主要受压实作用影响，随埋深增大而增大，制作各套地层的深度—地层速度变化量板，逐层换算成时间—地层速度变化量板，在速度控制模型内逐层变速充填钻井速度，建立速度场，变速成图后较为准确地落实了主要目的层侏罗系顶界的构造形态。根据该方法应用后得到的构造图部署了独山1井，即将开钻(图3)。

图3 准南缘独山子背斜侏罗系齐古组顶界构造

3 结论与建议

(1)准南缘复杂构造的落实仍是制约油气勘探的主要问题，其中速度成图的问题尤为凸显，重要性也日益显现。

(2)准南缘目前初步形成了浅层砾岩影响分析方法、地震速度异常分析方法、钻井地层速度充填建场方法等实用技术措施，在实际生产中取得了较好的效果。

(3)结合高精度非地震信息划分浅层砾岩结构，落实砾岩对构造形态的影响，是下一步山前砾岩沉积区速度研究的重要攻关目标。

(4)山前高陡构造速度纵横向变化剧烈，建立较为准确的速度模型提升叠前深度偏移处理成像精度，是处理解释一体化攻关的重点之一。

［1］许海涛，等.山前砾岩区下伏构造速度建场及成图技术［J］.特种油气藏，2010，17(1)：29－32.

［2］冯许魁，等.复杂高陡构造区变速成图技术［J］.石油地球物理勘探，2002，37(专刊)：172 －175.

［3］杨长春，冷传波，李幼铭.适用于复杂地质模型的三维射线追踪方法［J］.地球物理学报，1997，40(3)：414－420.

［4］刘爱群，童传新，李林.莺东斜坡带速度分析方法研究及速度影响因素分析［J］.地球物理学进展，2008，2(6)：1909－1917.

［5］罗涛，刘传川.构造复杂区变速成图方法探讨［J］.江汉石油学院学报，2004，26(4)：80－81.

［6］王西文，等.多井约束下的速度建模方法和应用［J］石油地球物理勘探，2003，38(3)：263－267.

［7］邵雨，李学义，孔志勇，等.模型速度建场方法的研究［J］.石油地球物理勘探，2003，38(6)：675 －679.

［8］蔡刚，屈志毅.构造复杂地区地震资料速度和成图方法研究与应用［J］.天然气地球科学，2005，16(2)：24－249.

Variable velocity mapping method and effect analysis for the complex structure on the south margin of Junggar Basin

XU Hai－tao，JING Hai－lu，Aynur，CHANG Qing－long
(BGP INC．，China National Petroleum Corporation，Urumqi，Xinjiang 830016，China)

Thick conglomerate had developed in the shallow formation in the west part of the thrust belt on the south margin of Junggar Basin．The conglomerate segment shows no energy group on seismic velocity spectrum，the true formation velocity of the conglomerate segment can not be reflected，thereby resulted in low accuracy in velocity mapping．In the middle and east part of the south margin，favorable targets are mostly steep structures，overthrust structures are common，both lateral and vertical formation velocities change drastically，the previous velocity modeling did not represent the shallow overthrust structures，thus resulted in low accuracy in variable velocity mapping for deep target formations．Based on the characteristics of variable velocity mapping for the south margin of Junggar Basin，marker bed has been used to correct velocity anomaly，eliminate the effect of abnormal seismic spectral points，and improve the quality of seismic velocity．The distribution and impact of velocity anomaly in deep formations are basically understood by using velocity anomaly analysis method．A velocity model has been set up to establish a reasonable velocity field by using variable velocity filling with drilling formation velocity and considering overthrust structures．The application of the above technical measures has provided reliable structure maps for oil and gas exploration in the thrust belt of the south margin of Junggar Basin，and has played an important role in the exploration in this area．

south margin of Junggar Basin;shallow conglomerate;velocity anomaly;variable velocity mapping

TE132;P631

A

1006－6535(2012)02－0050－04

20110907;改回日期：20111028

中油新疆油田公司“准南前陆盆地油气富集规律与勘探目标评价”(y2011－090);中油东方公司“准南前陆盆地油气富集规律与勘探目标评价”(BGP201102745)

许海涛(1975－)，男，工程师，2004年毕业于中国石油大学(华东)计算机科学与技术专业，现从事地震资料解释方法研究工作。

编辑林树龙