弱地震反射层的断层定位方法

陈 军，李东亮，侯 斌

（中石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏 扬州 225009）

弱地震反射层的断层定位方法

陈 军，李东亮，侯 斌

（中石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏 扬州 225009）

断层的准确定位是圈闭精细描述的重点工作之一。在油气勘探开发实践中，弱地震反射目的层的断点位置往往难以确定，给钻探靶点的选择造成困难。本文针对断层定位问题，根据苏北盆地高邮凹陷阜三段沉积特征、地震反射特征和断层发育特点，结合生产实践，利用区域断裂体系的剖面、平面展布特征指导断层解释方案，总结了根据低级序断层解释的三个一致性法则进行断点间接定位的方法。通过该方法的应用，使阜三段构造方案得到进一步落实，提高了圈闭描述的精度。

弱地震反射；低级序断层；断点定位；圈闭描述

在苏北盆地高邮凹陷北斜坡的中、东部，阜三段是主要勘探目的层之一。这套地层属三角洲前缘水下分流河道砂泥薄互层沉积，与上覆阜四段深湖相泥岩构成良好储盖组合［1］。由于阜三段砂泥分布不稳定，横向变化快，非均质性强，造成其顶部地震反射（T13）波组能量弱，连续性差，无明显特征。并且目的层附近晚期还侵入了多套火成岩，对阜三段地层反射有较强的屏蔽和干扰作用［2］，给构造精细解释工作造成了很大的困难。

在实际生产中，由于断层定位不准确，造成设计井实钻过程中经常打在断块低部位或断缺阜三段上部储层，影响了勘探效益。因此，该地区阜三段断块圈闭描述的关键问题之一就是如何有效解决控圈断层的准确定位问题［3］。

本文通过对该地区低级序断层平面、剖面发育特点及地震解释经验的总结，进而归纳了利用三个一致性法则间接定位弱地震反射层断点的方法，通过该方法的应用，使阜三段构造方案得到进一步落实，提高了圈闭描述的精度。

1 断层断点定位方法

1.1 高邮凹陷北斜坡断层发育特点

高邮凹陷边界断裂活动性较强，对斜坡的断裂系统展布起到重要的控制作用。从高邮凹陷东部阜宁组断层的展布来看（图1），斜坡上三级及以下级别的断层基本上与真武、吴堡两条边界断层近于平行，形成近东西向和北东向两组以北掉为主的断裂体系，从而决定了该区构造圈闭类型以反向正断层控制的断鼻、断块圈闭为主。低级序（四、五级）反向正断层绝大部分是早期构造运动（吴堡运动）的产物，在地震剖面上往往表现为终止于区域不整合面（T03）之下，后期不活动（图2、图3）；平面上延伸较短，走向、产状较稳定。这就为利用其走向和产状的稳定性间接确定阜三段（T13）弱反射断点位置奠定了基础。

图1 高邮凹陷东部阜宁组构造纲要图

2.2 上下断点一致性法则定位断层

在吴堡运动区域构造应力场的作用下，高邮凹陷北斜坡阜宁组地层中形成一系列三、四级反向正断层。这类断层断穿整个阜宁组地层，在地震剖面上也反映出同一条断层在T13和T33两个反射波组中断具有继承性。在资料较好的区域，T13弱反射上下地震反射都有诸如同相轴中断、产状突变等断层迹象，这就为利用上下层断点连接来间接确定T13断点位置提供了依据。据此，先对该区T13弱反射下面反射层清楚、特征明显、断层容易识别定位的T33反射层及后期穿插侵入的辉绿岩进行解释，先确定这些反射层的断点位置、主要断层的产状、主要断层与次一级断层的切割关系；然后根据T13反射层与T33反射层断层具有继承性的特点，将断层按产状上延或连接，从而间接实现T13反射层断层的定位。在对花22块的解释过程中（图2），T13反射层断点不清楚，但T13反射层下面辉绿岩的反射扭动明显，根据辉绿岩断层地震相特征，该处应该是断层的反应，再结合T33反射层的断点，可以较准确地确定断层的产状和位置，然后将断层沿产状上延，进而确定 T13反射层的错断位置［4－6］。

图3所示沙36块T13反射层上下各发育一套辉绿岩，尤其是位于上方的辉绿岩，对T13反射层影响很大，T13波组特征和断点断面不清楚。T33由于自身反射能量相对较强，所以受辉绿岩影响较弱，解释中先解释T33反射层，发现了较清楚的断点，然后再根据辉绿岩地震相特征，结合对T33反射层的断层认识，确定上面一套辉绿岩的扭动和下面一套辉绿岩的错断都是断层的反映，综合利用这些断点或扭动点准确确定断层的位置和产状后，将断层上下连接，进而可以确定位于其间的T13反射层的断层位置。

图2 花22井地震时间解释剖面

图3 沙36井地震时间解释剖面

2.3 断层平面一致性法则定位断层

由于剖面解释为单线解释，不同剖面上可能存在人为的断层解释方案不同，多层断层一致性解释技术就是保证断层解释符合地质模式的必要性技术。其基本原理是剖面上解释的同一条断层在各层断层平面展布上应保持延伸方向的一致性，并且保持各层断层间近于平行而不会出现相交现象，否则可视为剖面解释不合理［3］。

高邮凹陷北斜坡在吴堡期主要发育的北倾反向正断层在T13和T33反射层上具有继承性，解释中首先卡准T33反射层和辉绿岩的断点位置，然后在平面上展布出它们的延伸长度和走向。根据同一条断层同时切割上、下构造层，上、下构造层的断点平面展布方向应当近于平行且延伸长度近似相同的原则，T13反射层断点应当始终位于T33反射层断点的地层下倾方向、且平面分布走向近于平行且延伸长度相当，解释中先选择断层相对落实的剖面进行解释定位，确定T13反射层断层与T33反射层断层的平面距离，然后根据上述原理，通过剖面精细解释进行控制，对T13反射层的断层进行平面定位（图4）。

图4 花26块T13与T33断层轨迹叠合图

2.4 断面产状一致性法则定位断层

低级序断层一般规模较小，断距不大，延伸较短，同一条断层沿延伸方向上在不同部位的断面产状也基本稳定［7－11］。根据这一特点，在T13反射层的断层定位中，先选择断层相对落实的剖面进行解释定位，这样关键点断层位置确定后，在断层延伸方向上，自关键点向外逐条剖面进行对比，依据剖面上T13弱反射可能的同相轴中断、反射波能量变化、反射层产状变化和断面波的出现等细微变化，再结合T33反射层和辉绿岩断层地震相特征定位断层。

断层在地震剖面上的解释定位完成后，可以应用断层趋势面法验证地震剖面上对断层断面的解释是否合理，并根据验证结果对剖面解释成果进行调整修正。断层趋势面法是将断层空间展布特征以平面的方式显示出来的分析方法，断层趋势面图深度值表示其在某个位置上纵向切入地层的深度，等值线的走向代表断层平面上伸展方向，等值线的疏密程度表示断层在剖面上的倾角陡缓。同一条低级序断层在其展布区域的不同位置上，断面产状基本一致，所以断层在局部范围内纵向切割地层和空间展布方向上不会发生突变，如果绘制的趋势面等值线发生跳跃性曲折，或等值线疏密程度突变，说明地震剖面上对断层断面解释不够合理。通过勾绘断层断面图，根据其在纵向上、平面上变化的规律性，对剖面上断面产状总体趋势进行修正，从而达到较为准确地定位断层位置的目的（图5）。

图5 瓦18断块构造、剖面、断面图

3 应用效果

通过利用三个一致性法则间接确定断层断点位置的研究，在高邮凹陷重新落实了一批断块圈闭，较为准确地定位了弱地震反射层控圈断层的位置，提高了阜三段储层钻遇率，解放了多个多年未动用的油藏，并且先后在高邮凹陷北斜坡的多个断块获得油气新发现，成为近年来储量增长的重要力量（图6）。

4 结论

1）长期活动断层和后期一次性断层上下断开层位较多，可以参考的标志层也较多，根据这些标志层的断点断面能够准确地确定剖面上断层的位置和产状，按照上下层断点一致性法则，可以较准确地定位弱反射层的断点位置。

2）对于低级序四、五级断层断点的定位，可利

图6 高邮凹陷北斜坡T13反射层2009年、2012年度构造图

用断面产状一致性和断层走向一致性法则间接确定。

3）针对弱地震反射层的断点定位要根据不同区带的地震地质条件，具体情况具体分析。在老油区，首先要通过对钻井揭示的断点与地震反射关系的统计分析得出经验模式，在新区块加以推广；而在新区带，则需要根据区带断裂发育特征，结合地震资料，探寻适合本区的断层解释方法。

［1］ 刘玉瑞.苏北盆地油藏类型与成因机制探讨［J］.油气地质与采收率，2011，18（4）：6-9.

［2］ 王军，刘小燕.高邮凹陷北斜坡辉绿岩区解释方法研究［J］.石油物探，2004，43（2）：163-166.

［3］ 刘宇，李娜，王涛，等.断层的准确定位方法［J］.断块油气田，2012，19（3）：294-296.

［4］ 陈军，周彬，陈剑铭，等.利用侵入岩地震相变化特征识别断层［J］.石油地球物理勘探，2011，46（5）：790-794.

［5］ 任红民，陈军，张春峰，等.精细地震解释技术在花庄北地区的应用［J］.石油地球物理勘探，2009，44（2）：179-184.

［6］ 闫爱英，杨艳.高邮凹陷沙埝地区复杂地震资料的构造解释［J］.石油物探，2006，45（1）：93-97.

［7］ 周路，左虎，张峰，等.蠡县斜坡沙河街组构造及其演化特征［J］.西南石油大学学报，2009，31（3）：8-12.

［8］ 张永华.三维地震资料综合解释方法探讨［J］.石油物探，2004，43（1）：49-53.

［9］ 卢刚臣，孔凡东，李建英，等.乌马营地区一种特殊的断裂组合形式［J］.石油地球物理勘探，2001，36（6）：716-722.

［10］ 周志才，周杰，李崇灿，等.叠偏剖面的断层解释方法［J］.石油物探，2002，41（2）：207-210.

［11］ 李东安.三维断层组合［J］.石油地球物理勘探，1992，27（4）：525-535.

The method of fault positioning of weak seismic reflection

CHEN Jun，LI Dong-liang，HOU Bin
（Geological Scientific Research Institute of Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou 225009，China）

The fault's accurate positioning is one of the key work to finely describe traps.In oil-gas exploration and development，weak seismic reflection target＇s breakpoint is often difficult to determine and lead difficulties to select drilling target.This paper focuses on the fault targeting issues，based on the deposition characteristics，seismic reflection and fault development characteristics of the 3rd Member of Funing Formation （E1f3）in Gaoyou Sag，combined with production practice，make use of researching regional fracture system section and plane distribution to guid faults＇interpretation.The breakpoint targeting indirect positioning methods based on the Three-coincidence Principle of low-grade faults interpretation are lastly summarized.It is performed to be further implemented the E1f3structure scheme and improved the trap description precision.

weak seismic reflection；low-grade fault；breakpoint positioning；trap description

P613.5

A

1004-4051（2013）04-0123-04

2012-12-17

陈军（1968－），高级工程师，1990年毕业于江汉石油学院物探系，现在江苏油田地质科学研究院从事地震资料解释工作。