基于地震属性的储层预测方法研究——以彰武断陷九佛堂组3＋4砂组为例

王建波，杨宏伟，王牧男 （中石化东北分公司勘探开发研究院，吉林 长春130062）

姜华 （中国石油勘探开发研究院石油地质研究所，北京100083）

应用地震属性特别是地震相分析技术预测储层已经成为钻井数较少的低勘探程度探区油气储层预测的最有效方法。随着沿层切片、波形分类、时频分析等地震属性在储层分析中的应用，对于隐蔽性储层砂体的预测更为准确可靠[1～6]。该次研究中，将钻井和地震属性综合分析，对彰武断陷九佛堂组（K1jf）3＋4砂组进行了储层预测，对于该盆地油气勘探进程具有重要的推进作用。

1 地质背景

彰武断陷位于松辽盆地南部，整体呈北北东向展布，是一个叠置于中朝地台内蒙地轴之上的早白垩纪断陷盆地，其特征为东断西超的单断式箕状断陷，位于大冷断陷以南，彰东断陷以西，姚堡断陷以北，属于典型的单断型凹陷[7，8]，目前三维地震工区覆盖面积159.2km2。该盆地整体地质认识程度较低，经过近几年的勘探开发，展示出较大的勘探开发潜力。彰武断陷地层以断陷期地层为主，拗陷期地层剥蚀殆尽。岩性组合主要为陆相碎屑沉积的砂泥岩互层。钻井揭示自上而下钻遇第四系 （Q）、下白垩统阜新组 （K1f）、沙海组 （K1sh）、九佛堂组 （K1jf）、义县组 （K1y）（见表1），以深湖－半深湖及扇三角洲相沉积为主，其中K1jf 3＋4砂组是最主力的储层。

表1 彰武断陷钻井揭示地层简表

2 地震属性储层预测方法

目前应用地震属性进行岩性预测和油气预测已经得到广泛应用，地震属性分析技术作为地震信息与地质分析的桥梁已经基本形成完整的方法和技术流程，并且在沉积相及储层预测研究中获得了良好的应用效果[9]。

根据彰武断陷K1jf 3＋4砂组沉积及储层特征，制定了相控储层预测的研究思路：首先分析彰武断陷的沉积背景，通过钻井资料和地震资料相结合分析K1jf 3＋4砂组储层的地震响应及平面地震相特征，建立沉积相带沉积与地震响应模式，优选地震属性，结合钻井资料预测有利相带范围，进行储集砂体的描述与分布规律研究，落实K1jf 3＋4砂组有利储集砂体分布。具体的储层预测流程如图1所示。

图1 K1jf 3＋4砂组储层预测流程图

3 九佛堂组3＋4砂组储层预测

3.1 九佛堂组层序地层格架特征

K1jf具有 “东断西超 （剥）”的构造特征，东部以控盆断层为边界，向西超覆在K1y之上[10]。K1jf顶面断层较发育，以正断层为主，地层沉积后形成的断层居多，同生断层基本不发育，仅有1条同生断层位于zw2－4井东部，延伸约1100m，该断层是东北部陡坡带与洼陷带的分界断层，也是陡坡二台阶断层 （见图2），断层东部是近岸扇体发育区，西部是洼陷区。

图2 彰武断陷三维LINE710剖面

在二级层序控制下在地震剖面上，通过对地震反射结构、波组特征的识别归类，划分出K1jf的低位体系域、湖侵体系域和高位体系域沉积地层，基本对应于K1jf的5＋6砂组、3＋4砂组和1＋2砂组。其中5＋6砂组沉积相为湖相和扇三角洲相，岩性以湖相泥岩和前扇三角洲泥岩为主。3＋4砂组砂岩较发育，以扇三角洲前缘分流河道砂体和近岸水下扇砂体为主，由于湖盆较小，物源大多近源快速沉积，砂体分选较差，不同部位砂岩粒度、砂泥岩组合存在差异，因此，剖面上为不太连续的中强、中等反射，扇体发育区呈楔形或发散状反射特征，扇三角洲发育区有前积反射特征 （见图3）。1＋2砂组沉积相为湖相和扇三角洲前缘相，岩性也以泥岩为主。参照标准的三角洲沉积地震反射特征认为，5＋6砂组的较稳定的泥岩反射波组基本相当于底积层，3＋4砂组扇三角洲前缘河道砂体的前积、发散状反射波组基本相当于前积层，1＋2砂组地层厚度较大地区的稳定反射波组基本相当于顶积层，并认为3＋4砂组三角洲前缘砂体是储层最为发育的层段。

图3 zw3－2井～zw2－3连井剖面 （K1jf反射结构特征）

3.2 九佛堂组3＋4砂组沉积相特征

不同区带的岩性组合、电性特征的差异，在地震剖面上表现出不同的反射特征，而这种反射特征的差异反映了不同的沉积相带和沉积特征[11]。沉积地层的任何物性参数变化总是反映在地震道波形形状的变化上，对地震道形状进行分类，也就是划分地震相。其过程是：首先对不同波形特征赋予不同颜色即建立地震相模型道；然后检查每一口井与地震相模型道的对应关系，即可赋予每一种颜色所对应的沉积相；最后通过地震道波形分类完成地震相划分，并通过测井相与地震模型道的对应关系，可进一步圈定有利沉积相带。通过对彰武断陷的地震相分析，结合测井相研究，可以较好划分沉积相。

K1jf 3＋4砂组地震相聚类分析图 （见图4）在色彩上体现出较好的分带性，中东部深灰色条带自北向南由收敛变发散，在zw3－2井区附近渐变为灰白色条带，体现了一种沉积相向另一种沉积相的转变；西部由深色条带变为中部灰白色条带、北部由浅灰条带变为深灰条带、东部由浅灰色条带变为深灰色条带等都体现了沉积相带间的转换。从地层等厚图上看，这种相带变化与地层厚度变化存在较好的匹配关系，深灰色条带对应地层厚度较大的区域，西部黑色条带对应地层超覆带，中部灰白条带对应地层厚度适中的斜坡带，北部浅灰色条带对应厚度较大的斜坡带。参考断陷盆地以湖相为主，三角洲、扇三角洲、冲积扇、水下扇发育的基本沉积规律，将K1jf 3＋4砂组地震相转化为沉积相。

K1jf 3＋4砂组是湖侵体系域沉积物，该时期入湖水量大，水动力强，物源沿盆地四周沟谷注入湖盆。从图5可以看出，北部物源最充足，形成的扇三角洲规模最大，向南推进，越过zw1井～zw2井鼻状构造，最远到达zw3井区。西部沿鼻状构造两翼沟谷有少量物源注入，与北部物源扇三角洲交汇，扇三角洲向南推进到zw3井以南相变为前扇三角洲，扇三角洲北部zw2－3井～zw2－4井区段呈南北向，南部zw2－4井～zw3井区段呈北北东向。三维工区内扇三角洲平原分布比较局限，仅分布在zw2－3井以北区域，砂岩含量远高于泥岩，砾岩、含砾砂岩比较发育；zw2－3井南部～zw3井北部为扇三角洲前缘亚相，扇三角洲前缘为砂泥岩互层沉积，砂岩、泥岩含量接近，分流河道、河口坝发育，以细砂岩、粉砂岩为主，物性相对较好，是工区主要储层、油层；前扇三角洲在工区分布较局限，基本在zw3井～zw3－2井区。zw3－2井区及南部洼陷带为浅湖－半深湖亚相，以泥岩沉积为主，夹少量薄砂岩。西部和南部斜坡基本为浅湖沉积，物源较少，泥岩发育，地层厚度也较薄。东部陡坡带也有物源沿沟谷注入，形成南北向叠合连片的近岸水下扇，贴着陡坡带展布，由于东部凸起物源并不是太充足，因此，该相带东西向分布较窄，且受火山岩侵入的影响，扇体往往遭改造，扇体之间为半深湖相泥岩沉积。

图4 K1jf 3＋4砂组地震相聚类分析图

图5 K1jf 3＋4砂组沉积相图

3.3 九佛堂组3＋4砂组储层预测

K1jf 3＋4砂组储层主要为扇三角洲前缘分流河道砂体，属于砂泥岩薄互层沉积，受地震分辨率限制，剖面上难以对单个砂体进行刻画描述。该次研究采用井震结合的方法来预测河道砂体分布区，进而利用测井约束反演方法提高河道砂体纵横向分辨率，与地震剖面配合实现对河道砂体的描述。

K1jf 3＋4砂组河道砂体单层厚度小，往往以砂泥岩互层的形式叠合分布。由于砂体横向分布不稳定，导致整个砂泥岩互层厚度、砂泥岩比横向变化较大，从而影响了砂泥岩互层波阻抗的稳定性，地震剖面上表现为较连续的中强－强反射，上倾方向和侧向上有明显的减薄尖灭特征。依据扇三角洲沉积规律，前缘河道砂体最发育，也就是在平原亚相物源入湖方向前端是河道砂体的有利沉积区域。

根据zw1井、zw2－3井等井的井震关系研究表明：单砂体薄、累计厚度较小的砂泥岩互层可形成中强振幅反射，但随着砂泥岩互层厚度的变化，反射强弱也发生变化，连续性随厚度减小而降低；单砂体较厚、累计厚度较大的砂泥岩互层可形成连续的强振幅反射，且厚度的横向变化对振幅和连续性影响较小，这类河道叠合体物性相对较好，经改造后可获工业油流，是勘探的重要目标。

浅湖相和浅湖－半深湖相泥岩、扇三角洲平原亚相泥岩或砂砾岩－泥岩组合的地震响应特征与河道砂体有较大差异，湖相泥岩一般为连续的低频强反射，扇三角洲平原亚相泥岩或砂砾岩－泥岩组合一般为不连续或较连续短轴强反射与弱反射混和的杂乱反射，往往具有发散状反射特征 （见图6）。

搞清河道砂体地震响应特征及其与湖相泥岩、扇三角洲平原地震反射特征的差异之后，可以根据河道砂体的地震反射特征，有的放矢地选择地震属性来预测扇三角洲前缘相带，圈定扇三角洲前缘相带即找到了河道砂体的有利分布区。通过对多类地震属性预测成果与钻井结果的对比分析，优选了振幅类和频谱类属性进行相控储层预测，落实了扇三角洲前缘相带的分布区域。

图6 zw1井～zw2－3连井地震剖面

如图7所示，北部杂色区域 （高值区）在三维工区北坡比较集中，成片分布，由北向南呈倒三角形分布，反映了北部地层强反射轴多，同相轴连续性较好，向南连续性变差，反射强度减弱，结合3＋4砂组的地层分布规律和zw2－3井的测井相特征，分析认为该区是扇三角洲平原亚相，是3＋4砂组主要物源注入湖盆的地区。zw2－3井以南，zw2井～zw3井区为杂色混和区，呈北北东向展布，与西部zw1井区和东部zw2－4井区的颜色有显著差异，该区3＋4砂组内反射轴减少，反射减弱，连续性降低。结合zw2井、zw2－2井、zw2－1井等井的钻井及地震响应特征，认为该区是扇三角洲前缘亚相，分流河道砂体发育，物源主要来自北部，zw3－1井～zw2－2井可能有西部物源注入。如图8所示，弧长属性刻画的河道形态更清楚一些，在zw2井～zw3井区大体发育5个河道 （河道分布不稳定，迁移频繁，由多套纵向叠置的单砂体组成），根据强弧长属性分布形态推测，分流河道走向大体呈北西－南东向，河道之间为分流间湾。暗色 （低值区）位于整个西坡，该区地层厚度相对较小，反射轴少，连续性好，反映了浅湖亚相的稳定沉积环境。zw3－2井以南地区和东部陡坡带为灰白色 （中值区），该区地层厚度较大，厚层泥岩夹薄层砂岩，反射轴多，连续性也较好，反映了浅湖－半深湖沉积环境，东部陡坡带有物源注入，有些区域弧长属性较强。

图7 K1jf 3＋4砂组地震振幅属性

图8 K1jf 3＋4砂组地震弧长属性

4 结论

1）通过钻井与典型剖面地震相分析，认为K1jf 3＋4砂组具有前积特征，应属于三角洲前缘砂体，具有储层发育条件。

2）通过地震相聚类分析与钻井相结合，划分出浅湖、半深湖和扇三角洲3种沉积相的分布，并在盆地东部划分出火山岩发育带。

3）通过振幅属性和弧长属性相结合，在沉积相分布的基础上进一步划分出扇三角洲前缘砂体发育部位，并认为东部陡坡附近储层发育，可以作为下一步勘探的重点地区。

[1]赵力民，彭苏萍，郎晓玲，等 .利用Stratimagic波形研究冀中探区大王庄地区岩性油藏 [J].石油学报，2002，23（4）：33～36.

[2]于红枫，王英民，李雪，等.Stratimagic波形地震相分析在层序地层岩性分析中的应用 [J].煤田地质与勘探，2006，34（1）：64～66.

[3]邓传伟，李莉华，金银姬，等 .波形分类技术在储层沉积微相预测中的应用 [J].石油物探，2008，47（3）：262～265.

[4]殷积峰，李军，谢芬，等 .波形分类技术在川东生物礁气藏预测中的应用 [J].石油物探，2007，46（1）：53～57.

[5]林吉祥，施泽进，凌云，等 .利用基本地震属性对目标层段的沉积演化解释研究 [J].成都理工大学学报 （自然科学版），2007，34（2）：174～179.

[6]凌云研究组 .基本地震属性在沉积环境解释中的应用研究 [J].石油地球物理勘探，2003，38（6）：642～653.

[7]高瑞祺，萧德铭 .松辽及外围盆地油气勘探新进展 [M].北京：石油工业出版社，1995.

[8]李永康 .松辽盆地白垩与陆相生油特征 [M].北京：石油工业出版社，1982.

[9]徐怀大 .地震地层学应用基础 [M].武汉：中国地质大学出版社，1990.

[10]胡望水，吕炳全，张文军，等 .松辽盆地构造演化及成盆动力学探讨 [J].地质科学，2005，38（1）：16～31.

[11]杨子荣，蒋福兴，徐宝怀 .彰武盆地晚侏罗世九佛堂沉积及聚煤特征 [J].阜新矿业学院学报 （自然科学版），1997，16（5）：34～38.