利用地震属性辅助进行沉积相研究——以松辽盆地临江南地区扶余油层为例

杨飞,秦喜林 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室 (长江大学),湖北武汉430100)

刘媛媛 (长江大学地球科学学院,湖北武汉430100)

李俊飞 (中石油新疆油田分公司,新疆克拉玛依834000)

裴振洪 (中石化勘探南方分公司研究院,四川成都610041)

利用地震属性辅助进行沉积相研究
——以松辽盆地临江南地区扶余油层为例

杨飞,秦喜林 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室 (长江大学),湖北武汉430100)

刘媛媛 (长江大学地球科学学院,湖北武汉430100)

李俊飞 (中石油新疆油田分公司,新疆克拉玛依834000)

裴振洪 (中石化勘探南方分公司研究院,四川成都610041)

地震数据体中含有丰富的地下地质信息,运用地震属性和沉积相分析相结合的方法,可以更为准确地识别河道砂体和有利储层。综合应用单井相分析及储层岩性标定、构造精细解释及地震属性分析、沉积相分析等方法对临江南地区扶余油层的沉积相进行了详细研究,认为扶余油层的沉积相类型为曲流河相和浅水三角洲相;砂体主要富集在研究区的西北部和东南部,中部主要沉积泥岩。

地震属性;沉积相;单井相

地震属性是指由叠前或叠后地震数据,经过数学变换而导出的用于表征地震波几何形态、动力学特征、运动学特征和统计学特征,或纯数学变换引入的物理量[1]。通过大量的理论和实践研究表明,由于地下岩石物理特性存在差异,因此各种地震属性隐含了地层岩性、储层物性、流体成分和断裂等相关信息。分析地震属性就是试图从大量的三维地震数据体中,获取隐藏在这些数据体中关于目的层的岩性、储层物性和流体等相关信息,从而定性预测岩相、岩性和含油气性。利用井孔资料分析储层特征,建立井孔周围的地震属性与储层参数之间的关系,利用这种关系可以将地震属性转换为相应的储层参数,揭示储层分布特征[2]。结合储层反演预测的结果,利用常规地震资料进行地震属性分析,可定性分析砂体展布规律和沉积相分布特征[3,4]。为此,笔者运用地震属性和沉积相分析相结合的方法,对临江南地区扶余油层进行了沉积相研究及有利储层预测。

1 基于地震属性的沉积相解释方法及其研究思路

基于地震属性解释沉积相要满足以下基本条件:首先,要了解研究区目的层的地质概况,包括物源、岩性及砂体沉积相等,通过区域地质及测井资料确定出河道砂体的基本形态;其次,要求地震资料为高分辨率的地震资料,以确保河道砂储层存在清晰的地震响应;最后,在确定河道砂体的基本形态和沉积背景后,结合地震属性平面图划分沉积相带。

1.1 单井相分析及储层岩性标定

单井相分析是进行储层沉积微相研究的基础。利用岩心资料直观准确的优点,优选关键井进行沉积亚相及微相的划分。通过岩心与测井曲线的对比,确定工区内各沉积微相的岩性电性特征,为全区所有井沉积相划分提供依据。在该次研究中,主要是根据岩性组合、岩层厚度、沉积构造、泥岩颜色、生物化石及测井曲线的形态等进行划相,由此对研究区所有取心井进行了单井相分析。

井震结合进行储层岩性标定的主要内容是:首先,对工区的井做岩石物理统计,统计砂泥岩的波阻抗特征,通常由岩石物理统计可以得到砂岩波阻抗和泥岩波阻抗的大小关系;其次,通过单井相建立基本的单井层序格架,找到单井的特征性层序界面;最后,分析这些层序界面在地震上可能的响应特征,然后在地震剖面上进行识别——假设工区砂岩波阻抗大于泥岩波阻抗,如果层序界面上面是砂岩下面是泥岩,则在地震剖面上为波谷;如果层序界面上面是泥岩下面是砂岩,则在地震剖面上表现为波峰;如果相邻的砂岩和泥岩波阻抗差异越大,则地震剖面上的振幅也越大。

1.2 构造精细解释及地震属性分析

地震资料的构造解释是地震属性分析的重要基础和前提,因为只有获得较准确的层位,据其提取出来的地震属性才有意义[5,6]。地震资料构造解释主要包括:首先,解释研究区两横两纵的连井剖面,了解研究区目的层对应同相轴的基本形态;其次,对过井地震剖面为主的骨干剖面展开层位对比追踪,然后通过箱状闭合、任意线等显示方法,建立骨干剖面解释框架,以产生足够多的闭合点;最后,利用断层相关技术,保证断层两侧层位的准确对比,联合使用垂直地震剖面和时间切片,利用闭合点的自动标注功能进行立体解释,以确保层位的可靠性和准确闭合。

地震属性分析主要包括地震属性提取、优选和预测3个环节。常用的地震属性主要有瞬时类属性、振幅统计类属性、频能谱统计类属性、相关统计类属性、层序统计类属性等[4]。分析构造图和层位间的时差特征,最终选取目的层沿层提取多种地震属性,如均方根振幅、有效带宽、能量半幅点等进行优选和预测。在岩石物理统计的基础上,结合地震属性的地质意义来选取能辅助分析沉积相的地震属性。例如,均方根振幅属性能很好地显示扇体、河道砂的横向变化;有效带宽属性能反映沉积环境的稳定性,带宽宽表示复杂的沉积,沉积环境动荡,带宽窄表示均质的沉积体模式,沉积环境比较稳定。

1.3 沉积相分析

在充分吸收前人研究成果的基础上,运用沉积学原理和方法,通过岩心观察,根据岩性特征、沉积构造特征,确定岩石相及岩石相组合;在此基础上,结合粒度分析资料和测井资料,进行单井沉积微相分析;最后结合地震属性分析结果,在单井相约束下,勾绘出目的层的沉积微相平面图[7]。

2 实例应用

以松辽盆地临江南地区三维地震工区的沉积相分析为例,目的层为扶余油层的Ⅰ油组(扶Ⅰ油组),属于白垩系泉头组四段(K1qt4)。

以测井、录井、分析化验等资料为基础,结合岩心观察、井震结合等技术,对扶Ⅰ油组的岩石物理统计得到砂岩波阻抗大于泥岩波阻抗,结合单井相分析结果认为,扶余油层的顶界面即白垩系青山口组一段(K2qs1)与K1qt4的界面,该界面是超层序的最大湖泛面,其岩性和电性特征都非常明显,为一级标志层。从电性上看,该界面以上有3层油页岩形成3个连续电阻率高峰,似 “笔架状”,易于识别,其界限一般划在大套黑色泥岩底的低值处。扶余油层的顶界面在地震剖面上有个较强且连续的波峰,也是标志层。扶Ⅰ油组底界面的测井标志层电性突变,该界面上覆一套砂岩,界面下为泥岩,在地震剖面上是一个振幅中等的连续波谷。

图1 临江南地区扶Ⅰ油组3小层均方根振幅属性图

扶Ⅰ油组内部共发育3个正旋回,即扶Ⅰ油组1、2、3小层,小层界限划在正旋回的砂岩底部。岩性由紫红、灰绿、黑灰色泥岩、紫红、紫灰色过渡岩,中厚层灰白、灰色粉-细砂岩构成。其中,扶Ⅰ油组2小层和扶Ⅰ油组3小层的砂岩相对更发育。

均方根振幅属性能反映砂岩的富集程度,高值表示砂岩富集,低值表示泥岩富集。扶Ⅰ油组3小层的均方根振幅属性图如图1所示。从图1上可以看到,研究区西北部和东南部为高值,中部为低值,大体上呈北东向的条带状,说明砂体主要富集在研究区的西北部和东南部,中部主要沉积泥岩。

有效带宽属性能反映沉积环境,高值代表沉积物非均质性强,属高能沉积环境,低值代表沉积岩性较为单一,属低能沉积环境。临江南地区扶Ⅰ油组3小层有效带宽属性图如图2所示。图2中普遍呈现灰白色,黑色集中在中上部,说明研究区大体上是高能沉积环境,只有中上部属于低能沉积环境,趋势和均方根振幅属性基本一致,从而验证了均方根振幅属性的准确性。

通过对比各种地震属性图和砂体厚度图发现,只有均方根振幅属性最能反映砂体的发育形态特征和分布位置;因此选取均方根振幅属性描述砂体的展布规律,并结合有效带宽属性和能量半幅点属性,在均方根振幅属性图上勾绘出砂体的展布图,最后得到研究区的沉积微相相带分布图(见图3),研究区西北部和东南部主要是曲流河相中的河道微相和决口扇微相,中部为河流洪泛平原微相。

通过对松辽盆地临江南地区的取心井进行检验,临江南地区扶Ⅰ油组3小层沉积微相图与取心井的资料符合率高达90%,说明地震属性辅助分析沉积相的方法在临江南地区是行之有效的。

图2 临江南地区扶Ⅰ油组3小层有效带宽属性图

图3 临江南地区扶Ⅰ油组3小层沉积微相平面图

3 认识与结论

1)精细井震标定赋予了那些基于同相轴的地震属性以更明确的地质意义,同时可以提高层位的解释精度,进而提高地震属性的表征精度。

2)在松辽盆地临江南地区,均方根振幅属性对砂体很敏感,能很好地显示砂体的展布规律,所以在研究区利用均方根属性辅助研究沉积相是合理的。

3)研究区沉积相主要为曲流河相和浅水三角洲相,扶Ⅰ油组1小层主要以浅水三角洲沉积为主,扶Ⅰ油组2小层、3小层主要以曲流河沉积为主。

[1]王世瑞,王树平,狄帮让,等.基于地震属性特征的河道砂体预测方法[J].石油地球物理勘探,2009,44(3):304～313.

[2]张伟,高刚,桂志先,等.地震属性分析技术在BN44区储层预测中的应用[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2008,30 (6):79～82.

[3]宁松华,贾民强,龚丹.托浦台石炭系砂泥岩储层预测[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006,28(4):4～7.

[4]张荣忠,季玉新,崔凯,等.油储地球物理综合描述技术[J].勘探地球物理进展,2002,25(1):55～62.

[5]王玉梅,季玉新,李东波,等.应用地成属性技术预测A地区储层[J].石油物探,2001,40(4):69～76.

[6]鲍祥生,尹成,赵伟,等.储层顶测的地震属性优选技术研究[J].石油物探,2006,45(1):28～33.

[7]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.

[编辑] 龚丹

P631.44

A

1000-9752(2014)03-0069-03

2013-07-14

杨飞(1967),男,1989年大学毕业,博士,副教授,现主要从事地震储层预测方面的教学和科研工作。

秦喜林(1988-),男,硕士生;E-mail:605291864@qq.com。