查干凹陷乌力吉斜坡带扇三角洲储层预测

肖斌，杨小波，刘建军，李洪波，刘云，余少勇

（1.中国石化中原油田分公司物探研究院，河南 濮阳457001；2.中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南 濮阳457001）

0 引言

随着油气勘探开发难度的不断增大，储层预测变得越来越重要。储层预测是综合运用地震、 测井等资料，以地震技术为主，定量预测储层的空间几何形态及物性参数在空间的分布特征。目前储层预测常用的方法主要有地震属性技术、叠后波阻抗反演、分频技术、神经网络法、AVO 油气检测技术、 吸收衰减油气检测技术，以及地层切片技术等。

各种储层预测技术各有利弊，能从不同的角度反映出不同的地质体形态。地震属性技术近几年发展迅速，已经成为油藏地球物理的核心部分。许多特殊的储层在地震剖面上都能够表现出几何形态、振幅、频率、波组关系等方面的异常，通过对这些异常的规律进行研究，能够实现对储层的快速预测和描述［1］，但该方法仍存在一定的局限性和片面性。

另外，地震信号的许多特征在时间域中不明显，而在频率域中则相对清晰，因此从时间域变换到频率域，有可能得到一些有用的信息。通过在频率域内对三维地震数据进行全频段扫描、成像，改善和提高了地震资料对地质异常体的分辨能力［1-2］。

1 地质概况

查干凹陷位于银根—额济纳旗盆地东北部，是查干徳勒苏坳陷中部的一个次级构造单元。凹陷呈不规则的“菱形”展布，北东长约60 km，北西宽约40 km，勘探面积约2 000 km2。凹陷自下而上发育白垩系下统巴音戈壁组、苏红图组、银根组和上统乌兰苏海组。截至目前，已发现了浅层银根组、苏二段稠油和中深层苏一段、巴二段、巴一段稀油等5 套含油层系，具有深浅层立体含油的特征。

乌力吉斜坡带位于查干凹陷西部次凹的东南部，整体为一依附于毛西断层上盘的长轴半背斜构造，轴向NE，受控于毛西断层，是一个发育早、长期处于油气运移主指向上、具备有利成藏条件的构造带［3］。该区块已完钻9 口井，均见到良好油气显示，其中工业油流井2 口（毛1 井、力平1 井），低产油流井2 口（力1 井、祥3 井），油质较好。但该区勘探仍存在着一些难点，分析储层孔隙度与深度交会图可得出： 孔隙度0～14%，呈负偏态分布，孔隙度大于6%的储层占整个砂岩层数比例较少，且埋深小于3 500 m。分析表明该区储层物性整体偏差，仅有部分埋藏稍浅，且发育于有利相带中的储层物性较好。另外，乌力吉斜坡带发育多个砂砾岩扇体，砂泥边界难以判别，砂砾岩与细砂岩、粉砂岩之间的界限更难识别。储层预测方法多种多样，如何针对不同的地质体及地震资料进行方法优选，是提高储层预测精度的一大难题。

2 巴二段2—3 砂组储层预测

查干凹陷巴二段沉积时期，湖盆范围广，水体深，是凹陷烃源岩和储集岩发育的重要时期，主要发育水下扇和扇三角洲砂体，具有近物源、短物源、相带变化快的特点。储层类型主要为含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩及致密砾岩体等，具有低成分成熟度、低结构成熟度的“双低”特征。

乌力吉斜坡带力1 块离毛西断层最近的毛1 井，巴二段以砂砾岩为主，为冲积扇扇根部位，向西到力1等井附近，地层变为粉砂、泥质粉砂岩，两者之间应是物性较好的扇中相带。综合分析表明，该斜坡带中部具有形成优质岩性储层的良好条件，大套泥岩中夹低位、高位域三角洲和冲积平原河道砂体，具有就近捕获油气成藏的优势，是目前最具油气勘探前景的区带。

根据多年的勘探实践，影响巴二段油气富集因素主要为有效储层分布，其次为构造，因此准确预测砂砾岩扇体分布范围意义重大。

2.1 地震属性分析

结合储层岩石物理分析的结果［4］，在局部小层精细解释的基础上，通过地震属性与储层参数的相关性分析，可以有效建立起储层油藏、地质参数与地震属性之间的关系。通过选取合理的属性或属性组合与油藏、地质参数，建立模板，就可以利用实际地震数据的相应属性或属性组合，对局部异常体的几何、油藏等参数进行描述。在岩石物理分析及砂体标定和合理追踪解释的基础上，开展地震波形分析、属性提取及地质解释。通过对地震相单元的外部几何形态、内部反射结构、振幅、反射同相轴的连续性、同相轴的排列特征、频率等进行类比研究，细致刻画地震信息的横向变化，研究地震异常平面分布规律，用于解释沉积环境和岩相，以便较为准确地预测沉积体。

利用井震结合，可以发现在巴二段2 砂组地震属性平面图中（见图1），彩色区域的弧长较大，频率较低，且对应的振幅也强。

图1 巴二段2 砂组地震属性及沉积相

结合钻遇该砂组9 口井的砂岩厚度及沉积相特征，在地震数据上标定对比后，确定这些异常的地震属性是扇三角洲平原和前缘亚相的地震反射。通过对砂砾岩厚度及各类地震属性的交会分析发现，砂砾岩厚度与均方根振幅、弧长及频率属性均呈正相关关系，进一步表明运用地震属性分析技术预测砂砾岩扇体平面分布是可行的。

力1 块中钻遇3 砂组的井共5 口（毛1 井、力1 井、力1-1 井、力平1 井、祥3 井），其中毛1 井钻遇致密砂砾岩，对应着水下扇扇根沉积；其余井均钻遇粉砂岩，属水下扇扇中沉积。在地震属性平面图中（见图2），黄绿色区域的弧长大、振幅强、频率低，与毛1 井扇根沉积十分吻合；力1 等井所处区域为中等振幅，对应着扇中沉积。以上表明，地震属性分析方法对预测水下扇平面分布也是可行的，尤其是对扇根的预测较准确。

图2 巴二段3 砂组地震属性及沉积相

2.2 分频解释

分频技术原理是将一个短时窗内的地震数据通过离散傅里叶变换或最大熵谱估计转换为频率域，在频率域通过对地震反射成分中各种频率成分对应的调谐能量进行识别成像，并以此解释技术来识别地质体的空间展布形态和相对沉积厚度。通过井与地震数据的标定，把地震数据转换到频率域内，可以看出不同的储层对应着不同的地震频谱、相位谱特征。根据储层特征的标定，可以把地震数据转化为地质语言［5-7］。该技术主要生成2 种新类型的数据体：调谐体和同频体。

2.2.1 调谐体分析技术

本文主要运用GeoFrame 地质协同平台开展分频研究。查干三维的采样率为2 ms，在计算结果体上，一个50 ms 处的振幅值实际是50/2＝25 Hz 的信号对应的振幅值。该数据体主要是为了检测薄层效应导致的调谐频率。从图3看出，异常振幅出现在100 ms 处，也就是50 Hz 为调谐频率。

图3 查干三维调谐体剖面

对巴二段2 砂组开展分频属性调谐体分析，起始频率10 Hz，步长5 Hz，终止频率70 Hz，提取了各频率下的调谐振幅属性变化平面图，然后制作成动画进行浏览。同时，参考前期的地震属性分析及各井实钻情况，发现在47 Hz 时的调谐振幅基本上能反映出砂砾岩扇体的实际分布（见图4），因此，确定出关键频率为47 Hz，用该频率来研究扇体的平面展布较为准确。

图4 巴二段2 砂组调谐体

2.2.2 同频体分析技术

同频体的结果是一个某一特定频率的相关数据体。一旦确定了某一关键频率，可以处理一个该频率的时间或深度数据体，并以此频率来研究砂砾岩扇体的平面展布［8］。

巴二段2 砂组的关键频率为47 Hz，在此基础上开展了同频体分析。将同频体剖面与原始增益地震剖面进行对比分析，可看出同频体剖面反映出的信息量更丰富，能够更好、更清晰地描绘出巴二段2 砂组扇三角洲和3 砂组水下扇的剖面形态。对47 Hz 同频体开展时间切片分析，从1 400～1 560 ms 的切片变化情况，可以分析出各扇体在不同深度上的平面展布形态，与已知的沉积体系发育规律基本吻合（见图5）。

图5 47 Hz 同频体时间切片

3 单砂层精细刻画

祥6 井出油层系为巴二段2 砂组，精细地层对比后，将该砂组从上至下细分为6 个小层，厚度为2～11 m。本次研究主要利用地震横向分辨率远大于纵向分辨率的特点，通过观察地震切片平面微弱变化来探索砂层展布［9］。

该区储集层太薄，分频解释技术可以较灵敏地识别该区储层在地震资料上的响应，所以该区储层识别选择分频技术。利用频变手段识别薄层分布，根据地层吸收性质与岩相、孔隙度、含油气成分等的密切关系，来预测岩性、预报砂体和产生响应小砂层的分布，在有利的条件下可以用来直接预测油气的存在。

利用井震精细标定，对储集层地震层位进行精细追踪解释。然后，对应研究目的层顶、底面位置选取2个分析时窗，使用时窗函数截取地震记录，进行复赛谱计算，即傅里叶变换后取对数再进行傅里叶逆变换，得到经低通滤波后消除脉冲记录分量。获得的地震子波复赛谱近似值，进行傅里叶变换，形成子波频谱对数值，选择能量集中的频率范围建立频能关系，计算目的层对数衰减率。

祥6 井巴二段油层计算结果表明，此算法获得的结果比较稳定。由于消除了分析时窗内脉冲记录分布的影响，在目的层对数衰减率的测定是比较可靠的。在频率域对地层的吸收情况分频段计算，使高低频吸收系数变化更加明显，有利于研究砂层的分布，进而对储层进行含油气预测和分析。用此方法对巴二段2 砂组的6 个小层开展了储层预测。由各小层砂岩预测结果看出（见图6）：砂岩的外包络线清晰，中祥4 井和毛5井位于包络线之外，砂岩不发育；祥6 井至力平1 井之间砂岩普遍发育，厚度也最大，与实钻统计的小层砂岩厚度基本吻合。

图6 6#小层砂体预测平面展布

4 结束语

通过分析研究，得出查干凹陷砂砾岩体平面分布的预测方法主要有地震属性分析技术、 分频解释调谐体分析技术和分频解释同频体分析技术等，几种方法互相印证、互相补缺，综合运用这几种方法能更为准确地预测砂砾岩体分布范围。

通过在频率域内对目的层段三维地震数据进行全频段扫描、成像，改善和提高了地震资料对地质异常体的分辨能力。尤其是在薄层储层预测方面，分频解释技术及频变手段可较为精确地预测出砂层组的平面分布，有利的条件下甚至可以用来直接预测油气的存在。

［1］卢秀华.分频技术在曲流河储层预测中的应用［J］.石油天然气学报（江汉石油学院学报），2011，33（3）：76-80.

［2］余鹏.分频技术在储层预测中的应用［J］.油气地球物理，2006，4（1）：45-47.

［3］王生朗，马维民，竺知新，等.银根—额济纳旗盆地查干凹陷构造-沉积格架与油气勘探方向［J］.石油实验地质，2002，24（4）：296-299.

［4］刘文霞.分频处理技术在辽河深层地震资料处理中的应用［J］.石油物探，2001，40（2）：116-120.

［5］刘喜武，宁俊瑞.地震时频属性及其在油气地震地质技术中应用的综述［J］.勘探地球物理进展，2009，32（1）：18-22.

［6］范洪军，李军，肖毓祥，等.地震分频技术在扇三角洲演化过程研究中的应用［J］.石油与天然气地质，2007，28（5）：682-686.

［7］王西文，刘全新，高静怀，等.地震资料在小波域的分频处理与重构［J］.石油地球物理勘探，2001，36（1）：78-85.

［8］林承焰，张宪国，董春梅，等.地震沉积学及其初步应用［J］.石油学报，2007，28（2）：69-72.

［9］刘宝国，刘力辉.实用地震沉积学在沉积相分析中的应用［J］.石油物探，2008，47（5）：266-271.