南图尔盖盆地1057区块中侏罗统多尚组扇体识别

于东方石巨业艾　骁

（1.内蒙古矿业集团绿能非常规天然气勘查开发有限责任公司，内蒙古　呼和浩特　010010；2.中国地质大学能源学院，北京　100083）



南图尔盖盆地1057区块中侏罗统多尚组扇体识别

于东方1石巨业2艾骁2

（1.内蒙古矿业集团绿能非常规天然气勘查开发有限责任公司，内蒙古呼和浩特010010；2.中国地质大学能源学院，北京100083）

摘要研究以沉积学、测井地质学及地震地层学为理论基础，利用三维地震资料，主要通过地震相特征分析、多种地震属性提取和三维可视化子体雕刻等技术手段，并结合有限的录测井资料及其区域地质背景和地质学规律，在南图尔盖盆地1057区块下侏罗统识别出一套扇体，刻画出其空间展布范围以及扇体内部结构。该扇体平面上呈NNWSSE向的椭圆形，展布面积约4 km2，扇体物源来自北西方向的凸起区。

关键词南图尔盖盆地扇体刻画地震属性敏感地震属性测井相

修订回稿日期：2016-03-18

0　引言

南图尔盖盆地经过30余年的勘探开发，大型构造圈闭已基本勘探完毕。中国石油天然气集团公司转变了勘探思路，增加了勘探工作，发现南图尔盖盆地有良好的隐蔽油气藏勘探开发前景，隐蔽油气藏是储量增长的重要目标。1057区块是中国石油勘探开发研究院划分的一个风险勘探区块，其前期勘探开发研究程度较低，地质资料较为缺乏，尤其是录测井资料，因此，以三维地震资料为基础，利用地震相特征分析、多种地震属性提取及三维可视化子体雕刻等技术手段，结合有限的录测井资料以及地质学规律，对该风险勘探区块扇体的进一步识别和清晰刻画具有重要意义。

1　地质背景

南图尔盖盆地位于哈萨克斯坦中部，构造上处于乌拉尔—天山缝合线转折端剪切带，是一个典型的中生代走滑—反转裂谷盆地，自西向东为四堑三垒的构造格局［1-2］。研究区1057区块位于盆地西部阿雷斯库姆地堑的南部，该区块三维地震资料包含1 540条主测线和850条联络测线，覆盖面积约为130.9 km2。中侏罗统多尚组发育于盆地断陷期，盆地断陷期处于拉张应力环境，断裂活动强烈，尤其表现在盆地短轴方向边缘，因此，靠近盆地边缘快速堆积、粗碎屑的各种扇体较为发育。

2　扇体识别

2.1录井和测井相

录井资料显示1057区块中侏罗统卡拉甘塞组岩性以碎屑支撑的砾岩、绿灰色砾状砂岩、砂岩为主，成熟度低，分选中等，表明沉积物搬运距离不远，为近岸快速堆积，偏还原的沉积环境。其测井特征非常明显：GR、SP等测井曲线显示出下粗上细、顶底突变的齿状钟形正韵律特征（图1），一定程度上反映了扇三角洲前缘水下分流河道沉积。

图1　1057区块扇体测井相标志图

2.2扇体地震相特征分析

地震相是反映沉积相（或岩性组合）的一组地震响应标志，包括振幅、相位、速度，频率、连续性等参数特征。地震相分析就是利用地震剖面进行沉积环境和沉积相解释［3］。研究区中—下侏罗统前积结构发育，下侏罗统常见杂乱前积结构，而中侏罗统斜交前积较为发育。前积结构是由沉积物定向进积作用产生的，表现为一套倾斜的反射层，它往往代表了三角洲沉积体系［3］459。

研究区三维地震资料有效范围包含500条主测线及1 000条联络测线，覆盖面积约200 km2，识别出的扇体包含100条主测线和100条联络测线，分布面积约4 km2，其平面分布呈椭圆状形，长轴方向为NNW-SSE向（图2）。

图2　扇体位置及展布图

该扇体在地震反射剖面上特征明显（图3），为波浪状或者蠕虫状地震反射，具有非常明显的顶底强反射轴，内部表现为中等连续、中强振幅的地震反射，而扇体周围是中连续、弱振幅的地震反射，说明该扇体与上下围岩存在着明显的物性差异。时间域地震剖面上，扇体最大厚度区域顶底对应的T0反射时间分别是1 900 ms和2 100 ms，结合区块探井时深关系，推算出扇体深度范围是2 210～2 560 m；由于扇体顶底边界清晰，根据长轴方向NNW-SSE向和短轴方向SWW-NEE向系列地震反射剖面（图3），可确定其横向展布范围。从其长轴方向地震剖面可以看出，西北部厚度比东南部要薄，并且地震反射同相轴呈明显的向西北方向超覆；而短轴方向地震剖面显示出顶平底凹的几何特征，据此，推断出该扇体沉积物源来自西北方向。

图3　过扇体典型系列地震剖面特征图（剖面位置见图2　）

2.3敏感地震属性分析

从应用地球物理学的角度看，地震同性是地震数据中反映不同地质信息的子集，是刻画、描述地层结构、岩性以及物性等地质信息的地震特征量［4］。从地震资料中可以提取的地震属性有很多，但都是以振幅、频率、相位这3种基本地震属性为基础经过数学计算处理衍生出来的［5］。研究区总共提取了振幅类、层序类、频率类等十多种属性，结合地震属性异常现象和地震剖面反射特征的对应，进行地震属性优化，在属性优化的基础上，选取均方根振幅、平均瞬时频率、能量半衰时以及相干性等4种对本区扇体敏感而彼此相对独立的地震属性。

2.3.1均方根振幅

均方根振幅（RMS）是振幅类信息中对强振幅反映特别敏感的属性，与地层反射系数紧密相关［5-6］。一般情况下，地层纵向差异明显或者受流体影响，则RMS呈高异常；纯砂岩、纯泥岩不如砂泥互层的RMS值高。陆相环境中，扇体是在靠近盆缘或者陡坡处、快速堆积形成的较粗碎屑沉积体，其颗粒大小差异大、分选和磨圆差、成分成熟度低、内部非均质性强，因此，RMS值用来显示追踪扇体或者储层有比较好的效果。

本区研究经过多次尝试，由多尚组顶界向下漂移80 ms后，时窗选取100 ms，提取的RMS显示效果较为理想（图4a），RMS高异常区域（黄、红色区域）与一系列地震剖面上显示的强振幅非常吻合，并且，扇体大致展布范围和面积得到进一步确定。工区下部显示的RMS高异常区域，经过地震剖面验证，是由于层位漂移80 ms后，刚好到下侏罗统顶界对应的强同相轴上，因此造成条带状分布的“高异常区域”假象，不具有砂砾岩扇体储层意义。

图4　敏感地震属性图

2.3.2平均瞬时频率

平均瞬时频率即选定时窗内瞬时频率的平均值，它反映了横向上地震波主频的变化特征，这些变化特征与断裂系统、岩性变化、孔隙度差异、含油气性等因素引起的频率吸收效应有关。由扇根到扇端，其沉积物砂/砾比逐渐增加，而砂砾/泥比变小，扇根部分吸收效应更明显，高频信息衰减更严重。

本区提取平均瞬时频率属性采用与均方根振幅相同的处理方式：多尚组顶界向下漂移80 ms，时窗范围100 ms。从平均瞬时频率属性平面图（图4b）可以看出，扇体发育处（粉红色区域）呈明显的低异常，同均方根振幅高异常区域吻合，区域内蓝色属性为中心向粉红色属性的变化，反映了扇中到扇端非均质性结构的变化。

2.3.3沿层相干

地震反射信息中包含了沉积、储层、油气等复杂的地质信息，地震相干数据体就是对相邻地震道数据计算其相干属性而形成的反映地震道相似性的新数据体，它主要是为了突出不相干的地震数据，从而可以检测到因为存在断层、岩性突变、裂隙、特殊地质体而引起的地震道波形的变化［7-9］。

相干属性提取，时窗范围大小是关键的参数，直接影响其显示效果；时窗选取过大，则包含多个反射波同相轴，降低分辨率；时窗选取过小，则不能包含完整的波峰或者波谷，噪音影响突出，相干性模糊。时窗大小取决于地震反射波视周期T，一般选取T/2～3T/2。但是，为了突出扇体影响，提取相干属性时窗选为150 ms；相干处理扫描方式采用EⅡ-Trace。由沿层相干属性平面图（图4c），可以发现，左上角明显有一个黑色区带，即低相干值区，与周围大片灰色到浅灰色甚至粉红色表示的高相干值形成鲜明的对比，不难分析，正是由于扇体的形成，其沉积速率快，成熟度差，结构不均质，因此，地震道波形相似性不好。而且这与上述均方根振幅属性和平均瞬时频率分析显示的异常地质体位置、范围甚至形状都有非常好的吻合。

2.3.4能量半衰时

能量半衰时是指在给定的分析时窗内，能量达到1/2时的相对时间位置。能量半衰时可用来测定分析时窗内能量累积的速度，可以指示岩相和岩性的相对变化。在分析时窗内，振幅强弱均匀，则能量半衰时接近1/2；若由顶向底振幅增强，能量半衰时呈高异常，反之则呈低异常。其横向变化指示与流体含量、不整合或岩性变化有关的振幅异常。从能量半衰时属性平面图（图4d）可以看出，扇体范围内表现特征：蓝色代表的低值区出现高异常的红色，这与岩性变化导致均方根振幅异常现象一致，表明扇体内部砂体具正韵律特征。

2.4三维可视化子体雕刻

三维可视化是对地震振幅数据体或者相干体、波阻抗体、频率等其他属性数据体的一种三维立体显示技术。雕刻技术是三维可视化的重要手段之一，它首先利用子体探测从属性数据体内找出感兴趣地质体或地震异常体，然后，通过不断调整透明度、光线、以及颜色梯度等参数，使目标地质体达到最佳显示效果，进而对异常地质体进行描述和合理解释。

基于上述地震属性异常现象的解释，为了有更好的刻画效果，利用Vexogeol进行瞬时频率属性和相对波阻抗属性计算，并沿层做三维可视化雕刻：选取属性异常子体为探测种子点，调整探测曲线和未探测曲线透明度（探测曲线调置为不透明，未探测曲线调为透明），然后叠置在目标层位上显示。扇体三维可视化子体雕刻效果如图5所示，扇体轮廓清晰直观，展布范围及形状同上述各种属性异常非常相符。

图5　扇体三维可视化子体雕刻显示图

扇体前缘下倾方向接近阿雷斯库姆坳陷沉降中心，断陷期发育的深湖相泥岩层夹粉砂岩，油气化学资料显示其成熟度较高，干酪根可作为优质的烃源岩；另一方面扇体多期次裙带分布，不仅提供了良好的储集体，而且储盖配置理想。因此，本研究区刻画的扇体群区域可以作为未来岩性地层圈闭勘探的重要方向。

3　结论

1）南图尔盖盆地阿雷斯库姆坳陷南部1057区块中侏罗统多尚组发育一套扇体，扇体平面上呈近椭圆形，长轴方向为南西向；其展布范围广泛，分布面积约4 km2；扇体物源来自西北方向的凸起区。

2）地震属性和地震相特征明显，并且各特征分析结果有非常好的吻合性。

3）地震属性提取，时窗选择对结果影响很大，确定时窗要经过多次尝试，选取属性显示效果较好的时窗。

4）扇体的发现表明1057风险区块有很大的潜力，而三维地震资料没有完全覆盖斜坡带，岩性圈闭的确定还需要进一步加强勘探，包括三维地震的实施和钻探井的部署。

参考文献

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（编辑：卢栎羽）

文献标识码：B

文章编号：2095-1132（2016）02-0026-04

doi：10. 3969/j. issn. 2095-1132. 2016. 02. 007

作者简介：于东方（1988-），助理工程师，从事非常规天然气地质综合研究工作。E-mail：dfyucumt@126.com。