泌阳凹陷杜坡地区断层-岩性油藏识别技术研究

刘 娟,熊 健,彭丽娜,宋灿灿

(1.中国石化河南油田分公司油气勘探管理部，河南南阳 473132；2.中国石化河南油田分公司物探研究院；3.中国石化河南油田分公司第一采油厂)

泌阳凹陷杜坡地区断层-岩性油藏识别技术研究

刘 娟1,熊 健2,彭丽娜3,宋灿灿2

(1.中国石化河南油田分公司油气勘探管理部，河南南阳 473132；2.中国石化河南油田分公司物探研究院；3.中国石化河南油田分公司第一采油厂)

泌阳凹陷杜坡地区近年来断层-岩性油藏不断取得新发现，该区处于多物源交汇区，沉积相带变化快，储层展布复杂；在地震剖面上地震反射波常表现为相对较弱振幅特征，地震反射能量弱，储层识别和预测难度较大。通过沉积微相、砂体展布及各类储层预测技术的应用，精细研究杜坡地区的储层展布，探索适合该区的断层-岩性油藏识别技术，包括储层地震响应特征识别、储层演化地震属性分析、频谱分解技术、多子波分解技术等。

断层-岩性油藏；砂泥互层；弱振幅；储层预测

杜坡地区位于泌阳凹陷北部斜坡带西段，处于自西北向东南深凹区倾没的古城鼻状构造倾末端，是油气运聚的有利指向区。该区构造相对简单，主要发育北东向断裂体系。物源主要来自西北方向的古城远源曲流河三角洲，砂体由西北向东南展布，砂体的走向与断层的走向正交，具备形成断层-岩性圈闭的有利条件[1]。近年来该区断层-岩性油藏不断取得新发现，获高产工业油流，成为储量增长的新方向。

1 储层地震响应特征识别

杜坡地区单砂体厚度薄，岩性油藏通常以砂泥互层的组合形式出现，在地震剖面上地震反射波常表现为相对较弱振幅特征。近年来，部署钻探的泌377、泌398、泌409、杜9、泌412等井区断层-岩性油藏均表现为中弱振幅反射特征，地震反射能量弱，储层识别和预测难度较大。

1.1 信号增强处理

地震资料的分辨率和信噪比对岩性圈闭识别与描述起到关键作用，因此岩性圈闭识别与描述对原始地震资料品质要求较高。北部斜坡带三维数据体目的层主频为30 Hz左右，频宽10～80 Hz，对弱反射储层识别能力有限，因此，有必要对三维地震资料进行特殊处理，增强弱反射信号。本次研究主要是在保证信噪比的前提下，对地震资料进行频谱蓝化(SSB)提频处理，提高地震资料对弱反射储层的分辨能力[2]。

频谱蓝化利用了在一定范围内振幅越大频率越大的原理，以及在噪音干扰可以接受的范围内，对数据进行频谱定形，增加了地震资料的高频成分，提高地震数据的纵向分辨率。通过频谱蓝化处理，地震同相轴横向连续性、纵向分辨率、波形稳定性明显变好，解决了层位追踪串相位问题，并可有效提高砂组解释精度。

1.2 储层地震响应特征识别

1.2.1 储层精细标定

储层标定是在储层空间分布的宏观规律得到初步认识的基础上，首先分析测井资料上的储层特征，明确储层与地震反射之间的对应关系后，根据测井曲线上储层的顶、底界面和地震反射所揭示的地质体空间分布特征综合标定储层。其次，储层标定后的对比解释要以地质资料为参考依据，明确储层发育的沉积相或者微相、储层类型、储层在地震资料上的响应特征[3]，以此达到从地质的角度验证储层标定准确性的目的。

杜坡地区泌398井Eh3Ⅱ5小层测井响应特征为典型的箱型水下分流河道特征(图1)。通过精细储层标定，在过泌208-泌398-泌388井地震剖面(图2)上，Eh3Ⅱ5小层地震响应为透镜状河道充填特征，与沉积特征吻合，表明储层标定的准确性。

1.2.2 正演模拟

岩性地震勘探强调储层的可分辨性和可标定性。三角洲前缘砂体相变快，非均质性强，单砂体厚度薄，因此建立储层与地震响应对应关系是储层预测的关键[4]。利用合成记录正演模型技术，对单井目的层进行去砂层试验，从而确定研究区目的层的地震响应特征；然后针对正演模型得出的响应特征对主要目的层进行属性分析、优化，最终实现对储层的识别和刻画。

图1 泌398井单井柱状图

图2 泌208-泌398-泌388井地震剖面

杜坡地区泌398井区单一河道砂体厚度小，地震分辨率难以满足单一河道砂体的识别要求，而合成记录正演模型能够揭示地下岩性变化的地震响应特征。通过合成记录标定(图3)，Eh3Ⅱ5河道砂体顶面(或略高)在地震同相轴上表现为一套复波型的反射特征。通过去砂试验，去掉Eh3Ⅱ5小层河道砂体，复波反射消失，储层上下同相轴振幅增强；在时间剖面上，振幅与砂体厚度有正相关的关系。因此可应用振幅属性预测砂体展布特征。

图3 泌398井合成记录(左)与去砂试验结果(右)

2 断层-岩性油藏识别技术研究

2.1 储层演化地震属性分析技术

陆相沉积环境条件下的砂泥岩互层主要反映沉积旋回的环境变化。通过动态地对参考层内连续时间地层体切片属性进行空间差异解释，来研究一个沉积旋回内储层的形成过程，即储层演化地震分析，并结合沉积特征和合理的井信息，获取储层的空间展布特征，用地震属性体的空间分辨能力来弥补纵向分辨率的不足[5]。

基于参照层的储层演化地震分析技术，首先要选择平行于等时面的参照轴，最重要的是选出具有地质时间界面意义的参照轴。在拾取参照轴时，需要注意复杂的地质背景，如断层、沉积和角度不整合面。其次应用线性内插公式建立一个地质-时间模型，模型中的每个时间切片所记录的双程旅行时间都保存了相应振幅地层体切片的构造信息，并且是连接原始三维数据体与振幅地层体切片数据体之间的桥梁。最后是建立地层体切片数据体，沿地质-时间模型的各地层层位(时间切片)提取振幅便形成了振幅地层体切片数据体。新数据体中的任何一张时间切片都代表这一地质时间模型中相应地质时间界面的地震响应。

通过浏览地层体切片(图4)，Eh3Ⅱ5小层物源主要来自西北部古城三角洲，由西北向东南展布，在杜坡-毕店地区发育多个分支体系，其展布特征与砂体展布研究结果较为吻合，其中泌398井所在分支砂体刻画较为准确，与实钻结果较为吻合，表明储层演化地震属性分析技术对识别储层效果较好。

2.2 频谱分解技术

频谱分解技术的基本原理是根据不同频率的地震信号对各种地质异常体的敏感度不同的特性，利用小波变换或离散傅里叶变换(DFT)，把地震数据变换到频率域来识别储层的变化特征[6]，有效提高地震资料对薄储层的识别能力，达到精细刻画储层展布特征，提高储层预测精度的目的。

通过对泌398井区提取40 Hz,43 Hz,46 Hz,50 Hz分频属性图，更清晰地刻画Eh3Ⅱ5小层河道展布特征，河道边界明显，对指导泌398井区断层-岩性油藏后期开发部署具有重要意义。

图4 古城-毕店地区Eh3Ⅱ5地层体切片

2.3 多子波分解技术

2.3.1 多子波地震道分解和重构

多子波地震道分解的结果就是将一个地震道分解为不同形状(主频)、不同振幅的某种类型的子波组合，通过综合研究分析，筛选出部分能够代表储层地震响应子波进行重构，以达到储层预测的目的。

多子波地震道分解和重构时，可通过井资料分析，确定只包含储层地球物理响应的子波组合参数。结合沉积学、层序地层学等基础地质综合分析，选择重构参数，当其结果能够满足储层分布形态时，即可确定为最终的参数。一般认为在资料充分的情况下，效果会更加精确。

2.3.2 基于多子波数据体的波形分解

基于多子波分解数据体的波形分解(以下简称波形分解)是一种提取线性相似地震波形状的分解与合成的方法，这一方法把输入的某一时窗内的地震数据段分解成若干个分量，每一分量反映相似物性的地层。通常情况下，具有相似物性的地层具有相似的岩性、岩相和地层结构的特征。多子波分解提供了一个识别同一段地震数据体内不同等级、不同地震响应的地质岩性、岩相和地层结构类型的综合特征的有效方法。

波形分解应用的关键在于如何确定波形分解的时窗。时窗如果太大，包含了太多的地层，那么可能并不是目的层主体的综合特征，而且会分解出更多的分量，难以解释。时窗如果太小，或许仅仅包含了部分目的层，其分量所代表的也只是部分目的层的综合特征，容易使预测结果偏小[7]。正确选择时窗的一个基本原则是选择不小于目的层的时间厚度。对泌398井区开展子波分解重构，在过泌208-泌398-泌388联井原始剖面上，Eh3Ⅱ5小层在泌398井处表现为明显的弱反射复波特征，但在泌208、泌388井处变强；在35～50 Hz子波分解重构剖面上，Eh3Ⅱ5小层复波反射明显分开，其地震响应得到加强，易于储层描述，有效提高地震剖面对薄储层的识别能力；在主频35～50 Hz重构数据体进行波形分解的第一分量剖面上，泌398井Eh3Ⅱ5小层地震反射振幅较强，泌208、泌388井呈弱反射或无反射特征，与实钻结果吻合，由此验证了子波分解重构的准确性。

3 应用效果

通过开展储层预测技术研究，形成了以地震资料提频处理、地震属性分析、频谱分解和子波分解技术为核心的储层预测方法，有效地提高了研究区预测结果的横向和空间分辨率，精确地描述了储层空间展布特征。结合沉积微相与砂体展布研究，预测结果与实钻井吻合程度较好，共发现和落实构造-岩性圈闭4个，面积3.2 km2，优选出了泌388井东断层-岩性圈闭，部署了泌421井。泌421井测井解释油层3.1 m/2层，差油层1.1 m/1层。预测的Eh3Ⅱ102小层遇油层，初期最高日产油18.2 t。该井的钻探成功表明弱反射断层-岩性油藏识别技术在泌阳凹陷具有进一步推广应用价值。

[1] 邱荣华.泌阳凹陷北部斜坡带油气富集条件及油藏类型[J].石油与天然气地质，1990，11(2):25-28.

[2] 黄旭德.油气预测与油气藏描述——地震勘探直接找油气[M].南京：江苏科技出版社，2003：33-35.

[3] 付代国.泌阳凹陷南部地区岩性油藏预测技术与效果[J].石油天然气学报，2008，30(2)：453-455.

[4] 王志.高速屏蔽层下弱反射层地震勘探-广角反射[J].勘探地球物理进展，2002，25(5)：23-27.

[5] 杨子川.储层的地震识别模式分析及定量预测技术初探[J].石油物探，2007，46(4)：370-377.

[6] 陈启林.岩性油气藏勘探方法与技术[J].天然气地球科学，2006，17(5)：622-626.

[7] 牛嘉玉.中国东部陆相湖盆层序类型与岩性圈闭发育特征[J].石油学报，2006，27(4)：18-22.

编辑：党俊芳

1673-8217(2017)02-0041-04

2016-08-25

刘娟，工程师，1985年生， 2007年毕业于西南石油大学，现从事油气勘探工作。

TE112.323

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