高邮凹陷永安地区岩性圈闭识别

刘志敏,杨 艳

(中石化江苏油田分公司勘探开发研究院，江苏 扬州 225009)

随着油气勘探的深入，有利构造圈闭的勘探难度逐渐增加。苏北盆地非构造油藏的储量占总储量的9.7%，高邮凹陷是苏北盆地油气资源最为富集的凹陷之一，其深凹带戴南组是主要勘探层系，针对该层寻找隐蔽油气藏已然成为当前勘探热点[1]。“十一五”期间，建立了隐蔽圈闭成藏模式，形成其定性评价技术，在马家嘴、联盟庄地区成功实践。“十二五”以来，基本实现高邮西部环邵伯次凹隐蔽油藏沿南部真武断裂带、北部汉留断裂带各自叠合连片成藏规律的勘探局面。而如何刻画断层延展特征、分析砂体展布形态、探究目标砂体含油气性，是识别隐蔽圈闭的难点问题。地层切片技术与属性优选相结合，适应断层-岩性圈闭勘探的需求，有助于这些问题的解决，并在实际生产中发挥了积极的作用。

1 区域地质概况

永安构造位于高邮凹陷汉留断层的西侧，东临富民构造，西接联盟庄构造，北部与卸甲庄构造相接。汉留断层下降盘为宽缓断鼻构造，上升盘整体上表现为与下降盘相对的宽缓鼻状构造[2]，上下盘共同组成永安地区现今被断层复杂化的断背斜构造，油源条件极其有利。含油层系有下第三系三垛组和戴南组，其中主力含油层系为戴南组一段(E2d1)和戴南组二段(E2d2)。岩性圈闭以断层-岩性圈闭为主，沿汉留断层沉积的扇体或三角洲前缘末端砂体被一条或多条断层切割，依靠断层和岩性共同作用形成。永安西部地区砂岩百分含量较低，大多处于三角洲前缘末端—前三角洲位置(图1)，砂体规模普遍较小，横向变化大，砂体间相对孤立，互不连通，易于形成岩性类砂体，这些砂体被断层切割便形成断层-岩性圈闭，层系上主要集中在戴南组(E2d)。

图1 永安地区沉积相

2 圈闭识别思路

对于断层-岩性圈闭的识别，通常利用地震属性技术进行刻画。地震属性是基于叠前或叠后地震数据，借助数学运算获得能够表征地下地质体特性的各种地球物理参数[3-4]。按地震属性的基本性质与计算方法，可以分为几何属性与物理属性两类[5]。按照实际应用，可将属性分为振幅统计、频谱统计、复地震道、层序统计、相关统计和相位统计等类别[6]。断层-岩性圈闭的识别主要包括三大方面，一是落实控圈断层的可靠性，二是刻画砂体的平面展布特征，三是针对产能层系进行含油气性分析。结合多种属性进行分析优选，寻找适合研究区的优势属性，依据敏感属性落实圈闭(图2)。

图2 永安地区断层-岩性圈闭识别流程

3 断裂特征分析

Y42块位于汉留断层下降盘永安构造西南部，构造破碎，断裂极为发育，刻画断层展布特征具有一定的困难。常规的相干体等时切片中YX42井西部北西走向的小断层形态较为模糊，断层连续性较差(图3a)。添加倾角扫描后的相干体切片对断层刻画的精度更高，效果更好(图3b)。通过提取多种构造曲率等时切片进行对比分析(图4)，最大曲率、正曲率以及倾向曲率的等时切片中，YX42井西部北西走向的断层较为清晰，断层的连续性相对较高，断层更为清晰；而负曲率、走向曲率与高斯曲率的应用效果则相对较差。由此可知，永安地区验证断裂展布形态的敏感属性为最大曲率、正曲率、倾向曲率以及含倾角扫描的C3相干。依据YX42井西部部署的YX48井实际井上钻遇的断点信息，证实了该条断层的存在，验证了优选属性的可靠性。

图3 永安地区相干体等时切片(2 402 ms)

图4 永安地区构造曲率等时切片

4 砂体展布刻画

永安西部E2d2为三角洲前缘亚相沉积，YX22井位于间湾，Y38井位于河道。针对目的层E2d25提取地层切片，在常规的均方根振幅、总能量以及弧线长度地层切片中，YX22井与Y38井能量均比较弱(红黄色为强振幅，蓝绿色为弱振幅)，无法有效刻画砂体(图6a)，不能较好的区分厚砂区与薄砂区。

有效带宽属性被看作是定量化的相似数据体，依据实际井上砂体对比图，YX22井E2d25上部砂体不发育，Y38井砂体相对较厚。在有效带宽地层切片中，YX22井周边呈绿色，Y38井周边呈红色(图6b)。由此可知，E2d2砂体发育区带宽较宽，颜色趋近红黄色，反之，带宽越窄，颜色趋近蓝绿色。

钻前的E2d25有效带宽属性平面图中，Y42块西部也具有红色异常显示(图6b)，砂体较为发育，在该砂体发育的有利区部署了YX48井，通过实际井上钻遇情况，该井E2d25上部发育较厚砂体(图5a)，与钻前预测情况较为吻合，再次验证了该种属性对于研究区砂体的刻画具有一定的可靠性。

在E2d2砂体分析基础之上，利用有效带宽属性对E2d1砂体进行属性分析。处于间湾位置的YX22井处带宽较窄(属性呈蓝绿色)，位于河道的Y38井带宽较宽(属性呈红色)，与E2d12砂体分布有着较好的对应关系。在该地层切片中，Y42块西侧(YX48井)属性呈橙红色(图7)，同样具有较宽的带宽，推测Y42块西侧E2d12上砂体较为发育。结合井上钻遇资料，YX48井E2d12上砂岩确实相对发育，验证了属性分析的结果。

图5 永安地区YX48井-YX22井-Y38井砂体对比

图6 永安地区E2d25砂体地层切片属性

图7 永安地区E2d12上砂体有效带宽属性地层切片

5 含油气性检测

当储层岩石孔隙中含有油气时，地震波沿地层向下传播，油气与地震波之间产生低频共振，导致低频段能量增强；高频成分衰减的速度高于低频成分衰减的速度，因而在含油气段会表现出低频共振能量增强与高频吸收能量减弱的明显特征[7]。当地层中含油气饱和度越高时，高频衰减现象越明显。

通常利用时频分析方法进行油气检测，常见的技术方法有短时傅里叶变换(STFT)、小波变换(WT)、广义S变换(GST)等。匹配追踪法(MPD)是一种典型的参数化时频分析法，根据最大匹配投影原理寻找最佳原子的线性组合，对原始信号进行分解，具有较高的时频分辨率。

为了进一步论证砂体发育区域是否具备一定的油气勘探潜力，需进行含油气性检测。基于砂体展布特征分析结果，对Y42块西侧砂体发育区进行含油气性分析。首先利用匹配追踪法对出油井井旁地震道进行时频分解，并对瞬时谱进行分析(图8)。由于油层对地震波中的高频成分具有吸收作用，油层段在频率域表现为能量集中，并且从上至下有着从高频向低频衰减的趋势(蓝色箭头所指区域)。

图8 YX42井瞬时谱分析

根据单井时频谱分析结果可知，出油层段具有强烈的高频吸收效应，高频成分大幅度衰减。因此，针对现有油藏的油层位置提取频率衰减属性切片，刻画油气平面分布范围，寻找有利油气分布区域。

依据现有钻探认识，E2d12现有油藏主要位于Y42块与Y38块，Y38井与Y38-1井井上均钻遇油层，而Y38-2井未见到油气显示，不在Y38块油藏范围之内(图9)。

利用不同的油气检测方法对E2d12上油层位置提取频率衰减属性切片。匹配追踪法属性切片中，Y42块油藏与Y38块油藏均表现红色异常(强衰减)，具有高频强烈吸收的特征，而Y38-2井处则并未出现高频强烈衰减的特征。并且，红橙色属性异常区域(表示能量大幅度衰减)与现有油藏分布范围基本一致(图10a)。短时傅里叶变换计算所得的属性切片中，Y38井上有一定的高频衰减特征，但Y38-1井上并没有高频衰减的异常响应，并且Y42块油藏呈现绿色(图10b)。基于广义S变换以及小波变换的油检切片中，属性异常区域与现有油藏范围不存在较好的对应关系。综上，基于匹配追踪法的含油气性分析对研究区的油气敏感度较高，与现有油藏的分布范围吻合度较高，由此可知，该法在研究区具有一定的可行性。

E2d25现有油藏主要位于Y42块，利用匹配追踪法对E2d25油层位置提取频率衰减属性切片，Y42块现有油藏同样具有明显的红色高值异常(图11)。

在Y42块西部的砂体有利发育区，具有类似的强吸收属性异常(红色区域)。在该异常区部署YX48井，实际钻探结果获得了较好的油气显示，进一步验证了前期油气检测的可靠性。

图9 永安局部地区含油面积

图10 Y48块E2d12构造、有效砂体厚度与油气检测叠合

6 结论

控圈断层的精细刻画，有利砂体的平面展布特征研究，目标砂体的含油气性分析，是落实断层-岩性圈闭的三个关键因素。

(1)对于断层相对较为发育的永安地区，采用一阶多项式计算的振幅曲率以及经倾角扫描的相干属性为研究区的敏感属性，能够较好的表征断层-岩性圈闭中控圈分支断层的平面展布形态。

(2)利用地层切片技术对永安地区E2d砂体展布特征进行分析，相对于常规的均方根振幅、总能量、弧长等几何属性，有效带宽属性更能符合实际砂体展布特征。

(3)借助于高分辨的匹配追踪技术对研究区开展含油气性分析，与现有油藏的分布范围有着较好的对应关系。通过类比已知井的井上异常特征，在Y42块西侧的异常区部署一口探井，经钻探，取得了较好的油气显示。

参考文献：

[1] 张喜林，朱筱敏，钟大康，等.苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组沉积相及其对隐蔽油气藏的控制[J].古地理学报，2005,7(2)：207-218.

[2] 常象春，郭海花，张金亮，等.江苏高邮凹陷永安气藏烃类流体包裹体特征和天然气成藏条件[J].地质通报，2003,22(10)：808.

[3] 印兴耀，韩文功，李振春，等.地震技术新进展[M]. 山东东营：石油大学出版社，2006:58-59.

[4] 张永刚.油气地球物理技术新进展[M].北京：石油工业出版社，2004:224.

[5] TANER M T, SCHUELKE J S, O DOHERTY R et al. Seismic attributes revisited[J]. SEG Technical Program Expanded Abstracts, 1994,13：1104-1105.

[6] 张延玲，杨长春，贾曙光，等.地震属性技术的研究和应用[J].地球物理学进展，2005,20(4)：1129-1133.

[7] 杨占龙，沙雪梅，李在光.含油气检测技术及其在岩性圈闭油气藏勘探中的应用[J].天然气地球科学，2010,21(5)：822-823.