孫夕平 ，張 昕，李 璇，韓永科，王春明，魏 軍，胡 英，徐光成，張 明，戴曉峰

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油玉門油田分公司勘探開發(fā)研究院，甘肅酒泉 735000）

0 引言

基巖潛山風(fēng)化殼在各大油氣田都是非常重要的勘探領(lǐng)域，但面臨著儲(chǔ)層巖性復(fù)雜、物性差、儲(chǔ)層類型復(fù)雜等難點(diǎn)，其主要儲(chǔ)層類型有孔隙型、裂縫型、孔洞型、溶孔型等，屬于雙孔隙介質(zhì)儲(chǔ)層，地質(zhì)分析和地震預(yù)測均有較大難度［1-4］。付紅軍［1］認(rèn)為海拉爾盆地布達(dá)特潛山縱向分層分帶，一般分為風(fēng)化破碎帶、裂縫、溶孔、溶洞發(fā)育帶和致密帶，并提出平面上受構(gòu)造位置和斷裂位置共同控制，斷裂帶附近和高部位更容易形成好的裂縫儲(chǔ)層的觀點(diǎn)。王蕊等［2］認(rèn)為潛山風(fēng)化殼的發(fā)育程度與裂縫的發(fā)育程度密切相關(guān)，而裂縫的發(fā)育程度和基巖巖石類型緊密相連，基巖巖石類型不同導(dǎo)致裂縫的發(fā)育程度不同，潛山風(fēng)化殼在垂向上具有明顯分帶性。鄒華耀等［3］提出潛山儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間主要是裂縫與溶蝕孔隙，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及斷裂作用控制了裂縫的形成，大氣淡水淋濾導(dǎo)致溶蝕孔隙的形成。李建平等［4］也提出潛山受風(fēng)化作用和構(gòu)造因素的影響，花崗巖潛山在垂向上具有明顯的分帶性，潛山上的變質(zhì)巖主要為千枚巖、片巖、石英巖、變質(zhì)砂巖和少量動(dòng)力變質(zhì)巖。冀東、渤海、二連盆地等各油氣田的實(shí)際研究均證實(shí)，多數(shù)潛山內(nèi)幕目標(biāo)具有孔-縫雙孔隙類型、縱向分層分帶的地質(zhì)特征［5-9］。

基巖潛山地震儲(chǔ)層預(yù)測難度較大，由于使用的地震資料分辨率和保幅性的限制，通常以潛山風(fēng)化殼頂部風(fēng)化淋濾帶整套地層為對(duì)象，通過地震屬性分析等手段進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測，以刻畫儲(chǔ)層的形態(tài)、展布、異常特征為主，想進(jìn)一步預(yù)測油藏參數(shù)及分布已無能為力，預(yù)測精度不高［10-11］。基巖潛山埋深較大，構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，地震資料處理難度大，常規(guī)疊前時(shí)間偏移等處理手段難以準(zhǔn)確成像，更難做到地震響應(yīng)保幅。王建功等［12］通過觀察剖面、等時(shí)切片等分析地球物理響應(yīng)特征，研究風(fēng)化殼儲(chǔ)層形態(tài)特征，根據(jù)基巖潛山儲(chǔ)層的地質(zhì)認(rèn)識(shí)判斷儲(chǔ)層的有效性。竇立榮等［13］從地質(zhì)成因角度出發(fā)，認(rèn)為風(fēng)化淋濾帶成層性不明顯，但儲(chǔ)層物性受風(fēng)化淋濾帶發(fā)育部位影響較大，通過地震儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)刻畫風(fēng)化淋濾帶有效儲(chǔ)層。本文以酒西盆地青西凹陷鴨兒峽志留系潛山油藏為例，首先采用從近地表出發(fā)的整體速度建模技術(shù)和保真疊前深度偏移技術(shù)來提高復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地震資料成像準(zhǔn)確性和保幅效果，然后將地震資料和地質(zhì)資料相結(jié)合，建立潛山儲(chǔ)層內(nèi)幕分層結(jié)構(gòu)，最后應(yīng)用相干體和螞蟻?zhàn)粉櫟燃夹g(shù)識(shí)別裂縫分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合地震振幅的分類特征預(yù)測基巖潛山內(nèi)幕的有效儲(chǔ)層厚度，以期達(dá)到實(shí)現(xiàn)基巖潛山內(nèi)幕儲(chǔ)層目標(biāo)刻畫的目的。

1 疊前深度偏移提升地震成像質(zhì)量

酒西盆地青西凹陷鴨兒峽志留系變質(zhì)巖油藏是我國最早發(fā)現(xiàn)的潛山油藏之一，屬于中志留統(tǒng)泉腦溝組，是一套以海相為主的泥頁巖、砂巖和灰?guī)r遭受低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用形成的淺變質(zhì)巖，包括板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖和結(jié)晶白云巖（圖1）。其中千枚巖、變質(zhì)砂巖基質(zhì)的孔隙度小于2.5%，滲透率幾乎為零，基質(zhì)基本無儲(chǔ)滲能力，其儲(chǔ)集空間為裂縫。局部分布的白云巖儲(chǔ)層既發(fā)育裂縫，也發(fā)育溶蝕孔洞。從裂縫成因分類來看，主要是褶皺作用和斷層作用形成的構(gòu)造裂縫，其次為風(fēng)化作用和侵入體拱起形成的裂縫，多數(shù)裂縫發(fā)育區(qū)是幾種成因裂縫的共同作用結(jié)果。志留系經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其裂縫也具有多期次性，其中早期構(gòu)造裂縫多被白云石、方解石、石英等充填，而晚期構(gòu)造裂縫則未充填或半充填，是油氣儲(chǔ)滲的主要空間［14］。

酒西盆地鴨兒峽志留系變質(zhì)巖油藏的三維地震勘探始于1988 年，除了青西凹陷及周邊地區(qū)（除窟窿山油藏）共30 km2面積的三維地震攻關(guān)是2002年采集的以外，其他三維地震資料分別為1988 年、1989 年、1992 年、1997 年采集，當(dāng)時(shí)的采集技術(shù)較低，存在著單片三維資料面積小，面元偏大且不一致，主測線方位不同，覆蓋次數(shù)偏低等問題，再加上激發(fā)、接收因素的影響，造成了這些三維地震資料的信噪比偏低，頻帶較窄［圖2（a）］。為了提高該區(qū)地震資料品質(zhì)，2009 年在玉門油田青西地區(qū)開展了二次三維地震采集，滿覆蓋面積為154 km2。2013年以來，為了提高志留系潛山頂面及內(nèi)幕成像質(zhì)量，采用了從地表出發(fā)的整體速度建模技術(shù)，對(duì)基巖潛山作了進(jìn)一步處理，和老資料相比，新資料品質(zhì)大大提高，主要表現(xiàn)在以下3 個(gè)方面：①成像方面，信噪比和成像精度均有了大幅提升；②斷裂方面，斷點(diǎn)位置、構(gòu)造形態(tài)刻畫更加清楚；③巖性保幅方面，新資料地震反射層位、層段波組特征明顯，構(gòu)造、沉積現(xiàn)象反射特征易于識(shí)別，較好地反映了儲(chǔ)層橫向變化特征（圖2）。

2 深度域構(gòu)造解釋

2.1 深度域標(biāo)定

常規(guī)的井-震標(biāo)定是使用時(shí)間域地震資料，通過鉆井分層與地震標(biāo)志層對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用速度和密度曲線建立反射系數(shù)，提取子波制作合成記錄與地震匹配，從而建立時(shí)深關(guān)系。在疊前深度偏移資料基礎(chǔ)上開展構(gòu)造解釋和儲(chǔ)層預(yù)測，“時(shí)深轉(zhuǎn)換”變?yōu)椤吧钌钷D(zhuǎn)換”，雖然地震資料，鉆、測井資料都是深度域，但由于地震處理過程中建立的速度場并不是完全和地下真實(shí)情況一致，所以地震的深度和鉆井深度經(jīng)常會(huì)存在誤差，仍需要通過地層對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，建立“深深關(guān)系”。

對(duì)酒西盆地青西凹陷鴨兒峽潛山的4 個(gè)主要地質(zhì)界面：古近系間泉子段頂界（圖3 中黃色線所示）、間泉子段底界（圖3 中橙色線所示）、前白堊系頂界（圖3 中綠色線所示）和基巖潛山頂面（圖3 中紅色線所示）進(jìn)行標(biāo)定。圖3 中藍(lán)色線所示地層界面由于沒有井鉆遇，推測為石炭系地層頂面。其中間泉子段頂界對(duì)應(yīng)的地震界面為一中強(qiáng)振幅、連續(xù)性好的波谷反射，全區(qū)較易追蹤解釋，間泉子段底界為一強(qiáng)剝蝕面，與下伏地層呈角度不整合，在地震剖面上表現(xiàn)的削截現(xiàn)象非常明顯，易于識(shí)別；前白堊系頂界為一強(qiáng)剝蝕面，與下伏地層呈角度不整合，在地震剖面上也表現(xiàn)為較明顯的削截現(xiàn)象，標(biāo)定的地震界面為一中強(qiáng)振幅、連續(xù)性好的波峰反射，全區(qū)也較易追蹤解釋；基巖潛山頂面的清晰呈現(xiàn)得益于疊前深度偏移效果的提升，鴨兒峽潛山頂面寬緩，西側(cè)受509 斷層控制，與青西凹陷白堊系烴源巖對(duì)接，油源條件有利。

2.2 構(gòu)造特征

依據(jù)深度域地震資料解釋的層位及斷層結(jié)果，編制基巖潛山構(gòu)造圖（圖4）。與鉆井緊密結(jié)合，精細(xì)確定構(gòu)造線及圈閉線，并對(duì)局部構(gòu)造加大成圖比例尺，使局部構(gòu)造的形態(tài)更加清晰準(zhǔn)確。鴨兒峽潛山整體為一夾持在近北東走向的509 斷層和134斷層之間的北高南低的狹長凸起區(qū)，潛山頂面整體表現(xiàn)為由北向南傾伏的鼻狀構(gòu)造，同時(shí)受南部祁連沖斷帶自南向北逆沖的影響，北西走向的逆斷層非常發(fā)育，受多條北西走向的逆斷層切割，形成了多個(gè)斷塊圈閉及斷鼻圈閉。

鴨兒峽潛山經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷裂發(fā)育，在空間展布上具有多組系、多類型、多方向、多時(shí)期的特點(diǎn)，斷層相互交錯(cuò)、相互切割，形成復(fù)雜的斷裂體系，不同期次的斷層對(duì)油藏所起的作用也有所不同。鴨兒峽潛山南部存在3 期3 組斷層，即：印支—海西期北東向展布的134 斷層、燕山早期的北東向展布的509 正斷層和喜山期的窟窿山?jīng)_斷帶北西向逆沖斷層。西側(cè)509 斷層起到溝通青西凹陷生油中心白堊系油源的作用，東部134 等斷層對(duì)志留系油藏起封堵作用，北西向逆斷層主要發(fā)育于晚白堊世—喜山期末期，平面上呈弧形帶狀平行展布，延伸距離較遠(yuǎn)，約6～10 km，走向近北西，斷面南傾，斷層面具有上陡下緩、上部發(fā)散、下部收斂的特點(diǎn)，淺部傾角為40°～70°，深部傾角為5°～10°，斷距為50～700 m，鉆探證實(shí)該組斷層對(duì)鴨兒峽潛山志留系圈閉的形成和變質(zhì)巖裂縫的發(fā)育具有重要的作用。

3 基巖潛山儲(chǔ)層預(yù)測

3.1 基巖潛山儲(chǔ)層特征

酒西盆地青西凹陷鴨兒峽志留系潛山地層巖性以千枚巖為主，夾薄層變質(zhì)砂巖，局部發(fā)育白云巖，巖石類型主要有千枚巖、板巖、變質(zhì)砂巖，局部分布侵入巖及碳酸鹽巖，儲(chǔ)集空間主要為裂縫和局部發(fā)育的溶蝕晶洞。儲(chǔ)集類型大致可分為3 種：①溶洞-裂縫復(fù)合型。此類儲(chǔ)層裂縫和孔洞都很發(fā)育，具雙重孔隙介質(zhì)特征，該類儲(chǔ)層能獲得高產(chǎn)，是研究區(qū)內(nèi)最好的儲(chǔ)集層，潛山內(nèi)白云巖屬于此類儲(chǔ)層。②裂縫-孔隙型。儲(chǔ)集空間基本為裂縫，溶蝕孔洞不發(fā)育，雖有一定數(shù)量的微孔隙，但裂縫是主要的儲(chǔ)滲條件，該類儲(chǔ)層也能獲得較高產(chǎn)能，亦為本區(qū)塊較好的儲(chǔ)集層，研究區(qū)內(nèi)的變質(zhì)砂巖屬于此類儲(chǔ)層。③裂縫型。該類儲(chǔ)層在志留系潛山中最為常見，其基質(zhì)孔隙相對(duì)不發(fā)育，主要以裂縫及微裂縫為儲(chǔ)集空間?；|(zhì)平均孔隙度為2.3%，儲(chǔ)層空氣滲透率一般小于0.1 mD。志留系潛山儲(chǔ)層物性整體較差，但裂縫發(fā)育帶儲(chǔ)層物性大大改善，有效滲透率為2.0～10.0 mD。因?yàn)榱芽p的發(fā)育，該類儲(chǔ)層也往往能獲得較高產(chǎn)能，志留系潛山中千枚巖、板巖屬該類儲(chǔ)層。

鴨兒峽志留系潛山儲(chǔ)層為志留系泉腦溝組（S2q），自上而下可以分為3 段：紫色段、間雜段及灰綠段（圖5），各層段儲(chǔ)層物性變化較大，紫色段孔隙度較小，間雜段變大，隨著埋藏深度的增加，灰綠段裂縫孔隙度又逐漸變小，中間段即間雜段為主要儲(chǔ)層段。鉆井揭示：紫色段儲(chǔ)層孔隙度約為1.0%，滲透率約為2.5～5.0 mD；間雜段儲(chǔ)層孔隙度約為1.0%～1.1%，在平面上孔隙度和滲透率具有較好的一致性，存在東部、中部和西部3 個(gè)近南北向的高值帶，且東部、西部帶的孔隙度和滲透率高于中部帶；灰綠段由于鉆達(dá)的井較少，加之隨埋藏深度變大，孔隙度和滲透率明顯降低，孔隙度一般小于1.0%，滲透率約為5.0～10.0 mD。根據(jù)以上鉆井揭示的鴨兒峽油田志留系泉腦溝組裂縫孔隙度、滲透率的縱橫向特征可知，該段儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，受裂縫發(fā)育、風(fēng)化殼的風(fēng)化淋濾作用控制明顯。

3.2 基巖潛山風(fēng)化淋濾帶儲(chǔ)層刻畫

根據(jù)地質(zhì)和鉆井分層情況可知，鴨兒峽志留系潛山儲(chǔ)層總體厚度約為500 m，中間間雜段為主要儲(chǔ)層發(fā)育段。以三維地震疊前深度偏移數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ)，利用螞蟻?zhàn)粉櫤偷卣饘傩约夹g(shù)，針對(duì)風(fēng)化淋濾帶分3 個(gè)層段進(jìn)行了裂縫預(yù)測和儲(chǔ)層預(yù)測。

近些年來，隨著復(fù)雜構(gòu)造成像需求增加，疊前深度偏移方法研究和工業(yè)化水平提高很快，資料保幅性得到明顯提升。疊前深度偏移的保幅性影響因素主要來自2 個(gè)方面：一是成像準(zhǔn)確性。能量聚焦程度高，反射特征保持越好，速度模型越準(zhǔn)確成像越真實(shí)。二是來自疊前偏移算法?；谏渚€法的算法沒有考慮地震波傳播的動(dòng)力學(xué)特征，傳統(tǒng)單程波動(dòng)方程只能保證相位信息的正確性，保證不了振幅保真，近些年發(fā)展起來的基于解耦思想的單程波方程及逆時(shí)偏移等雙程波動(dòng)方程考慮了介質(zhì)參數(shù)變化對(duì)地震波振幅的改造，偏移結(jié)果更為保幅［17-19］。通過該技術(shù)方法的使用，疊前深度偏移資料成像效果和保幅性得到明顯改善，適用于刻畫和描述基巖潛山風(fēng)化淋濾帶儲(chǔ)層。

如前所述，通過以上兩方面技術(shù)方法的使用，疊前深度偏移資料成像效果和保幅性得到明顯改善，適用于刻畫和描述基巖潛山風(fēng)化淋濾帶儲(chǔ)層。圖6 是穿過鴨兒峽潛山典型井的連井地震剖面，該剖面上振幅呈現(xiàn)較為明顯的分層性，上部紫色段地層為低頻強(qiáng)振幅、連續(xù)性好，中部間雜段地層為低頻相對(duì)強(qiáng)振幅、連續(xù)性一般，下部灰綠段地層為雜亂特征，風(fēng)化作用弱，與老地層巖性耦合［20-21］。根據(jù)特征分析和地層對(duì)比，針對(duì)志留系潛山風(fēng)化淋濾帶進(jìn)行了分層解釋和預(yù)測。

研究區(qū)內(nèi)裂縫整體較為發(fā)育，采用相干體與螞蟻?zhàn)粉櫹嘟Y(jié)合的技術(shù)方式來分層刻畫裂縫［22］（圖7），可知，北部鴨兒峽志留系油藏富集區(qū)與預(yù)測裂縫發(fā)育區(qū)結(jié)果較吻合，南部目標(biāo)區(qū)預(yù)測裂縫亦較發(fā)育。該區(qū)裂縫以構(gòu)造縫為主，受控于印支—海西期北東向展布的134 斷層、燕山早期的北東向展布的509正斷層和喜山期的窟窿山?jīng)_斷帶北西向逆沖斷層。

利用地震均方根振幅屬性對(duì)潛山風(fēng)化殼儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)進(jìn)行分層預(yù)測（圖8）可知，各個(gè)層段儲(chǔ)層呈團(tuán)塊狀分布，與鴨兒峽志留系油藏的有利儲(chǔ)層分布規(guī)律基本一致。

3.3 油藏特征

鴨兒峽潛山位于青西凹陷509 斷層?xùn)|側(cè)，志留系潛山及古近系砂巖儲(chǔ)層通過509 斷層與凹陷內(nèi)白堊系有效烴源巖直接對(duì)接，油源條件有利。509斷層是被證實(shí)了的油源大斷裂，通過509 斷層，青西凹陷內(nèi)生成的油氣自西向東運(yùn)移到鴨兒峽、老君廟及石油溝，并大規(guī)模成藏。

圖9 對(duì)鴨兒峽潛山志留系潛山風(fēng)化淋濾帶分層刻畫，以裂縫發(fā)育程度和地震振幅分類為依據(jù)求取儲(chǔ)層厚度，如圖9 所示，鴨兒峽潛山北部是油藏開發(fā)主體部位，根據(jù)油藏開發(fā)情況圈定出高產(chǎn)油藏區(qū)（圖9 中陰影區(qū)），與預(yù)測出的風(fēng)化淋濾帶儲(chǔ)層厚度對(duì)應(yīng)良好，即儲(chǔ)層厚度大的部位為主要油氣富集區(qū)，證實(shí)了風(fēng)化淋濾帶儲(chǔ)層預(yù)測具有較高可信度。

鴨兒峽潛山南部定型于喜山期。喜山期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，發(fā)育一系列斷層將該區(qū)切割成多個(gè)斷層圈閉和斷鼻圈閉，同時(shí)構(gòu)造活動(dòng)有利于志留系潛山變質(zhì)巖裂縫的發(fā)育，形成了有效儲(chǔ)層，可形成有利的巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉。

4 結(jié)論

（1）通過提高速度模型精度、選擇保幅算法開展疊前深度偏移，能夠有效地提高復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地震資料成像準(zhǔn)確性，振幅保真度高，適用于基巖潛山風(fēng)化淋濾帶的精細(xì)刻畫和預(yù)測。

（2）基巖潛山風(fēng)化淋濾帶分層不明顯，通過應(yīng)用保幅性高的地震資料結(jié)合鉆井資料，通過深度域精細(xì)解釋可以開展分層刻畫。

（3）基于對(duì)基巖潛山風(fēng)化淋濾帶的內(nèi)幕分層解釋，應(yīng)用相干體和螞蟻?zhàn)粉櫟燃夹g(shù)，可以有效地識(shí)別出裂縫發(fā)育帶，結(jié)合地震振幅的分類特征，獲得潛山內(nèi)幕的有效儲(chǔ)層厚度。