王 媛，耳 闖，何爭(zhēng)光，李金付，夏密麗，馬 睿

(1.西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安710065；2.陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710065；3.東方地球物理公司研究院長(zhǎng)慶分院，西安 710021)

1 研究區(qū)基本概況

研究目的層段為下古生界奧陶系海相碳酸鹽巖沉積的馬三、馬四段.馬三段白云巖發(fā)育區(qū)主要位于中部地區(qū)，成藏受白云巖儲(chǔ)層分布控制，高產(chǎn)富集區(qū)位于白云巖發(fā)育期，馬三段主要發(fā)育地層-巖性、構(gòu)造-巖性氣藏，油氣富集規(guī)律明顯受白云巖儲(chǔ)層分布控制，白云巖發(fā)育區(qū)更容易形成高產(chǎn).馬四段白云巖儲(chǔ)層總體表現(xiàn)為西厚東薄、發(fā)育淺海臺(tái)地及云灰緩坡兩大相帶，西部物性好，向東物性逐漸變差的展布特征.根據(jù)前期成果分析發(fā)現(xiàn)，盆地中東部奧陶系馬四、馬三段白云巖體發(fā)育，但碳酸鹽巖非均值性強(qiáng)，橫向變化快，阻抗差異小、地震反射弱，巖性預(yù)測(cè)困難[1].

2 主要攻關(guān)技術(shù)

針對(duì)目前下古生界奧陶系碳酸鹽巖體預(yù)測(cè)的主要問(wèn)題，對(duì)三維區(qū)多屬性融合的白云巖體預(yù)測(cè)方法進(jìn)行攻關(guān)，在高精度巖石物理建?；A(chǔ)上，開(kāi)展精細(xì)疊前反演，利用三維區(qū)白云巖體預(yù)測(cè)成果指導(dǎo)及修正二維區(qū)白云巖體分布特征，落實(shí)各期古地貌、沉積相的展布特征，預(yù)測(cè)馬四、馬三段白云巖體分布特征.

2.1 巖石物理分析技術(shù)

通過(guò)精細(xì)的巖石物理分析尋找出對(duì)鹽下儲(chǔ)層及有效儲(chǔ)層敏感的某個(gè)參數(shù)，通過(guò)疊前彈性參數(shù)反演求出該參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行儲(chǔ)層及有效儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)[2].本研究課題共統(tǒng)計(jì)分析了100余口井的測(cè)井資料地球物理參數(shù)，針對(duì)下古生界馬家溝組馬四、馬三段進(jìn)行巖石物理分析，統(tǒng)計(jì)參數(shù)主要包括：白云巖、灰質(zhì)云巖、云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、膏巖、鹽巖等.通過(guò)分析，不同巖性的同一測(cè)井響應(yīng)曲線均有不同程度的疊置，難以通過(guò)單一測(cè)井曲線進(jìn)行巖性區(qū)分，需通過(guò)曲線交會(huì)分析進(jìn)行巖性區(qū)分(圖1).

圖1中，天藍(lán)色的為白云巖，深藍(lán)色的為灰質(zhì)白云巖，果綠色的為云質(zhì)灰?guī)r，草綠色為灰?guī)r，紫色的是膏巖，枚紅為鹽巖.交會(huì)分析認(rèn)為：鹽巖表現(xiàn)為低速度、低縱波阻抗，利用縱波阻抗也以區(qū)分馬三段鹽巖；白云巖為高縱波速度、高縱波阻抗，利用縱波速度、阻抗交會(huì)區(qū)分白云巖與灰?guī)r；充分利用橫波資料，采用縱橫波速度比、橫波阻抗交會(huì)可以識(shí)別白云巖與灰?guī)r[3].

圖1 馬四-馬三段巖石物理交會(huì)圖

2.2 白云巖疊前反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

疊前反演技術(shù)是將疊前AVO屬性整合到反演流程中，并將地震、測(cè)井、地質(zhì)等多尺度信息作為軟約束條件參與反演的方法[4].圖2為6643測(cè)線的疊前同時(shí)反演剖面，圖中橫波阻抗剖面上馬四段表現(xiàn)為高值異常(紅色)，反映此段砂體相對(duì)發(fā)育；縱橫波速度比與縱波阻抗交會(huì)剖面上馬四段表現(xiàn)為低值異常(黑色)，反映此段目的層物性或含氣性較好.結(jié)果表明，實(shí)鉆與地震鉆前預(yù)測(cè)結(jié)果相符合.

圖2 6643測(cè)線疊前反演剖面

2.3 多屬性分析技術(shù)

地震屬性是地震資料中可描述的、可定量化的特征，是刻畫(huà)、描述地層結(jié)構(gòu)、巖性以及物性等信息的地震特征量[5]，通過(guò)大量實(shí)際資料試驗(yàn)分析，針對(duì)古隆起東側(cè)奧陶系深層巖性，二維區(qū)利用瞬時(shí)實(shí)振幅屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層展布范圍效果較好.瞬時(shí)實(shí)振幅是在選定的采樣點(diǎn)上地震道時(shí)域振動(dòng)振幅，用來(lái)圈定高或低振幅異常，反映不同儲(chǔ)集層、含氣、油、水情況及厚度預(yù)測(cè)[6].通過(guò)突出了振幅差異，能夠更好地反映地質(zhì)異常體.圖中瞬時(shí)實(shí)振幅屬性主要反映馬四段的巖相變化，利用該屬性預(yù)測(cè)白云巖和灰?guī)r巖相.

在三維區(qū)利用GeoEast系統(tǒng)特色技術(shù)-多屬性融合分析模塊提取了瞬時(shí)、子波、振幅、功率譜和自相關(guān)五大類(lèi)54種地震屬性并進(jìn)行了交會(huì)分析(圖3),通過(guò)主成分分析進(jìn)行屬性壓縮，進(jìn)而得到反映目的層巖性變化的新屬性.

圖3 多屬性交會(huì)分析類(lèi)型及效果

3 巖相古地理分布特征

3.1 馬四段巖相特征分布

綜合應(yīng)用地震地質(zhì)信息，通過(guò)重點(diǎn)井井震綜合標(biāo)定，建立馬四段地震解釋模式，依據(jù)地震反射特征及屬性分析，最終研究認(rèn)為馬四段巖性組合及地震反射特征可劃分為三大類(lèi)、6種亞相(表1).結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，求取模型道，平面上定性預(yù)測(cè)馬四中上段巖性平面分布.

表1 古隆起東側(cè)地區(qū)馬四段巖相分類(lèi)表

(1)大套白云巖相：反射特征為頂中強(qiáng)峰、底中強(qiáng)波峰、連續(xù)性較好，內(nèi)幕中頻多相位中強(qiáng)反射，時(shí)差90-110 ms(圖4)；

圖4 6513測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

(2)含云灰?guī)r相：反射特征為頂強(qiáng)峰、底中強(qiáng)峰、連續(xù)性好，內(nèi)幕中強(qiáng)波谷反射，時(shí)差30-50 ms(圖5)；

圖5 0653測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

(3)含泥白云巖相：反射特征為頂中弱波峰、底中強(qiáng)波峰、連續(xù)性較好，內(nèi)幕中頻多相位中弱反射，時(shí)差60-90 ms(圖6)；

圖6 6625測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

(4)膏巖灰質(zhì)白云巖相：反射特征為頂中強(qiáng)峰、底強(qiáng)波峰、連續(xù)性較好，內(nèi)幕中一個(gè)相位中強(qiáng)波峰反射，時(shí)差50-60 ms(圖7)；

圖7 6548測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

(5)灰?guī)r、云巖夾薄層膏巖相：反射特征為頂中強(qiáng)波峰、底較強(qiáng)峰、連續(xù)性好，內(nèi)幕中兩個(gè)弱反射峰相位，時(shí)差50-70 ms(圖8)；

圖8 G12測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

(6)石灰?guī)r相：反射特征為頂中強(qiáng)峰、底強(qiáng)波峰、連續(xù)性好，內(nèi)幕中兩個(gè)波峰相位呈中強(qiáng)連續(xù)反射，時(shí)差50-70 ms(圖9)；

圖9 1285測(cè)線偏移剖面及瞬時(shí)實(shí)振幅剖面

在以上六類(lèi)巖相地震解釋模式的指導(dǎo)下，對(duì)工區(qū)所有測(cè)線馬四頂?shù)准皟?nèi)幕反射特征進(jìn)行歸類(lèi)劃分，并利用波形聚類(lèi)分析等地震相分析技術(shù)，并結(jié)合地震波阻抗反演結(jié)果，綜合預(yù)測(cè)了六類(lèi)巖性相帶的分布范圍.

研究區(qū)馬四段巖性相帶具有環(huán)帶狀分布特征，自西向東依次為白云巖相、含云灰?guī)r相、含泥白云巖相、膏巖～灰質(zhì)白云巖相、灰?guī)r～云巖夾薄層膏巖相、灰質(zhì)白云巖相、石灰?guī)r相(圖10).

圖10 古隆起東側(cè)奧陶系馬四段巖性相帶分布圖

3.2 馬三段巖相特征分布

通過(guò)與馬四段相同的分析方法，依據(jù)地震反射特征及屬性分析，最終研究認(rèn)為研究區(qū)馬三段巖性相帶劃分為三大相，五類(lèi)亞相(表2)，同樣結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，求取模型道，平面上定性預(yù)測(cè)馬三段巖性平面分布.證實(shí)馬三段具有環(huán)帶狀分布特征，

表2 古隆起東側(cè)地區(qū)馬三段巖相分類(lèi)表

自西向東依次為白云巖相、含膏白云巖、含云膏巖、鹽巖、含鹽白云巖(圖11).

圖11 古隆起東側(cè)奧陶系馬三段巖性相帶分布圖

4 白云巖體展布特征

在古構(gòu)造、巖相帶等劃分基礎(chǔ)上，通過(guò)屬性融合分析預(yù)測(cè)白云巖空間分布，落實(shí)白云巖分布及巖性漸變帶，依托三維地震資料開(kāi)展白云巖體預(yù)測(cè)攻關(guān)，建立巖性類(lèi)別樣本，通過(guò)屬性融合分析對(duì)屬性進(jìn)行壓縮，進(jìn)而得到反映目的層巖性變化的新屬性，為馬四、馬三段整體勘探提供了依據(jù).

4.1 馬四段白云巖分布

在有井監(jiān)督模式下，通過(guò)地震屬性優(yōu)選迭代分析，預(yù)測(cè)了三維區(qū)馬四段云巖體的分布特征，與鉆井吻合度達(dá)90%以上，符合地質(zhì)規(guī)律.馬四段地層厚度總體表現(xiàn)為西厚東薄，隆坳相間的分布特征，中部存在一個(gè)東西向薄帶，區(qū)內(nèi)厚度范圍為150～300米.根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果落實(shí)了馬四段白云巖分布沿古隆起為中心環(huán)帶狀向東減薄，形成了3支厚值區(qū)：分別為城川以西、城川-烏審旗、延安子長(zhǎng)-米脂.

4.2 馬三段白云巖分布

通過(guò)精細(xì)追蹤對(duì)比馬三段底界面，井震結(jié)合，分區(qū)分帶建立白云巖地層厚度模式，通過(guò)波形聚類(lèi)分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及地震反演，落實(shí)了馬三段白云巖厚度呈北東-南西方向薄厚相間分布，形成了兩個(gè)厚值帶：一是烏審旗東-橫山-靖邊-吳起帶，二是志丹-子長(zhǎng)-米脂帶，厚值帶的形成可能與該區(qū)古構(gòu)造高有關(guān).

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

前期針對(duì)奧陶系深層主要圍繞中央隆起進(jìn)行勘探，鉆井揭示白云巖儲(chǔ)層發(fā)育，但含水率高，未能實(shí)現(xiàn)突破.因此，本次研究主要圍繞中央古隆起東側(cè)，進(jìn)行白云巖體預(yù)測(cè)攻關(guān)，主要取得以下三方面成果：

1.針對(duì)馬三、馬四段開(kāi)展了數(shù)口井的巖石物理分析，鹽巖表現(xiàn)為低速度、低縱波阻抗，白云巖為高縱波速度、高縱波阻抗，氣層段表現(xiàn)為低泊松比、低λρ，這些一手資料為疊前反演識(shí)別巖性及含氣性預(yù)測(cè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；

2.古隆起是白云巖發(fā)育有利區(qū)，通過(guò)地震進(jìn)一步落實(shí)中央古隆起、吳起-靖邊-烏審旗、志丹-子長(zhǎng)-米脂次級(jí)古隆起，二三維相結(jié)合，預(yù)測(cè)了白云巖的空間分布；

3.綜合巖性相帶、白云巖厚度分布等對(duì)鹽下領(lǐng)域開(kāi)展有利區(qū)評(píng)價(jià)，深化成藏認(rèn)識(shí)，能夠細(xì)化奧陶系中深層有利區(qū)，研究認(rèn)為橫山與米脂北地區(qū)是兩個(gè)有利的勘探目標(biāo)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)而優(yōu)選鉆探井位.