基于地震屬性的砂礫巖沉積相研究

李 敏 (中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

基于地震屬性的砂礫巖沉積相研究

李 敏 (中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

地震屬性是沉積相分析的有效手段。論述了瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率、波阻抗3種屬性在沉積研究中的適用性條件，并利用瞬時(shí)相位和波阻抗識(shí)別了砂礫巖扇體的扇中與扇端，利用瞬時(shí)頻率識(shí)別了扇根與扇中。研究表明，采用上述方法識(shí)別的沉積相特征明顯、準(zhǔn)確性好且效率高。

瞬時(shí)相位；瞬時(shí)頻率；波阻抗；沉積相；砂礫巖

地震屬性隱含了地層巖性、儲(chǔ)層物性、流體成分和斷裂等有關(guān)信息，沉積體可以利用地震屬性快速高效地加以識(shí)別。地震屬性已經(jīng)在三角洲、河流、生物礁等沉積體系的識(shí)別中得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。狹義的地震屬性是從地震記錄中通過(guò)一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算(聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、概率統(tǒng)計(jì)等)提取的與地質(zhì)問(wèn)題有一定關(guān)聯(lián)的屬性，而廣義的地震屬性既可根據(jù)地震記錄提取，也可通過(guò)地震數(shù)據(jù)與非地震數(shù)據(jù)的結(jié)合運(yùn)算來(lái)提取，如測(cè)井約束反演得到的波阻抗[3]。

民豐洼陷位于東營(yíng)四陷北部陡坡帶東部，是砂礫巖扇體發(fā)育區(qū)，在沙四上亞段，主要發(fā)育沖積扇、扇三角洲、近岸水下扇和深水濁積扇等沉積體系。由于砂礫巖體是多期扇體的疊置復(fù)合體，傳統(tǒng)的方法難以準(zhǔn)確描述各期次砂礫巖的邊界及內(nèi)幕。在已經(jīng)劃分好沉積期次的基礎(chǔ)上，筆者將探討瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率和波阻抗3種屬性在砂礫巖沉積相分析中的應(yīng)用。

1 瞬時(shí)相位和波阻抗

圖1 地震剖面

瞬時(shí)相位與地震波主頻相關(guān)而與反射強(qiáng)度無(wú)關(guān)，原始地震剖面上砂礫巖體內(nèi)地震反射能量很弱，內(nèi)幕反射結(jié)構(gòu)及地層接觸關(guān)系難以識(shí)別(見(jiàn)圖1(a))，但是在瞬時(shí)相位剖面上，砂礫巖體內(nèi)地層接觸關(guān)系(如削截和上超)就比較明顯(見(jiàn)圖1(b))，可見(jiàn)瞬時(shí)相位能夠用于識(shí)別地質(zhì)體較弱的內(nèi)幕反射結(jié)構(gòu)及地層接觸關(guān)系。當(dāng)?shù)卣鸩ù┰讲煌瑤r性地層時(shí)會(huì)引起地震波的相位變化，在對(duì)地層不連續(xù)性或巖性尖滅的研究中，瞬時(shí)相位應(yīng)用效果比較顯著[4]。民豐地區(qū)沙四上亞段近岸水下扇的3個(gè)亞相巖性有明顯不同：扇根為塊狀礫巖，見(jiàn)棱角狀大礫石；扇中主要為礫狀砂巖和含礫砂巖；扇端以泥巖為主，夾薄層的砂巖層。在瞬時(shí)相位平面上，砂礫巖體總體上表現(xiàn)為高屬性值，而扇體的扇根與扇中的瞬時(shí)相位又高于扇端的瞬時(shí)相位(見(jiàn)圖2(a))。因此，瞬時(shí)相位在判別近岸水下扇，深水濁積扇的邊界及近岸水下扇扇中和扇端的分界時(shí)比較敏感。由沙四上亞段砂泥巖速度統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，砂礫巖體的地震波速度明顯高于泥巖，故應(yīng)表現(xiàn)為高的波阻抗值。在波阻抗平面圖上，砂礫巖體總體上處于高波阻抗區(qū)域，而扇根與扇中的波阻抗又高于扇端，扇體的邊界、扇中和扇端的分界識(shí)別結(jié)果與瞬時(shí)相位平面上的分界識(shí)別結(jié)果基本一致(見(jiàn)圖2(b))。在這2種屬性平面上，辮狀水道微相與水道間微相由于巖性構(gòu)成的差異，在屬性值上也存在明顯不同。在判別砂礫巖沉積扇體與其邊界時(shí)，波阻抗和瞬時(shí)相位的分辨能力基本相當(dāng)，但波阻抗對(duì)扇體的巖性分布反映更清晰。將瞬時(shí)相位屬性與波阻抗屬性相結(jié)合進(jìn)行分析，能更有效地描述研究區(qū)砂體的分布和沉積體系的特點(diǎn)。

2 瞬時(shí)頻率

瞬時(shí)頻率表示以時(shí)間為函數(shù)的瞬時(shí)相位的變化率。該屬性提供了一種追蹤主頻的方法，其與提取信息部位的地層固有頻率有關(guān)，而地層固有頻率又與沉積物顆粒粗細(xì)有關(guān)。從共振角度分析，沉積顆粒較粗時(shí)共振頻率較低，沉積顆粒較細(xì)時(shí)共振頻率較高[5]。砂礫巖扇體的扇根的沉積顆粒(塊狀礫巖)要比扇中的沉積顆粒大得多，所以在瞬時(shí)頻率剖面上，沿著凸起剝蝕面有一個(gè)清晰的條帶狀的低值區(qū)域，可以被認(rèn)作扇根。由扇根的剖面解釋成果在平面上的投影，結(jié)合相應(yīng)的測(cè)井、巖心描述資料，很容易確定平面上扇根與扇中的分界線(見(jiàn)圖3)。

圖2 屬性平面

圖3 瞬時(shí)頻率剖面

3 結(jié) 語(yǔ)

研究提取沿層地震屬性時(shí)，必須以準(zhǔn)確劃分砂礫巖體沉積旋回為基礎(chǔ)。利用瞬時(shí)相位、波阻抗識(shí)別砂礫巖扇體的扇中與扇端，利用瞬時(shí)頻率識(shí)別扇根與扇中，識(shí)別的沉積相特征明顯，具有良好的應(yīng)用前景。

[1]關(guān)達(dá)，張秀容.利用地震屬性預(yù)測(cè)河道砂體[J].石油物探，2004，43(增)：56-58.

[2]羅忠輝，冷軍.地震屬性分析在潛江凹陷儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2010，32(1)：228-231.

[3]李全，林暢松，吳偉，等.地震沉積學(xué)方法在確定沉積相邊界方面的應(yīng)用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，32(4)：50-55.

[4]趙忠泉.碳酸鹽巖礁灘儲(chǔ)層地震相分析[D].成都：成都理工大學(xué)，2010.

[5]凌云研究組.基本地震屬性在沉積環(huán)境解釋中的應(yīng)用研究[J].石油地球物理勘探，2003，38( 6)：642-653.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.015

P631.44

A

1673-1409(2012)04-N047-02

2012-02-12

李敏(1972-)，男， 1995年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事油氣地球物理方面的研究工作。