南圖爾蓋盆地1057區(qū)塊中侏羅統(tǒng)多尚組扇體識別

于東方石巨業(yè)艾　驍

（1.內蒙古礦業(yè)集團綠能非常規(guī)天然氣勘查開發(fā)有限責任公司，內蒙古　呼和浩特　010010；2.中國地質大學能源學院，北京　100083）

?

南圖爾蓋盆地1057區(qū)塊中侏羅統(tǒng)多尚組扇體識別

于東方1石巨業(yè)2艾驍2

（1.內蒙古礦業(yè)集團綠能非常規(guī)天然氣勘查開發(fā)有限責任公司，內蒙古呼和浩特010010；2.中國地質大學能源學院，北京100083）

摘要研究以沉積學、測井地質學及地震地層學為理論基礎，利用三維地震資料，主要通過地震相特征分析、多種地震屬性提取和三維可視化子體雕刻等技術手段，并結合有限的錄測井資料及其區(qū)域地質背景和地質學規(guī)律，在南圖爾蓋盆地1057區(qū)塊下侏羅統(tǒng)識別出一套扇體，刻畫出其空間展布范圍以及扇體內部結構。該扇體平面上呈NNWSSE向的橢圓形，展布面積約4 km2，扇體物源來自北西方向的凸起區(qū)。

關鍵詞南圖爾蓋盆地扇體刻畫地震屬性敏感地震屬性測井相

修訂回稿日期：2016-03-18

0　引言

南圖爾蓋盆地經過30余年的勘探開發(fā)，大型構造圈閉已基本勘探完畢。中國石油天然氣集團公司轉變了勘探思路，增加了勘探工作，發(fā)現(xiàn)南圖爾蓋盆地有良好的隱蔽油氣藏勘探開發(fā)前景，隱蔽油氣藏是儲量增長的重要目標。1057區(qū)塊是中國石油勘探開發(fā)研究院劃分的一個風險勘探區(qū)塊，其前期勘探開發(fā)研究程度較低，地質資料較為缺乏，尤其是錄測井資料，因此，以三維地震資料為基礎，利用地震相特征分析、多種地震屬性提取及三維可視化子體雕刻等技術手段，結合有限的錄測井資料以及地質學規(guī)律，對該風險勘探區(qū)塊扇體的進一步識別和清晰刻畫具有重要意義。

1　地質背景

南圖爾蓋盆地位于哈薩克斯坦中部，構造上處于烏拉爾—天山縫合線轉折端剪切帶，是一個典型的中生代走滑—反轉裂谷盆地，自西向東為四塹三壘的構造格局［1-2］。研究區(qū)1057區(qū)塊位于盆地西部阿雷斯庫姆地塹的南部，該區(qū)塊三維地震資料包含1 540條主測線和850條聯(lián)絡測線，覆蓋面積約為130.9 km2。中侏羅統(tǒng)多尚組發(fā)育于盆地斷陷期，盆地斷陷期處于拉張應力環(huán)境，斷裂活動強烈，尤其表現(xiàn)在盆地短軸方向邊緣，因此，靠近盆地邊緣快速堆積、粗碎屑的各種扇體較為發(fā)育。

2　扇體識別

2.1錄井和測井相

錄井資料顯示1057區(qū)塊中侏羅統(tǒng)卡拉甘塞組巖性以碎屑支撐的礫巖、綠灰色礫狀砂巖、砂巖為主，成熟度低，分選中等，表明沉積物搬運距離不遠，為近岸快速堆積，偏還原的沉積環(huán)境。其測井特征非常明顯：GR、SP等測井曲線顯示出下粗上細、頂?shù)淄蛔兊凝X狀鐘形正韻律特征（圖1），一定程度上反映了扇三角洲前緣水下分流河道沉積。

圖1　1057區(qū)塊扇體測井相標志圖

2.2扇體地震相特征分析

地震相是反映沉積相（或巖性組合）的一組地震響應標志，包括振幅、相位、速度，頻率、連續(xù)性等參數(shù)特征。地震相分析就是利用地震剖面進行沉積環(huán)境和沉積相解釋［3］。研究區(qū)中—下侏羅統(tǒng)前積結構發(fā)育，下侏羅統(tǒng)常見雜亂前積結構，而中侏羅統(tǒng)斜交前積較為發(fā)育。前積結構是由沉積物定向進積作用產生的，表現(xiàn)為一套傾斜的反射層，它往往代表了三角洲沉積體系［3］459。

研究區(qū)三維地震資料有效范圍包含500條主測線及1 000條聯(lián)絡測線，覆蓋面積約200 km2，識別出的扇體包含100條主測線和100條聯(lián)絡測線，分布面積約4 km2，其平面分布呈橢圓狀形，長軸方向為NNW-SSE向（圖2）。

圖2　扇體位置及展布圖

該扇體在地震反射剖面上特征明顯（圖3），為波浪狀或者蠕蟲狀地震反射，具有非常明顯的頂?shù)讖姺瓷漭S，內部表現(xiàn)為中等連續(xù)、中強振幅的地震反射，而扇體周圍是中連續(xù)、弱振幅的地震反射，說明該扇體與上下圍巖存在著明顯的物性差異。時間域地震剖面上，扇體最大厚度區(qū)域頂?shù)讓腡0反射時間分別是1 900 ms和2 100 ms，結合區(qū)塊探井時深關系，推算出扇體深度范圍是2 210～2 560 m；由于扇體頂?shù)走吔缜逦?，根?jù)長軸方向NNW-SSE向和短軸方向SWW-NEE向系列地震反射剖面（圖3），可確定其橫向展布范圍。從其長軸方向地震剖面可以看出，西北部厚度比東南部要薄，并且地震反射同相軸呈明顯的向西北方向超覆；而短軸方向地震剖面顯示出頂平底凹的幾何特征，據(jù)此，推斷出該扇體沉積物源來自西北方向。

圖3　過扇體典型系列地震剖面特征圖（剖面位置見圖2　）

2.3敏感地震屬性分析

從應用地球物理學的角度看，地震同性是地震數(shù)據(jù)中反映不同地質信息的子集，是刻畫、描述地層結構、巖性以及物性等地質信息的地震特征量［4］。從地震資料中可以提取的地震屬性有很多，但都是以振幅、頻率、相位這3種基本地震屬性為基礎經過數(shù)學計算處理衍生出來的［5］。研究區(qū)總共提取了振幅類、層序類、頻率類等十多種屬性，結合地震屬性異常現(xiàn)象和地震剖面反射特征的對應，進行地震屬性優(yōu)化，在屬性優(yōu)化的基礎上，選取均方根振幅、平均瞬時頻率、能量半衰時以及相干性等4種對本區(qū)扇體敏感而彼此相對獨立的地震屬性。

2.3.1均方根振幅

均方根振幅（RMS）是振幅類信息中對強振幅反映特別敏感的屬性，與地層反射系數(shù)緊密相關［5-6］。一般情況下，地層縱向差異明顯或者受流體影響，則RMS呈高異常；純砂巖、純泥巖不如砂泥互層的RMS值高。陸相環(huán)境中，扇體是在靠近盆緣或者陡坡處、快速堆積形成的較粗碎屑沉積體，其顆粒大小差異大、分選和磨圓差、成分成熟度低、內部非均質性強，因此，RMS值用來顯示追蹤扇體或者儲層有比較好的效果。

本區(qū)研究經過多次嘗試，由多尚組頂界向下漂移80 ms后，時窗選取100 ms，提取的RMS顯示效果較為理想（圖4a），RMS高異常區(qū)域（黃、紅色區(qū)域）與一系列地震剖面上顯示的強振幅非常吻合，并且，扇體大致展布范圍和面積得到進一步確定。工區(qū)下部顯示的RMS高異常區(qū)域，經過地震剖面驗證，是由于層位漂移80 ms后，剛好到下侏羅統(tǒng)頂界對應的強同相軸上，因此造成條帶狀分布的“高異常區(qū)域”假象，不具有砂礫巖扇體儲層意義。

圖4　敏感地震屬性圖

2.3.2平均瞬時頻率

平均瞬時頻率即選定時窗內瞬時頻率的平均值，它反映了橫向上地震波主頻的變化特征，這些變化特征與斷裂系統(tǒng)、巖性變化、孔隙度差異、含油氣性等因素引起的頻率吸收效應有關。由扇根到扇端，其沉積物砂/礫比逐漸增加，而砂礫/泥比變小，扇根部分吸收效應更明顯，高頻信息衰減更嚴重。

本區(qū)提取平均瞬時頻率屬性采用與均方根振幅相同的處理方式：多尚組頂界向下漂移80 ms，時窗范圍100 ms。從平均瞬時頻率屬性平面圖（圖4b）可以看出，扇體發(fā)育處（粉紅色區(qū)域）呈明顯的低異常，同均方根振幅高異常區(qū)域吻合，區(qū)域內藍色屬性為中心向粉紅色屬性的變化，反映了扇中到扇端非均質性結構的變化。

2.3.3沿層相干

地震反射信息中包含了沉積、儲層、油氣等復雜的地質信息，地震相干數(shù)據(jù)體就是對相鄰地震道數(shù)據(jù)計算其相干屬性而形成的反映地震道相似性的新數(shù)據(jù)體，它主要是為了突出不相干的地震數(shù)據(jù)，從而可以檢測到因為存在斷層、巖性突變、裂隙、特殊地質體而引起的地震道波形的變化［7-9］。

相干屬性提取，時窗范圍大小是關鍵的參數(shù)，直接影響其顯示效果；時窗選取過大，則包含多個反射波同相軸，降低分辨率；時窗選取過小，則不能包含完整的波峰或者波谷，噪音影響突出，相干性模糊。時窗大小取決于地震反射波視周期T，一般選取T/2～3T/2。但是，為了突出扇體影響，提取相干屬性時窗選為150 ms；相干處理掃描方式采用EⅡ-Trace。由沿層相干屬性平面圖（圖4c），可以發(fā)現(xiàn)，左上角明顯有一個黑色區(qū)帶，即低相干值區(qū)，與周圍大片灰色到淺灰色甚至粉紅色表示的高相干值形成鮮明的對比，不難分析，正是由于扇體的形成，其沉積速率快，成熟度差，結構不均質，因此，地震道波形相似性不好。而且這與上述均方根振幅屬性和平均瞬時頻率分析顯示的異常地質體位置、范圍甚至形狀都有非常好的吻合。

2.3.4能量半衰時

能量半衰時是指在給定的分析時窗內，能量達到1/2時的相對時間位置。能量半衰時可用來測定分析時窗內能量累積的速度，可以指示巖相和巖性的相對變化。在分析時窗內，振幅強弱均勻，則能量半衰時接近1/2；若由頂向底振幅增強，能量半衰時呈高異常，反之則呈低異常。其橫向變化指示與流體含量、不整合或巖性變化有關的振幅異常。從能量半衰時屬性平面圖（圖4d）可以看出，扇體范圍內表現(xiàn)特征：藍色代表的低值區(qū)出現(xiàn)高異常的紅色，這與巖性變化導致均方根振幅異常現(xiàn)象一致，表明扇體內部砂體具正韻律特征。

2.4三維可視化子體雕刻

三維可視化是對地震振幅數(shù)據(jù)體或者相干體、波阻抗體、頻率等其他屬性數(shù)據(jù)體的一種三維立體顯示技術。雕刻技術是三維可視化的重要手段之一，它首先利用子體探測從屬性數(shù)據(jù)體內找出感興趣地質體或地震異常體，然后，通過不斷調整透明度、光線、以及顏色梯度等參數(shù)，使目標地質體達到最佳顯示效果，進而對異常地質體進行描述和合理解釋。

基于上述地震屬性異常現(xiàn)象的解釋，為了有更好的刻畫效果，利用Vexogeol進行瞬時頻率屬性和相對波阻抗屬性計算，并沿層做三維可視化雕刻：選取屬性異常子體為探測種子點，調整探測曲線和未探測曲線透明度（探測曲線調置為不透明，未探測曲線調為透明），然后疊置在目標層位上顯示。扇體三維可視化子體雕刻效果如圖5所示，扇體輪廓清晰直觀，展布范圍及形狀同上述各種屬性異常非常相符。

圖5　扇體三維可視化子體雕刻顯示圖

扇體前緣下傾方向接近阿雷斯庫姆坳陷沉降中心，斷陷期發(fā)育的深湖相泥巖層夾粉砂巖，油氣化學資料顯示其成熟度較高，干酪根可作為優(yōu)質的烴源巖；另一方面扇體多期次裙帶分布，不僅提供了良好的儲集體，而且儲蓋配置理想。因此，本研究區(qū)刻畫的扇體群區(qū)域可以作為未來巖性地層圈閉勘探的重要方向。

3　結論

1）南圖爾蓋盆地阿雷斯庫姆坳陷南部1057區(qū)塊中侏羅統(tǒng)多尚組發(fā)育一套扇體，扇體平面上呈近橢圓形，長軸方向為南西向；其展布范圍廣泛，分布面積約4 km2；扇體物源來自西北方向的凸起區(qū)。

2）地震屬性和地震相特征明顯，并且各特征分析結果有非常好的吻合性。

3）地震屬性提取，時窗選擇對結果影響很大，確定時窗要經過多次嘗試，選取屬性顯示效果較好的時窗。

4）扇體的發(fā)現(xiàn)表明1057風險區(qū)塊有很大的潛力，而三維地震資料沒有完全覆蓋斜坡帶，巖性圈閉的確定還需要進一步加強勘探，包括三維地震的實施和鉆探井的部署。

參考文獻

［1］孫鐵軍，李慶華，王立，等.哈薩克斯坦南圖爾蓋盆地構造特征研究［J］.石油地球物理勘探，2008（S2）：168-173.

［2］孔祥宇，殷進垠，張發(fā)強.哈薩克斯坦南圖爾蓋盆地油氣地質特征及勘探潛力分析［J］.巖性油氣藏，2007，19 （3）：48-53.

［3］姜在興.沉積學［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2010.

［4］王永剛，樂友善，張軍華.地震屬性分析技術［M］.東營：中國石油大學出版社，2007.

［5］張可寶，張紅斌，趙玉光，等.均方根振幅與巖性［J］.石油地球物理勘探，2007（S1）：93-96.

［6］李坦，殷小舟.地震屬性的地質意義分析［J］.復雜油氣藏，2009（3）：25-28.

［7］羅振麗，張愛敏，丁在宇.相干體技術和細線化技術在斷層檢測中的綜合應用［J］.煤炭技術，2004，23（3）：85-87.

［8］紀彤洲，楊迎軍，李尚林.相干體技術在河道預測中的應用［J］.石油物探，2003，42（3）：399-401.

［9］顧霜霜，潘仁芳，周洋. AVO屬性分析在儲層厚度預測中的應用［J］.天然氣技術與經濟，2012，6（6）：8-11.

（編輯：盧櫟羽）

文獻標識碼：B

文章編號：2095-1132（2016）02-0026-04

doi：10. 3969/j. issn. 2095-1132. 2016. 02. 007

作者簡介：于東方（1988-），助理工程師，從事非常規(guī)天然氣地質綜合研究工作。E-mail：dfyucumt@126.com。