地震沉積學在有利砂體預測方面的應用
——以三肇地區XS14區塊扶余油層為例

李永義

(中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江 大慶 163712)

松遼盆地北部三肇凹陷自20世紀60 年代開始在內部區塊做了一些勘探與開發工作，證實了該地區具有較好的勘探潛力[1]。隨著構造有利區的相繼開發，目前已將勘探重點目標轉為巖性油氣藏。砂體的識別與刻畫是巖性油氣藏勘探的關鍵[2]。尤其是對于XS14區塊扶余油層這種河道寬度窄、空間變化快、砂體厚度薄的層位[3]，沉積微相類型和有利儲集砂體預測的研究相對較少，造成空白區布井和開發區擴邊工作困難。結合地質-地震相，采用地震沉積學理論，運用地震屬性和儲層反演等手段，對區塊內的沉積相平面展布進行刻畫，預測有利砂體分布，進而指導該區的油氣勘探和開發。

1 區域地質概況

三肇凹陷是松遼盆地中央坳陷區內的一個二級構造單元，位于松遼盆地的中心地帶，朝陽溝階地西北部，西部為大慶長垣，北部接綏棱背斜帶和明水階地(圖1)，是松遼盆地的主要生油氣凹陷之一[4，5]。

XS14區塊位于三肇凹陷中部，構造運動緩慢、地勢起伏不大，整體上處于盆地拗陷階段。區塊內自下而上新生代沉積了沙河子組、營城組、登婁庫組、泉頭組、青山口組等，其中泉頭組為主要產油層位。泉頭組可劃分為4個層段，位于泉三段和泉四段的扶余油層(F)為該次研究的目的層段，其中FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1是重要產層。筆者對上述3個重要含油層段的沉積微相類型及平面展布特征進行研究，明確了砂體分布規律。

2 沉積微相類型

XS14區塊在沉積期整體處于近湖岸線位置，主要發育淺水三角洲相(圖2)。其沉積水體淺、地勢平緩、水動力條件弱，形成的沉積物泥質含量高，沉積構造規模不大。

圖1 研究區構造位置圖

2.1 三角洲平原亞相

區塊內的三角洲平原亞相主要在泉三段中上部沉積，其河道主要由薄層狀的粉砂巖構成，粒度較細。三角洲平原亞相可進一步分為分流河道、決口扇、洪泛沉積等3種微相類型。

1) 分流河道 區塊內的分流河道砂體具有正韻律的二元結構，巖性以灰色粉砂巖為主，顆粒分選和物性較好，測井曲線為高幅度鐘形或箱形、底部突變接觸，分流河道砂體沉積厚度大，為良好的儲集層砂體。

2) 決口扇 決口扇是由于河水攜帶的大量泥砂溢出河道而在其兩側形成的扇形沉積體，巖性為砂泥巖互層，且泥質含量較高，呈現出小規模的正韻律。測井曲線為齒狀，中等幅度的特征。

3)洪泛沉積 沉積物主要是河道間的泥質沉積，由灰色夾灰綠色泥巖、粉砂質泥巖組成，測井曲線上表現為微齒狀、低幅度的直線形厚層的特征。

圖2 區塊典型沉積相層序柱狀圖(XS14-B井)

2.2 三角洲前緣亞相

與三角洲平原亞相比，三角洲前緣長期位于水體以下，沉積水體更深，處于還原-弱還原環境中，由水下分流河道、水下決口扇、支流間灣等3種微相組成。

1)水下分流河道 主要由灰白-雜色粉砂巖組成，向上變細。水下分流河道的砂巖粒度相比三角洲平原偏細，距離河岸越近，其特征越接近于陸上分流河道；兩者的測井曲線表現特征相似，均為鐘形或箱形組合，但幅度較分流河道小。

2)水下決口扇 主要由灰色泥質粉砂巖夾薄層粉砂巖組成，厚度一般小于1.5m，規模小于陸上決口扇，測井曲線具齒化扁箱形、中等幅度扁鐘形的特征。

3)支流間灣 由厚層灰色泥巖、少量粉砂質泥巖組成，多為泥巖與漫流薄席狀砂互層，測井曲線為微齒狀或極低幅度的直線。

3 地震沉積學

在鉆井資料基礎上，結合地震屬性、儲層反演、波形聚類分析(圖3)，對研究區砂體厚度、沉積相展布及縱向演化等進行了研究，以FⅡ1小層為例。

3.1 地震屬性解釋

依照已鉆井統計的砂巖厚度與最大峰值振幅關系，選取合適的時窗，對FⅡ1小層提取最大峰值振幅屬性(圖3(a))。從圖中可看出，FⅡ1小層振幅屬性高值部分較多，低值部分較少，高值、低值區界限非常明顯，砂體分布廣泛，整體呈近SN向條帶狀分布，由北向南推進。

3.2 砂體厚度反演

在電阻率反演數據體轉換成巖性數據體的基礎上，選取合適的時窗，提取巖性體的時間厚度，再以研究區內統計的10口鉆井剖面砂巖厚度值為基準，統計計算砂體的累加厚度，進行時深轉換，得到FⅡ1小層的砂體厚度圖(圖3(b))。從圖中可看出，FⅡ1小層砂體厚度為4～24m，平均約為7.5m，主砂體呈SN向展布。研究區北部XS14-B井附近砂巖厚度最大，可達16.8m，北部砂體較南部厚。

圖3 研究區FⅡ1小層振幅屬性(a)、厚度反演(b)及地震相(c)圖

3.3 波形聚類分析地震相

波形聚類利用輸入地震數據體的波形特征，采用神經網絡的方法，求取模型道，進而劃分地震相[7～9]。地震相與單井沉積相結合，識別沉積相的平面展布。從圖3(c)可看出，研究區內地震相分為11類。其中，8～11類為河道沉積；1～7類為洪泛沉積；決口扇沉積分布于6～8類，需與河道和洪泛沉積相區分。

4 沉積相砂體平面展布及縱向演化

在層序地層對比格架的基礎上，綜合分析地震相、振幅屬性及砂巖平面分布規律等地震沉積學圖件，繪制出研究區沉積相河道砂體的大致展布范圍，再以研究區內探井沉積相進行修正，最終編制出研究區內FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1小層的沉積微相平面展布圖。

4.1 沉積相平面展布分析

沉積相平面展布分析見圖4。

圖4 研究區重點層段沉積微相平面展布圖

FⅡ1小層沉積時期發育三角洲平原沉積(圖4(a))，河道砂體分布在研究區中部，平均厚度為7.5m，大于10m砂體位于中北部。東部地區沉積厚度較小，砂體粒度較粗，河道砂體整體呈NS向展布，分叉較多。中部地區河道兩側發育決口扇，洪泛沉積微相十分發育，主要為一套泥質沉積，與少量粉砂巖互層。

FⅠ3小層沉積時期發育三角洲前緣沉積(圖4(b))，河道砂體總體繼承了FⅡ1小層沉積時期的特征，砂體厚度中等，由灰白粉砂巖組成，平均厚度為7.2m，砂巖粒度偏細。河道砂體改道現象頻繁，形成3條NS向展布的水下分流河道。西部地區河道兩側發育決口扇，水下分流間灣十分發育，主要為一套粉砂質泥巖沉積。

FⅠ2小層沉積時期仍發育三角洲前緣沉積(圖4(c))，該沉積期砂體厚度較薄，由灰白-雜色粉砂巖組成，平均厚度7.0m，粒度偏細。河道砂體依然為NS向展布，西部和南部地區河道兩側為決口扇，水下分流間灣十分發育，主要為一套粉砂質泥巖沉積。

4.2 沉積相縱向演化

圖5 研究區重點層段沉積模式圖

通過對單井相及平面相特征分析，區塊為淺水三角洲沉積，早期為三角洲平原沉積，后期為三角洲前緣沉積，3個小層的沉積具有明顯的連續性。

研究區沉積演化具有以下特征，在FⅡ1、FⅠ3沉積時期，研究區主要為三角洲平原亞相，洪泛沉積微相大面積發育，受到北部物源影響，河道由北向南推進，分叉、改道現象較多，砂體巖性無較大變化，以灰色粉砂巖為主，泥質含量少。砂體沉積厚度較大區域主要位于工區的中北部，為良好的儲集層。FⅠ3、FⅠ2沉積時期，研究區主要為三角洲前緣亞相沉積，水下分流間灣微相大面積發育，仍然受北部物源影響，水下分流河道由北向南推進，砂體粒度較FⅡ1、FⅠ3沉積時期偏細，沉積物主要由灰白-雜色粉砂巖組成(圖5)。

5 有利儲層砂體分布預測

通過地震相分析、振幅屬性提取及砂巖厚度反演，對研究區FⅠ2、FⅠ3和FⅡ1小層的有利儲集砂體進行預測。該次將3個小層的砂體厚度累加，得到累積砂體厚度圖，以30m為約束條件，最終確定區塊有利儲層砂體分布范圍(圖6)。

圖6 研究區重點層段有利砂體預測圖

從圖6可以看出，最有利儲集砂體位于區塊的北部和中部，呈條帶狀分布，有3口井位于其中，累積厚度均在40m以上，其中XS14-B井附近最大累積厚度可達50m以上，且砂體規模較大，為最有利目標區。次級有利儲集砂體位于工區南部，呈點狀分布，累積厚度大于40m的范圍較小，規模不大，具有一定的開發潛力。

6 結論

1)XS14區塊主要發育淺水三角洲相，FⅡ1～ FⅠ2小層沉積期，由三角洲平原亞相逐漸轉變為三角洲前緣亞相。

2)研究區重要產層的沉積演化具有一定的發展性，沉積水體由淺變深，其中FⅡ1小層沉積期河道砂體厚度大，為良好的儲集層。

3)研究區砂體主要呈條帶狀沿NS向發育，有利區位于區塊的中北部，砂體規模較大且連續。

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