相對等時面在東勝氣田盒2+3段河道識別中的應用

歸平軍，范玲玲，李 燦

（中國石化華北油氣分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450006）

東勝氣田位于鄂爾多斯盆地北部，橫跨伊盟隆起、伊陜斜坡和天環坳陷3個構造單元。二疊系下石盒子期可分為3個演化階段，分別對應于盒1段、盒2段、盒3段3個沉積時期。下石盒子組沉積時期地形平緩，河道擺動頻繁，洪泛泥石流發育，總體呈現由辮狀河逐漸向曲流河演化的特征。其中，盒1段沉積時期，發育辮狀河相河道和洪泛平原沉積；盒2段沉積時期，在繼承盒1段沉積晚期砂體分布的基礎上，河道發育具有再次加強，然后逐漸減弱的發育演變趨勢，河道具有向曲流化演化的特征，河道分叉、匯聚性相對更強。盒3段沉積時期，河道砂體孤立性強，寬度相對較窄，分叉匯聚性更加明顯，河道間洪泛平原細粒沉積廣泛發育，礫質河道減少，砂質河道增多，泥巖增厚，由箱形向齒化箱形–鐘形過渡[1–5]。本文以東勝氣田杭錦旗北部什股壕區帶為例，在認識地震反射特征的基礎上應用基于相對等時面地層切片技術，刻畫不同期次河道平面分布及其規模，落實沉積類型。

1 地震–地質特征

在前人研究的基礎上，針對盒2+3段地震反射波組特征進行分析和研究，從井點合成記錄標定得知（圖1），形成盒2段和盒3段波形反射的機制主要是河道砂泥巖互層疊置。砂泥巖層速度和密度的差異會產生波阻抗差，從而形成反射波。當盒2+3段砂體發育時，與下伏低速地層形成波谷，結合已知井沉積相特征，當地震分辨率較低或者同一個同相軸為多套砂泥巖（尤其是砂泥巖薄互層）的綜合響應特征時，識別分辨率及精度較低。實際鉆井揭示盒2+3段為多套砂體疊置發育，沉積類型多樣[6–8]（圖2），地震絕對分辨率很難刻畫真實的河道發育狀況。

圖1 典型井合成記錄

從過井地震剖面（圖3）來看，砂體縱向組合形式不同可引起地震波形的變化，盒2+3段砂體發育程度與 T9f和 T9e反射層間的強振幅反射特征具有一定關系；砂體厚薄與地震波形有一定變化，橫切河道在地震剖面上表征為透鏡狀。單套砂體連續且較厚，在地震剖面 T9e反射層之上強波谷特征更明顯，分析認為大多數盒2段和盒3段內的T9e反射層之上亮點反射為有利反射，并且各種地震響應特征應具有相應的地質模式。明確地震反射特征的地質含義，可指導河道空間展布識別和儲層預測等工作。

2 相對等時面選取及其意義

地震相對等時面是在某一地區，沉積期相對穩定，且地震反射同相軸連續的地層[9–14]。杭錦旗地區盒1段沉積早期已填平補齊，整個下石盒子組沉積厚度相對穩定，其內部存在一到兩個地震波組；縱向砂體組合模式不同，內部的波組只能表征為上下的巖性界面，且連續性較差，不能作為一個穩定等時面。反射波與單砂層不能一一對應，不能完全把盒2+3段砂體區分開來，形成一個綜合地震響應模式（圖4）。下石盒子組頂底界面地震波組T9f、T9d較為連續，地質含義明確，可以作為地震相對等時面，反映重大地質界面。

如果使用單一時窗進行屬性分析，無論是從盒3段頂 T9f反射層之下還是 T9e反射層之上開固定時窗提取屬性，都容易造成不同河道砂體的橫向“串層”，平面特征不明顯。造成這種問題的原因是地震波組T9e反射層全區不穩定，不同區域的地質含義不同。從地震剖面上可以看出，盒2+3段分布著不同期次、不同規模河道（圖5）。因此，充分挖掘地震資料信息，提高地震縱向分辨率，依據其橫向分辨率優勢，從地震沉積學入手，確定地震層位相對等時面來刻畫河道空間展布。借助相對等時界面下的地層切片技術，識別不同規模河道。

圖2 錦68井盒2+3段單井沉積剖面

圖3 盒2+3段儲層有利地震反射模式（亮點短軸強反射）

圖4 不同砂體組合地震正演模擬

3 地層切片技術應用

盒2+3段河道窄，地震資料主頻為25 Hz，按地層速度4 000 m/s，縱向可識別地層厚度40.0 m；依據菲涅爾帶半徑，按埋深3 000 m，橫向絕對分辨率約335.0 m。縱向巖性復雜、物性特征不明顯，巖性界面與速度界面不一致、橫向非均質性強，因此，依據橫向分辨率更容易識別河道分布。

為了解決縱向不同砂體接觸、橫向“串時”問題，引入等時切片概念。通過地層切片與開發地質解釋成果數據計算相關性，實現響應小層地層切片預測結果優選。結合研究區沉積環境特征及測井解釋結果，分析識別地震屬性切片預測的地質體。切片類型分為時間切片、沿層切片和地層切片三類[15–17]（圖 6）。

圖5 盒2+3河道地震剖面結構特征

圖6 地震切片示意圖

時間切片可以輔助地層巖性解釋和沉積相的解釋。沿層切片在某些情況下是貼近于真實的屬性提取方式，但是，對于橫向沉積相帶變化引起的變化，不能真實反映。地層切片的優勢在于根據三級或四級層序邊界對目的層段進行精細的沉積研究，生成地層切片體，而生成地層切片體的關鍵是如何建立年代地層的框架模型。

制作地層切片最關鍵是選出具有地質時間界面意義的參照同相軸，在理論指導下，以精細層位解釋為依據。杭錦旗地區地層發育相對穩定，以下石盒子組地層為格架，選擇地層切片方法，且時間間隔合適。東勝氣田下石盒子組沉積相對穩定，大致有10～15個中期旋回（圖7a）；依據小波變換時頻分析，最多可識別4套中長期旋回。實際資料的地震頻率更低（圖7b，紅色能量團）。

地震波組T9f、T9d為下石盒子組頂底界面，地震反射特征穩定，且離盒2+3段比較近，能夠真實地反映該層段沉積類型。整個下石盒子組地層厚度約120.0 m，分為15個地層切片體。根據地層速度4 000 m/s，單個地層切片體大約4 ms，即地層厚度約8.0 m，與測井識別的中短期旋回數相當，能提高河道砂體識別精度。

4 效果分析

對一些厚度較薄、物性較差的砂體，隱藏有“條帶型”河道砂體，通過地質模式控制下的屬性地層切片技術可以進一步明確隱藏的盒2+3段Ⅰ–Ⅱ類儲集體（具有條帶狀振幅屬性的儲集體）。進一步刻畫不同期次河道展布特征，還能夠識別一些厚度較薄的河道（圖8）。錦34井盒3段底部發育一套4.9 m砂體，單純依靠縱向分辨率無法識別，地震振幅較弱，且選取一定時窗大小的地震屬性特征也不明顯。該方法在相對等時面確定的基礎上，應用地層切片技術彌補了縱向分辨率的不足，河道的平面展布更清晰，為識別薄儲層提供了依據[18–25]。

5 結論

（1）應用地層切片技術，依據地質–地震綜合分析，追蹤一組等時沉積的界面分別作為頂和底，即相對等時格架，生成地層切片，其結果與測井識別的中短期旋回數相當，能提高河道砂體識別精度。

圖7 錦66井單井綜合剖面及地震時頻分析

圖8 盒2+3段辮狀河分期次剝離及儲層識別

（2）利用地層切片進行河道識別的關鍵是由單井沉積相識別地震相，建立他們之間的聯系，通過單井相推斷沉積環境，建立其沉積相模式，并在沉 積相模式的指導下將地震相轉化為沉積相，明確其地質意義。