儲層預測技術在DC凹陷的應用

王雅迪，張宇飛，楊麗麗，楊雙濤，王全忠， 楊淑華，韓天寶，王亞楠，翟憲蘭，魏一冰

（1.東方地球物理公司研究院地質研究中心，河北 涿州 072750； 2.華北油田公司勘探開發研究院，河北 任丘 062550； 3.東方地球物理公司塔里木物探處，新疆 庫爾勒 841000； 4.東方地球物理公司研究院海外部，河北 涿州 072750； 5.東方地球物理公司華北物探處，河北 任丘 062550）

DC 凹陷位于冀中坳陷北部，東部南部與廊固凹陷、武清凹陷相鄰，北部、西部與寶坻凸起，大興凸起接壤，是一個古近紀箕狀凹陷，主要受大廠斷層控制，凹陷呈東斷西超北東向展布[1-2]。主要發育沙三段和沙四段兩套生油層，第三次資源評價結果表明，大廠凹陷總生油量為*×108t，石油資源量****×104t，油氣資源豐富。此外，由于大廠斷層與侯尚村斷層控制了凹陷的沉積，地層構造高點在H14 井一帶，靠近侯尚村構造帶的斷階帶是油氣運移聚集的有利區，成藏條件有利。但本區經過四十多年的勘探，效果并不理想：到目前為止，僅有工業油流井4 口，低產油流井10 口，上交探明石油地質儲量僅**×104t。未發現規模地質儲量。分析制約大廠凹陷勘探主要原因有以下兩方面：一是主要目的層為沙河街組三段和四段，油氣分布受有效儲層的制約，研究區砂體橫向變化較快，井間對比難度大，地震反射與巖性對應關系不具有唯一性，砂體預測難度大；二是研究區構造復雜，油氣藏類型多樣，但分布具有隱蔽型，且油藏規模小。發現難度大，急需進行儲層預測研究，落實優質儲層分布范圍。結合研究區地質特征，針對油氣勘探實際需求情況，選擇應用了地震沉積學的兩項技術：90°相位化處理和地層切片技術。支持了勘探井位部署工作，為相似地區儲層預測提供了可借鑒的經驗。

1 地層切片分析

隨著地震采集、處理及解釋技術的不斷發展，特別是地震屬性的提取和解釋技術的提高，使得利用地震資料快速、較為準確的研究沉積問題成為可能。其中90°相位化處理、地層切片技術是地震沉積學的兩項關鍵技術，這也是儲層精細預測的有效方法。

1.1 90°相位化處理

地震90°相位轉換技術是將零相位化地震資料轉換為90°相位地震資料，使90 反射波主瓣提到薄層中心；這使轉換后地震反射的波峰（或波谷）對應于地層，而不是對應于地層的頂、底界面，這時地震相位在一個波長的厚度范圍內與巖性相對應。地震反射同相軸與地質巖層相對應，地震相位也就具有了巖性地層意義[3-6]。

基于DC 凹陷疊前時間偏移地震資料為相位角2～3°的最小相位資料，本次研究開展了相位化處理工作。以過H14 井聯絡線641 地震剖面為例，處理前自然電位曲線低值區（砂層組）對應波峰和波谷之間，大致0°相位的位置（圖1a）。處理后自然電位曲線低值區（砂層組）和自然電位曲線高值區（泥巖段）地層分別對應波谷和波峰的位置。處理工作得到的地震數據體，使得通過地震屬性中的振幅信息識別分析巖性巖相非常便利，優質儲層預測提供良好的資料基礎[7]。

圖1a DC 凹陷疊前時間處理地震剖面 1b DC 凹陷 90°相位化處理地震剖面

1.2 地層切片技術

隨著三維地震資料的廣泛應用，也推動了地震沉積學的研究和應用，技術人員可以通過基于地震切片的屬性來分析研究目的層段沉積儲層特征，目前三維地震切片方式主要時間切片、巖層切片和地層切片[8-9]。時間切片和巖層切片不能很好地解決地震切片所反應的等時現象，地層切片是在2 個參考時間面之間等比例均勻內插的分界面，其參考界面是不隨頻率而變化的等時地震同相軸，在實際地質體和沉積體識別的應用過程中，更加合理[10]。

研究工作針對DC 凹陷三套主要目的層段孔店組、沙四段和沙三段分別以平行于頂、平行于底和平行于底的方式進行地層切片的提取工作。其中以沙三中亞段地層為例，以其頂底為界，制作了21個地層切片（圖2a），通過對地層切片提取振幅屬性，可以定性反映出物源方向和砂體展布規律。比如地層切片1（上部）屬性圖（圖2b）反映了物源來自北東、東和北西方向，其中以北東方向為主，砂體主要分布在凹陷東部和北部；地層切片6（中部）屬性圖（圖2c）表明物源方向只來自正北方向，砂體從正北部向中部延伸至H3 和Ch4 井附近；地層切片14（下部）屬性圖（圖2d）可看出物源方向為北部和西部，以北西方向為主，砂體分布在西部占凹陷面積的近一半。

2 地震屬性分析

2.1 沙四段砂體分布預測

沙四段沉積時期，受區域構造抬升的影響研究區整體抬升，凹陷發育北東、北西和南部三大物源體系。來自北東方向寶坻凸起的扇三角洲沉積，砂體分布廣，但儲層物性較差（H201 井）；東部河流相沉積主要發育在侯尚村斷層上升盤，H6、H2、H3 等多井鉆遇；西側主要在大廠斷層下降盤發育以Ch4 井為代表的沖積扇-河流相沉積體系以及H14 井鉆遇的扇三角洲，其砂體分布范圍較大。洼槽中心發育廣泛的河流相沉積。儲層預測砂體分布與沉積研究結果具有較好的相似性（圖3）。

圖3 DC 凹陷沙四段砂體分布預測圖

2.2 沙三下亞段砂體分布預測

漸新世（沙三段沉積時期），大廠斷層持續發育，凹陷強烈下沉，并接受了沙三段巨厚沉積，沉積厚度可達7 000 m，其間一直保持東升西降的格局。沙三下沉積時期，沉降速度大于碎屑巖物質的供給速度，主要為半深湖-深湖環境，以泥巖為主夾砂巖，沙三下泥巖為凹陷主要的烴源巖層。在大興斷層根部沉積了一套以碳酸鹽巖礫為主的礫巖沖積扇，砂體主要是陡岸的湖底扇砂體和緩坡灘砂、壩沙，單層厚度較薄（＜10 m），橫向變化快。研究區主要發育分布范圍廣，呈北東向展布，在Ch4井區以南減薄尖滅的三角洲砂體（圖4）。

圖4 DC 凹陷沙三下亞段砂體分布預測圖

3 結 論

1）90°相位轉換技術克服了時間切片和巖層切片帶來的各種不足，轉換后的數據體上使砂層組對應完整的波谷，泥巖段對應完整的波峰，為儲層預測提供資料基礎。使地震同相軸具有巖石學的地質意義。

2）利用90°相位化處理后的地震資料基礎上，選取孔店組、沙河街組三段、四段三個主要的目的層段制作地層切片。反映沙四段發育北東、北西和南部三大物源體系；沙三下亞段物源呈北東向展布，在Ch4 井區以南減薄尖滅；沙三中亞段砂體主要來自北東東向、北東和北西三個方向。