時(shí)曉章，曲鳳杰，杜彥軍

（陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075）

1 工區(qū)概況

在大地構(gòu)造位置上，牙哈構(gòu)造帶為塔里木盆地塔北隆起的一部分，位于塔北隆起輪臺(tái)凸起中段北側(cè)，北鄰庫(kù)車拗陷，西鄰南喀-英買力低凸起，南為哈拉哈塘凹陷，東與輪南低凸起和草湖凹陷毗鄰［1-2］（圖1）.牙哈地區(qū)勘探程度相對(duì)較高，2004年和2006年三維連片地震資料面積1106.28 km2，覆蓋了齊滿1—牙哈302井的大部分地區(qū).牙哈地區(qū)有各類井48口，包括13口探井、10口評(píng)價(jià)井和24口開發(fā)井.其中，牙哈 301、牙哈 301-1、牙哈 303、牙哈 303-1、牙哈23-1-14、牙哈23-1-22、牙哈23-1-H1和牙哈701井在新近系的康村組和庫(kù)車組見到良好的油氣顯示，探明天然氣 402.08×108m3，油 3851.6×104t，表明牙哈地區(qū)新近系具有很大的勘探潛力.

牙哈地區(qū)大部分井缺少康村組及其上部地層的錄井資料和測(cè)井資料.前人對(duì)該區(qū)沉積相的研究較少，而且重點(diǎn)是主力含油層位古近系，而對(duì)新近系康村組和庫(kù)車組沉積相的研究不夠深入［2-3］.前人關(guān)于新近系沉積相的研究多是區(qū)域性和粗線條的，大部分學(xué)者認(rèn)為是河流相沉積，但沒有指出河道和砂體的展布；另外，以往的沉積相圖是根據(jù)錄井資料來(lái)編制的，沒有充分利用地震資料，這種沉積相圖可靠性較差［2］.本文利用地震資料具有橫向分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合錄井資料，用地震相分析、地震振幅屬性分析、相干分析和可視化等手段對(duì)牙哈地區(qū)新近系的河道展布進(jìn)行刻畫，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件對(duì)有利的勘探目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè).

2 關(guān)鍵技術(shù)

沉積相分析的方法很多，一般是通過(guò)研究巖心、露頭、錄井資料和測(cè)井資料來(lái)確定［4-5］，然而在露頭資料、錄井資料和測(cè)井資料較少的地區(qū)，可以根據(jù)地震剖面的反射特征來(lái)確定沉積相［5-6］.根據(jù)地震相用模糊模式識(shí)別方法進(jìn)行沉積相分析以及用地震屬性分析和可視化等手段進(jìn)行沉積相研究在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果［7］.

2.1 地震相分析

地震相是沉積相在地震剖面上表現(xiàn)的總和，是特定沉積相或地質(zhì)體的地震響應(yīng)，代表了產(chǎn)生其反射的沉積物的一定巖性組合、層理和沉積特征［6，8］.地震相分析是根據(jù)地震資料解釋其環(huán)境背景和巖相，即根據(jù)內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、外部幾何形態(tài)、連續(xù)性、振幅和頻率等地震反射參數(shù)編制地震相圖，并把地震相轉(zhuǎn)化為沉積相［9］.用地震相來(lái)分析沉積相在探井較少的地區(qū)具有很大的優(yōu)越性，但地震相與沉積相之間不存在絕對(duì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在地震相向沉積相轉(zhuǎn)換時(shí)要以現(xiàn)代沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，根據(jù)單井相分析的結(jié)果確定分析層位的“宏觀相”，利用這一優(yōu)勢(shì)沉積相與地震相對(duì)照完成地震相向沉積相的轉(zhuǎn)換［10-13］.

圖2為牙哈地區(qū)近東西向地震剖面，從圖中可以看出過(guò)牙哈15井地震T2-3反射層為高連續(xù)、強(qiáng)振幅、透鏡狀反射，而在錄井上這個(gè)強(qiáng)反射對(duì)應(yīng)一套粉砂巖；地震T3反射層表現(xiàn)為高連續(xù)、強(qiáng)振幅反射，在錄井上這個(gè)強(qiáng)反射對(duì)應(yīng)一套厚層粉砂巖.牙哈地區(qū)這種強(qiáng)反射在新近系康村組和庫(kù)車組中、下部相當(dāng)發(fā)育（圖3）.膏鹽層、板狀的火成巖體、礁灘體和河道等都能形成這種強(qiáng)反射，通過(guò)井-震綜合標(biāo)定，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景分析，牙哈地區(qū)這種強(qiáng)振幅連續(xù)反射為河道在地震剖面上的響應(yīng).河道沉積物以礫巖、砂礫巖、砂巖等粗碎屑物為主，河道中沉積的砂礫巖體多呈條帶狀，河流的下切作用往往形成“V”型下切谷；而河漫灘和泛濫平原則以泥巖和泥質(zhì)粉砂巖等細(xì)碎屑物為主.河道沉積的砂礫巖層與其側(cè)緣和頂面的河漫沉積物均為突變接觸，與底面也多為沖刷接觸［4-5］，因此在地震剖面表現(xiàn)為高連續(xù)、強(qiáng)振幅反射和透鏡狀反射，或表現(xiàn)為地震同相軸下彎或明顯下切現(xiàn)象［5-6］.

2.2 地震屬性分析

地震屬性是從地震數(shù)據(jù)中通過(guò)一系列分析手段或計(jì)算方法導(dǎo)出的用來(lái)測(cè)量地震數(shù)據(jù)的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及統(tǒng)計(jì)特征的特殊度量值［14-16］，包括振幅類、相位類、頻率類和相關(guān)類等十余種，其中能用來(lái)識(shí)別河道的方法主要有振幅屬性分析、頻譜分解、相干分析和層切片技術(shù)［10］.

地震反射波振幅特征是地震巖性解釋和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)常用的動(dòng)力學(xué)屬性.振幅屬性能反映目的層地層厚度、巖石成分、孔隙度及含流體成分的變化，可用來(lái)追蹤三角洲、河道、各種扇體或特殊巖性體［17-18］.對(duì)振幅信息進(jìn)行提取可以達(dá)到平面展布的效果，從而分析斷裂、河道發(fā)育以及其他異常地質(zhì)現(xiàn)象在平面上的變化規(guī)律［19-22］.振幅屬性的應(yīng)用在塔里木盆地的輪南、英買力和東河塘等地區(qū)取得了顯著的效果.圖4為牙哈地區(qū)地震T3反射層沿層均方根振幅信息平面圖，結(jié)合現(xiàn)代沉積學(xué)理論，可以在圖中識(shí)別出曲流河道、牛軛湖、廢棄河道和復(fù)合曲流帶等.

相干體分析原理是通過(guò)計(jì)算三維數(shù)據(jù)體中心地震道和指定相鄰道的相干系數(shù)，將普通地震資料轉(zhuǎn)換成相干系數(shù)資料，以突出地震資料中的異?，F(xiàn)象.在出現(xiàn)斷層、地層巖性突變、特殊地質(zhì)體的小范圍內(nèi)，地震道之間的波形特征發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致局部的道與道之間相關(guān)性發(fā)生突變.應(yīng)用這種方法就可以快速建立起斷裂系統(tǒng)、河道等的空間展布形態(tài)［23-24］.

2.3 可視化

三維可視化是一種雕刻河道砂體、扇體、礁體、火成巖體等各種地質(zhì)異常體形態(tài)的一種技術(shù)［25］.通過(guò)調(diào)節(jié)體素Voxel、顏色和透明度用層面可視化、體掃描、體透視和體雕刻等手段把整個(gè)異常體的形態(tài)雕刻出來(lái).它所反映的地質(zhì)體具有等時(shí)性或相對(duì)等時(shí)性，可解釋沉積體的原始沉積形態(tài)，而且在追蹤時(shí)不會(huì)出現(xiàn)竄軸現(xiàn)象［26-25］.圖5為牙哈地區(qū)康村組河道雕刻圖，從圖中可直接看出砂體的空間展布特征.

3 應(yīng)用效果分析

結(jié)合錄井資料，以現(xiàn)代沉積學(xué)理論和地質(zhì)模型為指導(dǎo)［4，27］，用地震相分析、振幅屬性分析、相干體分析和三維可視化等方法對(duì)牙哈地區(qū)新近系的河道進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)新近系主要發(fā)育7期大型河道，這7期河道主要發(fā)育在新近系康村組頂部和庫(kù)車組中、下部［28］.

第1期：發(fā)育在康村組中部，圖6為地震T3'反射層沿層（相當(dāng)于康村組中部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出在工區(qū)中、西部發(fā)育北東向的河道，河道總面積為177 km2；工區(qū)東部和西北部主要為泛濫平原沉積.該時(shí)期河流處于發(fā)育初期階段，河流的穩(wěn)定性差、易改道，河道在平面上的展布規(guī)律不十分明顯.

第2期：發(fā)育在康村組頂部，圖7為地震T3反射層沿層（相當(dāng)于康村組頂部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出，工區(qū)中、西部網(wǎng)狀河流交織發(fā)育，而工區(qū)中部牙哈5-7井區(qū)以北有一大面積強(qiáng)振幅異常區(qū)，通過(guò)對(duì)局部地區(qū)做小時(shí)窗可視化分析（圖5），可以看出異常區(qū)是多條曲流河道相互疊置的結(jié)果.從過(guò)牙哈9井—牙哈15井地震剖面上可以看出牙哈9井以東地震T3同相軸變寬，且有下凹的特征，這是河道在短時(shí)間內(nèi)多次遷移形成的下切谷的響應(yīng)（圖2）.該期河道總面積為139 km2，主要為砂泥巖互層沉積，但泥巖較厚，砂巖較薄，具有典型的“泥包砂”特征，砂巖厚一般不超過(guò)15 m，形成的河道具有河道窄、橫向上變遷快、縱向上交互疊置、多期次發(fā)育等特點(diǎn).

第3期：發(fā)育在庫(kù)車組底部，圖8為牙哈地區(qū)地震T3反射層沿層均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出，在工區(qū)東部發(fā)育一條近北東向展布的曲流河，工區(qū)中部牙哈12—牙哈15井區(qū)的異常體則可能是復(fù)合河道沉積，而工區(qū)中西部廣大地區(qū)為河漫灘沉積.該期河道總面積為44 km2.

第4期：發(fā)育在庫(kù)車組下部，圖9為牙哈地區(qū)地震T2-3反射層沿層（相當(dāng)于庫(kù)車組下部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出在工區(qū)東南部，發(fā)育多條曲流河，曲流河相互交織發(fā)育，并可見河道決口和河道被切割現(xiàn)象，工區(qū)中西部廣大地區(qū)為河漫灘沉積.該期河道總面積為138 km2.

第5期：發(fā)育在庫(kù)車組下部，圖10為牙哈地區(qū)地震T2-3反射層沿層（相當(dāng)于庫(kù)車組下部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出在工區(qū)中部，發(fā)育一條北東向的大型曲流河，曲流河河道在鉆井上為一套中、厚層粉砂巖，地震剖面上為高連續(xù)強(qiáng)振幅透鏡狀反射.該期河道面積為29 km2.

第6期：發(fā)育在庫(kù)車組中部，圖11為牙哈地區(qū)地震T2-3反射層沿層（相當(dāng)于庫(kù)車組中部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出在工區(qū)東南角發(fā)育一條北東向的大型河道，該河道可能為順直河河道也可能為曲流河河道的一部分，河道面積為9 km2.工區(qū)中北部也為強(qiáng)振幅反射，根據(jù)現(xiàn)代沉積學(xué)理論，可能為河漫湖泊沉積，工區(qū)其他廣大地區(qū)為河漫灘沉積.

第7期：發(fā)育在庫(kù)車組中部，圖12為牙哈地區(qū)地震T2-2'反射層沿層（相當(dāng)于庫(kù)車組中部）均方根振幅信息平面圖，從圖中可以看出工區(qū)東南部發(fā)育一條大型曲流河，河道寬2.3～5.4 km，一般寬3.5 km，長(zhǎng)21 km，面積83 km2.河道沉積在測(cè)井曲線具有低自然伽瑪、低自然電位和低電阻率的特征，為一套砂巖的響應(yīng)，地震剖面上為強(qiáng)振幅透鏡狀反射.

新近系除了發(fā)育以上7期主要河道外，還發(fā)育了其他一些小河道，但規(guī)模相對(duì)較小.縱觀新近系河道的發(fā)育特征，康村組發(fā)育的河道具有河道窄、橫向上變遷快、縱向上交互疊置、多期次發(fā)育等特點(diǎn)；而庫(kù)車組中下部發(fā)育的河流具有河道寬且長(zhǎng)、橫向擺動(dòng)慢等特點(diǎn)，庫(kù)車組上部河道欠發(fā)育.

河流相沉積易形成巖性圈閉，與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相匹配時(shí)形成的構(gòu)造-巖性圈閉更有利于油氣的聚集.牙哈地區(qū)主要發(fā)育7期大型河道，7期河道總面積619 km2，將7期河道與地震T2-3反射層構(gòu)造等值線疊合，可形成有利的構(gòu)造-巖性圈閉面積75 km2.其中第1期河道可形成有利勘探面積18.2 km2，第2期河道可形成有利勘探面積39km2，第4期河道可形成有利勘探面積7.4 km2，第5期河道可形成有利勘探面積為3 km2，第7期河道可形成有利勘探面積7.4 km2；第3期和第6期河道主要位于牙哈斷裂下盤，不能形成好的構(gòu)造-巖性圈閉（圖 13）.

4 結(jié)論

在錄井資料較少的地區(qū)，可以用地震相來(lái)識(shí)別河道的展布，這是尋找?guī)r性圈閉的一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法；將錄井資料和地震資料相結(jié)合，用地震振幅屬性、相干分析和可視化等手段可以很好地將河道的展布特征刻畫出來(lái)；本次研究成果可為牙哈地區(qū)新近系下一步油氣勘探和開發(fā)提供依據(jù).

但利用地震信息來(lái)識(shí)別河道時(shí)，要注意地震資料的多解性，最好以現(xiàn)代沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，并結(jié)合錄井資料進(jìn)行分析.地震資料垂向分辨率有限，一些小型河道用地震手段難以識(shí)別，而且地震資料的品質(zhì)也影響屬性提取效果.但地震資料具有較高的橫向分辨率，可以通過(guò)改變時(shí)窗大小或用小時(shí)窗將復(fù)合河道刻畫出來(lái)［29-30］.

［1］顧家裕.塔里木盆地沉積層序特征及其演化［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1996.

［2］顧家裕，朱筱敏，賈進(jìn)華，等.塔里木盆地沉積與儲(chǔ)層［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［3］張師本，黃智斌，朱懷誠(chéng).塔里木盆地覆蓋區(qū)顯生宙地層［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004.

［4］趙澄林，朱筱敏.沉積巖石學(xué)（第三版）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

［5］于興河.碎屑巖系油氣儲(chǔ)層沉積學(xué)（第二版）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008.

［6］陸基孟.地震勘探原理［M］.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006.

［7］張興金，徐景禎.沉積相的模糊模式識(shí)別方法及其應(yīng)用［J］.石油學(xué)報(bào)，1994，15（2）: 32—38.

［8］謝里夫R E, 吉爾達(dá)特L P.勘探地震學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1999.

［9］Vail P R, Mitchum R M, Todd R G, et al.Seismic stratigraphy and global changes of sea level［J］.AAPGMemoir, 1977，26（1）: 49—212.

［10］Sheriff R E.Seismic stratigraphy ［M］.Boston: International Human Resources Development Corporation, 1980.

［11］朱劍兵.地震相劃分方法研究新進(jìn)展［J］.油氣地球物理，2008，6（3）: 6—9.

［12］朱劍兵，趙培坤.國(guó)外地震相劃分技術(shù)研究新進(jìn)展［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2009，32（3）: 167—171.

［13］段玉順，李芳.地震相的自動(dòng)識(shí)別方法及應(yīng)用［J］.石油地球物理勘探，2004，39（2）: 158—162.

［14］Chen Q, Sidney S.Seismic attribute technology for reservoir forecasting and monitoring［J］.The Leading Edge, 1997，16（5）: 445—450.

［15］郭華軍，劉慶成.地震屬性技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.物探與化探，2008，32（1）: 19—22.

［16］王永剛，樂友善，張軍華.地震屬性分析技術(shù)［M］.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2007.

［17］黃云峰，楊占龍，郭精義，等.地震屬性分析及其在巖性油氣勘探中的應(yīng)用［J］.天然氣地球科學(xué)，2006，17（5）: 739—742.

［18］曹卿榮，李佩.應(yīng)用地震屬性分析技術(shù)刻畫河道砂體［J］.巖性油氣藏，2007，19（2）: 94—95.

［19］于建國(guó)，林春明，王金鐸，等.曲流河沉積亞相的地震識(shí)別方法［J］.石油地球物理勘探，2003，38（5）: 547—551.

［20］寧松華.利用地震屬性資料解釋河道［J］.斷塊油氣田，2007，14（2）:5—8.

［21］韓喜，高興友，車廷信，等.利用地震屬性沿層分析方法研究河流相沉積環(huán)境［J］.石油地球物理勘探，2007，42（1）: 120—125.

［22］金振奎，時(shí)曉章，何苗.單河道砂體的識(shí)別方法［J］.新疆石油地質(zhì)，2010，31（6）: 572—575.

［23］侯伯剛，烏達(dá)巴拉，楊再巖.地震相干體技術(shù)簡(jiǎn)介及其應(yīng)用［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，1999，13（1）: 121—124.

［24］劉剛.相干分析技術(shù)在曲流河砂體描述中的應(yīng)用［J］.油氣地球物理，2005，3（3）: 38—41.

［25］管偉光，馬頌德.三維數(shù)據(jù)體可視化技術(shù)［J］.CT 理論與應(yīng)用研究，1995，4（6）: 1—4.

［26］DomGA, et al.三維地震資料解釋中的可視化［J］.傅子云，譯.國(guó)外油氣勘探，1996，18（3）: 347—352.

［27］季漢成，趙澄林，謝慶賓.現(xiàn)代沉積［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004.

［28］時(shí)曉章，金振奎，朱斗銀，等.塔北隆起牙哈地區(qū)第三系儲(chǔ)層特征［J］.石油地球物理勘探，2009，44（增刊1）: 138—144.

［29］張建寧，于建國(guó).地震屬性應(yīng)用中的不確定性［J］.油氣地球物理，2006，4（1）: 1—7.

［30］Shreiff R E.Factors affecting seismic amplitudes ［J］.Geophysical Prospecting, 1975，23（1）: 125—138.