陸光輝

(斯倫貝謝科技服務(wù)北京有限公司，北京 100015)

南美深水濁積巖地震屬性表征應(yīng)用實(shí)例

陸光輝

(斯倫貝謝科技服務(wù)北京有限公司，北京 100015)

復(fù)雜沉積區(qū)地震資料質(zhì)量通常較差，疊前深度偏移不僅可以改善復(fù)雜沉積區(qū)成像，同時(shí)能夠提高資料信噪比和分辨率并壓制多次波以突出深層反射。以南美洲一深水油田為例，利用疊前深度偏移地震數(shù)據(jù)提取表征沉積特征的地震屬性，融合幾種地震屬性并利用三原色譜調(diào)色技術(shù)，清晰刻畫(huà)深水濁積沉積幾何特征。在鉆探評(píng)價(jià)井的基礎(chǔ)上，基本搞清該深水濁積巖的平面展布特征，為優(yōu)選評(píng)價(jià)井位提供技術(shù)保障。

深水、濁積巖；地震屬性；三元色譜；疊前深度偏移

1 研究區(qū)概況

南美洲東南部的某大型盆地的沉積背景屬于大陸邊緣的陸坡區(qū)，古地質(zhì)時(shí)期海平面的頻繁升降，使得陸源物質(zhì)沿著陸坡區(qū)由淺海逐漸輸送到深海，因此在洋盆低洼或平緩處形成深海濁流沉積，并多期疊置成濁積扇，這為深海油氣聚集提供了良好的空間。2012年巴西某石油公司在該盆地勘探時(shí)，在距海岸約200多千米，距海面近3 000 m深度的地層處，發(fā)現(xiàn)了海底一條300多米厚的深海濁積扇石油儲(chǔ)藏帶，雖然當(dāng)時(shí)沒(méi)有說(shuō)明具體的儲(chǔ)量信息，但據(jù)估算其有可能是當(dāng)時(shí)南美洲所發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量最為豐富的海底油藏。

2 疊前深度偏移處理[1-3]

眾所周知，時(shí)間偏移只適用于介質(zhì)速度模型在垂直方向變化(橫向上速度不變或者橫向上速度漸變)的地質(zhì)情況，當(dāng)速度橫向變化較大時(shí)，時(shí)間偏移剖面反映的構(gòu)造形態(tài)就會(huì)有很大偏差。而疊前深度偏移能夠解決速度橫向變化較大情況下的正確成像問(wèn)題。因此，針對(duì)深水濁積巖沉積儲(chǔ)層，在地質(zhì)現(xiàn)象豐富、速度變化復(fù)雜的地區(qū)，采用疊前深度偏移成像是合理的選擇。然而，雖然采用疊前深度偏移成像方法更能實(shí)現(xiàn)地下構(gòu)造的精確成像，但是疊前深度偏移對(duì)速度模型的依賴性很強(qiáng)，要求有一個(gè)能加入地質(zhì)信息約束、宏觀反映地下速度變化的深度域?qū)铀俣饶Ｐ?。因此疊前深度偏移中的大部分工作是進(jìn)行反復(fù)的速度分析，以獲得成像效果最好的層速度模型，并且在建模過(guò)程中要求處理人員與地質(zhì)解釋人員緊密結(jié)合，對(duì)地下構(gòu)造的地質(zhì)認(rèn)識(shí)能在很大程度上影響疊前深度偏移的效果。疊前深度偏移處理流程見(jiàn)圖1。

圖1 疊前深度偏移速度分析及處理流程

就本地區(qū)而言，疊前深度偏移在解決目的層段地質(zhì)構(gòu)造成像問(wèn)題的同時(shí)，也大大提高資料信噪比和分辨率，并更好地壓制多次波以及突出深層反射，因此深度域地震數(shù)據(jù)更具實(shí)際地質(zhì)解釋?xiě)?yīng)用價(jià)值(圖2)。

3 地震解釋與扇體沉積表征

3.1 扇體地震特征

濁積扇沉積體在剖面上地震反射特征明顯，為頂?shù)装j(luò)面強(qiáng)反射，整體反射外形呈丘形或楔形，規(guī)模不同其反射外形又有差異，內(nèi)部為波狀、雜亂或空白反射結(jié)構(gòu)，整個(gè)特征可以清晰追蹤。另外從剖面可見(jiàn)，扇體周邊及上下沉積特征異常豐富，包括河道、地層尖滅、地質(zhì)不整合沉積等等，見(jiàn)圖2。

圖2 濁流扇沉積體剖面反射特征及地震解釋

3.2 扇體地震描述

如何識(shí)別和描述深水濁積扇油藏是油藏勘探的難點(diǎn)，在疊前深度偏移處理的基礎(chǔ)上，根據(jù)各項(xiàng)地震描述技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用限制，進(jìn)行地震屬性優(yōu)選分析。首先目的層段地震資料頻寬和地震品質(zhì)是保障，其次利用層拉平、三維可視化以及古地貌分析，并結(jié)合有限的鉆井信息認(rèn)為，該區(qū)物源主要來(lái)自于東南方向，其主要沉降中心逐漸由東南向西北推移。沉積過(guò)程中以多期發(fā)育的不同方向的河流沉積背景推動(dòng)，經(jīng)過(guò)多次洪水?dāng)y帶大量泥、砂甚至礫巖在盆地近低洼處形成斜坡扇，從地震剖面上觀察，坡折處沉積厚，向盆地方向有逐漸減薄的趨勢(shì)，但從坡折處向盆地底部延伸形成規(guī)模較大的濁流沉積體系。

為了更加清晰刻畫(huà)這些地質(zhì)沉積現(xiàn)象對(duì)扇體的影響，更清晰地評(píng)估油氣儲(chǔ)層的油源以及物源至關(guān)重要。用地震屬性表征地質(zhì)沉積現(xiàn)象的平面展布特征是一種常見(jiàn)的手段。比如頻率、振幅包絡(luò)、相位等等常規(guī)地震屬性。圖3 各圖為2 500 m處抽取的常規(guī)地震屬性切片，b圖的方差體目的層段切片背景上除了東面潛山空白反射比較明顯外，整體比較雜亂，一些類似河道邊界的幾何條帶從東南向西北延伸，但整體看不出清晰的地質(zhì)沉積模式，工區(qū)中心偏西位置的主體沉積部位也比較雜亂。a圖為目的層段振幅包絡(luò)地震振幅切片，振幅包絡(luò)能提供更多的信息，至少能看到斷斷續(xù)續(xù)的河流相的痕跡，但整體河流相沉積特征并不清晰。

然而對(duì)比而言，c、d和e三個(gè)振幅邊界強(qiáng)化切片在表征河道邊界上與振幅包絡(luò)相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，至少類似河道邊界幾何特征更清晰。振幅邊界強(qiáng)化的原理是基于Sobel過(guò)濾器，根據(jù)梯度幅值計(jì)算振幅邊界差異，并從不同方位角度反映邊界效應(yīng)，方位角度有差異，邊界的清晰程度也有差異，意味著不同方位角度振幅體對(duì)不同方向邊界有不同的表征效果。c、d與e三張切片雖然清晰度比常規(guī)屬性有優(yōu)勢(shì)，但整體沉積背景并不能體現(xiàn)得很好。為了反映目的層段地質(zhì)沉積的整體特征，現(xiàn)在將如圖3所示的振幅邊界差異體切片c、d與e融合為f，這樣就可以將從不同方位角度表征的不同幾何邊界放到了一個(gè)數(shù)據(jù)體中，形成綜合數(shù)據(jù)體。另外為了讓整體效果更清晰，單一數(shù)據(jù)只采用一個(gè)漸變的顏色，比如c采用紅色標(biāo)，d采用綠色標(biāo)，e采用藍(lán)色標(biāo)。然后三原色融合到一起再進(jìn)行顏色調(diào)整，直到整體效果滿意，融合體加三原色譜調(diào)整的結(jié)果切片為f。

圖3 2550 m處不同地震屬性切片表征濁積沉積體

由三個(gè)振幅邊界強(qiáng)化數(shù)據(jù)體融合，并通過(guò)三原色譜調(diào)色顯示的數(shù)據(jù)體對(duì)目的層段河流相沉積模式的幾何特征顯示的非常清晰。從f切片可見(jiàn)，整個(gè)物源來(lái)自于東南方向，河流的主體部位先向北再向西逐步推進(jìn)，之后分成兩支，一支向西雜亂推進(jìn)，一支向西北清晰推進(jìn)，由于兩股水道的遷移和加積作用，不同期次的濁流相互疊置，在兩條主體分支水道中間，濁流物質(zhì)可能更傾向于向周圍擴(kuò)散而不是急于推進(jìn)，在此形成物性非常好的濁流沉積儲(chǔ)層，見(jiàn)圖4。

為了把該濁積扇通過(guò)地震屬性進(jìn)行定量描述，之后利用各種平面屬性特征，并通過(guò)井震標(biāo)定，對(duì)濁積沉積體進(jìn)行平面厚度預(yù)測(cè)，結(jié)果表明該濁積體西高東低，最深處2 800 m，最淺處2 000 m，物源來(lái)自于東南部，構(gòu)造形態(tài)上明顯受后期多次改造，并受斷裂作用影響。厚度上北厚南薄，最厚達(dá)110 m，平均厚度70 m，整個(gè)面積達(dá)200多平方千米，說(shuō)明濁積體受多期濁流沉積疊置而成，物源供給充足，見(jiàn)圖5。

圖4 三原色譜調(diào)整表征目的層段濁積沉積體切片(2 550 m)

圖5 濁流沉積體厚度展布

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)濁流作用形成的地質(zhì)沉積，屬半深海至深海沉積產(chǎn)物，多為頻繁疊置的互層沉積，常形成較好的生儲(chǔ)蓋組合。但這種頻繁疊置效應(yīng)給地震數(shù)據(jù)成像和通過(guò)地震數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)沉積特征帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。

(2)疊前深度偏移成像方法能更精確成像，不足是該方法對(duì)速度模型的依賴性很強(qiáng)。因此需要真正的處理與解釋一體化研究，解釋為了速度建模，速度建模為了深度成像，同時(shí)需要鉆井地質(zhì)分層校正。這樣反復(fù)循環(huán)從而得到深度偏移最終結(jié)果。

(3)常規(guī)地震屬性能看到一些地質(zhì)現(xiàn)象，然而通過(guò)顏色調(diào)整和一些屬性改造計(jì)算，對(duì)地質(zhì)沉積現(xiàn)象可以更清楚地表征。

[1] 汪彥，彭軍，李凱軍，等.高分辨層序地層學(xué)在保山盆地永鑄街凸起構(gòu)造沉積演化中的應(yīng)用[J].天然氣地球科學(xué)，2005，16(6)：116-123.

[2] 戴金星.中國(guó)天然氣地質(zhì)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997.

[3] 陳景山，唐青松，戴蘇蘭，等.保山斷陷盆地第三系沉積體系及含氣遠(yuǎn)景[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，25(1)：94-104.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)06-0060-03

2015-05-10

陸光輝，高級(jí)地球物理工程師，1972年生，1996年畢業(yè)于西南石油學(xué)院勘探系，現(xiàn)從事油田技術(shù)應(yīng)用推廣與管理工作。

P631.445

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