馬德波 賈進(jìn)華 申銀民 陳秀艷 王月然 陳延貴

（①中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；②中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京100083；③中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆庫爾勒841000）

·綜合研究·

塔里木盆地吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用

馬德波*①②賈進(jìn)華①申銀民③陳秀艷①王月然③陳延貴③

（①中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；②中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京100083；③中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆庫爾勒841000）

針對(duì)塔里木盆地吉拉克地區(qū)石炭系東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)不準(zhǔn)的難題，建立了東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)技術(shù)流程。該技術(shù)流程主要包括4個(gè)部分：①利用“殘余厚度法”進(jìn)行古地貌恢復(fù)，初步確定超覆尖滅線的宏觀分布；②利用全波場(chǎng)地震正演技術(shù)明確東河砂巖的地震反射特征；③通過對(duì)地震正演記錄進(jìn)行地震屬性分析、頻譜分解，構(gòu)建薄層檢測(cè)因子、峰值振幅頻率比，進(jìn)行尖滅線分布的地震預(yù)測(cè)；④尋找研究區(qū)內(nèi)東河砂巖與下伏地層夾角、地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際地層尖滅線誤差兩者之間的定量關(guān)系式，進(jìn)行尖滅線定量外推，最終得到實(shí)際的東河砂巖尖滅線。該技術(shù)在吉拉克地區(qū)東河砂巖超覆尖滅線預(yù)測(cè)中取得了良好的應(yīng)用效果。

東河砂巖 尖滅線 古地貌恢復(fù) 地震正演 地震屬性 頻譜分解 塔里木盆地

1 引言

塔里木盆地石炭系巴楚組東河砂巖段（簡(jiǎn)稱“東河砂巖”）是中國(guó)典型的深埋優(yōu)質(zhì)海相碎屑巖儲(chǔ)層，也是塔里木油田碎屑巖油藏的主要產(chǎn)油層系。自塔里木石油會(huì)戰(zhàn)以來，塔北地區(qū)已發(fā)現(xiàn)3個(gè)東河砂巖油氣藏（田）：東河塘油田、哈得遜油田、輪南59氣藏。其中哈得遜油田是塔里木盆地最大的整裝油田之一，儲(chǔ)量超億噸，年產(chǎn)原油超過200萬噸，是目前塔里木油田碎屑巖原油生產(chǎn)的主要油田。經(jīng)過近幾年對(duì)全盆地東河砂巖層系的評(píng)價(jià)研究，塔北地區(qū)仍然是尋找東河砂巖油藏最為現(xiàn)實(shí)的地區(qū)。通過對(duì)已發(fā)現(xiàn)的哈得遜油田、輪南59氣藏的分析，塔北地區(qū)東河砂巖油藏主要為沿東河砂巖尖滅線分布的構(gòu)造—巖性地層油氣藏，尖滅線的刻畫是塔北地區(qū)尋找東河砂巖油藏面臨的首要問題。所以，開展塔北地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)研究，對(duì)于發(fā)現(xiàn)新的東河砂巖圈閉目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)塔里木油田碎屑巖原油穩(wěn)產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí)，開展東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)技術(shù)方法的研究對(duì)于通過地震數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)薄砂體、尖滅線也具有一定的理論意義。

對(duì)于尖滅線的地震預(yù)測(cè)，前人從不同角度、采用不同方法開展了大量卓有成效的工作，推動(dòng)了各個(gè)區(qū)塊油氣勘探的進(jìn)程。目前主要采用以下方法進(jìn)行尖滅線的地震預(yù)測(cè)：地層厚度梯度法［1］、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法［2］、地震屬性預(yù)測(cè)法［3］、頻譜分解法［4］、正演模擬法［5，6］、瞬時(shí)譜識(shí)別法［7，8］，或者將上述方法組合起來使用。對(duì)于塔里木盆地東河砂巖尖滅線的刻畫，前人也開展了一定的研究。王曉平等［9］在模型正演的基礎(chǔ)上，采用地震屬性分析與波阻抗反演相結(jié)合的方法刻畫了YW3井區(qū)東河砂巖尖滅線的展布。馮全東［10］通過地震模型正演模擬東河砂巖厚度變化所造成的地震響應(yīng)特征，進(jìn)而預(yù)測(cè)尖滅線的位置。熊冉［11］通過地震正演和地震屬性分析相結(jié)合對(duì)草南地區(qū)東河砂巖尖滅線進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為勘探部署提供了依據(jù)。前人對(duì)東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)采用的都是先正演再反演的方法，對(duì)研究工區(qū)內(nèi)東河砂巖的尖滅線做出了預(yù)測(cè)，推動(dòng)了所研究區(qū)塊東河砂巖的勘探進(jìn)程。但前人主要利用正演記錄的地震反射特征來指導(dǎo)實(shí)際地震記錄上尖滅線的識(shí)別，對(duì)于正演記錄信息挖掘不夠，沒有充分利用正演記錄指導(dǎo)地震屬性的優(yōu)選、地震反演等。此外，前人未對(duì)地震預(yù)測(cè)的尖滅線與實(shí)際地層尖滅線的誤差做出定量的預(yù)測(cè)。

本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上，針對(duì)吉拉克地區(qū)東河砂巖的沉積特點(diǎn)以及尖滅線預(yù)測(cè)的難點(diǎn)，從東河砂巖沉積的地質(zhì)背景出發(fā)，采用地震正演明確東河砂巖在不同地層接觸關(guān)系、不同厚度時(shí)的地震響應(yīng)特征。對(duì)正演地震記錄開展地震屬性分析、頻譜分解與分頻屬性的提取，優(yōu)選對(duì)正演記錄尖滅點(diǎn)預(yù)測(cè)有效的屬性，應(yīng)用于實(shí)際地震記錄中，較好地預(yù)測(cè)了吉拉克地區(qū)東河砂巖的尖滅線。文中還對(duì)地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際東河砂巖尖滅線的誤差做了定量預(yù)測(cè)，最終得到吉拉克地區(qū)東河砂巖的尖滅線，取得了良好的應(yīng)用效果。

2 地質(zhì)背景

前人對(duì)于東河砂巖層序地層、沉積環(huán)境等方面做過大量的研究工作［12-14］，認(rèn)為塔北地區(qū)東河砂巖段是晚泥盆世至早石炭世海侵背景下沉積的一套砂（礫）巖，主體為濱岸海灘相砂巖，厚度變化較大，最厚的地方位于東河塘，砂體厚度達(dá)200多米，往南逐漸減薄。塔北地區(qū)東河砂巖發(fā)育兩條尖滅線，北部東河砂巖砂體往輪南低凸起超覆尖滅，發(fā)育一條超覆尖滅線，這條尖滅線大致分布在鄉(xiāng)3—哈得17—羊屋4—吉南3—輪南59，圍繞輪南低凸起分布。目前發(fā)現(xiàn)的哈得遜油田、輪南59氣藏就圍繞這條超覆尖滅線分布［15］。往南在哈得5—覺馬3井南部東河砂巖由濱岸相逐漸相變?yōu)闇\海相，巖性由砂巖變?yōu)槟鄮r，發(fā)育一條相變尖滅線。整體來看，塔北地區(qū)東河砂巖砂體發(fā)育主要受古地貌、海平面變化、物源等共同控制，砂體圍繞古地貌高部位呈圍裙式分布，沉積厚度在緩坡處減薄，在陡坡處增厚，遇孤島或隆起減薄或尖滅。

吉拉克地區(qū)位于塔北隆起東部斜坡（圖1），東臨草湖凹陷，總面積為400km2（圖1中紅色方框）。石炭系自上而下發(fā)育灰?guī)r段、砂泥巖段、上泥巖段、標(biāo)準(zhǔn)灰?guī)r段、中泥巖段、生屑灰?guī)r段、東河砂巖段共7個(gè)巖性段，東河砂巖下伏地層為志留系或者奧陶系，兩者呈削截不整合接觸。東河砂巖頂面整體為一東傾斜坡，局部發(fā)育鼻狀構(gòu)造和一系列低幅度構(gòu)造。巖石類型為石英砂巖、巖屑石英砂巖，測(cè)井曲線上表現(xiàn)為“三低一高”：低伽馬、低電阻率、低密度、高聲波時(shí)差。孔隙類型以粒間孔、粒間溶孔為主，孔隙度為15%，儲(chǔ)層物性均較好。目前吉拉克三維區(qū)塊內(nèi)共有鉆井6口，其中三口井（JN1、JN3、JN7）缺失東河砂巖，另三口井（JL104、JN4-2、XT1）鉆遇東河砂巖，鉆遇東河砂巖最厚的井為JN4-2，砂體厚達(dá)32m（圖2）。

吉拉克地區(qū)三疊系、侏羅系已經(jīng)發(fā)現(xiàn)油藏并投入開發(fā)，北部在石炭系東河砂巖段發(fā)現(xiàn)輪南59氣藏，東部緊鄰草湖凹陷，南部為滿加爾凹陷，油氣成藏條件優(yōu)越。吉拉克地區(qū)東河砂巖砂體由東向西超覆尖滅，與西高東低的構(gòu)造背景形成潛在的構(gòu)造—地層圈閉發(fā)育區(qū)，東河砂巖尖滅線的預(yù)測(cè)成為制約該區(qū)東河砂巖勘探突破的關(guān)鍵因素。

圖1 研究區(qū)位置圖（圖中紅色方框內(nèi)為吉拉克地區(qū)）

圖2 JN4-2井石炭系綜合柱狀圖

3 吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)的難點(diǎn)與技術(shù)對(duì)策

3.1 尖滅線預(yù)測(cè)的難點(diǎn)

吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)主要存在以下難點(diǎn)。

（1）地層接觸關(guān)系復(fù)雜，東河砂巖地震反射特征不統(tǒng)一。研究區(qū)內(nèi)東河砂巖頂部中泥巖段發(fā)育低速膏鹽層，尚不清楚膏鹽層對(duì)東河砂巖的地震反射特征是否有影響。東河砂巖底部為削截不整合，東河砂巖削截下伏志留系不同組的地層，巖性組合關(guān)系比較復(fù)雜，巖石物理性質(zhì)差異比較大，造成東河砂巖底的地震響應(yīng)差別較大。

（2）東河砂巖埋藏深，砂體薄。吉拉克地區(qū)東河砂巖埋深大，超過5000m，地震波傳播路徑長(zhǎng)，高頻信號(hào)能量衰減強(qiáng)，目的層地震資料的分辨率低。砂體薄，厚度在0～35m，目的層的地震反射頻帶為10～60 Hz，地震資料主頻為30 Hz，波速為4300m／s，地震1／4波長(zhǎng)為35m，所以研究區(qū)內(nèi)東河砂巖砂體厚度小于1／4地震波長(zhǎng)，難以直接從地震剖面上識(shí)別砂體預(yù)測(cè)尖滅線分布。

（3）與圍巖阻抗差異小。吉拉克地區(qū)東河砂巖為一套相對(duì)低速砂巖，砂體速度與下伏志留系地層的速度相差不大，依靠波阻抗反演進(jìn)行尖滅線預(yù)測(cè)效果不佳。

3.2 技術(shù)對(duì)策

針對(duì)塔里木盆地吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)存在的難題，本文采用地震地質(zhì)結(jié)合的方法，從東河砂巖沉積前的古地貌背景出發(fā)，通過正演開展東河砂巖地震反射特征研究，對(duì)正演記錄開展地震屬性分析、頻譜分解，優(yōu)選有效的地震屬性及頻譜分解方法、分頻屬性應(yīng)用于實(shí)際地震資料，預(yù)測(cè)吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線。在此基礎(chǔ)上，定量求取地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際地層尖滅線的誤差，將地震預(yù)測(cè)尖滅線外推求得真實(shí)地層尖滅線（圖3）。通過此技術(shù)的應(yīng)用，很好地預(yù)測(cè)了吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線的展布，為勘探井位的部署提供了支持。

圖3 東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)流程

4 吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)技術(shù)

為了解決吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)的難題，文中采用地震地質(zhì)結(jié)合的方法，由粗到細(xì)逐步預(yù)測(cè)東河砂巖尖滅線的分布。該技術(shù)主要包括以下部分。

4.1 古地貌分析

吉拉克地區(qū)東河砂巖是海侵背景下由草湖凹陷向輪南低凸起超覆沉積的一套濱岸砂體，具有填平補(bǔ)齊的特征，所以區(qū)內(nèi)東河砂巖的分布受其沉積前古地貌的控制。精細(xì)恢復(fù)東河砂巖沉積前的古地貌可以宏觀地預(yù)測(cè)東河砂巖的分布范圍。由于研究區(qū)內(nèi)中泥巖段發(fā)育膏鹽層，東河砂巖至標(biāo)準(zhǔn)灰?guī)r段的厚度值不能反映東河砂巖沉積前的古地貌特征，所以無法使用“印模法”進(jìn)行古地貌的恢復(fù)。本文采用“殘厚法”恢復(fù)東河砂巖沉積前的古地貌形態(tài)。研究區(qū)內(nèi)志留系也是一套海相濱岸沉積，沉積相對(duì)較穩(wěn)定，原始地層厚度比較穩(wěn)定，后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后高部位地層被剝蝕，低部位地層保留下來，通過計(jì)算志留系地層殘余厚度可以恢復(fù)東河砂巖沉積前的古地貌形態(tài)。圖4為通過殘厚法恢復(fù)的吉拉克地區(qū)東河砂巖沉積前的古地貌圖?？梢钥闯?，東河砂巖沉積前古地形整體為西高、東低，西部JN1井周圍為剝蝕平臺(tái)區(qū)，東部為凹陷區(qū)。據(jù)此推斷吉拉克地區(qū)東河砂巖主要分布在研究區(qū)東部，往西部逐漸超覆尖滅。

吉拉克三維區(qū)內(nèi)JN1、JN7兩口井未鉆遇東河砂巖，根據(jù)東河砂巖沿古地貌高部位圍裙式分布的特點(diǎn)，過JN7井的古地貌等高線可初步確定一條東河砂巖尖滅線，該尖滅線西側(cè)東河砂巖不發(fā)育。

4.2 地震正演

為了明確東河砂巖上覆膏鹽層、下伏地層不同的地層接觸關(guān)系對(duì)東河砂巖地震反射特征的影響，從實(shí)際鉆井出發(fā)，設(shè)計(jì)不同的地質(zhì)模型，采用實(shí)際地層的速度、密度關(guān)系進(jìn)行正演，研究中泥巖段膏鹽層厚度變化、東河砂巖厚度變化、東河砂巖下伏地層變化3個(gè)因素對(duì)目的層?xùn)|河砂巖地震響應(yīng)的影響。在模型設(shè)計(jì)過程中，盡量采用單因素變化法研究某一因素對(duì)東河砂巖地震反射特征的影響。模型具體參數(shù)設(shè)置見表1。正演過程采用全波場(chǎng)正演模擬，道間距為20m，選用零相位的Ricker子波，主頻為33Hz。

（1）模型1：膏鹽層厚度變化，東河砂巖厚度、下伏地層不變。

模型1設(shè)計(jì)膏鹽層由厚變薄、直至尖滅，東河砂巖厚32m，保持不變，下伏地層為志留系柯上4亞段（圖5a），正演后得到正演地震記錄。正演地震記錄上東河砂巖頂界為波谷，底界為波峰。隨著膏鹽層厚度變化，東河砂巖頂?shù)椎牡卣鸱瓷涮卣鳠o明顯變化（圖5b），表明膏鹽層對(duì)東河砂巖地震反射特征無明顯影響。

（2）模型2：東河砂巖厚度不變，下伏接觸地層變化。

因模型1已經(jīng)證實(shí)膏鹽層對(duì)東河砂巖地震反射特征沒有明顯影響，所以在設(shè)計(jì)模型2時(shí)，膏鹽層的厚度仍采用模型1時(shí)的參數(shù)，由厚變薄、直至尖滅，東河砂巖厚32m，保持不變（圖5c）。東河砂巖下伏接觸4個(gè)不同組段的地層：奧陶系鐵熱克阿瓦提組（O3tr）、志留系柯坪塔格組下段泥巖（柯下泥巖段）、志留系柯坪塔格組上4亞段（柯上4亞段）、志留系柯坪塔格組上3亞段（柯上3亞段），每套地層的速度、密度參數(shù)見表1。正演記錄上東河砂巖的頂界為波谷，振幅強(qiáng)弱變化不大；底界為波峰，波峰振幅強(qiáng)弱的變化受東河砂巖下伏地層的影響。下伏地層速度與東河砂巖速度差異大，則波峰振幅強(qiáng)；下伏地層速度與東河砂巖速度差異小，則波峰振幅弱（圖5d）。模型2的正演說明東河砂巖下伏地層變化對(duì)東河砂巖底的地震反射特征影響較大。

表1 吉拉克地區(qū)東河砂巖地震正演參數(shù)

圖5 地質(zhì)模型1、模型2與正演地震記錄

（3）模型3：東河砂巖厚度變化。

模型3膏鹽層的厚度同模型1，東河砂巖下伏地層保持不變，為志留系柯上4亞段，東河砂巖厚度從60m逐漸減薄為0（圖6a）。正演地震記錄上東河砂巖頂界為波谷，底界隨著東河砂巖厚度的變化而發(fā)生變化（圖6b）。東河砂巖較厚時(shí)，東河砂巖的底界表現(xiàn)為一復(fù)波，底界位于復(fù)波位置靠下的弱波峰。隨東河砂巖厚度減薄，東河砂巖的底界為波峰，由于調(diào)諧效應(yīng)，波峰能量逐漸增強(qiáng)，隨后逐漸減弱。通過模型3的正演可知，東河砂巖厚度的變化對(duì)東河砂巖底的反射影響較大，東河砂巖底界的振幅變化類似Widness楔形模型的振幅變化特征［16］，具有先變強(qiáng)后變?nèi)醯奶卣?，最?qiáng)處對(duì)應(yīng)調(diào)諧厚度的位置。

（4）模型4：真實(shí)地層模型及正演記錄。

模型4為按照真實(shí)的地層結(jié)構(gòu)構(gòu)建的模型，膏鹽層的厚度同模型1，東河砂巖的厚度從32m逐漸減薄為0，東河砂巖下伏地層分別為奧陶—志留系不同組段的地層（圖6c），同模型2。圖6d為模型4的正演地震記錄。正演記錄上東河砂巖的頂界為波谷，底界大體位于波峰，波峰振幅強(qiáng)弱變化較大，這種變化既有東河砂巖接觸不同下伏地層帶來的影響，也有東河砂巖厚度變化的響應(yīng)。

圖6 地質(zhì)模型3、模型4與正演地震記錄

4個(gè)地質(zhì)模型的正演地震記錄分析表明，吉拉克地區(qū)東河砂巖的地震反射特征不受上覆中泥巖段膏鹽層的影響，主要受控于東河砂巖砂體厚度的變化和下伏接觸地層的巖石物理性質(zhì)的影響。

4.3 有效地震屬性優(yōu)選

通過前面地震正演記錄的分析，可以知道吉拉克地區(qū)東河砂巖的地震響應(yīng)不僅受東河砂巖厚度變化的影響，所以常規(guī)反映砂體厚度變化的地震屬性（均方根振幅、平均反射強(qiáng)度等）在吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)中應(yīng)用效果較差。但地震屬性一定包含著與地下砂體變化相關(guān)的地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)特征。為了選擇有效的屬性進(jìn)行吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線的預(yù)測(cè)，本文對(duì)模型2、模型3、模型4的正演地震記錄分別提取了振幅類、頻率類屬性。模型3的振幅類、頻率類屬性符合Widess經(jīng)典的楔形尖滅的振幅頻率的變化特征［16］。模型2的振幅類屬性與真實(shí)地層模型4的振幅類屬性近乎一致，說明常規(guī)振幅類屬性不能真實(shí)地反映東河砂巖厚度的變化。相比而言，頻率類屬性能夠反映東河砂巖厚度的變化。圖7a為模型2的正演地震記錄的瞬時(shí)頻率剖面，圖7b為模型4的正演地震記錄的瞬時(shí)頻率剖面。對(duì)比兩者可以發(fā)現(xiàn)，模型4的瞬時(shí)頻率比模型2的瞬時(shí)頻率多一個(gè)同相軸（圖7中橢圓所示），對(duì)比地質(zhì)模型，多出的一個(gè)同相軸就是東河砂巖在瞬時(shí)頻率屬性剖面上的響應(yīng)。

圖7 模型2（a）、模型4（b）正演地震記錄的瞬時(shí)頻率屬性剖面

為了更好地突出瞬時(shí)頻率屬性對(duì)東河砂巖的響應(yīng)，對(duì)瞬時(shí)頻率做一定的變換，突出瞬時(shí)頻率的局部變化，稱為“薄層檢測(cè)因子（Thin Indicator）”。薄層檢測(cè)因子定義為瞬時(shí)頻率（f i）與平滑后的瞬時(shí)頻率（f Fi）的差異值，即

圖8a為真實(shí)地層模型4的正演記錄提取的薄層檢測(cè)因子屬性，從圖中可以看到東河砂巖逐漸尖滅的過程（圖8a中橢圓所示）。圖8b為吉拉克三維工區(qū)實(shí)際地震資料聯(lián)井薄層檢測(cè)因子屬性剖面圖，左側(cè)（圖8b中橢圓所示）能夠看到類似于圖8a中東河砂巖的響應(yīng)特征。圖9為吉拉克地區(qū)沿東河砂巖頂?shù)滋崛〉谋訖z測(cè)因子屬性平面圖，可以看到高值區(qū)主要分布在研究區(qū)的東部，低值區(qū)分布在研究區(qū)西部，兩者之間為通過薄層檢測(cè)因子屬性預(yù)測(cè)的東河砂巖尖滅線。

4.4 頻譜分解

頻譜分解是目前進(jìn)行薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)常用的方法。主要采用短時(shí)傅里葉變換（STFT）、小波變換（CWT）、最大熵法（MEM）、匹配追蹤（MPD）等方法進(jìn)行頻譜分解［17，18］，把地震數(shù)據(jù)體分解成不同頻率域或尺度域的地震屬性數(shù)據(jù)體，選擇分頻屬性或者頻譜域的屬性識(shí)別薄層砂巖，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的橫向變化。本文采用連續(xù)小波變換（CWT）進(jìn)行頻譜分解，連續(xù)小波變換繼承了短時(shí)傅里葉變換的局部化思想，以某一小波基函數(shù)φ作為時(shí)窗，利用時(shí)窗的伸縮和平移對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析［19］，其表達(dá)式為

式中：a為尺度因子；b為平移因子。本文采用連續(xù)小波變換中使用最廣、效果較好的Morlet小波。

對(duì)模型3的正演記錄進(jìn)行頻譜分解，并對(duì)頻譜分解后各種屬性隨厚度的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，對(duì)比發(fā)現(xiàn)峰值振幅、峰值頻率具有更好的尖滅線預(yù)測(cè)效果。圖10a為模型3的峰值頻率、峰值振幅的變化趨勢(shì)，隨砂體厚度由厚變薄，峰值振幅逐漸增強(qiáng)，到調(diào)諧厚度處峰值振幅達(dá)到最大，接著逐漸減弱，之后又有小幅上升，最后下降，趨于一個(gè)穩(wěn)定值。峰值頻率的變化趨勢(shì)與峰值振幅的變化相反，先減小后增大，在砂體厚度為調(diào)諧厚度處峰值頻率降到最低，后逐漸增高。總體來說，模型3的峰值振幅、峰值頻率的變化趨勢(shì)與文獻(xiàn)［20］中所述的峰值振幅、峰值頻率的變化趨勢(shì)相似，又有一定的區(qū)別，分析其原因主要是文獻(xiàn)［20］中采用楔形模型，且地層頂?shù)追瓷湎禂?shù)絕對(duì)值相等，本文中東河砂巖地層的頂?shù)追瓷湎禂?shù)為一負(fù)一正，但數(shù)值不同。隨東河砂巖厚度的變化，峰值振幅與峰值頻率兩者具有近乎相反的變化趨勢(shì)。為了突出峰值振幅與峰值頻率所包含的砂體厚度變化的響應(yīng)，采用峰值振幅與峰值頻率的比值（峰值振幅頻率比）進(jìn)行吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線的預(yù)測(cè)。模型3正演記錄的峰值振幅頻率比隨東河砂巖厚度變化具有更明顯的變化（圖10b）。

圖8 薄層檢測(cè)因子屬性剖面圖

圖9 吉拉克地區(qū)薄層檢測(cè)因子屬性平面圖

圖11為吉拉克地區(qū)東河砂巖段峰值振幅頻率比平面圖?？梢钥吹?，研究區(qū)內(nèi)東河砂巖峰值振幅頻率比東高西低，高值區(qū)位于JL104-JN4-2附近。根據(jù)前文正演記錄峰值振幅頻率比分析的結(jié)果，高值區(qū)為東河砂巖分布區(qū)。圖11揭示了東河砂巖由東往西逐漸超覆尖滅，尖滅線為圖中黑線，與前文通過薄層檢測(cè)因子預(yù)測(cè)的東河砂巖尖滅線、鉆井資料和區(qū)域沉積認(rèn)識(shí)等一致。

圖10 模型3正演地震記錄峰值振幅、峰值頻率屬性變化圖

圖11 吉拉克地區(qū)東河砂巖段峰值振幅／峰值頻率平面圖

4.5 尖滅線定量外推

地震屬性、頻譜分解預(yù)測(cè)的尖滅線具有較好的一致性，能夠代表研究區(qū)內(nèi)東河砂巖尖滅線的分布。但由于地震分辨率的限制，地震預(yù)測(cè)的尖滅線與實(shí)際的砂體尖滅線還有一定的誤差。正演模擬表明，地層夾角、層速度以及地震波主頻是影響地震識(shí)別尖滅點(diǎn)到實(shí)際尖滅點(diǎn)之間距離的主要因素［21］。同一地區(qū)內(nèi)，可以認(rèn)為地層速度、地震波主頻是一定的，那么地層夾角就是影響地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際砂體尖滅線誤差的主要因素。為了找到地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際砂體尖滅線之間的誤差，文中設(shè)計(jì)了7組模型，每組模型的地層速度見表1，東河砂巖與下伏地層夾角分別為3°、5°、10°、15°、20°、25°、30°。正演之后，計(jì)算地震預(yù)測(cè)的尖滅線與實(shí)際地層的尖滅線之間的誤差，通過對(duì)地層夾角與誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)擬合，得到吉拉克地區(qū)東河砂巖與下伏地層夾角、地震預(yù)測(cè)尖滅線與實(shí)際地層尖滅線誤差兩者之間存在明顯的降冪函數(shù)關(guān)系（圖12），其關(guān)系式為

式中：y為東河砂巖地震預(yù)測(cè)尖滅點(diǎn)與實(shí)際尖滅點(diǎn)誤差（m）；x為東河砂巖與下伏地層夾角（°）。

圖12 地震預(yù)測(cè)尖滅點(diǎn)誤差隨東河砂巖與下伏地層夾角的變化曲線

通過對(duì)吉拉克地區(qū)東河砂巖地震剖面及已鉆井分析，吉拉克地區(qū)東河砂巖與下伏地層夾角大約為4°，代入上式，得到研究區(qū)內(nèi)東河砂巖外推的距離為396m。將前文通過地震屬性、頻譜分解得到的東河砂巖尖滅線往西外推396m，得到吉拉克地區(qū)石炭系東河砂巖的超覆尖滅線（圖13）?？梢钥闯?，吉拉克地區(qū)東河砂巖環(huán)繞西側(cè)輪南低凸起分布，由東往西超覆尖滅。

圖13 吉拉克地區(qū)東河砂巖構(gòu)造與尖滅線疊合圖

5 應(yīng)用效果

文中所提出的方法在塔北地區(qū)東河砂巖超覆尖滅線的預(yù)測(cè)中收到了很好的效果，提高了尖滅線預(yù)測(cè)的精度。根據(jù)文中所預(yù)測(cè)的吉拉克地區(qū)東河砂巖的尖滅線，結(jié)合該區(qū)的構(gòu)造背景，在該區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)東河砂巖巖性地層圈閉（圖13），總面積為20km2，石油資源量為2500×104t。

6 結(jié)束語

針對(duì)吉拉克地區(qū)東河砂巖超覆尖滅線預(yù)測(cè)的難題，本文提出了綜合運(yùn)用古地貌分析、地震正演、有效地震屬性優(yōu)選、頻譜分解、尖滅線定量外推等進(jìn)行尖滅線預(yù)測(cè)的技術(shù)對(duì)策，在研究區(qū)東河砂巖尖滅線預(yù)測(cè)中取得了良好的應(yīng)用效果。古地貌分析、地震正演是尖滅線地震預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)；薄層檢測(cè)因子的構(gòu)建和峰值振幅頻率比的優(yōu)選是尖滅線地震預(yù)測(cè)的核心；尖滅線定量外推是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層尖滅線的關(guān)鍵。古地貌分析圈定范圍，地震正演明確東河砂巖尖滅過程的地震反射特征。薄層檢測(cè)因子和峰值振幅頻率比兩者結(jié)合起來刻畫東河砂巖尖滅線的分布。尖滅線定量外推是將據(jù)地震方法預(yù)測(cè)的東河砂巖尖滅線外推396m，得到更接近實(shí)際的尖滅線分布狀況。

感謝中國(guó)石油塔里木油田公司提供了研究中所需要的資料。

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P631

A

10.13810／j.cnki.issn.1000-7210.2017.01.014

馬德波，賈進(jìn)華，申銀民，陳秀艷，王月然，陳延貴.塔里木盆地吉拉克地區(qū)東河砂巖尖滅線地震預(yù)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用.石油地球物理勘探，2017，52（1）：94-104.

1000-7210（2017）01-0094-11

*北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號(hào)中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院塔里木分院，100083。Email：madbo＠petrochina.com.cn

本文于2016年5月21日收到，最終修改稿于同年12月8日收到。

本項(xiàng)研究受國(guó)家油氣重大專項(xiàng)“巖性地層油氣藏成藏規(guī)律、關(guān)鍵技術(shù)及目標(biāo)評(píng)價(jià)”（2011ZX05001）、中國(guó)石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“巖性地層油氣藏成藏規(guī)律研究與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”（2014B-0307）聯(lián)合資助。

（本文編輯：劉英）

馬德波 工程師，1983年生；2007年畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)，獲地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工學(xué)學(xué)士學(xué)位；2010年畢業(yè)于中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，獲地球探測(cè)信息與技術(shù)專業(yè)碩士學(xué)位；目前在中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院從事地震地質(zhì)綜合研究。