程 濤 康洪全 白 博 賈懷存 李明剛 舒夢(mèng)珵 張建利

（1.中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028； 2.中海石油（中國(guó)）有限公司 北京 100010）

近10年來，南美洲油氣探明儲(chǔ)量占全球油氣儲(chǔ)量的比例增長(zhǎng)了一倍多，這主要得益于巴西桑托斯盆地鹽下接連獲得的巨大油氣發(fā)現(xiàn)。巴西桑托斯盆地是一個(gè)典型的被動(dòng)大陸邊緣含鹽盆地，實(shí)踐證明在鹽下裂谷期湖相碳酸鹽巖層系具有巨大的勘探潛力［1-3］，自2006年以來發(fā)現(xiàn)了Lula、Franco、Iara等多個(gè)大油田，占盆地油氣已發(fā)現(xiàn)總儲(chǔ)量的82%［4］，使之成為全球油氣勘探熱點(diǎn)領(lǐng)域及研究焦點(diǎn)所在［5-6］。鹽下領(lǐng)域的各項(xiàng)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，隨著各大石油公司勘探活動(dòng)的不斷開展以及勘探程度的不斷提高，鹽下碳酸鹽巖領(lǐng)域的勘探研究中不斷出現(xiàn)了新的難題，主要包括巨厚鹽巖層覆蓋下復(fù)雜壓扭構(gòu)造體系的圈閉落實(shí)問題，鹽下大型湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成的控制因素與古地貌恢復(fù)問題。鹽下多種類型碳酸鹽巖儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)更是一個(gè)國(guó)際級(jí)難題，加之多期多類型的巖漿巖與碳酸鹽巖交互伴生且特征相似，給儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)帶來了更大挑戰(zhàn)。上述難題給巴西鹽下的勘探實(shí)踐和地質(zhì)研究帶來了諸多困擾與挑戰(zhàn)，并且國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者針對(duì)巴西鹽下的復(fù)雜圈閉落實(shí)、古地貌恢復(fù)以及巖漿巖識(shí)別等開展的研究工作也較少［7-10］，可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。

圖1 巴西桑托斯盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐諪ig.1 Tectonic units division of Santos basin，Brazil

針對(duì)這一領(lǐng)域勘探研究中所面臨的難題與挑戰(zhàn)，筆者及所在團(tuán)隊(duì)開展了大量研究分析與技術(shù)攻關(guān)，總結(jié)建立了一套鹽下湖相碳酸鹽巖層系勘探研究技術(shù)方法組合，為鹽下湖相碳酸鹽巖領(lǐng)域油氣勘探的深入推進(jìn)與順利開展提供了技術(shù)參考及研究借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

桑托斯盆地位于巴西東南部海域，北鄰坎波斯盆地，南鄰佩洛塔斯盆地，盆地面積約32.7×104km2，該盆地為一典型的被動(dòng)大陸邊緣盆地，其形成演化與中生代以來岡瓦納大陸的解體以及大西洋的擴(kuò)張有關(guān)，構(gòu)造演化和沉積充填可劃分為3個(gè)階段：早白堊世鹽下裂谷階段、早白堊世Aptian階以發(fā)育鹽巖為主的過渡階段和晚白堊世—新生代漂移階段。鹽下裂谷層系是該盆地的主要油氣富集層系及勘探領(lǐng)域，在裂谷階段盆地構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂普遍發(fā)育，形成了多個(gè)NE走向的大型隆起和坳陷帶，表現(xiàn)出隆坳相間構(gòu)造格局，整體上盆地由西向東依次發(fā)育西部坳陷帶、西部隆起帶、中央坳陷帶、東部隆起帶和東部坳陷帶等5個(gè)NE走向的構(gòu)造帶，表現(xiàn)出三坳夾兩隆的宏觀構(gòu)造格局（圖1）。在裂谷期主要發(fā)育兩套湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層，也是鹽下的主要油氣富集層段和勘探目的層，其中坳陷期下部Itp組發(fā)育生屑灘貝殼灰?guī)r儲(chǔ)層和中深湖相泥頁巖沉積，坳陷期上部發(fā)育BV組微生物礁疊層石灰?guī)r儲(chǔ)層沉積。

2 勘探面臨的難題

巴西鹽下領(lǐng)域的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，隨著油氣勘探活動(dòng)的不斷推進(jìn)，在鹽下碳酸鹽巖領(lǐng)域的勘探研究中出現(xiàn)多個(gè)新的難點(diǎn)問題需要解決，主要包括以下4個(gè)方面：

1）鹽下構(gòu)造圈閉精細(xì)落實(shí)難題。巴西鹽下目的層段受上覆過渡期巨厚鹽巖和漂移期厚層巖漿巖的雙重屏蔽影響，地震成像較差且鹽巖內(nèi)部成分復(fù)雜，形成了多種構(gòu)造假象，地震層位解釋方案難以確定；同時(shí)受區(qū)域壓扭應(yīng)力影響，斷裂破碎造成了局部地震解釋多解性強(qiáng)，大大增加了鹽下構(gòu)造解釋及圈閉精細(xì)落實(shí)的難度。

2）碳酸鹽巖沉積古地貌恢復(fù)難題。開展沉積古地貌恢復(fù)是湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層分析需要解決的首要問題［11］，但由于桑托斯盆地所在的區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)方向持續(xù)改變并斜交形成了復(fù)雜的壓扭構(gòu)造體系，而且多期次火山上拱與礁灘體快速建隆生長(zhǎng)也在不斷改變著局部地貌背景，使得盆地碳酸鹽巖沉積地貌背景具有不斷活動(dòng)變化的特點(diǎn)，并且現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)與古地貌格局差異大、古地貌恢復(fù)難度大。

3）鹽下碳酸鹽巖儲(chǔ)層精細(xì)識(shí)別刻畫難題。巴西鹽下湖相碳酸鹽巖沉積類型復(fù)雜多樣，不同類型碳酸鹽巖沉積成因模式不清，儲(chǔ)層展布難以識(shí)別確定，國(guó)內(nèi)外均缺乏相關(guān)的系統(tǒng)研究；湖相碳酸鹽巖沉積相變較快［12-13］、非均質(zhì)性強(qiáng)且研究區(qū)缺少井控，而且鹽下目的層段地震資料品質(zhì)較差，地震反射特征復(fù)雜，常規(guī)的碳酸鹽巖沉積儲(chǔ)層分析預(yù)測(cè)技術(shù)在該區(qū)并不適用，開展有效湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層的識(shí)別預(yù)測(cè)難度較大。

4）碳酸鹽巖相關(guān)巖漿巖區(qū)分剔除難題。研究區(qū)鹽下碳酸鹽巖層系夾雜并廣泛發(fā)育多種類型的巖漿巖，包括火山通道相、噴發(fā)溢流相和侵入成因相巖漿巖等，并且碳酸鹽巖儲(chǔ)層與各種復(fù)雜的巖漿巖交互發(fā)育，地震反射特征相似，難以識(shí)別區(qū)分，巖漿巖識(shí)別刻畫困難，給勘探實(shí)踐及鉆探部署帶來很大風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 鹽巖及巖漿巖屏蔽下的復(fù)雜構(gòu)造圈閉落實(shí)技術(shù)

3.1.1 鹽下構(gòu)造假象識(shí)別技術(shù)

鹽下碳酸鹽巖層系地震資料成像假象的識(shí)別是鹽下構(gòu)造解釋及圈閉落實(shí)的關(guān)鍵，而正演模擬是開展鹽下構(gòu)造假象識(shí)別的首要手段。研究中針對(duì)研究區(qū)可能存在的典型構(gòu)造假象，充分利用多種地震地質(zhì)資料建立鹽下復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地質(zhì)模型，開展正演模擬研究（圖2）；通過模型正演效果對(duì)比、模型修改等反復(fù)迭代過程，去偽存真識(shí)別鹽下地震反射假象，降低構(gòu)造解釋多解性，并在正演過程中結(jié)合波動(dòng)照明分析技術(shù)輔助識(shí)別鹽下弱成像區(qū)層位的準(zhǔn)確位置，提高構(gòu)造解釋精度。

圖2 鹽下層系的逆時(shí)偏移正演技術(shù)Fig.2 Pre-salt RTM forward modeling technology

在地震解釋中逆時(shí)偏移（RTM）地震資料使用率相對(duì)較高，為了確保正演模擬對(duì)構(gòu)造解釋正向的指示意義，開展RTM正演模擬識(shí)別鹽下反射假象，降低鹽下解釋多解性；相應(yīng)地研發(fā)了基于GPU加速的旋轉(zhuǎn)交錯(cuò)網(wǎng)格的RTM正演模擬技術(shù)，建立了以RTM偏移成像和波動(dòng)照明分析的聯(lián)合約束，以GPU／CPU協(xié)同計(jì)算為加速核心的構(gòu)造假象正演識(shí)別技術(shù)（圖2）。采用GPU加速方法使得RTM提速20倍，實(shí)現(xiàn)單機(jī)RTM計(jì)算，顯著提高了鹽下復(fù)雜構(gòu)造RTM正演模擬的速度和靈活性，并確保了正演結(jié)果與地震資料相匹配，保障了鹽下構(gòu)造假象的有效識(shí)別，落實(shí)巖漿巖及鹽內(nèi)異常體屏蔽下的鹽下目的層段構(gòu)造形態(tài)。為了確保正演結(jié)果與實(shí)際地震資料相匹配，研究中盡可能地采用實(shí)際采集和處理參數(shù)，并以多種地震地質(zhì)資料進(jìn)行約束，包括從解釋方案中提取構(gòu)造形態(tài)，從速度剖面中提取速度參數(shù)，從鉆井資料中提取層厚度，從地質(zhì)模式中提取巖漿巖發(fā)育形態(tài)等，進(jìn)而建立鹽下復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地質(zhì)模型。

3.1.2 鹽下復(fù)雜壓扭構(gòu)造解釋技術(shù)

首先，借助正演分析總結(jié)該地區(qū)鹽下典型構(gòu)造假象并建立模型庫，包括上覆巖漿巖可能導(dǎo)致的鹽底反射假象，陡傾角區(qū)鹽內(nèi)殘留臟鹽體導(dǎo)致的高角度斷裂與儲(chǔ)層段反射特征假象，以及鹽內(nèi)速度異常體導(dǎo)致的鹽底上拉和高角度斷裂假象等。這些典型構(gòu)造假象的正演識(shí)別，有效輔助指導(dǎo)了研究區(qū)鹽下構(gòu)造解釋落實(shí)，并在構(gòu)造最為復(fù)雜的盆地東部隆起帶圈閉搜索中取得了良好效果。

其次，在構(gòu)造假象正演識(shí)別基礎(chǔ)上，充分利用逆時(shí)偏移、受控束線偏移和克?；舴蚱频榷嗵讛?shù)據(jù)，借助多套偏移數(shù)據(jù)體優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，解釋識(shí)別了鹽下層位。同時(shí)建立鹽下壓扭斷裂多頻多屬性解釋方法，通過瞬時(shí)相位屬性輔助解釋斷面（圖3）、分頻相干識(shí)別主斷裂、層拉平體方差輔助斷裂平面組合、沿層傾角屬性驗(yàn)證平面組合等技術(shù)，精細(xì)解釋了鹽下斷裂系統(tǒng)，確保鹽下構(gòu)造解釋及圈閉落實(shí)合理。在層位和斷裂解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合鹽巖變形規(guī)律分析、鹽巖速度異常區(qū)預(yù)測(cè)及偏移速度分析定性識(shí)別鹽巖速度陷阱，并應(yīng)用波動(dòng)方程正演模擬定量預(yù)測(cè)構(gòu)造幅度誤差，整體提高了鹽下圈閉解釋的精度與合理性。

圖3 研究區(qū)瞬時(shí)相位屬性剖面Fig.3 Instantaneous phase attribute profile in the study area

3.2 基于生物生長(zhǎng)速率差異與骨架厚度不變模型的古地貌恢復(fù)技術(shù)

桑托斯盆地鹽下裂谷層系發(fā)育復(fù)雜的構(gòu)造體系，古今地貌差異大，碳酸鹽巖沉積時(shí)期地貌背景具有不斷活動(dòng)變化的特點(diǎn)，分析認(rèn)為是由裂谷期至漂移期的區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)方向持續(xù)變遷并發(fā)生斜交、同時(shí)多期次的火山上拱活動(dòng)以及礁灘體快速建隆生長(zhǎng)等因素不斷改變宏觀構(gòu)造結(jié)構(gòu)及局部地貌所造成的，因此古地貌的高低是巴西鹽下湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育最主要的控制因素。開展沉積期古地貌恢復(fù)是湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)［14-15］，但由于湖相碳酸鹽巖沉積體系時(shí)空展布變化較快，且沉積期地層厚度受生物生長(zhǎng)速率、沉積壓實(shí)等多因素控制，常規(guī)多集中于碎屑巖領(lǐng)域的古地貌恢復(fù)技術(shù)并不適用于湖相碳酸鹽巖沉積體系，因此建立了基于生物生長(zhǎng)速率差異與骨架厚度不變模型的古地貌恢復(fù)技術(shù)，明確了鹽下碳酸鹽巖沉積古地貌恢復(fù)需要圍繞生物生長(zhǎng)速率差異與地層負(fù)載壓實(shí)兩個(gè)要素進(jìn)行。對(duì)于生物生長(zhǎng)速率差異要素，針對(duì)微生物礁及生屑灘體生長(zhǎng)速率較高且明顯加厚的特點(diǎn)，采用趨勢(shì)延伸法對(duì)灘體生長(zhǎng)及建隆結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震解釋校正；對(duì)于地層負(fù)載壓實(shí)要素，創(chuàng)新采用碳酸鹽巖地層骨架厚度不變壓實(shí)模型進(jìn)行校正恢復(fù)［16］，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)的古地貌恢復(fù)（圖4）。通過古地貌恢復(fù)，認(rèn)識(shí)到研究區(qū)現(xiàn)今隆起帶的各個(gè)構(gòu)造高點(diǎn)，在同一沉積時(shí)期古地貌卻有高有低，其中既有繼承性的疊加改造型背斜，碳酸鹽巖沉積時(shí)古地貌為隆起；也有后期反轉(zhuǎn)型背斜，具古洼今隆特征，古地貌大部分為洼陷，儲(chǔ)層不發(fā)育（圖5）；并且認(rèn)識(shí)到古地貌是碳酸鹽巖沉積發(fā)育的主控因素，不同的古地貌部位發(fā)育不同的沉積微相，儲(chǔ)層厚度及物性特征也會(huì)有差異。

圖4 碳酸鹽巖古地貌恢復(fù)技術(shù)Fig.4 Paleotopography restoration technology of carbonate

圖5 研究區(qū)鹽下某區(qū)塊構(gòu)造演化剖面（剖面位置見圖1）Fig.5 Pre-salt tectonic evolution profile of a block in the study area（see Fig.1 for location）

圖6 研究區(qū)鹽下湖相碳酸鹽巖沉積模式Fig.6 Pre-salt lacustrine carbonate sediment model in the study area

3.3 基于生物礁灘體建造矢量方位角導(dǎo)向的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

3.3.1 以碳酸鹽巖生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)為核心的儲(chǔ)層地震相識(shí)別

結(jié)合早期斷拗轉(zhuǎn)換階段生屑灘亞相以貝殼灰?guī)r沉積為主［17-18］，晚期拗陷階段以微生物礁亞相疊層石灰?guī)r沉積為主的地質(zhì)認(rèn)識(shí)（圖6），圍繞外部幾何形態(tài)和內(nèi)幕生長(zhǎng)機(jī)構(gòu)雙要素進(jìn)行研究區(qū)精細(xì)的沉積微相地震相分析解釋，明確了微生物礁亞相礁核微相多具有丘狀幾何外形，縱向上發(fā)育多期次疊加生長(zhǎng)建隆結(jié)構(gòu)，底部基座明顯；礁間、礁前微相具有席狀幾何外形，縱向上發(fā)育機(jī)械成因的連續(xù)平行-亞平行結(jié)構(gòu)。而生屑灘亞相中的貝殼灘微相多具有灘狀幾何外形，內(nèi)幕多期次側(cè)積-疊加生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，底部具強(qiáng)反射基座，垂直生長(zhǎng)方向兩側(cè)雙向下超；灘間、灘緣微相具有楔狀外形，機(jī)械生物成因，連續(xù)平行-亞平行結(jié)構(gòu)，兩側(cè)上超于灘體。同時(shí)認(rèn)識(shí)到無論微生物礁或生屑灘，都需要其下存在一個(gè)堅(jiān)硬基座來支撐生長(zhǎng)，因此具有顯著底界面是碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育地震相識(shí)別的必要特征及重要依據(jù)。

3.3.2 以礁灘體建造趨勢(shì)為導(dǎo)向的儲(chǔ)層發(fā)育刻畫

在地震相分析基礎(chǔ)上，建立了鹽下湖相碳酸鹽巖礁灘體宏觀建造模式，明確了短期生長(zhǎng)旋回發(fā)育規(guī)律，厘定了微生物礁及生屑灘均具有內(nèi)幕多期次生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征，并針對(duì)湖相碳酸鹽巖多期次生長(zhǎng)，結(jié)合礁灘體內(nèi)幕結(jié)構(gòu)和幾何外形特點(diǎn)開展了儲(chǔ)層識(shí)別分析。常規(guī)儲(chǔ)層識(shí)別刻畫主要采用針對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)部不同時(shí)期年代地層進(jìn)行追蹤識(shí)別的方法，其中年代地層主要通過在頂?shù)捉缑骈g進(jìn)行線性內(nèi)插的方式獲得，但這種近似表征儲(chǔ)層發(fā)育的模型并不滿足湖相碳酸鹽巖的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征。因此，引入了矢量方位角追蹤技術(shù)，該技術(shù)以儲(chǔ)層頂?shù)捉缑孀鳛榧s束，將地質(zhì)目標(biāo)體方位角和傾角信息考慮進(jìn)來，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式搜索計(jì)算地震道的方位角信息，追蹤儲(chǔ)層內(nèi)部地震同向軸分布，從而識(shí)別和描述出更為真實(shí)的礁灘體生長(zhǎng)發(fā)育結(jié)構(gòu)和分布。在研究區(qū)應(yīng)用該技術(shù)，以疊層石灰?guī)r和貝殼灰?guī)r頂?shù)捉缑鏋榧s束，以礁灘體生長(zhǎng)趨勢(shì)方位角為導(dǎo)向，根據(jù)兩套儲(chǔ)層不同的生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征設(shè)置對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向參數(shù)，開展趨勢(shì)方位角導(dǎo)向的地層自動(dòng)切片追蹤，識(shí)別了礁灘體儲(chǔ)層生長(zhǎng)方向和分布范圍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)碳酸鹽巖礁灘體縱向多期次生長(zhǎng)及平面疊加發(fā)育的刻畫。

3.3.3 傾角強(qiáng)化處理降低礁灘體刻畫多解性及不確定性

儲(chǔ)層研究中發(fā)現(xiàn)，受目的層上覆巨厚鹽巖及巖漿巖的雙重屏蔽影響，鹽下儲(chǔ)層段頻率及信噪比均較低，地震成像品質(zhì)較差，造成碳酸鹽巖儲(chǔ)層內(nèi)幕結(jié)構(gòu)雜亂，矢量方位角求取多解性較強(qiáng)的情況，同時(shí)鹽巖內(nèi)部成分復(fù)雜也造成了速度橫向變化，從而導(dǎo)致鹽下偏移成像局部出現(xiàn)同向軸“上拉”假象，影響對(duì)礁灘體追蹤刻畫的準(zhǔn)確性。因此，在研究區(qū)儲(chǔ)層識(shí)別刻畫中進(jìn)一步創(chuàng)新思路，首先針對(duì)原始地震數(shù)據(jù)鹽下反射能量較弱的問題進(jìn)行能量補(bǔ)償處理，應(yīng)用Q值補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)鹽下目的層段的反射能量進(jìn)行增強(qiáng)［19］，在保證儲(chǔ)層頂?shù)捉缑娣瓷淠芰康幕A(chǔ)上有效增加了儲(chǔ)層內(nèi)部反射，保障了儲(chǔ)層內(nèi)幕同相軸識(shí)別的穩(wěn)定性。同時(shí)將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反褶積和道積分運(yùn)算得到偽阻抗數(shù)據(jù)體，一方面壓制了隨機(jī)噪音，使得儲(chǔ)層內(nèi)幕結(jié)構(gòu)更易識(shí)別；另一方面?zhèn)巫杩箶?shù)據(jù)將原有的界面信息轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)層信息，提高了矢量方位角數(shù)據(jù)計(jì)算的穩(wěn)定性。應(yīng)用表明，偽阻抗數(shù)據(jù)體更好凸顯了礁灘體內(nèi)幕波組特征及外部接觸關(guān)系，使得儲(chǔ)層生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征及趨勢(shì)更加清楚，強(qiáng)化了礁灘體內(nèi)部特征及外部形態(tài)，并且消除了鹽下局部同向軸“上拉”假象，刻畫結(jié)果符合礁灘體生長(zhǎng)特征，有效降低了儲(chǔ)層識(shí)別及刻畫的多解性。

3.3.4 古地貌約束提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)可靠性

受區(qū)域上裂谷階段和漂移階段多期應(yīng)力疊加的影響，研究區(qū)發(fā)育了復(fù)雜的構(gòu)造體系，碳酸鹽巖沉積地貌背景具有不斷活動(dòng)變化的特點(diǎn)。在開展礁灘體刻畫過程中，發(fā)現(xiàn)受后期構(gòu)造活動(dòng)影響礁灘體內(nèi)幕接觸關(guān)系進(jìn)一步復(fù)雜，矢量方位角追蹤較為困難。同時(shí)受鹽下地震資料頻率較低的影響，陡傾角區(qū)空間采樣率不足，極易出現(xiàn)空間假頻，導(dǎo)致礁灘體刻畫結(jié)果呈現(xiàn)假的角度不整合接觸關(guān)系，從而影響儲(chǔ)層刻畫結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了解決這一問題，借助古地貌恢復(fù)結(jié)果約束得到儲(chǔ)層沉積期構(gòu)造格架，進(jìn)而在古地貌恢復(fù)后的構(gòu)造格架約束下，開展矢量方位角識(shí)別追蹤和礁灘體刻畫，消除后期構(gòu)造活動(dòng)對(duì)礁灘體內(nèi)幕結(jié)構(gòu)和外部接觸關(guān)系的干擾影響，得到更為真實(shí)的儲(chǔ)層刻畫結(jié)果?；诠诺孛布s束的礁灘體刻畫方法在盆地復(fù)雜構(gòu)造區(qū)取得了較好的應(yīng)用效果，有效反映了生屑灘的幾何外形與內(nèi)幕多期次側(cè)積-疊加生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和微生物礁丘狀幾何外形與內(nèi)幕多期次縱向建隆生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)灘緣和礁前平行—亞平行反射有了較好的刻畫，同時(shí)指示出不同礁灘體分期次生長(zhǎng)以及相互連片疊置的關(guān)系，從而達(dá)到了儲(chǔ)層縱橫向展布的識(shí)別預(yù)測(cè)以及有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)“甜點(diǎn)”識(shí)別的目的，最終形成了以矢量方位角追蹤刻畫為核心方法，以原始數(shù)據(jù)能量補(bǔ)償處理、偽阻抗傾角強(qiáng)化和古地貌恢復(fù)約束為主要手段，適用于鹽下碳酸鹽巖礁灘體儲(chǔ)層的識(shí)別預(yù)測(cè)技術(shù)（圖7）。應(yīng)用該套技術(shù)完成了對(duì)桑托斯盆地及重點(diǎn)研究區(qū)沉積微相展布的預(yù)測(cè)，精細(xì)厘定了鹽下碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律（圖8）。

圖7 基于礁灘體建造矢量方位角導(dǎo)向的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)流程Fig.7 Reservoir prediction technical flow based on reef building vector azimuth orientation

圖8 研究區(qū)碳酸鹽巖礁灘體預(yù)測(cè)成果圖Fig.8 Carbonate reef-bank body prediction result map in the study area

3.4 基于背景能量差異的巖漿巖追根溯源識(shí)別刻畫技術(shù)

3.4.1 應(yīng)用背景能量差異數(shù)據(jù)體強(qiáng)化巖漿巖反射特征

巴西鹽下裂谷層系儲(chǔ)層段發(fā)育有多種類型巖漿巖，巖漿巖與儲(chǔ)層交互發(fā)育（圖9），且地震反射特征復(fù)雜，尤其是頻繁發(fā)育的噴發(fā)巖與碳酸鹽巖儲(chǔ)層在速度與密度上極為接近，難以識(shí)別區(qū)分，給勘探部署帶來極大風(fēng)險(xiǎn)，大大增加了研究區(qū)資源規(guī)模估算的不確定性。通過方法優(yōu)選和試算，建立了基于背景能量差異的巖漿巖反射特征增強(qiáng)技術(shù)，即應(yīng)用中值濾波原理并結(jié)合矢量方位角掃描識(shí)別同相軸能量相對(duì)較強(qiáng)的沉積地層反射，基于原始數(shù)據(jù)和中值濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配求差得到地震數(shù)據(jù)背景反射；在此基礎(chǔ)上對(duì)背景反射數(shù)據(jù)進(jìn)行能量屬性數(shù)據(jù)體求取，得到背景能量差異數(shù)據(jù)體。另外，受上覆巖漿巖和巨厚鹽巖屏蔽影響，鹽下目的層段能量分布不均，相應(yīng)的對(duì)能量差異數(shù)據(jù)體進(jìn)行能量均衡處理，通過多道道均衡計(jì)算，有效凸顯了地層與巖漿巖背景能量差異，為開展儲(chǔ)層相關(guān)巖漿巖的識(shí)別刻畫奠定基礎(chǔ)。

圖9 研究區(qū)巖漿巖發(fā)育模式圖Fig.9 Magmatic rocks development model map in the study area

3.4.2 建立“追根溯源”式巖漿巖識(shí)別刻畫方法

經(jīng)過巖漿巖反射特征強(qiáng)化，巖漿巖與圍巖的邊緣特征和不整合接觸關(guān)系進(jìn)一步清晰，可以采用邊緣檢測(cè)的方法開展巖漿巖平面分布識(shí)別。首先基于背景能量差異數(shù)據(jù)體開展多屬性分析，并優(yōu)選出相干、反射能量等屬性開展多屬性融合，通過調(diào)節(jié)不同屬性數(shù)據(jù)在屬性融合過程中所占權(quán)重因子，最大程度凸顯出不同區(qū)域噴溢相巖漿巖分布特征，強(qiáng)化巖漿巖與圍巖的邊緣接觸關(guān)系。

針對(duì)巖漿巖的區(qū)分刻畫探索建立了“追根溯源”式的地質(zhì)識(shí)別解釋方法，明確火山通道相、噴發(fā)溢流相、侵入成因相之間的伴生組合關(guān)系［20-21］，以此作為各種類型巖漿巖地震解釋追蹤的重要依據(jù)；在邊緣強(qiáng)化數(shù)據(jù)體的基礎(chǔ)上，結(jié)合三維雕刻技術(shù)，開展巖漿巖的空間展布刻畫。為了保證刻畫的準(zhǔn)確性，在巖漿巖發(fā)育模式和期次識(shí)別約束下，解釋過程中先刻畫巖漿巖通道相主體分布，再刻畫與通道伴生的噴發(fā)溢流相或侵入成因相巖漿巖的空間展布，最終完成研究區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層相關(guān)巖漿巖的空間展布刻畫，落實(shí)了鹽下目的層系各種類型巖漿巖的分布范圍。

4 應(yīng)用成效

4.1 成功探明了一個(gè)特大型油田

2013年在巴西鹽下桑托斯盆地東部隆起構(gòu)造帶優(yōu)選獲取了一個(gè)勘探區(qū)塊，并通過上述技術(shù)方法的應(yīng)用在該區(qū)塊鹽下落實(shí)了L構(gòu)造目標(biāo)，進(jìn)而部署鉆探了8口探井及評(píng)價(jià)井獲得重要突破，發(fā)現(xiàn)了巨厚優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層和大套厚油層，儲(chǔ)層孔隙度10%～20%，滲透率平均200 mD，油層厚度130～400 m，創(chuàng)造了巴西鹽下油氣勘探單井油層厚度的新紀(jì)錄，單井試采最高產(chǎn)能可達(dá)4萬桶／d，最終成功評(píng)價(jià)落實(shí)了一個(gè)地質(zhì)儲(chǔ)量超百億桶的特大型高產(chǎn)油田（圖10）。

4.2 成功落實(shí)了一批勘探潛力區(qū)帶

巴西鹽下L油田勘探評(píng)價(jià)的成功驗(yàn)證了上述技術(shù)方法的可靠性與先進(jìn)性，并在巴西桑托斯盆地及其所在的大坎波斯盆地鹽下層系區(qū)域研究中得到了廣泛應(yīng)用，在大坎波斯盆地（包括桑托斯盆地）搜索落實(shí)了4個(gè)新的勘探潛力區(qū)帶（分別是中央坳陷帶西斜坡、東部隆起帶內(nèi)帶、東部隆起帶外帶和東部坳陷帶坳中凸起區(qū)），有效推動(dòng)了該地區(qū)的勘探新機(jī)會(huì)獲取，也為巴西鹽下領(lǐng)域油氣勘探的進(jìn)一步推進(jìn)提供了有力的技術(shù)支撐。

圖10 研究區(qū)L油田油藏模式圖Fig.10 Reservoir pattern map of L oilfield in the study area