桑林翔 劉 軍 王貴文 王蘇天 李 全 張?jiān)讫?/p>

1 中國(guó)石油新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依 834000 2 河南理工大學(xué)，河南焦作 454003 3 克拉瑪依華泰蘭德石油科技有限公司，新疆克拉瑪依 834000

1 概述

近年來，中國(guó)隱蔽油氣藏的勘探逐漸向精細(xì)化轉(zhuǎn)變，類型上從巖性圈閉和地層圈閉向勘探難度更大的物性圈閉轉(zhuǎn)變(張善文，2006;周心懷等，2016)。所謂物性圈閉是指受儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率空間變化控制的圈閉。在富含油氣盆地中，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層物性形成的隱蔽圈閉是油氣勘探的“甜點(diǎn)目標(biāo)”。物性圈閉預(yù)測(cè)需要借助高分辨率三維地震資料和大量的鉆井資料，開展“井控地震反演和解釋”，確定優(yōu)質(zhì)砂體以及物性在空間的分布。

中國(guó)的科研人員和學(xué)者針對(duì)鄂爾多斯、松遼盆地的儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)開展了大量工作，形成了一系列頗有成效的儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)技術(shù)方法，主要集中在地震數(shù)值模擬、統(tǒng)計(jì)學(xué)反演、屬性優(yōu)化、多屬性融合以及疊前彈性阻抗反演方面，多注重于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和反演算法的完善(陳美伊等，2016;賈凌霄等，2016;曹小璐等，2017;戴婉薇等，2017;牛聰?shù)龋?017;潘蘭等，2018)。利用疊后地震資料，結(jié)合地質(zhì)學(xué)的規(guī)律進(jìn)行約束反演方面的實(shí)用性研究較少。

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組沉積時(shí)期，為穩(wěn)定的湖盆緩坡帶，古沉積坡度較緩，小于3°。百口泉組地層厚度在80～230m之間，受夏子街和黃羊泉雙向物源影響，發(fā)育以砂泥巖為主的扇三角洲沉積。2012年以來，鉆井不斷揭示該區(qū)儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率與油層的厚度和分布具有正相關(guān)關(guān)系。大量學(xué)者通過對(duì)百口泉組沉積特征研究，逐漸認(rèn)識(shí)到瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組具有“扇體大面積成藏，儲(chǔ)集層物性控制油氣聚集豐度和規(guī)?！钡奶卣?宮清順等，2010；瞿建華等，2013；匡立春等，2014；于興河等，2014；張順存等，2015；Iminetal.，2016；胡青等，2017)。由于研究區(qū)受后期構(gòu)造改造作用小，目的層三疊系百口泉組扇三角洲體系中難以形成大型的構(gòu)造圈閉，而是發(fā)育豐富的“甜點(diǎn)型”物性圈閉。因此，如何有效預(yù)測(cè)相對(duì)高孔滲優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布，擴(kuò)大儲(chǔ)量規(guī)模，是近年來滾動(dòng)勘探和開發(fā)面臨的關(guān)鍵問題。然而，勘探實(shí)踐表明常規(guī)的反演方法雖然在區(qū)分大套的砂泥巖方面具有較好的效果，但在尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層方面，常規(guī)地震反演解釋流程預(yù)測(cè)效果并不理想。

本研究提出一種精細(xì)的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層反演方法，有效解決了研究區(qū)面臨的問題： 首先建立目標(biāo)區(qū)高精度層序地層格架，細(xì)分地層單元，然后在高精度層序格架約束下識(shí)別沉積相類型和相帶邊界，四級(jí)層序界面和沉積相帶邊界分別作為優(yōu)質(zhì)地震反演和解釋低頻模型的縱向和橫向約束條件。第2步，統(tǒng)計(jì)不同四級(jí)層序內(nèi)鉆井的巖性、電性和含油氣性與阻抗之間的關(guān)系，建立不同格架內(nèi)的儲(chǔ)集層判別標(biāo)準(zhǔn)，這一步的關(guān)鍵是確定不同層段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的波阻抗識(shí)別值域。第3步，以層序格架為基礎(chǔ)分層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，應(yīng)用不同的儲(chǔ)集層截取值，確定優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的疊置關(guān)系和空間分布范圍。

該方法有效地落實(shí)了瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)三疊系百三段下部4塊、百二段下部1塊，共5塊優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)，預(yù)測(cè)結(jié)果與開發(fā)鉆井吻合率達(dá)100%，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果提出的3口井位建議均試獲工業(yè)油流，同時(shí)預(yù)測(cè)的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布范圍為該井區(qū)探井和開發(fā)井網(wǎng)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷西斜坡，在區(qū)域上經(jīng)歷了海西、印支和燕山運(yùn)動(dòng)等構(gòu)造事件。盆地西北部的烏夏斷裂帶在石炭紀(jì)海西運(yùn)動(dòng)后開始形成，在該運(yùn)動(dòng)控制下產(chǎn)生大量斷層；晚期造山運(yùn)動(dòng)，形成前陸盆地(Carrolletal.，1990)。二疊紀(jì)盆地邊緣山體向盆內(nèi)擠壓，形成了沖積扇、扇三角洲沉積體系(Carrolletal.，1995)。三疊紀(jì)受印支運(yùn)動(dòng)影響，西北部的哈拉阿拉特山山體迅速抬升，烏夏斷裂帶逆掩推覆運(yùn)動(dòng)不斷加強(qiáng)，山體南部形成了較厚的三疊系沉積，之后，隆起區(qū)地層抬升并遭受不同程度的剝蝕。白堊紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)明顯減弱，地層間歇性沉降。新生代地層抬升并遭受剝蝕，形成現(xiàn)今的地層展布形態(tài)(雷振宇等，2005)。

研究區(qū)位于瑪湖凹陷西北斜坡烏爾禾斷裂帶和斷凸帶之間的三級(jí)構(gòu)造單元上，是一南傾單斜，構(gòu)造條件穩(wěn)定，經(jīng)歷穩(wěn)定的沉積，地層保存完好。研究區(qū)緊鄰瑪湖生烴凹陷，油氣資源豐富，三疊系自下而上發(fā)育百口泉組、克拉瑪依組和白堿灘組，中生界三疊系與古生界二疊系呈不整合接觸(圖1)。百口泉組為扇三角洲砂礫巖與泥巖互層沉積，物源來自于東北部和西部。百口泉組自下而上可細(xì)分為百一段、百二段和百三段。地層和砂層厚度都具有“東邊厚、西邊薄”的特點(diǎn)，從西向東依次發(fā)育前扇三角洲、扇三角洲前緣及扇三角洲平原沉積(張昌民等，2020)。從百一段到百三段，巖石粒度逐漸變細(xì)，顏色從褐色逐漸過渡到灰綠色、灰色，反映了整體水進(jìn)的沉積序列(馬永平等，2015)。

圖 1 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡構(gòu)造位置(A)及二疊系—侏羅系地層柱狀圖(B)Fig.1 Tectonic location of west slope of Mahu sag，Junggar Basin(A)and stratigraphic column(B) of the Permian to Jurassic

圖 2 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡層序界面特征及三疊系層序地層格架(剖面位置見圖1)Fig.2 Characteristics of sequence boundaries and the Triassic sequence stratigraphic framework in west slope of Mahu sag，Junggar Basin(profile location in Fig.1)

本研究應(yīng)用的三維地震資料由中石油2013年12月采集，面積600km2，地震面元12.5m×12.5m，頻寬10～60Hz，主頻40Hz，目的層速度3676m/s，垂向地震分辨率23m。所采用的資料包括30口井的鉆測(cè)井曲線(SP、GR和RT)和15口井巖心數(shù)據(jù)。

3 高精度層序地層格架

經(jīng)典層序地層學(xué)是通過識(shí)別不整合面或與之可對(duì)應(yīng)的整合面、海侵面和最大洪泛面等關(guān)鍵界面研究年代框架所限定的、具有成因聯(lián)系的地層組合關(guān)系(Baum and Vall，1988;Posamentier and Allen，1993)。層序地層格架的建立是以有效識(shí)別層序界面為基礎(chǔ)的。限于地震資料垂向分辨率的制約，在建立四級(jí)或五級(jí)層序地層格架過程中，經(jīng)典層序中的關(guān)鍵界面和地層終止關(guān)系在常規(guī)三維地震資料中往往很難被識(shí)別和連續(xù)追蹤，這給四、五級(jí)層序格架的建立和沉積單元的識(shí)別、對(duì)比帶來了困難(林暢松等，2002)。

通過應(yīng)用研究區(qū)30余口測(cè)井資料和600km2三維地震資料，在精細(xì)合成地震記錄標(biāo)定基礎(chǔ)上，建立了瑪湖凹陷西斜坡三疊系高精度層序地層格架。其中二、三級(jí)層序界面以區(qū)域不整合界面為界，地震剖面可見明顯“底削頂超”的現(xiàn)象，地震同相軸連續(xù)性好，具有年代地質(zhì)意義，且可全區(qū)追蹤。進(jìn)而將瑪湖凹陷斜坡區(qū)三疊系劃分為1個(gè)二級(jí)層序，5個(gè)三級(jí)層序(自下而上依次為SQ1、SQ2、SQ3、SQ4和SQ5)。其中，SQ1對(duì)應(yīng)百口泉組，SQ2對(duì)應(yīng)克拉瑪依組下段，SQ3對(duì)應(yīng)克拉瑪依組上段，SQ4對(duì)應(yīng)白堿灘組下部，SQ5對(duì)應(yīng)白堿灘組上部(圖 2)。

三級(jí)層序SQ1百口泉組最大沉積厚度大約175m，通過三級(jí)層序格架內(nèi)縱向分辨率較高的測(cè)井曲線(SP、GR)樣式進(jìn)行界面識(shí)別，劃分四級(jí)層序。鉆井揭示的四級(jí)層序界面往往是巖性突變界面、地層疊置關(guān)系轉(zhuǎn)換面和相變界面，表現(xiàn)為“向上變細(xì)”、“向上變粗”和“先細(xì)后粗”的3種疊加樣式。據(jù)此特征將三級(jí)層序SQ1劃分為6個(gè)四級(jí)層序(SSQ1—SSQ6)(圖 3)：

圖 3 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組四級(jí)層序劃分Fig.3 Fourth-order sequence division of the Triassic Baikouquan Formation in west slope of Mahu sag，Junggar Basin

1)SSQ1巖性以厚層灰褐色、雜色砂礫巖為主，夾薄層泥巖，單砂體厚度20m左右。測(cè)井曲線表現(xiàn)為低伽馬、高電阻特征，以厚層箱形為主，頂部略呈鐘形，且曲線齒化特征明顯，整體顯示向上變細(xì)的特征。

2)SSQ2巖性以厚層灰色、深灰色塊狀砂礫巖為主，泥巖夾層厚度和數(shù)量均較小，單砂體厚度5m左右。測(cè)井曲線表現(xiàn)為中—低伽馬、高電阻、厚層箱形，曲線齒化特征不明顯。

3)SSQ3地層顏色過渡為灰色、綠灰色，巖性底部以厚層泥巖為主，頂部以塊狀砂巖為主，其間發(fā)育薄層砂礫巖、含礫細(xì)砂巖等，呈“泥包砂”特征，粒度向上明顯變粗，單砂體厚度25m左右。測(cè)井曲線外形呈漏斗特征。

4)SSQ4以厚層灰色、深灰色泥巖為主，砂礫巖厚度較小，單砂體厚度5m左右。整體砂巖百分含量低。測(cè)井曲線特征為高伽馬、低電阻，齒化特征不明顯。

5)SSQ5巖性為厚層灰色、深灰色塊狀砂礫巖夾薄層泥巖，單砂體厚度25m左右。測(cè)井曲線表現(xiàn)為低伽馬、高電阻特征，外形為齒化箱形。

6)SSQ6巖性以紅褐色泥巖為主，夾薄層砂巖，單砂層厚度10m左右。測(cè)井曲線表現(xiàn)為高伽馬、低電阻特征。

由于三維地震資料分辨率的限制，在區(qū)域上無法連續(xù)追蹤每一個(gè)四級(jí)層序界面，因此將SSQ1+SSQ2、SSQ3+SSQ4、SSQ5+SSQ6分別組合形成3個(gè)單元進(jìn)行頂、底界面追蹤，這樣可以最大范圍追蹤四級(jí)層序界面，同時(shí)井—震標(biāo)定揭示以上3個(gè)單元分別相當(dāng)于百一段、百二段和百三段。

4 沉積相研究

4.1 相標(biāo)志

沉積環(huán)境是控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層形成的最直接因素，因此沉積相帶劃分是預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布的前提和基礎(chǔ)，其控制著一個(gè)區(qū)域儲(chǔ)集層宏觀分布規(guī)律。圖 4總結(jié)了區(qū)內(nèi)沉積相、測(cè)井相和地震相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4.1.1 扇三角洲平原

研究區(qū)內(nèi)扇三角洲平原巖性主要為砂礫巖，雜基含量高，可識(shí)別出2類微相，分別為分流河道和漫灘沼澤沉積。其中分流河道以礫巖、含礫砂巖沉積為主(圖 5-A)，巖心上可觀察到交錯(cuò)層理(圖 5-B)。電阻率曲線表現(xiàn)為中—高值，外形呈箱形或鐘形，自然伽馬曲線則表現(xiàn)為齒化箱形。漫灘沼澤沉積由淺灰褐色粉砂巖與互層含礫泥巖構(gòu)成，可見水平層理(圖 5-C)，電阻率曲線表現(xiàn)為低值，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高幅、微鋸齒狀指形。地震相為高頻、弱振幅、連續(xù)性差的特征。

4.1.2 扇三角洲前緣

依據(jù)巖心與測(cè)井識(shí)別標(biāo)志，研究區(qū)內(nèi)扇三角洲前緣通常由水下分流河道、分流河道間、河口壩和前緣席狀砂構(gòu)成。水下分流河道是扇三角洲平原分流河道的延伸，由含礫中砂巖、中細(xì)砂巖構(gòu)成，局部為粉砂巖，泥質(zhì)含量很低，發(fā)育遞變層理沉積構(gòu)造(圖 5-D)，電阻率較高，自然伽馬曲線表現(xiàn)為齒化箱形。水下分流河道間由細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥巖構(gòu)成，測(cè)井曲線表現(xiàn)為高伽馬、低電阻，曲線平直。河口壩微相發(fā)育在扇三角洲前緣外圍，通常與岸線平行，巖性為砂巖、粉砂巖，局部夾薄層泥巖，分選與磨圓均較好，沉積構(gòu)造可見板狀交錯(cuò)層理，電阻率相對(duì)較低，曲線為中度齒化漏斗形。席狀砂也發(fā)育在扇三角洲前緣外圍，巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖互層，曲線平直齒化。地震相特征為低頻、強(qiáng)振幅反射，連續(xù)性好。

圖 4 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組扇三角洲沉積相劃分標(biāo)志Fig.4 Facies marks of fan delta in the Triassic Baikouquan Formation in west slope of Mahu sag，Junggar Basin

A—塊狀灰褐色砂礫巖，泥巖和砂巖基質(zhì)支撐礫巖，扇三角洲平原河道沉積(X90井，2594.5～2594.66m)；B—灰色砂礫巖，中等磨圓，扇三角洲前緣水下分流河道(FN401井，2558.47～2558.62m)；C—棕色細(xì)砂巖，水平層理，分選磨圓好，前緣分流水道間(FN401井，2559～2560m)；D—褐色砂礫巖，遞變層理，前緣水下分流河道(X66井，2548.3～2548.52m)

4.1.3 前扇三角洲

前三角洲主要由深灰色和暗色泥巖構(gòu)成，位于淺湖中，局部含砂質(zhì)碎屑，具有高伽馬、低電阻特征，測(cè)井曲線外形為低幅平直鋸齒狀。儲(chǔ)集層欠發(fā)育，地震相特征為高頻、強(qiáng)振幅反射，連續(xù)性好。

4.2 相邊界的確定

地層切片技術(shù)是地震沉積學(xué)分析的關(guān)鍵技術(shù)，地層切片的地震振幅分布為平面上沉積亞相或微相分析提供了重要的巖性和地貌信息(董艷蕾等，2015)。地震地貌成像的一個(gè)關(guān)鍵條件是在沉積界面即地質(zhì)時(shí)間界面上提取振幅數(shù)據(jù)(Zeng and Ambrose，2001)。

本研究通過選取不隨頻率變化的、連續(xù)的、可追蹤的層序頂、底界面地震反射作為參考面，在對(duì)其進(jìn)行精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，制作連續(xù)地層切片，結(jié)合單井沉積相識(shí)別標(biāo)志分析，揭示出四級(jí)層序內(nèi)扇三角洲沉積亞相和微相的分布特征和充填趨勢(shì)，進(jìn)而明確儲(chǔ)集砂體的富集層序。由于井-震標(biāo)定揭示地震振幅變化對(duì)應(yīng)于巖性或巖性組合變化，四級(jí)富砂層序地震平面屬性圖上振幅的突變邊界或振幅變化的趨勢(shì)邊界可認(rèn)為是沉積相帶邊界。因此，四級(jí)層序內(nèi)屬性地層切片圖上識(shí)別的相平面邊界可作為地震反演和解釋的低頻約束模型邊界條件。

圖 6 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組連井沉積相對(duì)比剖面(剖面位置見圖1)Fig.6 Wells correlation profile of sedimentary facies of the Triassic Baikouquan Formation in west slope of Mahu sag，Junggar Basin(profile location in Fig.1)

4.3 層序格架下的沉積相展布及演化

前人的研究成果認(rèn)為研究區(qū)物源來自于瑪湖凹陷東北部(Jiaetal.，2017，2018;Tanetal.，2017)。連井對(duì)比揭示地層向沉降中心傾斜，厚度變化較小，自下而上發(fā)育了扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲退積型沉積，具有多期砂礫巖體縱向疊置、橫向連片沉積特征(圖 6)。

通過地震均方根振幅平面屬性圖解釋，可揭示出沉積相的演化過程(圖7)：

SSQ1: 百口泉組沉積初期，二疊系至三疊系的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)異常強(qiáng)烈，在二疊系頂面的填平補(bǔ)齊作用下，該時(shí)期可容納空間增長(zhǎng)速率低于物源供給速率，東北部的夏子街扇和西北的黃羊泉扇快速堆積并強(qiáng)烈進(jìn)積。因此，SSQ1在研究區(qū)內(nèi)具有“大扇平原，小扇前緣”的沉積相發(fā)育特征，此時(shí)扇三角洲平原分流河道分布最廣，相互交切，整體巖性以向上變細(xì)的正旋回砂礫巖沉積為主(圖 7-A)。

SSQ2: 此階段西北部黃羊泉扇衰退，僅見前扇三角洲相帶。而東北夏子街扇物源供給依然充足，扇體規(guī)?；静蛔?，同樣以廣泛發(fā)育的扇三角洲平原亞相沉積為主，向西南逐漸過渡為扇三角洲前緣亞相帶(圖 7-B)。

SSQ3: 百口泉組沉積中期，在經(jīng)歷了早期的充填作用后，整體處于平緩的古地貌背景下，東北部夏子街扇發(fā)生進(jìn)積作用，扇三角洲平原沉積進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)育廣泛的水上分流河道沉積，主砂體呈條帶狀。西部可見扇三角洲前緣水下分流河道和小規(guī)模河口壩或前緣席狀砂沉積，砂體呈孤立、透鏡狀(圖 7-C)。

SSQ4: 百口泉組沉積中后期，受區(qū)域濕潤(rùn)氣候的影響，湖平面上升，夏子街扇發(fā)生退積作用，扇三角洲平原相帶向東北方向收縮，以扇三角洲前緣水下分流河道和席狀砂沉積為主(圖 7-D)。

SSQ5: 百口泉組沉積晚期，夏子街扇物源供給短暫的回春作用，導(dǎo)致相對(duì)沉積基準(zhǔn)面下降，夏子街扇又一次經(jīng)歷短暫的前積過程，在整體水進(jìn)背景上形成了規(guī)模較大的分流水道砂體。扇三角洲前緣河口壩砂體的規(guī)模也有所擴(kuò)大(圖 7-E)。

A—百一段底部四級(jí)層序(SSQ1)；B—百一段上部四級(jí)層序(SSQ2)；C—百二段底部四級(jí)層序(SSQ3)；D—百二段上部四級(jí)層序(SSQ4)；E—百三段底部四級(jí)層序(SSQ5)；F—百三段上部四級(jí)層序(SSQ6)

SSQ6: 百口泉組沉積末期，湖平面發(fā)生較大規(guī)模的上升，夏子街扇快速退積，扇三角洲前緣水下分流河道和河口壩受水動(dòng)力改造無法完整保留，大部分砂體整體呈現(xiàn)為小規(guī)模的席狀砂。這一時(shí)期整體以泥質(zhì)沉積為主(圖 7-F)。

圖 8 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百三段下部(SSQ5)儲(chǔ)集層識(shí)別量板Fig.8 Reservoir identify template of the lower part of Member 3 of Baikouquan Formation(SSQ5) in Fengnan well block in west slope of Mahu sag，Junggar Basin

通過上述四級(jí)層序內(nèi)地震沉積學(xué)系列切片揭示出了百口泉組扇三角洲進(jìn)積和退積的頻繁交互發(fā)育過程。SSQ1、SSQ3個(gè)SSQ5是扇三角洲進(jìn)積旋回發(fā)育時(shí)期，分別對(duì)應(yīng)百一段下部、百二段下部和百三段下部，這3個(gè)四級(jí)層序在風(fēng)南井區(qū)發(fā)育的扇三角洲砂體面積大、前緣相帶寬，以砂巖沉積為主。SSQ2、SSQ4和SSQ6是湖平面上升、扇三角洲退積旋回發(fā)育時(shí)期，分別對(duì)應(yīng)百一段上部、百二段上部和百三段上部，但受夏子街扇物源供給的控制，SSQ2扇體在風(fēng)南井區(qū)退積范圍有限，而SSQ4和SSQ6發(fā)育的扇三角洲砂體面積相對(duì)較小，前緣相帶窄，以泥巖沉積為主。因此，研究區(qū)內(nèi)SSQ3+SSQ4、SSQ5+SSQ6組合構(gòu)成最佳儲(chǔ)蓋組合。

5 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)

通過四級(jí)層序格架縱向分層約束和沉積充填過程的分析，結(jié)合大部分已鉆油氣井在百二段下部和百三段下部?jī)?chǔ)集層發(fā)育規(guī)律性，對(duì)砂體富集層系SSQ3和SSQ5進(jìn)行相控地震反演和解釋，預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的分布范圍。根據(jù)研究區(qū)已鉆井統(tǒng)計(jì)分析，扇三角洲平原孔隙度4.81%～9.20%，滲透率為(0.15～2.29)×10-3μm2，不發(fā)育優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層。扇三角洲前緣亞相巖性較純，雜基含量少，孔隙度6.5%～12.8%，滲透率為(1.53～120.00)×10-3μm2，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的主要發(fā)育相帶。

為了達(dá)到更好的儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)效果和精度，本方法較以往最大的區(qū)別是將百二段和百三段分開反演，分別統(tǒng)計(jì)，選取不同的儲(chǔ)集層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。百二段對(duì)應(yīng)四級(jí)層序SSQ3+SSQ4組合，百三段對(duì)應(yīng)SSQ5+SSQ6組合，分層反演的數(shù)據(jù)體的下部波阻抗切片可以代表對(duì)應(yīng)砂體發(fā)育層序SSQ3和SSQ5儲(chǔ)集層分布。

反演過程中將四級(jí)層序格架內(nèi)沉積充填相帶邊界作為低頻模型的邊界約束條件。利用典型井和三維地震資料進(jìn)行相控地震反演和解釋，最后利用“盲井”驗(yàn)證儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)的可靠度。

5.1 建立優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

鉆井巖石分析數(shù)據(jù)揭示SSQ5內(nèi)僅根據(jù)電阻率雖然可以區(qū)分出砂巖和泥巖，但致密儲(chǔ)集層和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層無法區(qū)分。根據(jù)FN401、FN4、FN407、FN12、FN11、FN17、FN405和FN406井建立的四級(jí)層序SSQ5儲(chǔ)集層量板上可見(圖 8)，研究區(qū)內(nèi)波阻抗可以有效區(qū)分優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層和致密儲(chǔ)集層，其中，泥巖波阻抗值低于10i100ig/m3·m/μs，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層波阻抗大于10i100ig/m3·m/μs而小于11i700ig/m3·m/μs，致密儲(chǔ)集層波阻抗大于11i700ig/m3·m/μs。同樣 圖 9 揭示了四級(jí)層序SSQ3波阻抗分布區(qū)間及巖性對(duì)應(yīng)關(guān)系：泥巖波阻抗低于10i800ig/m3·m/μs，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層波阻抗介于10i800～12i100ig/m3·m/μs之間，致密儲(chǔ)集層波阻抗大于12i100ig/m3·m/μs。

圖 10 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百三段非相控反演與地震相控反演結(jié)果波阻抗剖面對(duì)比(剖面位置見圖1)Fig.10 Comparision of non-facies controlled and facies controlled impedance profiles of the Member 3 of Baikouquan Formation in Fengnan well block in west slope of Mahu sag，Junggar Basin(profile location in Fig.1)

圖 9 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百二段下部(SSQ3)儲(chǔ)集層識(shí)別量板Fig.9 Reservoir identify template of the lower part of Member 2 of Baikouquan Formation(SSQ3) in Fengnan well block in west slope of Mahu sag，Junggar Basin

5.2 相控剖面反演結(jié)果

圖 10對(duì)比了非相控反演剖面與地震相控反演波阻抗剖面之間的差異。非相控反演剖面(SSQ5+SSQ6)揭示FN15井及附近和FN10井百三段上部均為泥巖區(qū)。FN15、FN16井之間為致密層(圖 10-A)。而在相控反演剖面上，通過波阻抗值的進(jìn)一步限定，不僅區(qū)分出了砂泥巖，而且在厚層砂體內(nèi)區(qū)分出了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層和致密儲(chǔ)集層，指出FN15井及其附近、FN10井百三段上部和FN15、FN16井附近均發(fā)育優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層(圖 10-B)。相控反演可以確定井間優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的變化范圍。反演連井剖面揭示儲(chǔ)集層由東北向西南逐漸減薄，致密儲(chǔ)集層主體位于FN10井以東，向西雖然砂體變薄，但主體屬于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層，與泥巖互層，構(gòu)成良好的儲(chǔ)蓋組合。通過分層相控反演，識(shí)別出SSQ5(百三段下部)FN10井致密儲(chǔ)集層，預(yù)測(cè)結(jié)果揭示該致密儲(chǔ)集層向FN17井發(fā)生了漸變，逐漸變化為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層。而致密儲(chǔ)集層上部砂層(百三段上部)物性卻變好，屬于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層。已揭示的FN15井優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層雖與FN11井和FN17井處于同一層序內(nèi)，但并不連通，分屬于不同砂體。

5.3 相控平面反演結(jié)果

致密砂巖受同沉積作用及沉積后期成巖作用的影響，物性的變化趨勢(shì)并不與沉積相帶完全重合，鉆井揭示即使在同一相帶內(nèi)部，砂巖物性的橫向變化很快，研究表明通過在同一相帶內(nèi)的分層反演，可以有效識(shí)別出優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的發(fā)育邊界，確定由物性控制的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的分布范圍。

圖 11揭示的是百三段下部(SSQ5)相控反演預(yù)測(cè)結(jié)果。共識(shí)別出4個(gè)物性圈閉發(fā)育區(qū)。X90井區(qū)附近，識(shí)別出北部以斷裂為界、其余方向邊界為致密砂巖的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層，分布面積為4.2km2。FN17井北優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)，北部以斷裂為界，東部和西部以致密砂巖為界，南部與泥巖相接，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布面積為4.7km2。FN15井區(qū)在已經(jīng)探明的儲(chǔ)量分布區(qū)之外，識(shí)別出30.2km2的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)，其南部以斷裂為界，北部和東部均為致密砂巖，西部與泥巖相接。FN405井優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層是一個(gè)孤立的砂體，面積4.5km2。

圖 11 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百三段下砂巖段波阻抗平面屬性(SSQ5)(位置見圖1)Fig.11 Impedance properties of the lower sandstone of Member 3 of Baikouquan Formation(SSQ5) in Fengnan well block in west slope of Mahu sag，Junggar Basin(location in Fig.1)

圖 12 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百二段下砂巖段波阻抗平面屬性(SSQ3)(位置見圖1)Fig.12 Impedance properties of the lower sandstone of Member 2 of Baikouquan Formation(SSQ3) in Fengnan well block of west slope of Mahu sag，Junggar Basin(location in Fig.1)

圖 12揭示的是百二段下部(SSQ3)地震反演和解釋預(yù)測(cè)結(jié)果，致密砂巖分布在東部和北部地區(qū)，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的發(fā)育并非孤立，而是連片分布，南北2塊探明儲(chǔ)量區(qū)之間優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層砂體連片，整片含油，擴(kuò)展儲(chǔ)量區(qū)面積14.4km2。

通過13口開發(fā)井實(shí)鉆數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比統(tǒng)計(jì)，在鉆遇率最高的百三段預(yù)測(cè)符合率為100%(表 1)。在此研究基礎(chǔ)上，先后提出南75、南76和南79井3口井的井位部署建議，均已試獲工業(yè)油流，取得良好的勘探效果。

表 1 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡風(fēng)南井區(qū)百三段儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)與實(shí)鉆水平開發(fā)井吻合情況統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistical of coincidence between reservoir prediction and actual horizontal development wells in the Member 3 of the Baikouquan Formation in Fengnan well block in west slope of Mahu sag，Junggar Basin

6 結(jié)論

1)準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡三疊系百口泉組劃分為6個(gè)四級(jí)層序，根據(jù)井-震結(jié)合、區(qū)域追蹤，將四級(jí)層序SSQ1+SSQ2、SSQ3+SSQ4和SSQ5+SSQ6分別組合作為獨(dú)立單元，分別進(jìn)行相控反演，明確了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層縱向變化關(guān)系。

2)研究區(qū)扇三角洲砂體分布面積廣，具有多期砂礫巖體縱向疊置、橫向連片特征；扇三角洲平原以致密砂巖為主，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層主要發(fā)育在扇三角洲前緣相帶。

3)基于地震沉積學(xué)的沉積體系充填過程研究表明，研究區(qū)內(nèi)扇三角洲具有多期水進(jìn)、水退特征，砂體主要富集在四級(jí)層序SSQ1、SSQ3和SSQ5內(nèi)，根據(jù)水進(jìn)期泥巖分布范圍認(rèn)為最有效的儲(chǔ)蓋組合集中發(fā)育在百二段(SSQ3+SSQ4)和百三段(SSQ5+SSQ6)。

4)應(yīng)用高精度層序地層縱向邊界和沉積相橫向邊界約束，進(jìn)行分層相控疊后儲(chǔ)集層波阻抗反演，預(yù)測(cè)5個(gè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)，提出3口井的井位建議，鉆探試油成功率100%。勘探實(shí)踐表明，該方法是滾動(dòng)勘探和開發(fā)階段實(shí)用性儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)手段。