徐兆輝 徐振平 張榮虎 王 露 胡再元 秦連彬

(①中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083； ②中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆庫(kù)爾勒 841000；③中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，浙江杭州 310023； ④中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，甘肅蘭州 730020；⑤大慶油田新疆塔東油氣勘探開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，新疆庫(kù)爾勒 841000)

0 引言

塔里木盆地位于天山、昆侖山和阿爾金山之間，面積約為56×104km2，是大型疊合含油氣盆地(古生代克拉通盆地、中—新生代前陸盆地)的典型代表，分為“四隆五坳”共9個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，包括38個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元[1]。盆地內(nèi)沉積了自元古界至新生界的厚逾萬(wàn)米地層，蘊(yùn)含豐富的油氣資源。塔里木盆地油氣勘探歷程可上溯至1950年，截至2019年，盆地累計(jì)探明油氣地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)2.88×109t，是“西氣東輸”的重要?dú)庠吹豙2]。

庫(kù)車(chē)坳陷位于塔里木盆地北部，面積約為4.6×104km2，是盆地的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。盡管表(地表)腹(地下)情況復(fù)雜，但庫(kù)車(chē)坳陷烴源充足，賦存的探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量占全盆地的90%以上，成為加快尋找大型油氣藏、構(gòu)建三千萬(wàn)噸大油田的主戰(zhàn)場(chǎng)[3]。庫(kù)車(chē)坳陷構(gòu)造研究始于1935年，其構(gòu)造單元可概括為“三帶三陷”，即克拉蘇構(gòu)造帶、依其克里克構(gòu)造帶、秋里塔格構(gòu)造帶、烏什凹陷、拜城凹陷和陽(yáng)霞凹陷[4]。自中生代以來(lái)，受南天山復(fù)合隆升和造山作用影響，庫(kù)車(chē)坳陷逐漸形成了“北山南盆”的古地理格局，并控制了研究區(qū)(中秋里塔格地區(qū))主力勘探目的層(白堊系)的沉積面貌與砂體展布?？死K構(gòu)造帶作為庫(kù)車(chē)坳陷次級(jí)構(gòu)造單元，經(jīng)20余年勘探，相繼發(fā)現(xiàn)了克拉2等數(shù)十個(gè)油氣藏，是庫(kù)車(chē)坳陷勘探成熟度較高的構(gòu)造帶。

與克拉蘇構(gòu)造帶相比，對(duì)具有地表、地腹“雙復(fù)雜”特征的秋里塔格構(gòu)造帶的地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度不高，除早期發(fā)現(xiàn)的卻勒1油藏、東秋8氣藏和迪那2凝析氣藏外，油氣勘探目標(biāo)的數(shù)量和規(guī)模有限。隨著地震采集、處理技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)秋里塔格構(gòu)造帶的認(rèn)識(shí)持續(xù)深化，逐漸明確“東、中、西”三分的構(gòu)造格局[5]?；诰?xì)構(gòu)造建模和地震解釋，在中秋里塔格地區(qū)部署的中秋1井于2018年在6073～6182m井段鉆揭白堊系千億方規(guī)模的凝析氣藏，取得重大勘探突破，拉開(kāi)了秋里塔格構(gòu)造帶油氣勘探發(fā)現(xiàn)的序幕[6]。

盡管中秋1井取得突破，但隨后部署的4口井鉆遇的砂巖儲(chǔ)層品質(zhì)低、油氣測(cè)試效果不佳，儲(chǔ)層呈極強(qiáng)的非均質(zhì)性。對(duì)山前復(fù)雜構(gòu)造的地震采集與處理[7]、構(gòu)造建模[8]和區(qū)域沉積相恢復(fù)[9]等方面研究較多，鮮有針對(duì)白堊系巴什基奇克組有效儲(chǔ)層(孔隙度>6%，下同)定量預(yù)測(cè)的相關(guān)研究。前人在砂巖儲(chǔ)層厚度預(yù)測(cè)技術(shù)方面已有諸多嘗試，如在鉆井密度較高地區(qū)可以利用井內(nèi)插法[10]，在少井或無(wú)井區(qū)，因地震資料具有一定的橫向連續(xù)性而被廣泛使用[11]。利用地震資料預(yù)測(cè)砂巖儲(chǔ)層的常用技術(shù)和方法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[12]、小波變換[13]、拓頻[14]、疊后反演[15]、屬性回歸[16]等。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力和地震采集、處理技術(shù)的發(fā)展，新興方法不斷涌現(xiàn)[17]，有效提高了利用地震資料預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的效率和精度。盡管如此，仍有諸多不足，如反演方法過(guò)于依賴初始模型、多屬性回歸方法受限于屬性之間的線性相關(guān)干擾等，這些都會(huì)給儲(chǔ)層預(yù)測(cè)帶來(lái)較大誤差。

本文所提地表、地腹“雙復(fù)雜”是指：中秋里塔格地區(qū)地表高陡“刀片山”地貌導(dǎo)致地震資料采集、處理難度大；地腹前陸沖斷帶構(gòu)造樣式復(fù)雜導(dǎo)致地震成像效果差、地震資料信噪比低。這種客觀存在的“雙復(fù)雜”情況，造成地震資料解釋多解性強(qiáng)、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)干擾因素多。筆者基于新處理的疊后深度域三維地震和鉆/測(cè)井資料，深度挖掘地震資料中的地質(zhì)信息，應(yīng)用地震沉積學(xué)方法，分?jǐn)啾P(pán)定性恢復(fù)巖相分布與演化(為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供高精度地質(zhì)模型)，定量計(jì)算砂巖有效儲(chǔ)層厚度(主因子分析去除屬性間線性相關(guān)干擾)，探討了有效儲(chǔ)層分布的主控因素。分?jǐn)啾P(pán)解釋構(gòu)造可以有效降低連片解釋地腹復(fù)雜構(gòu)造的難度，規(guī)避了大斷裂的影響。多技術(shù)、多資料的聯(lián)合應(yīng)用，最大限度地降低了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的多解性。本文提出的技術(shù)方法和研究流程，對(duì)于其他類似地區(qū)(如川西北、準(zhǔn)南等)的沉積、儲(chǔ)層研究具有一定借鑒意義。

1 地質(zhì)概況

秋里塔格構(gòu)造帶位于新疆阿克蘇地區(qū)，構(gòu)造隸屬塔里木盆地庫(kù)車(chē)坳陷[18]，南北寬為6～15km，東西長(zhǎng)逾300km，是庫(kù)車(chē)前陸褶皺沖斷帶東西跨度最長(zhǎng)的變形帶(圖1)。西鄰溫宿凸起，西北緊靠拜城凹陷和克拉蘇構(gòu)造帶，南接塔北隆起，東至迪那氣田。西段呈北西走向，寬約為10km；中東段呈北東東走向，寬約為6km[5]。本文研究的中秋里塔格段呈北東—南西走向，東西長(zhǎng)為120km，南北寬為12km。

圖1 秋里塔格構(gòu)造分區(qū)與中秋1井地層綜合柱狀圖[3]GR(API)、DT(μs/ft)、ρ(g/cm3)、φ(%)、K(mD)分別為自然伽馬、聲波時(shí)差、密度、孔隙度、滲透率測(cè)井值，下同

鉆井揭示，秋里塔格構(gòu)造帶地層自下而上依次為：白堊系舒善河組、巴西改組和巴什基奇克組，古近系庫(kù)姆格列木群和蘇維依組，新近系吉迪克組、康村組和庫(kù)車(chē)組，第四系[19]。秋里塔格構(gòu)造帶的油氣主要賦存于白堊系巴什基奇克組的砂巖儲(chǔ)層。目的層巴什基奇克組與上覆庫(kù)姆格列木群膏鹽巖呈角度不整合，與下伏巴西改組整合接觸，其頂部埋深為4500～6000m、層厚為300～400m，橫向分布穩(wěn)定。巴什基奇克組巖性以砂礫巖為主、間有泥巖，從底到頂分三段：巴什基奇克組三段(簡(jiǎn)稱巴三段，以砂巖、礫巖為主，夾厚層泥巖)、巴什基奇克組二段(簡(jiǎn)稱巴二段，褐色中細(xì)砂巖夾泥巖)和巴什基奇克組一段(簡(jiǎn)稱巴一段，棕褐色中細(xì)砂巖，泥巖夾層不發(fā)育)。巴二段和巴一段是研究區(qū)主力儲(chǔ)層段，其中巴一段頂部遭剝蝕，致使其厚度橫向變化明顯[3]。

早白堊世，塔里木盆地屬內(nèi)陸干旱環(huán)境[20]。盆地周緣與盆內(nèi)高差較大，盆緣發(fā)育沖積扇/辮狀河三角洲粗粒沉積，盆內(nèi)則是湖相/辮狀河三角洲前緣細(xì)粒沉積[21]。巴什基奇克組沉積時(shí)期，秋里塔格構(gòu)造帶總體構(gòu)造穩(wěn)定，初期氣候較潮濕，晚期為干旱—半干旱環(huán)境[22]。陸相湖盆辮狀河三角洲和扇三角洲為優(yōu)勢(shì)沉積相，物源主要來(lái)自溫宿凸起、南天山和東南方向[6]。其中巴二段至巴一段沉積時(shí)期，中秋里塔格地區(qū)呈多物源混源特征，沉積了辮狀河三角洲粉砂巖、細(xì)砂巖[9]。

巴什基奇克組砂巖儲(chǔ)層總體發(fā)育在辮狀河三角洲前緣，以中砂巖為主、細(xì)砂巖次之、粗砂巖少見(jiàn)。儲(chǔ)層巖石類型為巖屑長(zhǎng)石質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖，石英平均含量為47%、長(zhǎng)石(以鉀長(zhǎng)石為主)平均含量為20%、巖屑(以變質(zhì)巖屑為主)平均含量為33%。儲(chǔ)層壓實(shí)程度較高，顆粒呈點(diǎn)—線接觸，局部為鑲嵌狀。磨圓度中等，為次圓—次棱角狀。巴什基奇克組儲(chǔ)層巖心實(shí)測(cè)孔隙度為9.0%～21.0%，平均為14.9%；滲透率為0.1～987.0mD，平均為4.7mD，為低孔、特低滲孔隙型儲(chǔ)層?？紫额愋桶ｉg溶蝕擴(kuò)大孔、殘余原生孔、粒緣溶孔和粒間溶孔等[3]。

2 資料背景和技術(shù)方案

本文所用三維地震資料覆蓋面積約為790km2，面元尺寸為30m×10m，為疊后深度域數(shù)據(jù)。目前，研究區(qū)及周邊共有7口井鉆穿巴什基奇克組，其中6口井位于三維地震測(cè)網(wǎng)范圍內(nèi)(圖2)，均對(duì)這些井的目的層段進(jìn)行了常規(guī)測(cè)井(包括聲波時(shí)差、密度、電阻率、自然伽馬等)和孔隙度測(cè)井解釋，奠定了扎實(shí)的資料基礎(chǔ)。

圖2 三維地震測(cè)網(wǎng)、井位、斷盤(pán)分布

“雙復(fù)雜”導(dǎo)致地震垂向分辨率低，在深度域地震剖面上，巴什基奇克組頂界之下第1個(gè)波峰對(duì)應(yīng)厚度約80m，大致對(duì)應(yīng)巴一段全段和巴二段上部，鉆井揭示該深度范圍是油氣顯示段。因此，本文選取巴什基奇克組頂面之下80m的深度范圍作為研究目標(biāo)，提取層間地震屬性，結(jié)合相應(yīng)深度段井?dāng)?shù)據(jù)分析巖相和儲(chǔ)層。在區(qū)域擠壓背景下，古近系和新近系兩套膏鹽巖形成大型逆沖構(gòu)造[23]，分為上、中、下三個(gè)斷盤(pán)。為了降低地震解釋難度和斷裂造成的影響，提高巖相和儲(chǔ)層研究精度，采用分?jǐn)啾P(pán)解釋方法解釋目的層、恢復(fù)巖相、計(jì)算儲(chǔ)層厚度。

具體研究流程包括：①將零相位地震資料轉(zhuǎn)變?yōu)?90°相位；②利用小波變換算法將-90°相位數(shù)據(jù)體分解為高、中、低三個(gè)分頻體；③利用分頻融合和地層切片技術(shù)定性研究巖相平、剖面特征與演化；④利用孔隙度測(cè)井曲線計(jì)算井點(diǎn)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度；⑤提取目的層段的層間地震屬性；⑥優(yōu)選與井點(diǎn)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度相關(guān)性好的地震屬性分析主因子；⑦將排位靠前的主因子與井點(diǎn)有效儲(chǔ)層厚度擬合，得出擬合關(guān)系式，定量計(jì)算井間有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度；⑧對(duì)比定性巖相分布和定量有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度，結(jié)合前人認(rèn)識(shí)，探討有效儲(chǔ)層分布的主控因素。

3 巖相特征定性分析

3.1 目的層段常規(guī)地震響應(yīng)

將地震數(shù)據(jù)體由零相位轉(zhuǎn)換成-90°相位，可以改變地震反射同相軸與地層的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立地質(zhì)和地球物理之間的聯(lián)系，使地震反射同相軸直接對(duì)應(yīng)地層，而不再是零相位時(shí)的地層界面[24]。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的改變，有利于后續(xù)層間屬性提取和目的層段儲(chǔ)層研究[25]。

通過(guò)井震標(biāo)定，在-90°相位深度域疊后地震剖面上識(shí)別出吉迪克組鹽頂、吉迪克組底和巴什基奇克組頂3套地質(zhì)界面(圖3)。古近系庫(kù)姆格列木群和白堊系對(duì)應(yīng)地震反射同相軸的連續(xù)性和振幅總體低于上覆吉迪克組膏鹽巖層，目的層段(巴什基奇克組頂面以下80m)對(duì)應(yīng)波峰，這種對(duì)應(yīng)特征可見(jiàn)于研究區(qū)內(nèi)不同位置。

圖3 AA′地震剖面(剖面位置見(jiàn)圖2)

3.2 分頻融合表征地層結(jié)構(gòu)

利用基于小波變換的分頻技術(shù)，將-90°相位、全頻段地震數(shù)據(jù)分解成高、中、低三個(gè)分頻體，可反映不同調(diào)諧頻率(即不同規(guī)模)的地質(zhì)體。低頻數(shù)據(jù)體垂向分辨率低，反映大型地質(zhì)體；高頻數(shù)據(jù)體垂向分辨率高，反映小型地質(zhì)體。具體而言，在低頻地震剖面上，宏觀構(gòu)造格架清晰，大型斷裂特征明顯(圖4a)。在高頻地震剖面上，地震同相軸變細(xì)，與單井巖性組合對(duì)應(yīng)關(guān)系改善，小型斷裂的斷點(diǎn)清晰可辨(圖4c)。中頻數(shù)據(jù)體分辨率和反映的地質(zhì)體規(guī)模介于高頻和低頻之間(圖4b)。

利用RGB融合技術(shù)將三種分頻體融合，可以同時(shí)顯示不同規(guī)模的地質(zhì)現(xiàn)象。其中，紅色(R)代表低頻(厚層)、綠色(G)代表中頻(中層)、藍(lán)色(B)代表高頻(薄層)。利用該技術(shù)，將研究區(qū)地震數(shù)據(jù)體制成融合數(shù)據(jù)體(圖4d)?？v向上，白堊系地層總體呈紅、藍(lán)相間的“三明治式”結(jié)構(gòu)，說(shuō)明地層厚、薄間互。與上覆地層相比，目的層段的厚層(紅色)所占比例更高(圖4d)。橫向上，中秋2—中秋102—中秋1—中秋101井區(qū)(中盤(pán))白堊系的厚層占比高于東秋8井區(qū)(上盤(pán))，體現(xiàn)了地層結(jié)構(gòu)和沉積微相的橫向變化。

圖4 AA′地震分頻和融合剖面(a)低頻；(b)中頻；(c)高頻；(d)分頻融合

對(duì)比單井巖性和井旁分頻融合地震道，發(fā)現(xiàn)紅色(低頻)多對(duì)應(yīng)厚層砂巖，藍(lán)色(高頻)則對(duì)應(yīng)泥巖或薄層砂巖(圖5)。中秋102、中秋1、中秋101井和東秋8井均揭示巴一段、巴二段巖性以砂巖為主，含少量薄泥巖夾層，在融合地震道上表現(xiàn)為以暖色調(diào)為主的中厚層。相反，中秋2井目的層段泥巖略多，在融合地震道上表現(xiàn)為藍(lán)、綠冷色調(diào)的薄砂巖或泥巖。除中秋2井不明顯外，其他井中目的層段的地層單層厚度自下而上都有變小(顏色由暖色調(diào)變?yōu)槔渖{(diào))的趨勢(shì)，表現(xiàn)為正韻律特征。

圖5 單井巖性與RGB分頻融合體井旁道對(duì)應(yīng)關(guān)系

3.3 巖相平面分布與演化

利用單井巖性標(biāo)定分頻融合體，找到兩者的相關(guān)性，進(jìn)而通過(guò)RGB分頻融合地層切片技術(shù)恢復(fù)巖相平面分布，已證實(shí)這種方法行之有效[26]。筆者針對(duì)目的層段，自下而上制作了4張分頻融合地層切片(圖6)。如前所述，融合圖中的紅色(低頻)對(duì)應(yīng)單層厚度大的砂巖，藍(lán)色(高頻)對(duì)應(yīng)單層厚度小的砂巖或泥巖，綠色(中頻)對(duì)應(yīng)中等層厚的砂、泥巖。依此規(guī)律，結(jié)合切片特征恢復(fù)目的層段在3個(gè)斷盤(pán)的巖相平面分布和演化。

在早期(圖6a)，厚層砂巖在上盤(pán)北部和西部大面積發(fā)育，零星見(jiàn)于中盤(pán)局部；中層砂巖條帶狀分布于下盤(pán)；薄層砂巖位于中盤(pán)北部。在中早期(圖6b)，厚層砂巖散布于中盤(pán)和下盤(pán)局部；中層砂巖廣布于上盤(pán)和下盤(pán)；薄層砂巖仍在中盤(pán)北部。在中晚期(圖6c)，厚層連片砂巖僅在下盤(pán)中部和中盤(pán)中部局部可見(jiàn)；薄層砂巖連片分布于上盤(pán)和中盤(pán)北部。在晚期(圖6d)，厚層砂巖在下盤(pán)大面積發(fā)育，在中盤(pán)中部和上盤(pán)南部局部發(fā)育；薄層砂巖位于上盤(pán)和下盤(pán)北部，少量位于中盤(pán)東北部。

圖6 分頻融合切片(a)早期；(b)中早期；(c)中晚期；(d)晚期

總體而言，研究區(qū)巖相表現(xiàn)為“早期北厚南薄、中早期南北厚度均衡、中晚期北薄南厚、晚期北部薄中南部厚”的結(jié)構(gòu)特征。上盤(pán)位于北部，靠近物源區(qū)，巖相連片分布。中盤(pán)特別是下盤(pán)位于中南部，距北部物源較遠(yuǎn)，巖相連續(xù)性差，呈北東—南西向條帶狀展布特征。導(dǎo)致這種巖相特征的可能原因?yàn)椋孩俪练e方面。北部地區(qū)靠近物源，辮狀河三角洲平原砂體頻繁遷移改道，導(dǎo)致砂體疊置連片；南部地區(qū)距物源遠(yuǎn)，辮狀河三角洲前緣砂體可能受湖盆沿岸流再改造，形成平行岸線的灘壩砂。②構(gòu)造方面。研究區(qū)普遍發(fā)育北東—南西向走滑斷裂，對(duì)巖相平面展布具一定的調(diào)節(jié)作用。

4 有效儲(chǔ)層定量計(jì)算

4.1 不同巖性波阻抗特征

目的層中的砂、泥巖與GR曲線對(duì)應(yīng)關(guān)系良好，即高GR值對(duì)應(yīng)泥巖、低GR值對(duì)應(yīng)砂巖。利用DT和ρ曲線計(jì)算了研究區(qū)內(nèi)6口井的聲波阻抗(AI)，繪制了GR-AI交會(huì)圖(圖7)。觀察發(fā)現(xiàn)，井中GR和AI相關(guān)性較差，表明砂、泥巖的波阻抗差異不明顯，這可能是因孔隙降低了砂巖的波阻抗所致。

圖7 不同井各巖性測(cè)井GR-AI交會(huì)圖

眾所周知，地震反射能量取決于界面兩側(cè)的波阻抗差，由于研究區(qū)砂、泥巖之間波阻抗差異不明顯，因此難以利用單一地震屬性預(yù)測(cè)巖性和儲(chǔ)層在井間的分布情況。故嘗試將多種地震屬性線性擬合，進(jìn)而預(yù)測(cè)巖性和儲(chǔ)層，但效果仍然不佳。為此，本文引入主因子分析技術(shù)。

4.2 主因子分析技術(shù)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層

簡(jiǎn)言之，主因子分析(PCA)就是通過(guò)空間坐標(biāo)變換降低高維數(shù)據(jù)集的維數(shù)，在損失較少信息的前提下將線性相關(guān)的復(fù)雜高維數(shù)據(jù)集簡(jiǎn)化為線性不相關(guān)的簡(jiǎn)單低維數(shù)據(jù)集。該技術(shù)既可簡(jiǎn)化擬合運(yùn)算，又可避免多維地震屬性之間的信息冗余[27]。利用主因子分析技術(shù)處理地震屬性，將得到的主因子與井點(diǎn)有效儲(chǔ)層厚度擬合，然后運(yùn)用得到的擬合式計(jì)算儲(chǔ)層平面分布，有效規(guī)避了巖性干擾。

實(shí)際操作時(shí)，首先選取鉆井較多的中盤(pán)，利用-90°相位地震數(shù)據(jù)體，針對(duì)目的層段提取一系列層間地震屬性，選擇有效屬性與位于中盤(pán)4口井(即中秋1、中秋101、中秋102和中秋104)的有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度做相關(guān)，挑選相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值大于0.6的11種地震屬性。這里應(yīng)該指出，雖然這11種地震屬性與有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度的相關(guān)性較強(qiáng)，但是它們存在線性相關(guān)。如果直接將這些地震屬性擬合計(jì)算儲(chǔ)層厚度，其內(nèi)在的線性相關(guān)性必然造成較大的計(jì)算誤差。因此，必須首先對(duì)這些地震屬性(未進(jìn)行歸一化處理)進(jìn)行主因子分析，以消除內(nèi)在相關(guān)造成的干擾(表1)。

表1 中盤(pán)層間地震屬性與有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度相關(guān)系數(shù)

主因子分析過(guò)程將11種地震屬性轉(zhuǎn)換成信息不重疊(即線性不相關(guān))的11個(gè)主因子，每個(gè)主因子均是由參與分析的地震屬性按不同權(quán)重加權(quán)計(jì)算而來(lái)，權(quán)重介于-0.99～0.99 (圖8)。這些線性不相關(guān)的主因子占原地震屬性信息的百分比逐次降低，排在前面的少數(shù)主因子涵蓋了多數(shù)有效信息。盡管所有主因子均由11種地震屬性加權(quán)計(jì)算得出，但是每個(gè)主因子只有一個(gè)最大貢獻(xiàn)(權(quán)重)屬性(表2、表3)。

表2 主因子分析結(jié)果及關(guān)鍵參數(shù)

表3 不同地震屬性對(duì)各主因子的權(quán)重貢獻(xiàn)

圖8 主因子計(jì)算過(guò)程中地震屬性的權(quán)重分布

為盡可能保留與井點(diǎn)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度相關(guān)性強(qiáng)的地震屬性中的有效信息，筆者以主因子信息占比為標(biāo)準(zhǔn)，選擇前5個(gè)主因子(涵蓋95.62%的信息)擬合。擬合過(guò)程采用一次多項(xiàng)式多次迭代，將5個(gè)主因子與位于中盤(pán)4口井的有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度擬合，迭代5001次后，獲得較理想的相關(guān)系數(shù)，確定擬合式

y=-17.03x1-14.13x2+35.75x3-

11.41x4-0.41x5+61.76

(1)

式中：y為位于中盤(pán)4口井的有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度；x1～x5為前5個(gè)主因子在井點(diǎn)處的數(shù)值。

將從中盤(pán)計(jì)算的前5個(gè)主因子x1～x5代入式(1)，得到中盤(pán)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度分布(圖9b)?？梢?jiàn)，中盤(pán)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度平面分布非均質(zhì)性強(qiáng)，呈斑塊狀，厚度為45～75m。其中：中秋102—中秋104一帶厚度最大；中秋101井區(qū)厚度較??；中秋2井位于中盤(pán)外部西南側(cè)，據(jù)鄰近計(jì)算結(jié)果推測(cè)，其有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度不大。

采用在中盤(pán)使用的計(jì)算方法和研究流程，分別得到有效儲(chǔ)層在上盤(pán)(圖9a)、下盤(pán)(圖9c)的厚度平面分布。為驗(yàn)證式(1)及研究方法的可靠性，在計(jì)算的有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度圖上分別提取東秋8井、中秋10井的有效儲(chǔ)層厚度，并與該2口井的測(cè)井解釋(實(shí)際)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度對(duì)比，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果誤差很小(東秋8井相對(duì)誤差為3.16%，中秋10井相對(duì)誤差為9.68%)。另外，將上盤(pán)2口驗(yàn)證井與中盤(pán)4口計(jì)算井的實(shí)測(cè)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行交會(huì)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)斷盤(pán)的數(shù)據(jù)分布趨勢(shì)基本一致(圖10)，進(jìn)一步印證式(1)和研究方法的可靠性。在上盤(pán)東秋8—中秋10南側(cè)，受斷裂及目的層段之上膏鹽巖的綜合影響，地震資料品質(zhì)變差，干擾了儲(chǔ)層厚度定量預(yù)測(cè)精度。因此，在分析上盤(pán)有效儲(chǔ)層分布主控因素時(shí)，應(yīng)注意由此帶來(lái)的多解性。

圖9 有效儲(chǔ)層在上盤(pán)(a)、中盤(pán)(b)和下盤(pán)(c)的厚度分布(三盤(pán)南北向拉開(kāi)顯示)

圖10 厚度計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)有效儲(chǔ)層厚度交會(huì)圖

由于逆沖斷層的影響，上、中、下三盤(pán)邊界互相交疊，為了便于分析各個(gè)斷盤(pán)的情況，本文采用南北向拉開(kāi)顯示的方式。與中盤(pán)相比，上盤(pán)的有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度偏小，但是橫向分布更均勻。有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度為50～70m，東北部厚，東南部薄，總體趨勢(shì)為從北向南變薄。在東秋8井區(qū)和中秋10井區(qū)，有效儲(chǔ)層厚度平面分布非均質(zhì)性強(qiáng)，大致呈東西向展布。

驗(yàn)證井井名之后括號(hào)中的數(shù)字分別表示測(cè)井解釋有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度和PCA計(jì)算有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度(單位為m)

下盤(pán)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度普遍小于上盤(pán)和中盤(pán)，介于50～65m，平面分布較均勻。有效儲(chǔ)層橫向連續(xù)性優(yōu)于中盤(pán)，但劣于上盤(pán)。由于下盤(pán)目的層埋深大而沒(méi)有井鉆遇，故不能驗(yàn)證式(1)的精度。但是上盤(pán)、中盤(pán)的應(yīng)用已經(jīng)證明了式(1)的適用性，因此，下盤(pán)有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度結(jié)果也較可靠。在廣闊的無(wú)井區(qū)，有效儲(chǔ)層累計(jì)厚度計(jì)算結(jié)果還有待于鉆井?dāng)?shù)據(jù)的進(jìn)一步驗(yàn)證。值得注意的是，在上盤(pán)無(wú)井區(qū)儲(chǔ)層累計(jì)厚度存在“波浪狀”展布特征，與構(gòu)造等值線大致平行，推測(cè)可能與該區(qū)地層的構(gòu)造產(chǎn)狀有關(guān)。

5 有效儲(chǔ)層主控因素探討

圖11展示了秋里塔格構(gòu)造帶巴一段區(qū)域沉積相。由圖可見(jiàn)，秋里塔格構(gòu)造帶以辮狀河三角洲為主，多期三角洲朵體互相疊置、頻繁改造，形成大范圍連續(xù)分布、粒度不一的砂體。盡管區(qū)域沉積相類型相似，但是因南天山物源在局部存在特征差異，導(dǎo)致巖相類型多樣。在研究區(qū)內(nèi)，沉積亞相主要為辮狀河三角洲平原和辮狀河三角洲前緣，沉積微相則包括辮狀河三角洲水下平原、辮狀河三角洲前緣近端和遠(yuǎn)端。不同的沉積微相必然導(dǎo)致巖相差異，具體體現(xiàn)在巖性(礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖)、結(jié)構(gòu)(砂地比、分選、磨圓)和物性(孔隙度、滲透率)等方面。儲(chǔ)層物性受控于沉積和成巖兩方面，其中沉積特征對(duì)于成巖作用和儲(chǔ)層形成演化的影響至關(guān)重要[6-7]。本文結(jié)合區(qū)域巖相古地理和地震分頻融合地層切片，重點(diǎn)探討巖相對(duì)有效儲(chǔ)層分布的影響。

圖11 秋里塔格構(gòu)造帶巴一段區(qū)域沉積相

從不同時(shí)期的巖相分布(圖6)可以看出，研究區(qū)內(nèi)巖相展布方向基本與物源方向一致，反映了沉積對(duì)巖相的控制作用。由有效儲(chǔ)層在上盤(pán)、中盤(pán)和下盤(pán)的厚度分布(圖9)可見(jiàn)，有效儲(chǔ)層與巖相具有較強(qiáng)的相關(guān)性。主要表現(xiàn)為：①橫向連續(xù)性。上盤(pán)的巖相分布連續(xù)，造成上盤(pán)有效儲(chǔ)層分布也較連續(xù)；中盤(pán)巖相分布不連續(xù)，有效儲(chǔ)層也不連續(xù)；下盤(pán)巖相和有效儲(chǔ)層的連續(xù)性介于上盤(pán)和中盤(pán)之間。②垂向厚度。上盤(pán)北部地區(qū)砂體在4個(gè)演化階段總體中等偏厚，該區(qū)有效儲(chǔ)層厚度也較大；中盤(pán)中部地區(qū)持續(xù)發(fā)育厚砂巖，有效儲(chǔ)層厚度為研究區(qū)最大；下盤(pán)砂巖總體厚度中等，有效儲(chǔ)層厚度也基本介于上盤(pán)和中盤(pán)之間。雖然4期巖相是基于地層切片技術(shù)獲取的垂向“片段”，有效儲(chǔ)層厚度是整個(gè)目的層有效儲(chǔ)層的累計(jì)厚度，但是兩者之間較強(qiáng)的相關(guān)性也表明：①巖相的橫向連續(xù)性決定了有效儲(chǔ)層的連續(xù)性，厚層有效儲(chǔ)層往往發(fā)育在中厚層砂巖中。②研究區(qū)普遍發(fā)育北東—南西向斷裂，有效儲(chǔ)層厚度在斷裂兩側(cè)變化明顯。因此，斷裂對(duì)有效儲(chǔ)層分布的調(diào)整作用同樣不可忽視。

應(yīng)該指出，此處探討的沉積、砂體和斷裂等因素都會(huì)影響有效儲(chǔ)層分布，但是目前得到的巖相和有效儲(chǔ)層分布均基于現(xiàn)有井、震資料。相比而言，有關(guān)對(duì)這些控制因素在有效儲(chǔ)層形成演化中的具體作用過(guò)程的探討，只是提供一種可能，難免有失偏頗。謹(jǐn)望能拋磚引玉，引起相關(guān)學(xué)者對(duì)該區(qū)該領(lǐng)域的研究興趣。

6 結(jié)論

(1)中秋里塔格地區(qū)地表山區(qū)地貌高陡、地腹沖斷構(gòu)造復(fù)雜，采用“分?jǐn)啾P(pán)解釋研究、多資料手段結(jié)合、南北拉開(kāi)顯示”的方法，有效刻畫(huà)了巴什基奇克組目的層段巖相和地層特征。RGB地震分頻融合剖面顯示，巴什基奇克組平均地層單層厚度大于上覆古近系。目的層段以中厚層砂巖為主，在融合剖面上表現(xiàn)為低頻(紅色)，少量薄砂巖層或泥巖層則表現(xiàn)為高頻(藍(lán)色)。

(2)利用主因子分析技術(shù)將地震屬性轉(zhuǎn)換為主因子，經(jīng)過(guò)與井點(diǎn)實(shí)測(cè)有效儲(chǔ)層(孔隙度>6%)累計(jì)厚度擬合，計(jì)算得到目的層段有效儲(chǔ)層厚度。在砂巖大面積展布背景上，有效儲(chǔ)層橫向分布具非均質(zhì)性。上盤(pán)連續(xù)性好、厚度大，介于50～65m；中盤(pán)連續(xù)性差，局部厚達(dá)75m，最薄僅45m；下盤(pán)有效儲(chǔ)層連續(xù)性中等，厚度偏小，介于50～60m。

(3)巖相是控制有效儲(chǔ)層橫向連續(xù)性和厚度的主要因素，厚層連片有效儲(chǔ)層見(jiàn)于連續(xù)展布的厚層砂巖中，砂巖平面非均質(zhì)性強(qiáng)導(dǎo)致有效儲(chǔ)層橫向不連續(xù)。北東—南西向斷裂也對(duì)有效儲(chǔ)層分布起調(diào)節(jié)作用。

(4)在表腹“雙復(fù)雜”的中秋里塔格地區(qū)，可以利用地震沉積學(xué)分?jǐn)啾P(pán)定性預(yù)測(cè)巖相、定量計(jì)算有效儲(chǔ)層厚度，結(jié)果可靠。本文將地震沉積學(xué)應(yīng)用范圍從構(gòu)造簡(jiǎn)單區(qū)的中淺層擴(kuò)展至表腹“雙復(fù)雜”區(qū)的深層，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域，為具類似背景地區(qū)有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供了借鑒。