李 偉，趙永興

（1.中石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊 830011；2.吉奧索特北京科技有限公司，北京 102218）

目前，斷溶體的地質(zhì)成因研究與發(fā)育模式[1]、成藏控制因素和成藏期次方面[2]研究等已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在斷溶體的地震預(yù)測(cè)方面則形成了張量屬性定輪廓、振幅屬性定邊界、融合雕刻定體積的方法技術(shù)體系[3-4]。斷溶體實(shí)際上是由固體和烴類流體組成的雙相介質(zhì)，受控于縫洞類型的差異，烴類流體的占比存在很大的變化。常用的地震屬性方法雖然對(duì)斷溶體的分布與刻畫起到了很好的作用，但未能很好地識(shí)別出油氣產(chǎn)量各不相同的洞穴、孔洞和裂縫型等斷溶體。因此，為了更好地指導(dǎo)斷溶體油氣勘探，可以借助于雙相介質(zhì)模型來論述它們的特征與差異，為不同類型斷溶體油藏的地質(zhì)解釋提供案例支撐和理論依據(jù)。

順北5號(hào)帶“斷溶體”油藏位于順托果勒低隆北緣，主要發(fā)育在奧陶系中統(tǒng)一間房組、鷹山組。目前認(rèn)為斷溶體油藏的儲(chǔ)集空間由斷裂帶附近洞穴、孔洞、巨縫和微裂縫組成[5-9]。本文以順北5號(hào)帶“斷溶體”油藏為例，通過測(cè)井資料和地震資料來論述該區(qū)斷溶體的雙相介質(zhì)模型特征，以期深化斷溶體油氣藏的勘探認(rèn)識(shí)。

1 “斷溶體”油藏的雙相介質(zhì)模型分析

雙相介質(zhì)理論模型來源于1956年的BIOT 理論。雙相介質(zhì)模型即飽和流體多孔介質(zhì)，分為巖石骨架的固相和孔隙內(nèi)的流相兩部分[10]，與單一介質(zhì)模型相比，雙相介質(zhì)模型典型地質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)為儲(chǔ)層段孔隙度高、流體充注較好，測(cè)井曲線上表現(xiàn)為聲波時(shí)差高異常，密度曲線低異常，其他巖性指示曲線基本一致，造成雙相介質(zhì)模型低速異常的主要原因來自于孔隙內(nèi)的低速流體。順北地區(qū)斷溶體灰?guī)r是單相介質(zhì)，而油藏充注儲(chǔ)集空間屬于雙相介質(zhì)模型，如果不考慮模型的差異，直接應(yīng)用速度褶積模型，會(huì)得出與實(shí)際地震響應(yīng)不一致的結(jié)果，從而造成解釋工作的偏差。

在灰?guī)r斷裂系統(tǒng)中，可劃分為破碎帶、斷層核兩部分。斷面附近的破碎帶受應(yīng)力影響，孔洞縫等次生孔隙發(fā)育較好，因此遠(yuǎn)離斷面的基質(zhì)灰?guī)r主體孔隙致密，缺乏流體可判定為單一介質(zhì)；斷面和兩盤破碎帶孔洞縫發(fā)育區(qū)，孔隙發(fā)育，流體充注度高，可劃分為雙相介質(zhì)模型。斷溶體的洞穴、溶孔等不同的儲(chǔ)集體類型都屬于雙相介質(zhì)模型（見圖1）。典型測(cè)井特征為斷溶體油藏存在與流體相關(guān)的低速異常。

以順北5 井為例，該井奧陶系分別鉆遇桑塔木組、一間房組和鷹山組，其中一間房組和鷹山組聲波時(shí)差降低，速度升高，電阻升高。該井向主斷面?zhèn)茹@過程中，分別發(fā)生二次放空漏失，第二次放空漏失后投產(chǎn)，目前日產(chǎn)80m3/d，累產(chǎn)2.8×104m3，累產(chǎn)氣180×104m3。

根據(jù)順北5井多曲線交匯圖（圖2），一間房和鷹山段灰?guī)r巖性表現(xiàn)為低GR（低于20），速度介于4300～6400m/s。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，單一介質(zhì)的基質(zhì)灰?guī)r速度介于5700～6400m/s，低于6000m/s以下的低速異常對(duì)應(yīng)裂縫和孔洞發(fā)育段，低速異常來自于雙相介質(zhì)模型中灰?guī)r內(nèi)孔隙度和流體影響。在交匯圖右側(cè)的曲線投影上，4300～5700m/s的速度異常點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)解釋中的三個(gè)裂縫和孔洞發(fā)育區(qū)。順北5 斷溶體油藏低速異常與孔隙度發(fā)育和流體充注相關(guān)，符合雙相介質(zhì)模型的特征。注意順北5 井奧陶系井段4300～5700m/s 的速度異常樣點(diǎn)表現(xiàn)為均勻連續(xù)性，說明在雙相介質(zhì)模型中孔隙發(fā)育類型多樣，伽馬值和速度值交會(huì)未能很好地區(qū)分開斷溶體的類型。

2 “斷溶體油藏”的測(cè)井模型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

斷熔體油藏主要儲(chǔ)集空間目前分為洞穴、孔洞和裂縫，以往主要依靠鉆井放空漏失等資料來判斷，方法單一不精確。

根據(jù)單井灰?guī)r段速度異常值和孔隙度值，確立了灰?guī)r不同儲(chǔ)集體類型的孔隙度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)鉆測(cè)錄井情況，進(jìn)一步確立不同灰?guī)r儲(chǔ)集體的評(píng)價(jià)速度標(biāo)準(zhǔn)類型。由于不同儲(chǔ)集體類型在孔隙度上存在一定的重合，因此該模型能夠提供粗略的快速識(shí)別儲(chǔ)集體類型的實(shí)用手段。

根據(jù)順北地區(qū)29 口單井速度的統(tǒng)計(jì)和分析（表1），部分井由于放空漏失的原因無法取得測(cè)井曲線。根據(jù)速度曲線，順北地區(qū)5號(hào)帶該地區(qū)共分為三類儲(chǔ)集體類型（見圖3），具體為：

表1 順北地區(qū)單井速度統(tǒng)計(jì)表

（1）溶洞巨縫型：速度小于3500m/s，受溶洞和巨縫的影響，灰?guī)r骨架的速度權(quán)重較低，一般可大致判斷為流體的速度。

（2）溶孔型：速度介于3500～4500m/s 之間，孔隙度較高、一類儲(chǔ)集體，分布在次級(jí)斷裂面附近，與斷裂型伴生，也是主要儲(chǔ)集體類型之一。

（3）裂縫型：速度介于4500～5200m/s，孔隙度較低、二類儲(chǔ)層，不是主要儲(chǔ)集體，成藏性較弱，主要起溝通作用。

3 “斷溶體”油藏的地球物理響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)Biot 理論關(guān)于雙相介質(zhì)模型的地球物理響應(yīng)，地震波在傳播中除了與巖石骨架相關(guān)的第一縱波外，還存在于流體相關(guān)的第二縱波。流體的第二縱波和巖石骨架的第一縱波相互獨(dú)立，受流體速度較低的影響，第二縱波表現(xiàn)為負(fù)極性、強(qiáng)亮點(diǎn)和低頻特征，因此雙相介質(zhì)模型的地球物理特征表現(xiàn)為主頻降低、低頻增強(qiáng)、高頻衰減等特征。

斷溶體油藏褶積模型[10]：

不考慮流體：?jiǎn)蜗嘟橘|(zhì)模型：

考慮流體：雙相介質(zhì)模型：

式中：Φ——孔隙度；

W——子波；

R——反射系數(shù)，其中灰?guī)r內(nèi)幕巖石反射系數(shù)為零值，褶積模型主要與孔隙內(nèi)流體相關(guān)。

3.1 斷溶體油藏正演模型和地震評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)灰?guī)r不同儲(chǔ)集體類型對(duì)應(yīng)的速度正演模型，存在隨著低速異常的升高、孔隙度加大，對(duì)應(yīng)的正演模型振幅和能量值增強(qiáng)（見圖4）。

根據(jù)實(shí)際響應(yīng)的測(cè)量，斷溶體油藏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：洞穴型順北1 井低速異常（2924m/s）處對(duì)應(yīng)振幅最強(qiáng)主頻20Hz，振幅52000；孔洞型順北71 井低速異常（4700m/s）處對(duì)應(yīng)振幅值居中，主頻14Hz，振幅25000；裂縫型順北52A 井低速異常（5200m/s）對(duì)應(yīng)振幅值最弱，主頻20Hz，振幅10000。從正演模型上分析，洞穴型、孔洞型和裂縫型儲(chǔ)集體在能量上具有不同量級(jí)的差異性。

3.2 斷溶體油藏的實(shí)際地震響應(yīng)特征

地震剖面上斷溶體油藏具有串珠狀特征，能量類表現(xiàn)為亮點(diǎn)異常，T74表現(xiàn)為強(qiáng)軸亮點(diǎn)錯(cuò)斷和缺失，相干和傾角類表現(xiàn)為強(qiáng)相干特征；洞穴和空洞表現(xiàn)為振幅雜亂反射，中強(qiáng)能量亮點(diǎn)特征；基質(zhì)灰?guī)r內(nèi)幕由于缺乏阻抗界面，表現(xiàn)為弱振幅和弱亮點(diǎn)特征。

以順北5井為例（見圖5）：常規(guī)剖面T74一間房組頂為強(qiáng)同相軸波峰，T76 上鷹山組底對(duì)應(yīng)中等振幅波峰，T80蓬萊壩組頂對(duì)應(yīng)中等幅度波谷。常規(guī)剖面上，難以區(qū)分各標(biāo)志層同相軸橫向振幅特征差異，因此難以實(shí)現(xiàn)順北5斷裂帶的描述和評(píng)價(jià)。

優(yōu)勢(shì)主頻成像能量剖面能夠觀察到順北5 斷裂的亮點(diǎn)差異特征，首先垂向斷裂面在T74 同相軸形成了整齊的破裂斷面，T76、T80同相軸分別出現(xiàn)亮點(diǎn)中斷、錯(cuò)斷等特征，在順北5斷裂帶上還存在大量弱振幅的亮點(diǎn)特征，分析為破碎帶中孔隙發(fā)育取得裂縫、孔洞發(fā)育區(qū)，亮點(diǎn)屬性為灰?guī)r斷裂帶的斷面描述和孔洞發(fā)育評(píng)價(jià)提供了量化標(biāo)準(zhǔn)和手段。

為了驗(yàn)證順北5 斷裂帶是否存在雙相介質(zhì)模型的地震響應(yīng)特征，分別選取了T76 斷層不同位置的時(shí)頻分析，能夠很清楚地觀察到斷面附近的亮點(diǎn)特征主頻低于內(nèi)幕的亮點(diǎn)特征，證實(shí)了雙相介質(zhì)模型符合灰?guī)r斷溶體油藏的地質(zhì)特點(diǎn)。

根據(jù)時(shí)頻分析圖（見圖6），T76上遠(yuǎn)離斷層內(nèi)幕端波形，主頻分別為18Hz 和22Hz，振幅5000 和4000，靠近斷層附近和內(nèi)部的樣點(diǎn)主頻分別為15Hz、14Hz 和15Hz，振幅為8000、7000 和10000，證實(shí)了順北5 斷裂帶內(nèi)部表現(xiàn)為低頻異常亮點(diǎn)特征，符合雙相介質(zhì)模型的響應(yīng)規(guī)律。

通過對(duì)不同儲(chǔ)集體的分類標(biāo)準(zhǔn)，順北5斷裂帶分別由巨縫、孔洞發(fā)育區(qū)、縫洞發(fā)育區(qū)等組成，其中巨縫由于缺乏有效的反射界面，表現(xiàn)為暗點(diǎn)特征和亮點(diǎn)的斷點(diǎn)，通過斷點(diǎn)可以很好地形成連續(xù)的斷面；層狀的裂縫、孔洞發(fā)育區(qū)表現(xiàn)為中值亮點(diǎn)特征，圖中T76為不整合接觸面，表現(xiàn)為層狀的中值亮點(diǎn)特征；不規(guī)則弱亮點(diǎn)特征為縫洞、微裂縫等儲(chǔ)集體。

3.3 斷溶體油藏平面特征

由于斷溶體油藏不同儲(chǔ)集體類型分別表現(xiàn)為大小不一的中強(qiáng)亮點(diǎn)特征，亮點(diǎn)響應(yīng)特征和斷溶體低速異常存在的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系為斷溶體量化評(píng)價(jià)提供了有力的理論依據(jù)。平面的亮點(diǎn)屬性特征直接反映斷熔體油藏空間發(fā)育規(guī)模。

以順北5井?dāng)嗔褞槔?，T74下方亮點(diǎn)切片能夠清晰地觀察到溶洞強(qiáng)亮點(diǎn)、縫洞中值亮點(diǎn)以及斷裂面暗點(diǎn)特征。遠(yuǎn)離斷裂帶的灰?guī)r內(nèi)幕表現(xiàn)為暗點(diǎn)特征，與斷裂帶形成強(qiáng)烈的對(duì)比效果。斷裂帶內(nèi)溶洞、溶孔等儲(chǔ)集體在斷裂帶內(nèi)發(fā)育特征能夠清晰地區(qū)分和評(píng)價(jià)（見圖7）。有效儲(chǔ)集體空間主要由斷面、溶洞溶孔和裂縫組成，相互之間溝通的儲(chǔ)集空間為油藏提供了有力的圈閉條件。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)順北5 號(hào)帶“斷溶體油藏”對(duì)應(yīng)的速度異常原因分析，逐步認(rèn)識(shí)到“斷溶體油藏”的有效儲(chǔ)集空間符合雙相介質(zhì)地質(zhì)模型的地震特征。利用雙相介質(zhì)模型中的時(shí)頻分析區(qū)分出了不同儲(chǔ)層類型的“斷溶體油藏”，實(shí)現(xiàn)了“斷溶體油藏”的精確解釋。