楊歐文 李睿璇 夏文鵬 錢楊嬌嬌 馬梓珂 唐 松 陳安清 羅 倩 劉博文 李正勇

（1. 中國石油西南油氣田公司川中油氣礦，四川 遂寧 629018；2. 成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都 610059；3. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059）

0 引 言

四川盆地海相碳酸鹽巖作為油氣勘探的熱點領(lǐng)域，是“氣大慶”建設(shè)的主要勘探目標。自2003年普光氣田發(fā)現(xiàn)以來，連續(xù)發(fā)現(xiàn)了龍崗、元壩、安岳等大氣田，探明了震旦—寒武系和二疊—三疊系2 個萬億方的大型油氣聚集帶［1-10］。

川中磨溪地區(qū)中三疊統(tǒng)雷口坡組一段氣藏持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)多年，已進入開發(fā)中后期。鉆探發(fā)現(xiàn)雷口坡組一段（T2l1）的構(gòu)造解釋與部分新鉆井揭露的地質(zhì)情況不吻合［11-12］。如磨溪121 井的實鉆結(jié)果與地震預(yù)測海拔相差46.0 m，磨溪203 井和磨36 井的實鉆結(jié)果與地震預(yù)測海拔分別相差50.0 m 和83.5 m。由于雷口坡組三段（T2l3）低速鹽體的存在，造成下伏地層的成像出現(xiàn)“上拉”或“下拉”現(xiàn)象，嚴重阻礙了鹽下儲層的精細刻畫與預(yù)測［13］。

地震正演模擬技術(shù)是利用鉆測井資料建立地質(zhì)模型來模擬真實地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件下的地震波場［14-15］，主要用于地震資料解釋方案的驗證和特殊地質(zhì)體的識別，能有效提高儲層成像的精度［16-19］。

為克服雷口坡組三段（T2l3）鹽層對下伏地質(zhì)體成像的影響，本文對地層巖性進行精細標定，合成地震記錄建立了過井剖面的井控層速度插值的正演模型，為鹽下氣藏儲層預(yù)測與評價提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

四川盆地是中國西部三大含油氣疊合盆地之一，磨溪氣田位于盆地中部的川中低平構(gòu)造區(qū)的南斜坡地帶［11，16］（圖1）。

圖1 磨西地區(qū)構(gòu)造位置Fig.1 Structual location in Moxi area

雷口坡組下與嘉陵江組（T1j）碳酸鹽巖整合接觸，上與須家河組（T3x）碎屑巖呈平行不整合接觸，主要為白云巖和鹽巖互層［20-23］。根據(jù)地層電性特征，雷口坡組可劃分為T2l11亞段、T2l12亞段、T2l2段、T2l31亞段、T2l32亞段（含鹽層段）、T2l33亞段、T2l41亞段、T2l4 2亞段、T2l43亞段（含鹽層段）。T2l11亞段的潮坪相針孔狀白云巖是主要產(chǎn)氣層［16］。T2l11亞段厚度橫向變化小，為穩(wěn)定的陸表海潮坪沉積［23］。T2l32亞段鹽巖厚度變化大，分布不穩(wěn)定。由于鹽層具流變性，表現(xiàn)為較強的塑性滑動，形成強烈褶皺變形，在地震剖面上表現(xiàn)為緊密的相間背斜［12］。

2 合成地震記錄標定

根據(jù)精細的井震標定結(jié)果，通過連井地質(zhì)—地震剖面對比分析，鹽層的不同厚度部位所對應(yīng)的亞段頂界的反射界面均存在不同程度的“下拉”成像（圖2）。

磨溪128 井T2l32亞段的鹽層厚度約為66 m，磨溪12 井的鹽層厚度約為8.7 m。在連井地層對比圖2 中，磨 溪128 井T2l1～T2l31亞段海拔比磨溪12 井高，而在過井地震剖面中，磨溪128 井T2l12亞段底界則較磨溪12 井更低，出現(xiàn)了明顯的不一致現(xiàn)象。

圖2 過磨溪12井—磨溪128井—磨溪127井的井—震對比剖面Fig.2 Well-seismic correlation sections crossing Well Moxi 12-Moxi1 28-Moxi1 27

受厚度快速變化的低速鹽層影響，利用常規(guī)地震解釋速度模型對下伏雷口坡組氣藏的構(gòu)造形態(tài)刻畫困難，制約了氣藏的準確預(yù)測和評價。

2.1 標志層識別

基于地震剖面反射特征和鉆井地層約束，對地層地震反射特征進行了識別，確定了研究目的層上覆地層的地震標志層，主要包括T3x5和T3x。T3x5底界為上三疊統(tǒng)須家河組五段底部與四段頂部的界面。T3x5在測井上表現(xiàn)為高自然伽馬、高聲波時差的黑色頁巖，T3x4在測井上表現(xiàn)為低自然伽馬、低聲波時差的細—中砂巖，這二者之間為一較強波峰反射。T3x 底界為須家河組與下伏雷口坡組碳酸鹽巖的界面，該界面在地震剖面上表現(xiàn)為一強連續(xù)的波峰。在部分地區(qū)T2l32亞段的鹽層頂界及底界亦可以被識別，可作反射標志層。在層位標定中，依據(jù)這幾個標志層，結(jié)合VSP（垂直地震剖面）時深關(guān)系，對合成記錄進行精細標定，根據(jù)波的同相性、波組特征、層間厚度等特征，開展地震反射層位的精確對比和解釋。

2.2 主要界面的地震反射特征

圖3 有鹽層和無鹽層鉆井合成記錄標定與井旁地震道對比Fig.3 Correlation betwen drilled synthetic record calibration and near-well seismic traces of salt and non-salt beds

2.3 雷口坡組鹽層速度統(tǒng)計

磨溪氣田雷口坡組鹽層以石鹽巖為主，偶夾少量石膏，因此層速度變化不大。通過聲波時差換算層速度與基于層位標定的時深關(guān)系計算得到的層速度對比，而知二者速度非常接近，即與鹽層厚度無關(guān)（表1）。

表1 磨西地區(qū)鹽層的2種層速度換算對比Table 1 Comparison of 2 kinds of interval velocity conversion of salt bed of Moxi area

通過統(tǒng)計2 種速度換算結(jié)果，得到雷口坡組鹽巖的層速度為4 380 m/s，確定該層速度作為正演模型的速度參數(shù)，作為低速鹽層對下伏地層成像影響的約束條件。

3 正演模型建立

由于速度異常體對下伏地層的時間域成像結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響，如果不預(yù)先刻畫速度異常體，則無法保證速度建模和構(gòu)造成圖的精度。為此，基于各地層的層速度和前文獲得的鹽層速度，對研究區(qū)內(nèi)的過井剖面制作了正演模型Ⅰ，以明確鹽層對下伏地層成像產(chǎn)生的影響（圖4（a））。該模型包含了5 個速度層，由下至上分別為：（1）亞段，層速度為6 000 m/s，密度為2.75 g/cm3；（2）亞 段， 層 速 度 為5 000 m/s，密度為2.7 g/cm3；（3）鹽層，層速度為4 380 m/s，密度為2.1 g/cm3；（4）T2l33—T2l4亞 段，層速度為6 000 m/s，密度為2.7 g/cm3；（5）T2x，層速度為4 500 m/s，密度為2.5 g/cm3。其中，亞段的頂界設(shè)定為平面，其他速度層參照過井地震剖面，鹽巖體厚度變化較大。正演模型Ⅰ的成像結(jié)果（圖4（b））揭示：（1）厚層的低速鹽層對下伏地層產(chǎn)生明顯的“下拉”作用；（2）鹽層楔形體高角度邊緣成像差，其下伏地層相應(yīng)部位同相軸出現(xiàn)“假錯斷”現(xiàn)象。

為了更加直觀地反映低速鹽層對下伏地層成像產(chǎn)生的影響，量化“下拉”程度的大小，制作了正演模型Ⅱ（圖4（c））。該模型包含了4 個速度層：（1）速度層1，層速度為6 000 m/s，密度為2.75 g/cm3；（2）速度層2 ，層速度為5 000 m/s，密度為2.7 g/cm3；（3）速度層3，層速度為4 380 m/s，密度為2.1 g/cm3；（4）速度層4，層速度為6 000 m/s，密度為2.7 g/cm3。模擬鹽層的速度層3 設(shè)為1 個楔形體和3 個厚度（H）分別為0、20、50 和100 m的規(guī)則體。成像結(jié)果（圖4（d））顯示：隨著楔形體厚度的增大，下伏地層反射界面呈拋物線式“下拉”；不同厚度的鹽層下伏地層反射界面“下拉”的程度不同，鹽層越厚，“下拉”幅度越強。

圖4 含鹽層地質(zhì)體的2個正演模型及成像結(jié)果Fig.4 2 forward models and imaging results of salt-bearing geological body

根據(jù)正演模型Ⅱ分別計算了不同厚度鹽層下伏地層界面的反射時間（表2）。結(jié)果顯示，鹽層每增厚10 m，下伏地層反射“下拉”約1.3 ms（雙程旅行走時）。

表2 模型Ⅱ計算的不同厚度鹽層下伏地層界面的反射時間Table 2 Reflection time of underlying strata interface under salt bed of different thickness calculated by Model Ⅱ

4 鹽層頂?shù)讓游唤忉?/h2>

通過切取過井地震剖面，對合成記錄標定結(jié)果進行評估及修正，并建立解釋格架。通過種子點自動追蹤及人工加密解釋，對亞段鹽層頂?shù)捉邕M行精細解釋。研究區(qū)亞段鹽層的頂?shù)捉缑娣瓷涮卣髅黠@，鹽層頂界為強波谷連續(xù)反射，鹽層底界為強波峰之上的零相位。在鹽層包絡(luò)線的上部及下部分別可見1 套強波峰反射。無鹽層發(fā)育的井，亞段為1 套強波谷及中—強波峰反射。以10×10 解釋網(wǎng)格對該層位進行追蹤解釋，制作了磨溪地區(qū)亞段鹽層頂?shù)捉绲葓D，圈定出磨溪地區(qū)的亞段鹽層分布在中西部及北部局部（圖5）。亞段鹽層頂界時間深度為1 138～1 280 ms，底界時間深度為1 155～1 287 ms。由鹽層頂?shù)捉缑娅@得了鹽層的厚度（圖6）。鹽層時間厚度為0～58 ms，磨溪13 井北部、磨溪203 井東部等井區(qū)厚度較大。

圖5 磨溪地區(qū)亞段鹽層頂?shù)捉绲萒0圖Fig.5 T0 maps of top and bottom surfaces of Sub-member salt bed in Moxi area

圖6 磨溪地區(qū)?亞段鹽層厚度Fig.6 Thicknessesof Sub-member?salt bed in Moxi area

5 基于速度建模的地震解釋

5.1 井控層變速度模型的建立

由井—震對比和正演模型可知，鹽層的低速異常影響地震構(gòu)造解釋。為避免鹽層對下伏地質(zhì)體成像干擾，采用井控層速度插值方法，建立了研究區(qū)的速度模型。該模型主要利用合成記錄標定后得到的時深關(guān)系（校正后的井速度），在地震層位的控制下進行層間速度插值，以消除不同厚度的鹽巖低速異常對下伏地質(zhì)體成像的影響?？紤]了鹽層速度的井控層變速度模型能夠更精準地刻畫鹽層下伏氣藏的構(gòu)造形態(tài)，原因為：（1）充分利用井的速度，在鉆井?dāng)?shù)量較多的地區(qū)可以保證速度模型的準確性；（2）在井?dāng)?shù)較少、速度變化大或存在異常速度體的情況下，利用層位控制（主要標志層及異常速度體的頂?shù)捉缑妫┰趯娱g進行速度充填，保證了無井區(qū)速度模型的準確性。

5.2 時深轉(zhuǎn)換及誤差

利用井控層速度插值方法建立的速度模型，對研究區(qū)的三維地震進行了重新解釋，并對磨溪地區(qū)的T2l11亞段頂界等T0圖進行時深轉(zhuǎn)換。對比等T0圖及構(gòu)造圖（圖7）可知大的構(gòu)造單元基本一致，但構(gòu)造細節(jié)上有所差異。

圖7 應(yīng)用井控層速度解釋前、后的等T0頂面構(gòu)造對比Fig.7 Comparison of T0 contour top surface structures before and after well controlled interval velocity model

在井控層速度插值模型地震解釋的基礎(chǔ)上，基于統(tǒng)計區(qū)內(nèi)180 余口井的T2l11亞段頂界海拔，對頂面構(gòu)造圖進行了第2 次校正，最終得到的頂面構(gòu)造圖井—震相對誤差均在1%以下。通過誤差分析及新老構(gòu)造圖對比，新模型解釋的構(gòu)造圖對頂面構(gòu)造形態(tài)的細節(jié)刻畫更為精準，研究區(qū)的頂面構(gòu)造等值線間隔由20 m 縮小至10 m，井—震誤差大大縮小。

6 結(jié) 論

（2）通過井—震剖面，對合成記錄標定結(jié)果進行評估及修正，并建立解釋格架，以10×10 解釋網(wǎng)格對層位進行追蹤解釋，揭示磨溪地區(qū)亞段鹽層分布在中西部及北部局部。