袁 勛，何 芬，崔名喆

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300459）

A 油田位于渤海南部海域，黃河口凹陷中洼南斜坡。油田東一、二段發(fā)育大套火成巖，厚度在200 m 左右，主要目的層段東三段在局部發(fā)育火成巖。東三段地層埋深在2 900 m 左右，受上覆火成巖影響，地震分辨率較低，儲(chǔ)層單砂體在地震剖面上難以分辨；同時(shí)，目的層內(nèi)部發(fā)育的火山通道相、侵入相及溢流相火成巖也影響了儲(chǔ)層非均質(zhì)性，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)十分困難，建立正確的儲(chǔ)層沉積模式，開展儲(chǔ)層定量預(yù)測(cè)并總結(jié)分析儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性控制因素，對(duì)于評(píng)價(jià)儲(chǔ)層風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)開發(fā)井位部署具有重要意義。

1 東三段儲(chǔ)層沉積特征

區(qū)域沉積古環(huán)境研究表明，黃河口凹陷在古近系處于湖泊相與三角洲相交互的沉積環(huán)境中，A 油田東三段發(fā)育辮狀河三角洲沉積，區(qū)域物源主要來自西南部墾東低凸起[1]。

東三段辮狀河三角洲前緣可劃分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩和席狀砂等沉積微相。通過巖心觀察，水下分流河道為正韻律，底部發(fā)育礫石沖刷面，上部發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理和平行層理；河口壩為反韻律，底部為斜層理細(xì)砂巖，中部為斜層理粗砂巖，上部發(fā)育塊狀構(gòu)造含礫粗砂巖[2]。不同微相在測(cè)井曲線上有不同形態(tài)，水下分流河道呈齒狀箱型或鐘型，河口壩呈漏斗型，席狀砂呈指型，水下分流河道間呈低幅齒狀或平直狀[3]。

東三段分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)油組，對(duì)應(yīng)兩期反旋回，內(nèi)部分別劃分為三期反旋回。通過相對(duì)湖平面變化分析，認(rèn)為Ⅱ油組沉積時(shí)期，水體較淺，水動(dòng)力強(qiáng)，水下分流河道橫向遷移頻繁，形成成片分布的砂體，砂體連通性好；Ⅰ油組沉積時(shí)期，湖平面上升，可容空間增大，河口壩及席狀砂發(fā)育[4]。

2 基于地質(zhì)模式約束的儲(chǔ)層定量刻畫

2.1 火成巖遮擋影響因素評(píng)價(jià)

鉆井資料揭示東一、二段發(fā)育大套火成巖，巖性以溢流相玄武巖為主，為高速高密巖體，層速度為5 200 m/s，遠(yuǎn)高于砂巖、泥巖，在地震剖面上表現(xiàn)為連續(xù)性好的強(qiáng)振幅反射，連片分布，厚度變化小，發(fā)育較穩(wěn)定?；鸪蓭r下伏東三段地層為砂、泥巖互層的巖性組合，由于受到火成巖屏蔽作用，地震成像變差，在剖面上顯示為弱振幅反射。

為評(píng)價(jià)火成巖對(duì)下伏地層造成的影響，根據(jù)井上火成巖、砂巖及泥巖結(jié)構(gòu)，取火成巖速度為5 000 m/s，泥巖速度3 000 m/s，砂巖速度3 400 m/s，建立正演模型。正演模擬結(jié)果表明，在火成巖遮擋下，下伏砂巖和泥巖地層頂部振幅均減弱，且減弱趨勢(shì)一致（圖1）。

圖1 火成巖遮擋下砂、泥巖地層頂部振幅

因此，在東一、二段火成巖厚度分布穩(wěn)定的情況下，火成巖的覆蓋沒有消除東三段地層砂、泥巖在地震響應(yīng)上的相對(duì)差異性，為后續(xù)運(yùn)用地球物理方法預(yù)測(cè)儲(chǔ)層含量奠定基礎(chǔ)。

2.2 儲(chǔ)層地球物理響應(yīng)特征

對(duì)東三段進(jìn)行地震相的分類與追蹤，并根據(jù)鉆井信息和沉積模式分析不同地震相代表的地質(zhì)意義。區(qū)域上可劃分為四個(gè)地震相：中低頻、連續(xù)性差、弱振幅反射區(qū)，代表水下分流河道、河口壩混合發(fā)育的富砂沉積帶；中高頻、中等連續(xù)、弱振幅反射區(qū)，代表席狀砂發(fā)育區(qū)；低頻、連續(xù)、強(qiáng)振幅反射區(qū)，位于研究區(qū)北部，代表前三角洲泥或?yàn)I淺湖相沉積；中高頻、連續(xù)性好、弱振幅反射區(qū)，代表東北部物源的辮狀河三角洲前緣。

在區(qū)域地震相認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，井震結(jié)合，細(xì)分不同沉積微相所對(duì)應(yīng)的地震相。東三段頂部與沙一段頂部?jī)商缀駥幽鄮r（厚度為50～60 m）對(duì)應(yīng)連續(xù)、強(qiáng)振幅波谷反射；Ⅰ油組、Ⅱ油組內(nèi)部，薄層泥巖（厚度為15～25 m）對(duì)應(yīng)不連續(xù)、強(qiáng)振幅波谷反射，水下分流河道（砂巖含量40%～50%）為低頻、連續(xù)、弱振幅波峰反射，河口壩（砂巖含量30%左右）為高頻、中低連續(xù)、弱振幅波峰反射（表1）?；鹕酵ǖ莱实瑰F狀，內(nèi)部反射雜亂，同時(shí)東三段內(nèi)部也發(fā)育侵入的次火山巖，地震響應(yīng)為突然終止的連續(xù)強(qiáng)振幅反射，發(fā)育于火山通道附近[5]，不同地震相在平面上呈現(xiàn)成帶分布的特征。

表1 地震相識(shí)別模板

在地質(zhì)模式指導(dǎo)下，以單井為約束，利用地震相、地震屬性刻畫沉積微相分布范圍。研究區(qū)南部以水下分流河道為主，向北過渡至前三角洲相。水下分流河道整體為NE 向展布，呈連片分布的朵葉體狀，分流河道組合寬度在14 km 左右，分支朵葉體寬度在2～5 km[6]。Ⅱ油組沉積時(shí)期，砂體分布范圍廣，水下分流河道延伸遠(yuǎn)，Ⅰ油組沉積時(shí)期，湖平面上升，砂體沉積范圍減?。▓D2）。

圖2 東三段沉積微相圖

2.3 儲(chǔ)層定量刻畫

結(jié)合上述研究，發(fā)現(xiàn)振幅屬性可以較好地反映儲(chǔ)層砂、泥巖差異及沉積相帶特征，因此，本文重點(diǎn)對(duì)東三段振幅屬性做了相應(yīng)分析[7-8]。本次研究利用全頻屬性選取出了對(duì)研究區(qū)砂體分布具有較優(yōu)的原始振幅屬性后，利用頻譜分解技術(shù)對(duì)全頻段的原始地震資料進(jìn)行了分頻處理，在有效頻寬范圍內(nèi)將原始地震數(shù)據(jù)自20 Hz 開始以5 Hz 為間隔分解成一系列具有中心頻率的分頻數(shù)據(jù)體，對(duì)分頻數(shù)據(jù)體提取地震屬性，通過提取井旁屬性值，將其與所關(guān)心的砂巖含量等信息進(jìn)行比較，擬合相關(guān)關(guān)系，對(duì)比不同屬性之間的相關(guān)系數(shù)，選取具有與砂巖含量相關(guān)性最大的平均振幅（25 Hz）絕對(duì)值屬性作為研究層的主要屬性（圖3）。

圖3 東三段地震屬性與砂巖含量交會(huì)圖

根據(jù)擬合的函數(shù)關(guān)系，將均方根振幅屬性值轉(zhuǎn)換為砂巖含量值，繪制東三段Ⅰ油組、Ⅱ油組砂巖含量分布圖（圖4）。砂巖含量整體呈NE 向展布，高值區(qū)位于南部，向北過渡到前三角洲；Ⅱ油組砂巖含量在50%左右，而Ⅰ油組砂巖含量在30%～40%，Ⅱ油組砂巖含量高于Ⅰ油組，砂巖分布范圍大于Ⅰ油組，砂體連續(xù)性好于Ⅰ油組。

圖4 東三段砂巖含量分布圖

3 儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性影響因素評(píng)價(jià)

從砂巖含量圖上可以看到，東三段Ⅰ、Ⅱ油組南部?jī)?chǔ)層砂巖含量高，集中在30%～50%，在南部斷裂根部、火山通道附近及北部沉積遠(yuǎn)端砂巖含量降低，受沉積相帶變化、斷層根部低洼區(qū)溢流相火成巖及火山通道周邊侵入相火成巖影響，砂巖含量降低。

3.1 沉積相帶變化導(dǎo)致儲(chǔ)層砂巖含量降低

不同沉積相帶砂巖發(fā)育程度不同，A 油田東三段物源來自西南部，南部靠近物源一側(cè)為水下分流河道、河口壩混合發(fā)育區(qū)，砂巖含量較高，向東北方向，沉積相帶向席狀砂發(fā)育區(qū)、前三角洲泥發(fā)育區(qū)過渡，砂巖含量逐漸降低。

3.2 斷層根部低洼區(qū)溢流相火成巖導(dǎo)致儲(chǔ)層砂巖含量降低

從地震剖面上可以看到，在靠近南部主控?cái)嗔袴1處常見成層性較好的強(qiáng)振幅反射，據(jù)A1 井實(shí)鉆證實(shí)，該強(qiáng)反射對(duì)應(yīng)21 m 厚玄武巖，北側(cè)弱振幅反射超覆于其上。研究認(rèn)為由于斷層活動(dòng)，巖漿沿?cái)鄬恿严妒絿姲l(fā)，溢流相火成巖形成局部高部位，后續(xù)沉積地層超覆于其上，儲(chǔ)層砂巖含量降低（圖5）。

圖5 斷層根部低洼區(qū)溢流相火成巖

斷層活動(dòng)速率是指某一地層單元在一定時(shí)期內(nèi)，因斷裂活動(dòng)形成的落差與相應(yīng)沉積時(shí)間的比值，可用斷層上、下盤厚度差與沉積時(shí)間比值來反映[9]。通過統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為東三段沉積時(shí)期，斷層活動(dòng)速率大于20 m/Ma 時(shí)，火山活動(dòng)強(qiáng)烈，裂隙式噴發(fā)，火成巖發(fā)育區(qū)與預(yù)測(cè)的砂巖厚度減薄區(qū)吻合。

3.3 火山通道周邊侵入相火成巖導(dǎo)致儲(chǔ)層砂巖含量降低

火山通道附近常發(fā)育淺層的侵入巖體，與地層產(chǎn)狀一致，在地震剖面上表現(xiàn)為成層性較好的強(qiáng)振幅反射。侵入相火成巖占據(jù)了儲(chǔ)層有效空間，使儲(chǔ)層砂巖含量降低（圖6）。將該成果應(yīng)用于地質(zhì)精細(xì)建模中，優(yōu)化15 口開發(fā)井井位，平均提高單井砂巖鉆遇率22.3%，通過模型預(yù)測(cè)，提高采收率1.2%。

圖6 火山通道周邊發(fā)育侵入相火成巖

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）黃河口凹陷A 油田東三段為辮狀河三角洲沉積，發(fā)育水下分流河道、水下分流河道間、河口壩、席狀砂及前三角洲泥等沉積微相。Ⅱ油組沉積時(shí)期，水體較淺，沉積微相以水下分流河道為主，砂體分布范圍較廣；Ⅰ油組沉積時(shí)期，水體變深，為湖侵過程，河口壩發(fā)育。

（2）通過井震精細(xì)標(biāo)定、地震屬性和地震相分析，利用振幅屬性研究及沉積相約束，定量預(yù)測(cè)了儲(chǔ)層砂巖含量分布，東三段Ⅰ、Ⅱ油組儲(chǔ)層砂巖含量集中在30%～50%，Ⅱ油組儲(chǔ)層砂巖發(fā)育程度好于Ⅰ油組。

（3）局部地區(qū)存在砂巖含量降低現(xiàn)象，結(jié)合地震反射特征，提出了斷層根部低洼區(qū)溢流相火成巖、火山通道周邊侵入相火成巖及沉積相帶變化三個(gè)導(dǎo)致砂巖含量降低主控因素。