應(yīng)用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法預(yù)測塔北隆起LX1區(qū)塊油氣有利區(qū)

吳梅蓮，謝舟，王景儀，張海祖，趙海濤，馮磊

（1.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒841000；2.ViterbiSchoolofEngineering，University ofSouthern California，LosAngeles，CA，USA）

應(yīng)用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法預(yù)測塔北隆起LX1區(qū)塊油氣有利區(qū)

吳梅蓮1，謝舟1，王景儀2，張海祖1，趙海濤1，馮磊1

（1.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒841000；2.ViterbiSchoolofEngineering，University ofSouthern California，LosAngeles，CA，USA）

塔北隆起LX1區(qū)塊侏羅系陽霞組、克孜勒努爾組儲集層埋藏深度大、鉆井少，采用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法，結(jié)合實(shí)鉆資料并進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)特征分析，預(yù)測研究區(qū)油氣有利區(qū)。結(jié)果表明，LX1區(qū)塊含油氣層段存在如下特征：小時(shí)窗地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差較大；大時(shí)段地震數(shù)據(jù)體特征異常值存在明顯異常；地震道波形存在不歸零的多峰現(xiàn)象，波形不圓滑；地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值剖面表現(xiàn)為強(qiáng)結(jié)構(gòu)異常。以地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值為基礎(chǔ)，將LX1區(qū)塊分為4種不同類型含油氣性級別，并對油氣有利區(qū)進(jìn)行劃分：Ⅰ類非常有利區(qū)面積約6.28 km2，主要分布于區(qū)塊北部；Ⅱ類有利區(qū)面積約14.26 km2，主要分布于區(qū)塊南部。地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值大且位于構(gòu)造高部位的區(qū)域應(yīng)是下一步滾動勘探的重點(diǎn)。

塔里木盆地；塔北隆起；LX1區(qū)塊；地震數(shù)據(jù)體；結(jié)構(gòu)特征；油氣有利區(qū)；預(yù)測

P631.445.91

A

利用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法預(yù)測油氣有利區(qū)，已成為油氣預(yù)測的重要方法之一[1]。該方法與屬性分析[2]、AVO及反演[3]、多波多分量[4]等傳統(tǒng)油氣預(yù)測方法相比，具有簡單快速、適應(yīng)性廣、準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)，并已成功應(yīng)用于克拉氣田、普光氣田、塔河油田、玉北油田等油氣田[5-8]。

LX1區(qū)塊位于塔里木盆地塔北隆起輪臺斷裂構(gòu)造帶中西部（圖1），主要含油氣層段為侏羅系陽霞組（J1y）和克孜勒努爾組（J2kz），儲集層埋藏深度普遍大于5 000m.LX1區(qū)塊目前僅有LX1井（油井）和LT1井（干井）2口探井，自1999年開始試采，至2001年關(guān)井，已累計(jì)產(chǎn)油2 000 t.本文針對LX1區(qū)塊勘探現(xiàn)狀及地質(zhì)特點(diǎn)，對LX1區(qū)塊地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，以期建立油氣響應(yīng)與地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征之間的對應(yīng)關(guān)系，優(yōu)選出有利含油氣區(qū)帶。

1　地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法原理與方法

當(dāng)?shù)叵聨r層層序結(jié)構(gòu)、巖性和含油氣性等發(fā)生縱橫向變化時(shí)，地震反射波也會發(fā)生相應(yīng)變化，這些變化表現(xiàn)在地震波的振幅、頻率、相位等方面。特別是當(dāng)含油氣性發(fā)生變化時(shí)，引起地震波參數(shù)（能量、速度等）的變化，從而出現(xiàn)不同的地震數(shù)據(jù)體波形結(jié)構(gòu)特征。地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征實(shí)質(zhì)是其每一地震道離散數(shù)據(jù)點(diǎn)按時(shí)間順序排列所顯示的波形結(jié)構(gòu)[9]，可分為單道和多道2種表現(xiàn)形式。應(yīng)用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法預(yù)測油氣層，就是通過提取每一地震道的振幅數(shù)值，研究其數(shù)據(jù)的組合排列特征與含油氣性的關(guān)系[10]，最終達(dá)到預(yù)測油氣藏的目的，其本質(zhì)是研究地震反射振幅數(shù)據(jù)與目的層含油氣性之間的關(guān)系。具體研究內(nèi)容包括：縱向上研究每一地震道離散振幅數(shù)據(jù)點(diǎn)按時(shí)間順序排列顯示出不同的波形結(jié)構(gòu)特征，確定剖面上的含油氣性；橫向上研究相鄰道的地震數(shù)據(jù)體波形特征的組合形式，劃分出不同區(qū)帶的含油氣性，最終預(yù)測油氣在空間上的展布。

具體計(jì)算過程可簡單概括為：提取每一地震道振幅數(shù)據(jù)系列和速度、頻率等相關(guān)參數(shù)，建立地震道灰色模型，并確定灰色異常值段[11-13]；灰色關(guān)聯(lián)分析，排出關(guān)聯(lián)序[14]；最終確定有利油氣層。

圖1　LX1區(qū)塊構(gòu)造位置

2　實(shí)例分析

結(jié)合LX1井巖心，并與鄰近的輪南低凸起侏羅系儲集層對比表明，LX1區(qū)塊陽霞組和克孜勒努爾組儲集層以細(xì)砂巖為主，發(fā)育少量砂礫巖、粉砂巖，平面上砂體相變快，縱向上多期砂泥巖間互發(fā)育。LX1區(qū)塊北靠輪臺斷裂，油氣沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移并充注于侏羅系圈閉中，整體構(gòu)成斷層、背斜、巖性等多因素控制的復(fù)雜巖性油藏（圖2）。2012年對LX1區(qū)塊進(jìn)行新三維地震采集，采樣率為2ms，記錄長度8 000ms（0~ 8 000ms），三維面元25m×25m，目的層時(shí)段主頻為10~40Hz，具有采樣率高、三維面元合適、頻率分布范圍適中的特征，能滿足地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征處理的要求。利用新三維資料，得到LX1區(qū)塊克孜勒努爾組油層頂面構(gòu)造圖，并圈定主要圈閉范圍（圖3），圈閉整體呈斷背斜特征，結(jié)合LX1區(qū)塊油藏特點(diǎn)，該圈閉將是潛在目標(biāo)區(qū)。

圖2　LX1區(qū)塊過LX1井J1y—J2kz油藏剖面

圖3　LX1區(qū)塊克孜勒努爾組油層頂面構(gòu)造

表1　過LX1井小時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值

2.1模型特征分析

根據(jù)地震振幅數(shù)據(jù)等參數(shù)建立LX1區(qū)塊地震道灰色模型，以便通過模型特征研究，更加準(zhǔn)確地建立含油氣層地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常的量化識別標(biāo)志。對LX1井（3 142~3 160ms）和LT1井（3 150~3 168ms）小時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值進(jìn)行分析（表1，表2）：LX1井（3 154~3 158ms）小時(shí)段地震數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差為12%~15%，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異常較明顯，相對誤差較大，縱向上有一定連續(xù)性；LT1井小時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差為2%~ 6%，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異常不明顯，較LX1井相對誤差小。根據(jù)鉆井證實(shí)的油氣層（LX1井3 148~3 152ms）以及LX1井、LT1井小時(shí)段地震數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差可以看出，油氣層段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差較大（12%~15%）；而在無油氣層段則地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差較小（2%~6%）。

表2　過LT1井小時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值

2.2結(jié)構(gòu)特征分析

應(yīng)用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法對LX1區(qū)塊三維地震數(shù)據(jù)體時(shí)空變化進(jìn)行分析，并最終建立地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征與地層含油氣性的關(guān)系。對比LX1井與LT1井井旁地震道目的層段波形結(jié)構(gòu)特征：LX1井含油氣井段（3 142~3 160ms）連續(xù)出現(xiàn)負(fù)波峰，呈不對稱分布，波形不圓滑，地震道波形出現(xiàn)不歸零的多峰現(xiàn)象，而LT1井（3 150~3 166ms）負(fù)波峰呈對稱分布，波峰圓滑，出現(xiàn)單峰現(xiàn)象，2口井目的層段波形結(jié)構(gòu)特征存在明顯差異（圖4）。

為進(jìn)一步分析LX1區(qū)塊地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值與地層含油氣性之間的關(guān)系，提取LX1井與LT1井井旁地震道4道大時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值并進(jìn)行分析（圖5）。LX1井在3 148~3 152ms時(shí)間段，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異常值比上下相鄰層段顯著增大，最大值為51 800~55 000，平均為53 090，對比實(shí)鉆結(jié)果為油氣層段。LT1井目的層在3 152~3 160ms時(shí)間段存在小幅結(jié)構(gòu)異常，最大值為14 000~18 000，平均為16 000，相比LX1井，結(jié)構(gòu)異常不明顯，實(shí)鉆表明LT1井為干井。含油氣層段地震數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征異常存在明顯變化，而不含油氣井段結(jié)構(gòu)特征異常不明顯。

對每道地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值進(jìn)行計(jì)算，并對同一層道與道之間異常值進(jìn)行連續(xù)追蹤，最終建立地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值的橫向變化。對比LX1井與LT1井結(jié)構(gòu)特征異常值變密度剖面（圖3，圖6），該剖面清晰地體現(xiàn)出了縱、橫向地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值的變化，LX1井目的層含油氣層部位表現(xiàn)為強(qiáng)結(jié)構(gòu)異常特征（亮色）；LT1井目的層不含油氣部位表現(xiàn)為弱結(jié)構(gòu)異常特征（暗色），按照含油氣層段結(jié)構(gòu)特征異常值特點(diǎn)可以圈定出含油氣層段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異常邊界。

圖4　LX1井和LT1井目的層段波形結(jié)構(gòu)對比

圖5　LX1井、LT1井大時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值對比

2.3含油性預(yù)測量化判別標(biāo)準(zhǔn)

圖6　LX1井與LT1井地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值剖面（剖面位置見圖3）

將全區(qū)的地震道經(jīng)過以上流程處理，得到單井地?震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征量化模型和異常剖面，為進(jìn)一步優(yōu)選LX1區(qū)塊有利含油氣發(fā)育帶，按照分區(qū)（分帶）、分層的含油氣性判別模型研究思路，根據(jù)井旁地震道單層位小時(shí)段數(shù)值模型研究、井旁地震道多層位大時(shí)段數(shù)值模型研究和井間地震數(shù)據(jù)體波形結(jié)構(gòu)特征異常值的對比研究，以地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值為基礎(chǔ)，建立了LX1區(qū)塊含油氣性判別模型。將LX1區(qū)塊分為4種不同類型的含油氣性級別（表3）。根據(jù)LX1井及LT1井結(jié)構(gòu)特征異常值及結(jié)構(gòu)特征異常量化分類表，LX1井處于Ⅱ類區(qū)，LT1井處于Ⅳ類區(qū)，評價(jià)結(jié)果與實(shí)鉆結(jié)果比較吻合。

表3　LX1區(qū)塊地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值量化分類

圖7　LX1區(qū)塊地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值綜合評價(jià)

2.4有利區(qū)預(yù)測

根據(jù)LX1區(qū)塊陽霞組和克孜勒努爾組地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值量化標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)特征異常值平面分布特點(diǎn)，將LX1區(qū)塊劃分為4個(gè)有利含油氣單元（圖7），含油氣級別及分布面積分別如下：①Ⅰ類區(qū)，非常有利含油氣數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)單元1個(gè)，面積為6.28 km2，主要位于區(qū)塊北部；②Ⅱ類區(qū)，有利含油氣數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)單元2個(gè)，其Ⅱ-1區(qū)面積為6.98 km2，Ⅱ-2區(qū)為7.28 km2，主要位于區(qū)塊南部；③Ⅲ類區(qū)，可能含油氣數(shù)據(jù)體波形結(jié)構(gòu)系統(tǒng)單元2個(gè)，Ⅲ-1區(qū)面積為4.88 km2，Ⅲ-2區(qū)為5.49 km2，主要位于區(qū)塊中部；④Ⅳ類區(qū)，不利含油氣數(shù)據(jù)體波形結(jié)構(gòu)系統(tǒng)單元1個(gè)，面積為1.88 km2.Ⅰ類有利區(qū)主要位于圈閉范圍內(nèi)，與LX1區(qū)塊油藏特征認(rèn)識的有利區(qū)較為一致，進(jìn)一步證實(shí)該圈閉的潛力，同時(shí)也證明應(yīng)用地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征法預(yù)測油氣分布的可行性。地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值大，且位于構(gòu)造高部位的區(qū)域，應(yīng)是下一步滾動勘探的重點(diǎn)地區(qū)。

3　結(jié)論

（1）LX1區(qū)塊含油氣層段存在如下特點(diǎn)：小時(shí)窗地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值相對誤差較大；大時(shí)段地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值存在明顯異常；地震道波形存在不歸零的多峰現(xiàn)象，波形不圓滑；地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值剖面表現(xiàn)為強(qiáng)結(jié)構(gòu)異常。

（2）根據(jù)地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值建立了LX1區(qū)塊4種不同類型的含油氣性級別量化標(biāo)準(zhǔn)。

（3）LX1區(qū)塊Ⅰ類油氣非常有利區(qū)面積約6.28 km2，主要分布于區(qū)塊北部；Ⅱ類油氣有利區(qū)面積約14.26 km2，主要分布于區(qū)塊南部。地震數(shù)據(jù)體結(jié)構(gòu)特征異常值大，且位于構(gòu)造高部位的區(qū)域，應(yīng)是下一步滾動勘探的重點(diǎn)地區(qū)。

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Application ofSeism ic Data Structure Characteristics to Prediction ofFavorable Hydrocarbon?Bearing Areas in Block?LX1 ofTabeiUplift,Tarim Basin

WUMeilian1,XIEZhou1,WANG Jingyi2,ZHANGHaizu1,ZHAOHaitao1,FENG Lei1
(1.Research Institute ofExploration and Development,Tarim Oilfield Company,PetroChina,Korla,Xinjiang 841000,China; 2.ViterbiSchoolofEngineering,University ofSouthern California,Los Angeles,CA,USA)

The Yangxia and Kezilenuerreservoirs ofJurassic in Block?LX1 ofTabeiuplift in Tarim basin are ofdeep buried and few wells characteristics.Using seismic data structure characteristics,combined with drilled data andmodeling structural analysis,to predict the fa?vorable oil?gas?bearing zones in the Block?LX1.Results show thatsuch zones have characteristics as follows:the small timewindow seis?mic data structure characteristic abnormal value is in relative big error;the large timewindow seismic data structure characteristic abnor?mal value is in obvious anomaly;the seismic waveform appears in non?return?to?zero and not smoothmulti?peak,and the abnormal value profile shows the strong structural anomalies.Base on these features,the Block?LX1 is divided into four levels in oil?gas?bearing property, and Level?Ibelongs to very favorable zonewith an area ofabout6.28 km2,distributing in northern Block?LX1;Level?IIbelongs to favorable zonewith and area ofabout14.26 km2,mainly distributing in southern Block?LX1.Thispapersuggests thatwhere the abnormal value isbig and located in structuralhigh could be taken as targetsforfurtherrollingpetroleum exploration in thisarea.

Tarim basin;Tabeiuplift;LX1 block;seismic data;structure characteristic;favorable petroleum?bearingarea;prediction

1001-3873（2015）05-0550-05

10.7657/XJPG20150509

2015-02-04

2015-05-29

吳梅蓮（1981-），女，四川瀘州人，工程師，碩士研究生，儲層預(yù)測研究，（Tel）0996-2173340（E-mail）wuml-tlm@ petrochina.com.cn