渤海油田JZ31構(gòu)造東二段湖底扇地震沉積學研究

王志萍，王保全，劉藝萌，鄭敬貴，黃曉波

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田JZ31構(gòu)造東二段湖底扇地震沉積學研究

王志萍，王保全，劉藝萌，鄭敬貴，黃曉波

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

隨著渤海油田勘探程度越來越高，大型復(fù)合湖底扇型巖性油氣藏逐漸成為勘探突破的重要領(lǐng)域之一，湖底扇沉積展布特征的精細刻畫是該類油氣藏勘探成功的關(guān)鍵技術(shù)。文中以JZ31構(gòu)造東二段湖底扇為例，在地震沉積學理論指導(dǎo)下，結(jié)合湖底扇沉積特點，以等時地層單元為研究基礎(chǔ)，平面地震相和剖面地震相相結(jié)合，并據(jù)此進行屬性優(yōu)選，利用波形分類技術(shù)約束湖底扇宏觀分布，振幅切片屬性反映巖性的橫向變化規(guī)律，分頻傾角切片屬性反映水道分布特征。綜合運用以上屬性，可以精細刻畫湖底扇的平面分布和沉積演化規(guī)律。該方法能較好地應(yīng)用于湖底扇研究，具有推廣應(yīng)用價值。

地震沉積學；湖底扇；東二段；JZ31構(gòu)造；渤海油田

0 引言

地震沉積學建立在地球物理學、沉積學、地震地層學及層序地層學等學科的基礎(chǔ)上，以地質(zhì)規(guī)律為指導(dǎo)，是利用三維地震信息和現(xiàn)代地球物理技術(shù)進行沉積相平面展布及沉積發(fā)育史研究的有效工具［1］。1998年曾洪流等首次提出了“地震沉積學”一詞后，國內(nèi)外學者將地震沉積學已廣泛應(yīng)用于河流相、三角洲相、灘壩相等沉積體系的勘探開發(fā)中［2-7］，但對湖相湖底扇的地震沉積研究較少。為了豐富地震沉積學理論，也為了解決勘探過程中遇到的湖底扇平面分布難以精細刻畫的實際問題，筆者針對遼東灣地區(qū)JZ31構(gòu)造東二段湖底扇開展了地震沉積學研究。本文主要在地震沉積學理論指導(dǎo)下，分析了湖底扇的地震相剖面特征，探討了地震沉積學研究方法在湖底扇平面刻畫和演化規(guī)律中的應(yīng)用，以期能夠解決勘探遇到的實際問題，并且豐富地震沉積學研究成果。

1 地質(zhì)背景

JZ31構(gòu)造位于渤海灣盆地遼東灣海域遼中凹陷中北部，東接郯廬走滑斷裂帶。在東營組二段沉積早期，遼中凹陷中北部發(fā)育辮狀河三角洲—湖底扇沉積體系，研究區(qū)位于穩(wěn)定的半深湖沉積環(huán)境中，湖底扇物源來自東部辮狀河三角洲（見圖1）。

圖1 遼東灣海域中北部東二段沉積相

2 沉積特征分析解釋

研究區(qū)湖底扇地震相雜亂，與井上砂體對應(yīng)關(guān)系較差。傳統(tǒng)的相面法只能刻畫湖底扇的外形［8］，難以精細刻畫其分布特征及演化規(guī)律。地震沉積學可以利用等時研究單元內(nèi)地震反射的平面形態(tài)特征來表征不同年代域的地震相，精細刻畫沉積體系的演化規(guī)律。

2.1 最小等時研究單元

地震等時面的選取是地震沉積學研究的關(guān)鍵［9］，地震等時面的選取取決于最小等時研究單元的定義。最小等時研究單元是在地震剖面上定義的井震統(tǒng)一的縱、橫向研究單元［9］。首先，要考慮采樣點和地震分辨率的因素［10］。研究區(qū)地震采樣點為2 ms，厚度為100 ms左右，所以制作了50張地層切片。其次，還要根據(jù)測井旋回和地震分辨率特征，選出其中的地層切片進行切片平面研究和切片間的屬性提取。研究區(qū)地震資料主頻為23 Hz，頻帶寬度8～48 Hz，砂巖層平均速度為3 000 m/s，可以識別的砂巖厚度為32.6 m左右。結(jié)合JZ31-6-1井的砂巖厚度和地震分辨率，選取了與砂體對應(yīng)較好的9，29，34，46層等4層進行切片（分別對應(yīng)湖底扇第1期的早、晚期和第2期的早、晚期）的平面沉積研究。

2.2 地震相特征

根據(jù)湖底扇的地震相特征及分布規(guī)律，可以初步刻畫湖底扇的展布形態(tài)。JZ31構(gòu)造湖底扇為多期疊合湖底扇。湖底扇圍巖為中弱低頻較連續(xù)反射。湖底扇內(nèi)扇和外扇存在較大差別，內(nèi)扇以砂巖為主，地震剖面主要為中弱振幅蠕蟲狀反射特征；外扇以泥巖為主，地震剖面呈現(xiàn)強振幅連續(xù)反射特征。

不同方向的地震相特征也存在較大的差異。垂直物源方向（見圖2a），水道充填沉積呈雜亂蠕蟲狀反射，向水道外側(cè)蠕蟲狀反射逐漸減少，可見多個水道充填沉積，水道間呈弱振幅較連續(xù)反射。平行物源方向（見圖2b），水道充填沉積形成了中弱振幅疊瓦狀前積排列的蠕蟲狀反射，向水道外側(cè)則變?yōu)榈徒嵌取喥叫械娜湎x狀反射特征。

圖2 湖底扇地震相特征

湖底扇不同剖面地震相特征，能反映湖底扇不同相帶的變化，為后期利用地震沉積學進行湖底扇體精細刻畫奠定了基礎(chǔ)。

2.3 屬性優(yōu)選

湖底扇地震剖面在振幅及結(jié)構(gòu)上與圍巖存在著明顯差異，可以選擇能突出沉積體系宏觀分布及縱橫向結(jié)構(gòu)變化的波形分類、振幅和傾角等屬性來分析湖底扇的平面分布。

2.3.1 波形分類技術(shù)

研究區(qū)不同相帶波形存在著明顯的差異，可以采用地震波形分類［11-12］，從宏觀上分析湖底扇的平面分布特征。由圖3看出，湖底扇主要呈東西向展布，說明物源來自東部辮狀河三角洲，與區(qū)域沉積環(huán)境一致。東部緊靠走滑斷裂的湖底扇規(guī)模較大，呈舌狀、分支河道狀和朵狀。遠離走滑斷裂帶，位于半深湖區(qū)的湖底扇數(shù)量雖多，但規(guī)模較小，主要呈透鏡狀分布（見圖3a）。

圖3 波形分類與振幅屬性地震平面圖

2.3.2 振幅屬性

地震剖面中，湖底扇與圍巖泥巖有較明顯的振幅差異。因此，可以根據(jù)振幅的平面變化，研究該區(qū)巖性的橫向變化規(guī)律（見圖3b）。

2.3.3 分頻傾角相干

地震平面圖中，湖底扇內(nèi)扇—扇中蠕蟲狀發(fā)育特征不同，因此，可以采用表示地震同相軸反射產(chǎn)狀的傾角作為敏感屬性來表征此地震相。傾角越大，說明水道越發(fā)育，也就是湖底扇有利巖相區(qū)域越發(fā)育。

另外，常規(guī)地震平面圖是具有一定主頻優(yōu)勢的帶限平面，其分辨率受到一定的限制，利用地震分頻解釋技術(shù)可以提升常規(guī)主頻地震平面圖的分辨能力［13-14］。采用小波分頻重構(gòu)技術(shù)檢測不同地震頻帶的地層傾角屬性，然后優(yōu)選優(yōu)勢頻帶的傾角屬性。在實際研究中，將地震數(shù)據(jù)體分為10，20，40 Hz三個頻帶地震平面圖（見圖4），其中主頻20 Hz傾角屬性既能刻畫邊界，又能較好顯示湖底扇內(nèi)部細節(jié)，因此，采用主頻20 Hz的傾角屬性刻畫湖底扇。

2.3.4 屬性融合

采用單一屬性對儲層預(yù)測會帶來多解性。為高效地利用地震屬性信息，降低地震屬性多解性，重點突出有利儲層的地震反射特征，采用了地震多屬性融合對儲層進行預(yù)測［15-16］。振幅屬性能夠較好地刻畫湖底扇外部形態(tài)，分頻傾角屬性對湖底扇內(nèi)幕響應(yīng)較明顯。融合各振幅屬性和分頻傾角屬性的優(yōu)勢，可以更好地刻畫沉積體系分布規(guī)律（見圖5）。

圖4 分頻傾角屬性

圖5 地震相平面分布

3 沉積體系特征分析

在波形分類平面地震相控制下，不同切片的屬性融合圖可以更精細地刻畫不同時期湖底扇的分布特征和演化規(guī)律。

從整體上看，不同期次湖底扇具有較好的繼承性，發(fā)育Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ號3個較大規(guī)模的湖底扇，均沿走滑斷裂分布。不同時期的湖底扇發(fā)育規(guī)模不同，Ⅲ號和Ⅰ號湖底扇具有此消彼長的關(guān)系。

第1期早期（見圖5a），主要發(fā)育4個湖底扇，湖底扇物源來自東部。Ⅰ號湖底扇規(guī)模較大，為分支水道型湖底扇，分為北側(cè)和南側(cè)2個分支。自北向南發(fā)育2個湖底扇，Ⅲ號湖底扇此時發(fā)育較弱，呈“裙帶狀”分布，自東向西發(fā)育2個湖底扇。Ⅱ號湖底扇發(fā)育少，規(guī)模也小，發(fā)育透鏡狀湖底扇。

第1期晚期（見圖5b），湖底扇整體規(guī)模變小。Ⅰ號湖底扇水道變窄，北側(cè)分支水道消失。Ⅲ號湖底扇從連片的裙帶狀變?yōu)槎錉詈咨龋咨鹊囊?guī)模變小，說明湖底扇的物源供給減少。

第2期早期（見圖5c），Ⅰ號湖底扇規(guī)模減小，水道變窄，含砂量降低。Ⅲ號湖底扇規(guī)模逐漸變大，湖底扇呈水道型展布，湖底扇疊加分布，說明物源供給逐漸南遷。

第2期晚期（見圖5d），Ⅰ號湖底扇基本消失，Ⅲ號湖底扇變窄，只剩水道型湖底扇，說明隨著湖面上升，物源供給逐漸不充足。

在縱向演化規(guī)律變化方面，從第1期早期到第2期晚期，Ⅰ號湖底扇由分支水道型演變?yōu)樯酄钏佬停俚揭?guī)模略有增大，最后直到消失。Ⅱ號砂體分支水道寬度逐漸變窄，遠源的透鏡狀濁積扇由發(fā)育較差到逐漸消失。Ⅲ號湖底扇由近源單一裙帶狀，到朵狀，再到水道型和朵狀疊加型，到最后的分支水道型，與Ⅰ號湖底扇發(fā)育此消彼長。由于古地貌變化不明顯，推測湖底扇的變化受物源供應(yīng)控制。湖底扇的變化說明，物源供給從北向南逐漸遷移，并且呈韻律式供給，與湖底扇發(fā)育期次和規(guī)模緊密相關(guān)。

4 結(jié)論

1）JZ31構(gòu)造湖底扇主要沿走滑斷裂分布，發(fā)育Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ號3個湖底扇。湖底扇平面呈分支水道狀、裙帶狀、舌狀形態(tài)分布。湖底扇的分布具有較好的繼承性，只是隨著物源供應(yīng)和湖平面變化，湖底扇的形態(tài)和規(guī)模才發(fā)生變化。

2）在地震沉積學理論指導(dǎo)下，以等時地層單元為基礎(chǔ)，利用波形分類屬性約束宏觀分布，振幅和分頻傾角屬性融合精細刻畫湖底扇沉積體系，較準確地表征了湖底扇的平面分布和沉積演化規(guī)律，取得了較好的應(yīng)用效果。

3）研究斷陷湖盆湖底扇的分布，對在湖相泥巖中尋找?guī)r性油氣藏具有一定的勘探意義。Ⅰ號和Ⅱ號湖底扇已有井鉆遇砂體，厚度較大。分布在湖底扇水道的JZ31-6-1井已獲得工業(yè)油氣流。Ⅲ號湖底扇的分布范圍比Ⅰ號湖底扇大，而且同樣是多期湖底扇疊加，并且成藏條件與Ⅰ號湖底扇類似，所以Ⅰ號湖底扇將是有利的巖性油氣藏勘探區(qū)。

［1］ ZENG H L，HENTZ T F.High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology：applied to Miocene，Vermilion Block 50，Tiger ShoalArea，OffshoreLouisiana［J］.AAPGBulletin，2004，88（2）：153-174.

［2］ 李超，廖新武，侯東梅，等.地震沉積學在BZ19-4油田中的應(yīng)用［J］．斷塊油氣田，2013，20（1）：47-50.

［3］ 蔡東梅，郝蘭英，郭亞杰，等．地震沉積學在水下分流河道砂體預(yù)測中的應(yīng)用［J］．中南大學學報（自然科學版），2016，47（3）：850-856.

［4］ 曾洪流，趙賢正，朱筱敏，等．隱性前積淺水曲流河三角洲地震沉積學特征：以渤海灣盆地冀中坳陷饒陽凹陷肅寧地區(qū)為例［J］．石油勘探與開發(fā)，2015，42（5）：566-576.

［5］ 姚健，杜曉峰，鄭敬貴，等．遼東灣地區(qū)濁積扇體識別及儲層地震描述方法研究［J］．斷塊油氣田，2012，19（6）：718-721.

［6］ 曾洪流，朱筱敏，朱如凱，等．坳陷型陸相盆地地震沉積學研究規(guī)范探討［J］.石油勘探與開發(fā)，2012，39（3）：275-284.

［7］ 朱筱敏，劉長利，張義娜.地震沉積學在陸相湖盆三角洲砂體預(yù)測中的應(yīng)用［J］.沉積學報，2009，27（5）：915-921.

［8］ 牛富玲．現(xiàn)河地區(qū)滑塌濁積巖油藏勘探技術(shù)［J］．斷塊油氣田，2005，12（1）：16-18.

［9］ 劉力輝，王緒本，陳雪菲．地震地貌學在L區(qū)濁積砂體預(yù)測中的應(yīng)用［J］．石油物探，2015，50（3）：266-269.

［10］劉麗媛，楊宏偉，李九生，等.地層切片技術(shù)在油藏開發(fā)儲層描述中的應(yīng)用［J］．斷塊油氣田，2016，23（3）：320-323.

［11］江青春，王海，李丹，等．地震波形分類技術(shù)應(yīng)用條件及其在葡北地區(qū)沉積微相研究中的應(yīng)用［J］．石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（1）：135-140.

［12］李強，戴鴻鳴．地震波形分類技術(shù)在紅淺一井區(qū)的應(yīng)用［J］．斷塊油氣田，2007，14（1）：14-15.

［13］邵衛(wèi)杰，李巍然．三維相干技術(shù)在埕島油田斷層解釋中的應(yīng)用［J］．斷塊油氣田，2003，10（2）：30-31.

［14］尹川，杜向東，趙汝敏，等．小波分頻傾角相干在復(fù)雜斷裂解釋中的應(yīng)用［J］．石油地球物理勘探，2015，50（2）：346-350.

［15］姚威，吳沖龍，史原鵬，等．利用地震屬性融合技術(shù)研究洪浩爾舒特凹陷下白堊統(tǒng)沉積相特征［J］．石油地球物理勘探，2013，48（4）：634-642.

［16］ 李婷婷，王釗，馬世忠，等．地震屬性融合方法綜述［J］．地球物理學進展，2015，30（1）：378-385.

（編輯 楊會朋）

Seismic sedimentology research on sublacustrine fan of second Member of Dongying Formation in JZ31 Structure of Bohai Oilfield

WANG Zhiping,WANG Baoquan,LIU Yimeng,ZHENG Jinggui,HUANG Xiaobo
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China)

With the increasing degree of exploration in the Bohai Oilfield,the large complex sublacustrine fan reservoir has become one of the important fields for exploration breakthrough.The precise description of the sedimentary characteristics of sublacustrine fan is the key technique for the successful exploration of such type of oil and gas reservoir.Taking the sublacustrine fan in the JZ31 Structure of Liaozhong Sag as an example,under the guidance of seismic sedimentology theory,based on isochronous stratigraphic units,combined plane with profile seismic facie,the plane distribution and depositional evolution were well described by giving priority to waveform classification to restrain the macro-distribution of sublacustrine fan.Amplitude slice attributes can reflect the lateral variation of lithology,and the frequency decomposition dip slice attributes can reflect the distribution characteristics of the channel.Fusing them together can describe the plane distribution and depositional evolution of the sublacustrine fan.This method can be applied to the study of sublacustrine fan,which has the value of popularization and application.

seismic sedimentology;sublacustrine fan;second Member of Dongying Formation;JZ31 Structure;Bohai Oilfield

TE132.1+4

A

國家科技重大專項課題“近海隱蔽油氣藏勘探技術(shù)”（2011ZX05023-002）

10.6056/dkyqt201704004

2016-12-21；改回日期：2017-05-12。

王志萍，女，1981年生，工程師，博士，2012年畢業(yè)于西南石油大學礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，現(xiàn)從事地震儲層預(yù)測研究工作。 E-mail：wzp1209@163.com。

王志萍，王保全，劉藝萌，等.渤海油田JZ31構(gòu)造東二段湖底扇地震沉積學研究［J］.斷塊油氣田，2017，24（4）：452-455.

WANG Zhiping，WANG Baoquan，LIU Yimeng，et al.Seismic sedimentology research on sublacustrine fan of second Member of Dongying Formation in JZ31 Structure of Bohai Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（4）：452-455.