東方B氣田海底扇復(fù)雜砂體地震刻畫

晁彩霞，于俊峰，胡勝輝，楊麗，陳之賀

（1.中海石油（中國）有限公司海南分公司，海南 ?？?570312；2．廣東石油化工學(xué)院，廣東 茂名 525000）

0 引言

鶯歌海盆地東方B氣田為受物源、古地貌和水動(dòng)力變化事件控制下的淺海重力流沉積，砂體分布及疊置關(guān)系復(fù)雜，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)[1-4]。 目前，對東方區(qū)塊的沉積模式及沉積微相類型精細(xì)研究認(rèn)為[4-6]，該區(qū)主要沉積微相為侵蝕水道、分流水道、水道側(cè)緣及朵體沉積。其中，侵蝕水道微相主要受先成洼陷控制，經(jīng)歷沉積—侵蝕過程，砂體厚度大，疊置關(guān)系復(fù)雜，是地震剖面上等時(shí)體和巖性穿時(shí)體的地質(zhì)成因[7]。氣田的不斷開發(fā)，揭示了F8d井區(qū)砂體疊置及橫向連通性認(rèn)識不清的問題。為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高后期調(diào)整挖潛成功率，筆者充分吸收了前人成果，在沉積微相導(dǎo)向下，主要運(yùn)用地球物理方法，對復(fù)雜砂體進(jìn)行了逐級解剖。

研究區(qū)多井鉆遇復(fù)合水道砂體厚度為45 m左右，單一水道砂體厚度一般大于12 m。2016年高密度采集三維地震數(shù)據(jù)主頻約為35 Hz，有效頻帶范圍為8～65 Hz，目的層砂巖速度約為2 300 m/s，地震資料品質(zhì)相對較高，滿足儲(chǔ)層砂體精細(xì)刻畫要求；因此，針對F8d井區(qū)，利用地震相特征分析、正演驗(yàn)證，結(jié)合巖石組合特征，明確了沉積微相類型。在復(fù)合侵蝕水道砂體內(nèi)部，根據(jù)地震相特征，在全局優(yōu)化地層模型的約束下拾取等時(shí)屬性切片，研究厚層單一水道砂體的沉積期次、疊置關(guān)系及橫向展布，運(yùn)用高分辨率波形指示反演，結(jié)合測井旋回特征對薄儲(chǔ)層單一水道砂體疊置樣式進(jìn)行分析，明確了侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體沉積特征。

1 地質(zhì)概況

鶯歌海盆地平面上由4個(gè)一級構(gòu)造單元組成[8]，即鶯西斜坡、鶯東斜坡、河內(nèi)坳陷、鶯歌海坳陷。東方B氣田位于鶯歌海坳陷內(nèi)，屬于高溫高壓氣藏，目的層黃流組一段沉積砂體主要來自西部的藍(lán)江三角洲[8-9]，以淺海重力流沉積為主，主力氣層包括黃流組一段Ⅰ氣組（H1Ⅰa）、黃流組一段Ⅱ氣組（H1Ⅱb）。 黃流組一段Ⅱ氣組沉積時(shí)物源供給充足，受到先成洼陷限制性重力流侵蝕—充填—溢出沉積模式控制，主要發(fā)育多期疊置的厚層侵蝕-充填水道、水道側(cè)緣等沉積微相；黃流組一段Ⅰ氣組受平緩斜坡非限制性漫流沉積模式控制，以分流水道、朵體為主，局部發(fā)育厚層侵蝕水道，且受后期泥質(zhì)水道的侵蝕改造，砂體展布及砂體疊置連通關(guān)系復(fù)雜。

2 沉積微相類型及特征

2.1 侵蝕水道

侵蝕水道巖性以中—厚層、淺灰色粉—細(xì)砂巖為主，砂質(zhì)較純，內(nèi)部偶見泥巖撕裂屑。自然伽馬曲線表現(xiàn)為平滑的高幅度箱形，頂?shù)淄蛔?。地震剖面上表現(xiàn)為多個(gè)低頻、強(qiáng)振幅、高連續(xù)性的同相軸特征，對下伏地層具有明顯的侵蝕現(xiàn)象，外部形態(tài)為寬U形或深V形，下切特征明顯。

2.2 分流水道

分流水道單層砂體厚度減薄，主要為厚層塊狀層理粉細(xì)砂巖，可見平行層理（粉）細(xì)砂巖、波狀層理（粉）細(xì)砂巖、水平層理粉砂巖等，由下往上粒度逐漸變細(xì)，反映水動(dòng)力逐漸減弱。測井曲線表現(xiàn)為中—厚層高幅齒化箱形，底部突變，頂部漸變或突變。地震剖面上表現(xiàn)為席狀低頻、強(qiáng)振幅、強(qiáng)連續(xù)性的單一同相軸特征，對下伏地層侵蝕特征不明顯。

2.3 水道側(cè)緣和朵體

水道側(cè)緣和朵體巖性以水平層理粉砂巖為主，局部富集泥質(zhì)碎屑、泥質(zhì)條帶，測井曲線表現(xiàn)為中—低幅弱齒化鐘形或指形，主要發(fā)育在海底扇周緣或海底扇水道末端，砂體厚度整體較薄，物性較差。朵體主要以朵葉體的形態(tài)分布在沉積主體前端。其巖性偏細(xì)，主要為灰色粉細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥質(zhì)紋層或砂泥巖互層，泥質(zhì)含量較高，細(xì)砂巖中發(fā)育低角度交錯(cuò)層理，粉砂巖中發(fā)育小型沙紋層理、水平層理，生物遺跡現(xiàn)象豐富。自然伽馬曲線呈現(xiàn)低幅弱齒化鐘形或低幅尖指形，為反韻律沉積。在地震剖面上，表現(xiàn)為席狀中弱振幅、連續(xù)性中等的單一同相軸。

3 沉積微相導(dǎo)向的復(fù)合砂體識別

東方B氣田黃流組一段主力氣層包括H1Ⅰa，H1Ⅱb氣組，H1Ⅱb氣組主體區(qū)垂向存在2期砂體，分別對應(yīng)H1Ⅱb上，H1Ⅱb下砂體，2套砂體之間存在明顯的泥巖隔層。F8d井區(qū)Ⅰ氣組沉積微相認(rèn)識目前存在爭議，氣田開發(fā)實(shí)施前，主要依據(jù)過F8d井的典型地震相（強(qiáng)振幅下切U形多軸特征（見圖1a）），解釋為侵蝕水道，水道內(nèi)部垂向由2期水道砂體疊置，缺失H1Ⅱb上砂體。

圖1 過F8d井地震剖面

隨著開發(fā)井?dāng)?shù)的增多，根據(jù)砂泥標(biāo)志層及過F8d井典型地震剖面（見圖1b）認(rèn)為，F(xiàn)8d井為分流水道沉積，將原侵蝕水道內(nèi)部的2期砂體下部劃分為H1Ⅱb下分流水道砂體，上部為H1Ⅰa分流水道砂體。

3.1 基于地震相的沉積微相分析

F8d井區(qū)地震相的多解性導(dǎo)致F8d井區(qū)的沉積微相認(rèn)識、復(fù)合砂體對比及疊置樣式結(jié)論的不同。侵蝕水道和分流水道微相的巖相及測井相特征差異不大，兩者最大的區(qū)別是地震相。地震剖面上，侵蝕水道對下伏地層具有明顯的侵蝕現(xiàn)象，外部形態(tài)為寬U形或深V形，下切特征明顯；分流水道表現(xiàn)為低頻、強(qiáng)振幅、強(qiáng)連續(xù)性的單一同相軸特征，對下伏地層侵蝕不明顯。

東方B氣田黃流組一段H1Ⅱb上，H1Ⅰa氣組沉積時(shí)期，局部物源方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，垂直物源方向進(jìn)行地震相特征分析（見圖2）。3期側(cè)向遷移侵蝕水道下切特征明顯。第1期侵蝕水道攜帶大量沉積物對下伏地層侵蝕沖刷能力強(qiáng)。第2期侵蝕水道對下伏地層侵蝕沖刷能力變差，規(guī)模變小。第3期侵蝕水道在近物源處對下伏地層侵蝕沖刷明顯，向前推進(jìn)的過程中，隨著沉積物的卸載，能量減弱，侵蝕沖刷特征不明顯。

圖2 垂直物源地震剖面

3期侵蝕水道在近物源處互相獨(dú)立，向遠(yuǎn)物源方向推進(jìn)的過程中，相互切割疊置，在B12井位置，3期侵蝕水道連片，地震剖面上呈U形強(qiáng)振幅強(qiáng)連續(xù)反射特征。

3.2 地震正演驗(yàn)證

由地震相特征分析可知，H1Ⅰa氣組沉積時(shí)期F8d井區(qū)整體為3期側(cè)向遷移侵蝕水道砂體沉積，侵蝕切割下伏的H1Ⅱb上砂體。但在某些地震剖面，侵蝕水道下切特征不明顯，出現(xiàn)同相軸不連續(xù)現(xiàn)象（見圖1b、圖2a）。為此，針對不支持該侵蝕水道的地震剖面，運(yùn)用正演模擬技術(shù)，建立侵蝕水道地質(zhì)模型，分析侵蝕水道微相合理性（見圖3）。

圖3 正演分析

正演模擬砂泥巖速度運(yùn)用F8d井點(diǎn)附近的速度，即砂巖縱波速度為2 392 m/s，密度為2 300 kg/m3；泥巖縱波速度為3 697 m/s，密度為2 500 kg/m3。正演模擬頻率35 Hz。由正演結(jié)果可知，侵蝕水道模式出現(xiàn)了“穿時(shí)”現(xiàn)象，侵蝕水道內(nèi)下部砂體與H1Ⅱb上砂體假等時(shí)沉積，證實(shí)了F8d井區(qū)侵蝕水道沉積微相的合理性。

3.3 沉積微相導(dǎo)向下的氣組、砂體劃分與對比

利用地震相分析，結(jié)合正演模擬，綜合判定F8d井區(qū)發(fā)育侵蝕水道沉積微相。在侵蝕水道沉積模式的指導(dǎo)下進(jìn)行氣組及砂體對比結(jié)果表明，侵蝕水道模式下的砂體與巖性組合特征吻合較好（見圖4）。

圖4 復(fù)合砂體連井對比

H1Ⅱb下砂體對先成洼陷填平補(bǔ)齊，主要發(fā)育厚層侵蝕水道砂體，測井曲線表現(xiàn)為高幅度箱形，H1Ⅱb上砂體沉積時(shí)期基準(zhǔn)面相對下降，可容納空間減小，砂體厚度減薄，F(xiàn)8d井周邊B17井、B18井、B19井、B8井自然伽馬曲線底部突變、頂部漸變，呈鐘形，巖性序列為正粒序。

H1Ⅰa砂體沉積時(shí)期，基準(zhǔn)面進(jìn)一步下降，可容納空間縮小，大部分井砂體厚度較薄，自然伽馬幅度較小，局部由于古地形和水動(dòng)力強(qiáng)度的變化，發(fā)育下切侵蝕充填水道，侵蝕切割掉H1Ⅱb上砂體。如F8d井區(qū)垂向主要發(fā)育2套厚層侵蝕水道砂體，測井曲線為高幅箱形特征，頂?shù)撞砍尸F(xiàn)突變接觸，代表水動(dòng)力能量突變，中間段齒化特征明顯，代表水體動(dòng)蕩或多期侵蝕水道沉積。

3.4 復(fù)合侵蝕水道砂體刻畫

F8d井區(qū)由3期復(fù)合侵蝕水道砂體組成。自西—東第1，2期侵蝕水道侵蝕深度大，第3期侵蝕水道侵蝕幅度小。

根據(jù)全局優(yōu)化屬性切片拾取的傾角曲率屬性，可清晰判別第1，2期侵蝕水道砂體邊界（見圖5a），明確B3井、B5井、F8d井、B12井位于第1期侵蝕水道內(nèi)，B13井不屬于第2期侵蝕水道。結(jié)合最小振幅屬性（見圖5b）及地震相特征，同時(shí)根據(jù)振幅能量減弱、同相軸錯(cuò)斷、尖滅及疊置等地震反射特征，綜合判斷了不同期次侵蝕水道復(fù)合砂體沉積邊界（見圖5c）。

圖5 侵蝕水道復(fù)合砂體分析

侵蝕水道砂體的整體延伸方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向。第1期侵蝕水道沉積時(shí)，能量相對較強(qiáng)，深侵蝕切割原沉積的H1Ⅱb上砂體，砂體厚度大，平面展布范圍廣。第2期侵蝕水道能量減弱，受古地形的影響，沉積物快速卸載，向前推進(jìn)距離短。第3期侵蝕水道沉積時(shí)期，水動(dòng)力減弱，侵蝕深度較淺，沉積物緩慢卸載，在遠(yuǎn)端與第1期侵蝕水道砂體疊置。

4 單一水道砂體精細(xì)刻畫

研究區(qū)第1期復(fù)合侵蝕水道由B3井、B5井、F8d井、B12井鉆遇，單一水道砂體厚度大，疊置關(guān)系復(fù)雜，地震剖面局部出現(xiàn)“穿時(shí)”沉積特征。第2期復(fù)合侵蝕水道砂體發(fā)育規(guī)模小，目前無井鉆遇。第3期復(fù)合侵蝕水道由B13井和F1井鉆遇，單一水道砂體厚度薄，疊置關(guān)系不清。

本次研究在地震相分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合全局優(yōu)化屬性切片對厚層單一水道砂體沉積期次、疊置樣式及展布范圍進(jìn)行精細(xì)刻畫，同時(shí)依據(jù)測井曲線旋回特征，運(yùn)用高分辨率波形指示反演，預(yù)測了薄儲(chǔ)層單一水道砂體疊置樣式，揭示了不同期次侵蝕水道之間的砂體沉積特征。

4.1 厚儲(chǔ)層單一水道砂體精細(xì)刻畫

第1期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體厚度在24 m左右，地震相特征明顯。順物源方向，第1期復(fù)合侵蝕水道砂體內(nèi)部垂向主要表現(xiàn)為3期單一水道砂體的前積特征，第1期單一水道能量有限，受沉積地貌影響，遇低部位沉積物快速堆積，并侵蝕原沉積地層，后能量減弱，被第2期單一水道切割，延伸范圍有限。第2期單一水道能量相對較強(qiáng)，沉積范圍較廣。第3期單一水道因后期泥質(zhì)水道的侵蝕，沉積范圍有限（見圖6）。

圖6 順物源地震剖面

對于前積結(jié)構(gòu)的地層，單一水道砂體邊界解釋困難，極易發(fā)生地震解釋的竄層現(xiàn)象。常規(guī)的切片技術(shù)主要是平行于頂、平行于底、等比內(nèi)插等[10-12]，均不適用于前積樣式的砂體解釋。本次研究在全局地層框架模型約束下提取均方根振幅屬性切片，厘清侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體的演化及平面展布形態(tài)。

從全局優(yōu)化屬性切片可以看出，第1期單一水道砂體在近物源處沉積，僅B3井鉆遇，砂體邊界均方根屬性值減弱（見圖7a）。第2期單一水道砂體橫向連續(xù)性較好 （見圖7b），B13井、F8d井、B5井、B12井均鉆遇。第3期單一水道砂體局部發(fā)育，順物源方向?yàn)闂l帶狀（見圖7c），僅 F8d井、B5井鉆遇。

圖7 均方根振幅屬性切片

垂向斜交前積的3期單一水道砂體，以砂泥層為標(biāo)志層對比，極易出現(xiàn)竄層現(xiàn)象。這是分流水道沉積微相認(rèn)識、氣組砂體劃分對比出現(xiàn)問題的原因。

4.2 薄儲(chǔ)層單一水道砂體疊置樣式

第2，3期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體厚度在12 m左右，地震相分析困難，主要采用高分辨率的波形指示反演[13-25]。 如過 B13 井、F1 井的波形指示反演剖面（見圖8），揭示了F1井區(qū)垂向上也存在3期砂體的疊置。

圖8 波形指示反演剖面

結(jié)合測井曲線旋回特征（見圖9）可知：第1期單一水道砂體對應(yīng)1個(gè)反韻律；第2期單一水道砂體為正韻律沉積；2期砂體在F1井處存在泥巖夾層，垂向獨(dú)立，往B13井方向，泥巖夾層逐漸減薄，2期單一水道砂體逐漸切割疊置；第3期單一水道砂體為反韻律沉積，與下部砂體之間存在泥巖夾層。

圖9 H1Ⅰa氣組侵蝕水道內(nèi)單砂體對比

4.3 單一水道砂體沉積特征

通過以上分析，繪制了侵蝕水道內(nèi)Ⅰ氣組連井單一水道砂體對比圖（見圖9）。由此可知，同期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體橫向可對比性強(qiáng)。

第1期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體厚度大，測井曲線主要為高幅箱形特征，第3期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體厚度薄，測井曲線旋回特征明顯。不同期次侵蝕水道單一水道砂體之間可對比性較差。3期側(cè)向遷移復(fù)合侵蝕水道砂體之間可能存在滲流屏障，存在不連通可能。目前，第1期側(cè)向遷移侵蝕水道有4口井鉆遇，第3期側(cè)向遷移侵蝕水道有2口井鉆遇，僅第2期側(cè)向遷移侵蝕水道無井鉆遇，該研究成果為氣田下部調(diào)整挖潛提供依據(jù)。

5 結(jié)束語

在地質(zhì)模式指導(dǎo)下，結(jié)合地震相、正演模擬及巖性組合，綜合判定Ⅰ氣組F8d井區(qū)發(fā)育侵蝕水道沉積微相，在沉積微相導(dǎo)向下進(jìn)行了氣組及砂體對比。黃流組一段Ⅰ氣組沉積時(shí)期，研究區(qū)主要為3期側(cè)向遷移復(fù)合侵蝕水道砂體沉積，同期侵蝕水道內(nèi)單一水道砂體橫向可對比性強(qiáng)，不同期次侵蝕水道之間單一水道砂體可對比性差，不同期次復(fù)合侵蝕水道砂體之間可能存在滲流屏障，存在不連通可能。