勘探评价早期阶段沉积微相研究方法探讨-以东濮凹陷前梨园南地区为例.pdf

石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报) 2 0 1 1 年 8 月 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y( J J P I ) A u g 2 0 1 1 2 1 勘探 评价早期 阶段 沉积微 相研 究方法探讨 以东濮 凹陷前梨 园南地 区为例 陈彬滔 ，于兴 河 ( 中国地质大学 ( 北京) 能源学院， 北京1 0 0 0 8 3 ) 杨丽莎 ( 中国 石油 勘探开发研究院西北分院， 甘肃 兰 州 7 3 0 0 2 0 ) 李胜利 ，梁富康 ，邹 敏 ( 中国 地质大学 ( 北京)能源学院， 北京1 0 0 0 8 3 ) 摘要 为 了提高勘探评价 早期阶段的沉积微相研 究精度 ，以东 濮凹 陷前 梨 园南部沙 河街组沙 三 中亚段 5 砂组为例 ，对 沉积微相研究方法进 行 了探 讨 。首 先，通过岩 心观 察、单 井沉积微 相分析 ，结 合研 究 区沉 积特征 ，将 三角洲前缘亚相划分 出水下 分流 河道、水下 分流 间湾、坝 、席 状砂 4种 主要微 相。统 计单 井 的微相厚度和 累计分布概率 ，建立定 量地质 知识 库 ，估 算各微 相的平 面延伸 范 围和分 布规律 。随后 ，进 行地 震属性提取 与组合优选 ，建 立优选属性组合 与含砂 率 的 拟合 关系 ，结 合实 际井资 料，综合 编制 含砂 率等值 线。最 后，以单井含砂率与优势 沉积 微相 的统计 关系为基 础 ，以定 量地质 知识 库为 约束 ，结合含 砂率等值线 ，刻 画研 究层段的平面沉积微相 ，为早期勘探 评价 提供 了高精度 的沉积微相 图。 关键词 东濮凹陷 ；沉积微相；定 量地 质知识库 ； 地震属 性；井震结合 中图分类号TE l 2 1 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 9 7 5 2( 2 0 1 l J O 8 0 0 2 1 一O 5 传统的沉积微相研究通常仅依据井点资料 ，沿着点一 线一 面的分析流程编制平面相图，但在勘探评价 早期 阶段 ，钻井数量有限并且井距通常为 1 2 k m，有 限的钻井资料常制约着传统的沉积微 相研究 。如 何有效利用地震资料，井震结合编制小层沉积微相 图越来越受到重视。许多学者采用多参数统计分析 法 ，探讨 了地震属性与地质参数的关系并取得 了很好的应用效果 1 。此外，国内外众多学者还探讨 了 定量地质知识库在地震属性分析 中的约束作用 5 卅 。因此，对于勘探评价早期阶段井距较大的地 区，可 利用地震属性分析，以定量地质知识库为约束 ，有效预测沉积微相的平面展布。 1 区域地质概况 研究 区位于东濮 凹陷中部 ，桥 口、白庙 以北 ， 前梨园以南 ，面积约 l O O k m。 ，发育西倾 的杜寨断 层( 图 1 ) 。研究层位为沙三 中亚段 5砂组 ，岩性 以灰色中砂岩 、细砂岩 为 主，夹深灰 色泥岩 、粉 砂 质 泥 岩 。5砂 组 厚 5 O 8 0 m，整 体 厚 度 变 化 较 小 ， 由西 向东 略 微 变 厚 。 沙 三 中 亚 段 沉 积 时 期 ， 杜寨断层不活 动，对沉 积不起 控制作用 g ，研 究 区发育三角洲沉积体系且以三 角洲前缘沉 积为主， 物 源主 要来 自北 西 方 向D o 。 图 1 研究区构造位置 图 收稿日期2 0 1 10 4一l 1 基金项目国家自然科学基金项目 ( 4 1 0 7 2 0 8 4 ) ；国家科技重大专项 ( 2 0 O 8 Z X O 5 O 5 6 0 0 2 0 2 0 1 ) 。 作 者简介 陈彬滔 ( 1 9 8 5 一 ) ，男 ，2 0 0 9年大学毕业 ，硕 士生 ，现主要从事储层预测与储层评价方面的学 习与研究工作。 通讯作者于兴河，E ma i l ：b i l l y u c u g b e d u c n 。 期 8 8 第 N 卷 孙 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 2 石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报) 2 O 年 8月 2 沉积微相分析 为了利用有限的钻井资料 ，有效约束地震属性组合 的拟合结果 ，首先需识别研究 区的沉积微相类 型 ，并统计单井的沉积微相厚度和累计分布概率 ，进而确定其定量地质知识库。 2 1沉积微 相类 型 根 据 区域 地质 概况 和前 人 的沉积 相研 究 成 果 1 J ，研 究 区沙 三 中亚段 5砂 组 属 于 三角 洲 前 缘 亚 相 和滨浅湖亚相。通过岩心观察 、单井沉积微相分析，结合区域沉积特征，三角洲前缘亚相可划分 出水下 分流河道、水下分流问湾 、坝 ( 河 口坝、心滩) 、席状砂等 4种主要微相 ，各微相 的测井曲线特征、岩 心素 描 、典 型岩 心 照片 、岩性特 征 、沉积 构造 以及概 率 累计 曲线 见表 1 。 表1 研究区沙三中亚段5 砂组微相特征表 微相类型 G R 曲线 岩心素描 岩心照片 岩性特征 沉积构造 概率累计曲线 水 下 分 流 河 道 席 状 砂 坝 深灰 色泥 岩夹 多套 薄层 粉细 砂岩 。 灰色 厚层状 中 细砂 岩 ，向上 粒度 变粗 为 中 砂岩 。 粒度 ， 两段 式， 以跳 跃式 为主 粒度， 2 2定 量地 质知识 库 研究区内可用的井资料十分有限 ( 仅 1 1口) 。因此 ，为了有效预测沉积微相的平面展布规律 ，必须 借助于有限的井资料 ，通过定量地质知识库，将单 井沉积微相 的垂 向分布规律合理转化为平面展布规 律 。研究过程中对各单井进行了沉积微相划分，并统计 了各微相的最大与最小厚度、累计分布概率以及 单井含砂率与优势沉积微相的关系。 1 )单井沉积微相厚度研究区 目的层段单期水下分流河道的厚度分布范围为 4 1 6 7 m，平均厚 度为 5 。 0 m；坝 ( 河 口坝、心滩 )的厚度分布范围为 3 5 45 6 m，平均厚度为 4 5 m；席状砂的厚度分布 范围为 1 1 2 6 m，平均厚度为 1 7 m。利用上述单井统计数值 ，结合相似沉积背景区域的微相宽厚 比 经验公式 ( 其中水下分流河道的宽 厚 比约为 1 5 0 2 0 0 ) ，即可估算出各微相 的平面延伸范 围，其 中水下分流河道的延伸范围为 8 0 0 1 3 4 0 m，坝的延伸范围为 6 0 0 0 5 0 m，据此可约束平面沉积微相的 展 布 。 ， 交规发理水 面状上部层育 刷槽向顶错发 冲育 ， 交中。 见发理小状岩层 部部层变板泥纹 底下错模育。 平 中部粒砂深 状底上粉为 。 层 ， 向为下岩 厚岩砾细上泥 色砂泥变。 色 灰细见度岩灰 岩理沙见 砂层升中 。 细平爬岩层 粉水型泥纹 层育小 ， 平 薄发和纹水 状过错规变发 。 脉上交且渐中层 育向状并逐岩纹 发 ， 板 ， 上泥平 部理为 理向 。 水 下层渡层模大育 个孙 上个 个 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 8期 陈彬 滔等 ：勘探评价早期阶段沉积微相研 究方法探讨 2 )沉积微相累计分布概率为了有效约束各种微相的平面分布概率 ，即何种微相在平面上出现的 概率更高，统计 了 1 1口单井的微相累计概率百分数( 微相 累计概率百分数 = = = 单井研究层段某种微相的 个数 该层段所有微相的总个数 X 1 0 0 ) 统计结果表明， 目的层段水下分流河道 的累计概率为 2 9 ； 席状砂的累计概率为 4 0 ；坝 ( 河 口坝、心滩)的累计概率为 7 ；水下分流间湾与滨浅湖的累计概率 为 2 4 。利用上述单井统计数值 ，即可推断各微相 的平面分布规律 ：席状砂广泛分布 ，水下分流河道 为主，水下分流间湾与滨浅湖次之 ，坝零星分布。 3 )单井含砂率与优势沉积微相 的关 系 目的 层段通常由多种沉积微相组成 ，为了将 已知井点 的 沉积微相转化为平面沉积微相 ，需建立单井优势沉 积微相与某一沉积参数 的关系 。含砂率 ( 砂岩厚度 地层厚度，其中砂岩不含粉砂 )可有效地反映沉 积格 局口 6 ，因此 ，统计 了各 单 井 优 势 微 相 与 含 砂 率的关 系 ( 图 2 ) 。统 计结果 表 明，坝( 河 口坝 ) 的含砂率通常大于 4 0 ；水下分流河道 的含砂率 一 般在 3 0 9 5 4 O 之 间 ；席状 砂 的含砂 率 介 于 l 5 3 0 。通过绘制含砂率等值线 ，即可利用单 井含砂率与井点优势沉积微相的统计关系，合理地 将含砂率转化为平面沉积微相。 3 地震属性分析与应用 衽 寐 图 2单 井优 势微 相与含砂 率关系 研究过程 中以井分层为控制_ 1 ，以地震大界面为趋势 ，实现 了全区的层位闭合。在闭合层位 的控 制下 ，分别提取平均弧长、平均振幅 、均方根振幅等多种地震属性 。但属性并非越多越好 ，研究过程 中 采用交叉验证法口 ，对所有已知井点的含砂率与该点的地震属性组合进行了匹配性分析。通过上述筛 选 ，最终确定选用均方根振幅、平均弧长及平均带宽属性组合来拟合两者之间的关系 ，以分析小层含砂 率在平面上 的分布 。 研究区为面积 l O O k m 的三维地震数据体，所提取的地震属性数据体数据量 巨大，未经筛选的原始 数据量高达 2 6万个 。依据单井各微相 的厚度统计结果及推算 的平面延伸范围，研究 区各微相的平面延 伸范围多在 6 0 0 m 以上。因此 ，至少 3个点控制一个微相较为可靠，为了更好地预测平面微相展布，研 究过程中以 3 0 0 m 的间距对原始地震属性数据进行抽稀 ，得到 7 4 8个( 地震)虚拟控制点。 编图过程中，首先利用研究层段已知井点含砂率与属性组合( 均方根振幅、平均弧长及平均带宽) 的拟合公式( 含砂率 一 0 8 8 4 8 8 平均弧长+1 0 4 1 8 1 4 平均带宽+0 4 6 8 9 6 7 均方根振幅) ，将各虚 拟控制点的地震属性组合转化为含砂率，并结合 1 1个 已知井点的实际含砂率数据 ，综合编制含砂率平 面图。对比地震属性拟合前后 的含砂率平面图可发现，上述地震属性拟合 、抽稀过程有效地保证了井间 预测的精度 ，基本达到了勘探评价早期阶段的沉积微相研究要求 ( 图 3 、4 ) 。 4 沉积微相平 面展布 以单井统计数据推算所得的各微相平面延伸范围与分布规律为约束 ，结合现代沉积模式 1 5 和单井 含砂率与优势沉积微相的统计关系 ，综合应用地震属性拟合绘制的平面含砂率等值线 ，即可精细刻画研 究层段 的平面沉积微相 ( 图 5 ) 。 东濮凹陷前梨园南地 区沙三中亚段 5砂组沉积时期发育 2 个三角洲朵体 ，席状砂广泛分布。南部朵 体水下分流河道较为弯曲，分流间湾较为发育 ；北部朵体较大 ，水下分流河道纵横交错 ，河 口坝较为发 育 。沙三中亚段 5 砂组沉积时期总体砂体较为发育 ，但 以薄层的席状砂为主。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 ( 江汉石油学院学报) 2 0 1 1 年 8月 5 结 论 图 3井点含砂率等值线 1 )研究层 段 的主要 沉积 微相为三角洲前缘水下分 流 河道 、各种 坝 以及 席 状砂 。 单 井各 微相 最大 与最小 厚度 、 累计分 布概 率及单 井含砂率 与优势沉积微相关系 的统计 结果 显示 ，水 下 分 流 河 道 砂 体总体较厚，平 均厚度达到 5 O m；席 状砂 的 平 面 分 布 范 围最大 ，累计分 布概率高达 4 O ；河 口坝 优 势 微 相 对 应 的单井含砂率较高。 2 ) 通 过 属 性 提 取 与 优 选 ，结合单井 地质参数( 含 砂率 ) ，建 立 了已知 井点 含砂 率与均方根振 幅 平均弧长 及平均带宽属性组合 的拟合 关系，有效地将 虚拟控制 点 转化为含砂率 。以单井统计 图 4 地 震属性拟合含砂率等值线 图 5 研究区沙三中亚段 5砂 组沉积微相 图 数据推算所得的各微相平面延伸范围与分布规律为约束 ，结合单井含砂率与优势沉积微相的统计关 系， 综合应用地震属性拟合绘制的平面含砂率等值线 ，精细刻画了研究层段的平面沉积微相。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3 卷第 8期 陈彬滔 等 ：勘探评价早期阶段 沉积微相 研究方法探讨 2 5 1 2 1 1 3 1 4 参考文献 R y s e t h A， F i e l l b i r k e l a n d H，Os mu n d s e n I K，e l a 1 Hig h - r e s o l u t i o n s t r a t ig r a p h y a n d s e i s mi c a t t r i b u t e ma p p i n g o f a f l u v i a l r e s e r v o i r ： Mi d d l e J u r a s s i c Ne s s F o r ma t i o n， Os e b e r g F i e l d J AAP G B u l l e t i n ，1 9 9 8 ，8 2( 9 ) ：1 6 2 7 1 6 5 1 刘麟 ，阳芳 地震属性在勘探阶段 中的应用 J 石油物探 ，2 0 0 4 ， 4 3( s 1 ) ：3 4 3 9 宋维琪 ， 韩宏伟 地震属性与储层参数组合优化算法 E J 1石油地球物理勘探 ，2 0 0 3 ， 3 8( s 1 ) ：1 o 8 1 1 2 宋维琪 ， 韩宏伟 地震属性与储层参数联合优化新算法 J 石油物探 ，2 0 0 4 ， 4 3( 2 ) ：1 1 8 1 2 2 侯伯刚 ， 杨池银 ，武站 国， 等 地震属性及其在储层 预测 中的影 响因素 J 1石油地球物理勘探 ，2 0 0 4 ， 3 9( 5 ) ：5 5 3 5 5 8 ，5 7 4 S a t t a r N ，Kh a n F A ，Fa r i d A ，e t a1 Pr e s e n t i n g s e i s mi c s t r a t i g r a p hy a n d a t t r i b ut e a n a l y s i s a s p i o ne e r t e c h n i q u e s f o r d e l ine a t i o n o f r e s e r v o i r q u a l i t y s a n d b o d i e s i n t h e I n d u s Of f s h o r e B a s i n ，s o u t h we s t P a k i s t a n J Th e L e a d i n g E d g e ，2 0 1 0 ，2 9( 5 ) ：5 2 4 5 2 9 Wo o d I J，Pe c u c h D，S c hu l e i n B，e t a 1 S e i s mi e a t t r i bu t e a n d s e qu e n c e s t r a t i g r a p hi c i nt e g r a t i o n me t h o d s f o r r e s o l v i ng r e s e r v o i r g e o me t r y i n S a n J o r g e B a s i n ，Ar g e n t i n a E J 1 Th e L e a d i n g E d g e ，2 0 0 0 ，1 9 ( 9 ) ：9 5 2 9 6 2 于兴河 ，李剑 峰 油气储层研究所面临 的挑战与新动 向 J 1地学前缘 ，1 9 9 5 ， 2( 4 ) ：2 1 3 2 1 9 武 晓玲 东濮 凹陷杜桥 白地 区深层气成藏条件及成藏模式 J 江汉石油学院学报 ，2 0 0 0 ， 2 2( 4 ) ：1 4 1 7 粱 富康 东濮 凹陷南部沙三 中构造调节带对沉积体系的控制作用 J 现代地质 ，2 0 1 1 ，2 5( 1 ) ：5 5 6 1 廖远涛 ，王华 ，王家豪 ，等 东濮 凹陷文东一 前梨园地区沙三段 、沙四段沉积特征和有 利储 集体预测 J 石油勘 探与开发 ，2 0 0 4 ， 31( 3 )：7 5 7 8 逯艳杰 ，刘小红 东濮凹陷杜寨 地区沙三 3 段 沉积相研究 J 油气 田地 面工程 ，2 0 0 3 ，2 2( 6 ) ：6 1 6 2 Da l r y mp l e M T h e g e o me t r y a n d d i me n s i o n s o f f l u v i a l a n d i n c i s e d v a l l e y s y s t e ms M1 E d i n b u r g h： He r i o t Wa t t Un i v e r s i t y ， 1 9 9 8 1 2 4 1 2 9 Gi b l i n g M R W i d t h a n d t hic k n e s s o f f l u v ia l c h a n n e l b o d i e s a n d va l l e y f i l l s i n t he g e o l o g i c a l r e c o r d：a l i t e r a t u r e c o mp i l a t i o n a n d c l a s s i f i c a t i o n J J o u r n a l o f S e d i me n t a r y R e s e a r c h ，2 0 0 6 ，7 6( 1 ) ： 7 3 1 7 7 0 于兴河 ，李胜利 碎屑岩系油气储层沉 积学 的发展历 程与热点问题 思考 J 沉 积学报 ，2 0 0 9 ，2 7( 5 ) ：8 8 0 8 9 5 于兴河 油气储层表征与随机建模的发展历程及展望 J 地学前缘 ， 2 0 0 8 ，1 5( 1 ) ： 1 1 5 于兴河 ，陈建阳 ，张志杰 ，等 油气储 层相控随机建模 技术的约束方法 J 1地 学前缘 ， 2 0 0 5 ，1 2( 3 ) ：2 3 7 2 4 4 Ha mp s o n D P 用 多属性 变换 由地震数据预测测井特性 J - 1勘探地球物理进展 ，2 0 0 2 ，2 5( 3 ) ：1 2 i 7 编辑 宋换新 ( 上接 第 1 0页) 参考文献 1 邓宏文 美国层序地层研 究中的新学派一 高分辨率层序地层学 J 石油与天然气地 质，1 9 9 5 ，1 6( 2 ) ：8 9 9 7 2 C r o s s TA S t r a t i g r a p h i c Ar c h i t e c t u r e 、C o r r e l a t i o n C o n c e p t s 、V o l u me t r i c P a r t io n i n g 、F a c i e s D i f f e r e n t i o n a n d Re s e r v o i r C o mp a r t me n t a l i z a t i o n f r o m t h e P e r s p e c t i v e o f Hi g h Re s o l u t i o n S e q u e n c e S t r a t i g r a p h y AIRe s e a r c h Re p o r t o f t h e Ge n e t i c S t r a t i g r a p h y Re s e a r c h Gr ou p， DGGE， CS M ， 1 9 9 4： 2 8 41 3 S a y l o r B z S e q u e n c e s t r a t i g r a p h y a n d c a r b o n a t e s i l i e e l a s t i c mi x i n g i n t e r mi n a l p r o t e r o z o i c f o r e l a n d b a s i n ，u r u s i s f o r ma t i o n ，Na ma Gr o u p ，N a mi b i a J J o u r n a l o f S e d i ma n t a r y R e s e a r c h， 2 0 0 3 。7 3( 2 ) ：2 6 4 2 7 9 4 1 B e r g ma n K M，Wa l k e r R G Hi g h r e s o l u t i o n s e q u e n c e s t r a t i g r a p h y a n a l y s i s o f t h e S h a n n o n s a n d s t o n e i n wx o mi n g ，u s i n g a t e mp a t e f o r r e g i o n a l c o r r e l a t io n J 1J o u r n a l o f S e d i ma n t a r y Re s e a r c h ，1 9 9 5 ，6 5( 2 ) ：2 5 5 2 6 4 5 汪彦 ， 彭军 ，游李伟 ，等 中国高分辨率层序地层 学的研 究现状 J 天然气地球科学 ，2 0 0 5 ，1 6( 3 ) ：3 5 2 3 5 6 6 1 郑荣 才 ，彭军 ，吴朝 容 陆相盆地基准面旋 回的级次划分和研究意义 J 1沉积学报 ，2 0 0 1 ，1 9 ( 2 ) ：2 4 9 2 5 5 7 胡忠贵 阿尔及利亚韦德迈阿次盆地 F T Eb区块三叠系层序 岩相古地理 J 石油天然气学报 ，2 0 1 1 ，3 3 ( 2 ) ：1 1 l 6 8 魏钦廉 ，郑荣 才，肖玲 惠州 凹陷古近系珠海组恩平组高分辨率层序格架与储 层分布 规律 J 1地层 学杂志 ，2 0 1 0 ，3 4 ( 1 ) ： 6 0 6 5 9 1孙雨 ，马世忠 ，张秀丽 ，等 红岗j B 地区扶余油层河流 三角洲 体系 高分辨率 层序地层 划分与单 砂体等 时对 比 J 石油天然气 学 报 ，2 0 1 0 ，3 2 ( 1 ) ：2 2 2 6 1 O 3李霞 ，范宜仁 ， 杨立伟 ，等 测井曲线小波变换特性在层序地层划分中的应用 J 大庆石 油地质与开发 ，2 0 0 6 ，2 5( 4 ) ：1 1 2 1 1 5 1 1 李新虎 小波分析在测井层序地层划分中的应用 J 天然气 地球科 学，2 0 0 8 ，1 9( 3 ) ：3 8 5 3 8 9 编辑 宋换新 叫 嘲 嗍 嘲 嘲 刚 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m