（海洋地质专业论文）东营北带民丰地区沙四下砂砾岩体储层预测.pdf

摘要 摘要 东营凹陷北部陡坡带民丰地区e s 45 亚段主要发育近岸水下扇的砂砾岩体储 层。由于该储层埋藏深，钻遇井少，地震上砂砾岩体反射强度弱，给储层预测 和油田的勘探开发造成了较大困难。论文根据研究区近岸水下扇砂砾岩体储层 特征，以钻井、测井和三维高精度叠前偏移地震资料为基础，通过油藏描述的 技术手段，在精细合成地震记录标定的基础上，运用地质统计学分析方法、地 震属性提取方法和基于曲线重构的拟声波地震反演方法，从储层地质建模、扇 体宏观地震相一沉积相特征分析到有效砂砾岩体储层横向预测三个层次，全面 地、系统地对研究区e s 45 地层近岸水下扇中的砂砾岩体储层进行了预测。 通过单井相和地震相进行综合分析后认为，研究区e s 4 下近岸水下扇砂砾岩 体可以划分为5 个成因期次，对应于区域地层上的5 个小层。每个期次的扇体 又由若干个亚期次所组成。期次与亚期次的划分对应于地震剖面上的强反射同 相轴。 对钻井岩性、测井参数、地震属性参数和地震反演参数的地质统计分析结 果表明，声波时差( a c ) 、密度( d e n ) 、自然伽玛( g r ) 、中子孔隙度( c n l ) 、 自然电位( s p ) 5 种测井曲线对研究区e s 4 地层中的有效砂砾岩体储层反应敏 感。通过以上敏感测井参数的两两组合( 如自然伽玛一自然电位交会组合) ，即 可准确的判断有效砂砾岩体储层。 在选取敏感测井曲线的基础上，运用测井曲线重构技术，进行基于测井曲 线重构的拟声波地震反演。反演结果与钻井油气显示情况吻合良好，与有效砂 砾岩体储层有很好的相关性。 利用基于曲线重构的拟声波地震反演结果，结合地震属性提取结果，采用 水平切片技术和地震剖面解释技术，对近岸水下扇的平面展布和纵向演化进行 了分析预测。在此基础上，对有效砂砾岩体储层进行了横向追踪和纵向演化的 描述，成功地预测了1 7 个有效单砂砾岩体储层。 关键词：东营凹陷，近岸水下扇，砂砾岩体，地震反演，曲线重构，拟声波曲线， 储层预测 a b s t r a c t t h er e s e r v o i r 证t h el o w e rs e c t i o no ft h e4 t hm e m b e ro fs h a h e j i ef o r m a t i o ni s m o s t l ys a n d c o n g l o m e r a t eb o d yo fn e a r s h o r es u b a q u e o u sf a n si nm i n f e n gf a u l tz o n e ， d o n g y i n gd e p r e s s i o n b e c a u s eo fd e e pb u r i a l ，l a c k o fd r i l l i n g ，a n dp o o rs e k s m l c r e f l e c t i o nf e a t u r e ，i ti sc h a l l e n g et oc a r r yo nt h er e s e r v o i rp r e d i c t i o na n de x p l o r a t i o n i nt h i sa r e a b a s e do nd r i l l i n g ，l o g g i n ga n ds e i s m i c ，t h ep a p e rs t u d i e dt h er e s e r v o i r c h a r a c t e r m i o nt h r o u g hs e i s m i ci n v e r s i o nt e c h n i q u ec o n s t r a i n e db yl o g g i n g u s i n g h i g hp r e c i s i o ns y n t h e t i cs e i s m o g r a m , a a n a l y s i s o fr e s e r v o i r , s e i s m i ca t t r i b u t e s e r i e so fr e s e a r c h , s u c ha sg e o ss t a t i s t i c a l e x t r a c t i o na n de f f e c t i v e n e s sa n a l y s i s ，a n d r e c o n s t r u e t e d 1 0 9 s s e i s m i ci n v e r s i o n , w a sc o n d u c t e d t h ep a p e rs y s t e m a t i c a l l y p r e d i e t st h es a n d c o n g l o m e r a t er e s e r v o i ri nt h el o w e rs e c t i o no ft h e4 t hm e m b e ro f s h a h e j i ef o r m a t i o nw i t hm u l t i p l ew a y ss u c ha sr e s e r v o i rg e o l o g i c a lm o d e l i n g ，f a n s a n a l y s i sb a s e do ns e i s m i ca n ds e d i m e n t a r yf a c i e s ，a sw e l l a sr e s e r v o l rt r a n s v e r s a l p r e d i c t i o n t h ep a p e rs u g g e s t st h a tt h en e a r s h o r es u b a q u e o u sf a n si nt h ea r e ac a n b ed i v i d e d i n t o5s u b l a y e r sa c c o r d i n gt ot h es i n g l e w e l lf a c i e sa n ds e i s m i cf a c i e s e a c hs u b l a y e r i sr e l a t e dt oo n es e d i m e n t a r yc y c l eo ff a n f u r t h e r m o r e ，e v e r ys e d i m e n t a r yc y c l e c o m i s t e do fs e v e r a ls u b p h a s e s t h eb o u n d a r y i s s t r o n g l y r e f l e c t i v ei ns e i s m i c t e a t u r e s b ya n a l y z i n gt h ed a t ao fd r i l l i n g ，l o g g i n g ，s e i s m i cc h a r a c t e r i s t i c sa n ds e i s m i c i i l v e r s i o np a r a m e t e r s ，t h ep a p e ri n d i c a t e s5d i f f e r e n tl o g g i n gc u r v e s ( a c ，d e n ，g r , c n l ，s p ) t h ef i v e c u r v e sa r es e n s i t i v et ot h er e s e r v o i r i nt h i sa r e a t h e s a n d - c o n g l o m e r a t er e s e r v o i r i nt h es e c t i o nc a nb ei d e n t i f i e dp r e c i s e l yb yp a i r w i s e c o m b i n a t i n go ft h ef i v el o g g i n gc u r v e s t h ep s e u d o - a c o l l s t i cc u r v e sw e r er e c o n s t r u c t e db yu s i n gs e n s i t i v el o g g i n g c u r v e s a n dt h e nt h ea c o u s t i cc u r v eg i v e sw a yt ot h ep s e u d o 。a c o u s t i c c u r v et o r s e i s m i ci m p e d a n c ei n v e r s i o mt h er e s u l t sc l e a r l yg i v et h ed i s t r i b u t i o no f f a n si nt m s r e g i o na n df u r t h e ri n f o r m a t i o no ft h ei n t e r n a ls t r u c t u r eo ft h ef a n s w a sr e v e a l e d f u i r t h e h n o r e ，t h e yc a na c c u r a t e l yi d e n t i f yt h ee f f e c t i v er e s e r v o i r s t h e n e a r s h o r e 吼l b a q u e o u sf a n s w e r et r a c e da n dd e s c r i b e dw i t ha p p l i c a t i o no f3 - ds e i s m i c i i a b s t r a c t - 一一 i n t e r p r e t a t i o na n ds e i s m i cs l i c ei n t e r p r e t a t i o n f i n a l l y , t h ep a p e rf o c u s e so nt r a c i n g t h ee f f e c t i v er e s e r v o i r sa n dr e c o g n i z e st o t a l l y17e f f e c t i v er e s e r v o i r si nt h er e g i o n k e yw o r d s ：d o n g y i n gd e p r e s s i o n , s a n d - c o n g l o m e r a t eb o d y , s e i s m i ci n v e r s i o 玛 r e c o n s t r u c t e dc h a r a c t e r i s t i cc u r v e ，p s e u d o a c o u s t i c ，r e s e r v o i rp r e d i c t i o n i i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：奔呈t 岛墨 嘭年弓月修日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 年月 日年月日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 签名和沈 文翻埸年弓月f 芩日 第1 章引言 第1 章引言 1 1 论文选题目的及研究意义 济阳坳陷北部陡坡带是济阳坳陷中各次级凹陷北部陡坡带的统称，勘探面 积约3 0 0 0 k m 2 ，是砂砾岩体发育地区。其中，东营凹陷北部陡坡带由于坡度陡、 物源近、同沉积构造活动强烈等原因，砂砾岩体极为发育，而砂砾岩体储层分 布和成藏特征也极为复杂。近年来，随着对东营凹陷深层( 4 0 0 0 米以下，古近 系沙四段) 砂砾岩体的勘探，收获了丰深1 、丰深3 、丰深4 等井的成功，揭示 了深层砂砾岩体油气藏的广阔的勘探前景。但部分钻井的失败( 如丰深2 、丰8 等) ，也充分说明了深层砂砾岩体储层发育的复杂性。区域上由于地质、构造 条件的变化使沙四段砂砾岩体成因及结构复杂，储层的非均质性突出，加之埋 藏深，使得原始地震资料无法很好的揭示各类扇体的内部结构，难以分辨储层 和非储层，给目前的勘探开发造成了很大困难。 论文在地质建模研究的基础上，通过钻井、测井、三维地震属性和地震反 演资料的综合运用进行储层预测和评价，搞清东营北带沙四下亚段砂砾岩体储 层分布特征和规律，预测有利的储集相带和勘探目标，从而为下步的勘探部署 及后期的油气开发工作提供可靠的地质依据。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 砂砾岩体的研究现状 许多断陷盆地内的二级构造单元( 湖底、斜坡等) 上，往往发育了由砂岩、 砾岩混杂堆积的扇体，各种类型的扇体叠合堆积形成扇群，从钻孔资料和地震 剖面上都难以很好的区分单个扇体，人们将这类以砂岩和砾岩为主要成分的扇 体称为砂砾岩体。砂砾岩体是指断陷盆地内由水上或水下的快速堆积的冲积扇、 浊积扇、扇三角洲、近岸水下扇等不同沉积类型的单个扇体或相互交织叠置的 扇群中主要由砂砾岩地层构成的似块状地质岩体，其基本特征有以下几点( 武 恒志，2 0 0 1 ) ：( 1 ) 发育于断陷盆地的扇体或扇群中；( 2 ) 主要由砂岩、砾岩 构成；( 3 ) 似块状岩体，层状特征差；( 4 ) 一般为低孔、低渗、非均质储层。 在国外，砂砾岩体( s a n d c o n g l o m e r a t eb o d e s ) 这一术语还未被使用，在国 第1 章引言 内，四川盆地的川西坳陷中上三叠统香溪群、白垩系剑门关组都是巨厚的砾岩 层，呈层状大面积分布，与断陷湖盆的砂砾岩体在沉积模式、岩相、成藏条件 等方面都有很大差别。云南的第三系断陷盆地，如陇川盆地也发育砂砾岩体( 陈 布科等，1 9 9 3 ) 2 1 。田中原( 2 0 0 0 ) 3 1 通过对砂砾岩储层的水淹机理和相关储层 参数研究，总结出了一套适合评价砂砾岩储层的测井解释方法。王宁( 2 0 0 1 ) d i 通过对东营凹陷北部陡坡带沙三、沙四段砂砾岩体的储层描述，探讨了砂砾岩 油气藏的成藏机理。武恒志( 2 0 0 1 ) 1 l 通过对济阳坳陷陡坡带埕南断裂带沙三段 砂砾岩体的重点研究，提出了根据沉积旋回划分和对比不同期次砂砾岩体的思 路和方法，建立起构造幕旋回控制砂砾岩体沉积期次的成因模式。曹辉兰( 2 0 0 1 ) 陋】对罗家油田沙四段砂砾岩体的沉积特征及沉积环境、成岩作用及成岩相、储层 的物性特征进行了研究。从原油和油田水两方面着手，从油气来源、油气的运 聚和保存等方面解释了罗家油田沙四段原油的“南稠北稀，稠稀相间的分布 格局，建立了陆相断陷盆地斜坡带砂砾岩体的油气运聚模式。毕义泉( 2 0 0 2 ) d i 对东营凹陷西北部陡坡带进行了整体解剖，探讨陡坡带砂砾岩扇体成因模式、 分布规律和油气成藏机理，预测砾岩扇体油气藏分布。孔凡群( 2 0 0 2 ) 7 1 在对东 营凹陷永安镇油田沙三下段、沙四上段两种成因类型的砂砾岩体的流动单元的 研究中，建立了砂砾岩储层流动单元的单井模型、剖面模型、平面模型、核磁 测井模型、微观网络模型、四维地质模型和仿真模型，揭示了砂砾岩储层流动 单元的形成机理和油气富集分布规律。宋宁( 2 0 0 4 ) 【8 】利用层序地层学理论建立 了东营凹陷北部陡坡带古近系层序地层格架，认为古近系为1 个一级层序、4 个 二级层序，主要研究层段沙河街组三段和四段划为5 个三级层序。陈萍( 2 0 0 6 ) 例以层序地层学研究为基础，依据古地貌沟扇对应理论，利用地震属性分析技术 和地震反演技术，寻找砂砾岩扇体并确定其分布边界，经钻探获得了良好效果， 对陡坡带砂砾岩体的勘探起到较好的指导作用。孙怡( 2 0 0 7 ) 【l0 】以三维地震资 料的层序地层解释为基础，以岩心、成像测井资料作标定，用以单井测井信号 小波变换分析为核心的砾岩体沉积旋回划分技术，对济阳拗陷车镇凹陷陡坡带 古近系巨厚砂砾岩体进行了期次划分，得到了较好的结果。李祖兵等( 2 0 0 7 ) i l l 在研究双河油田砂砾岩储层的非均质性时，采用了主因子分析法选出7 个反映储 层非均质性的参数，利用波的叠加原理在平面上对每个参数进行叠加从而得出 了非均质综合指数值。其结果比较真实地反映了储层非均质性的地下分布状况， 符合率在9 0 以上。 2 第1 章引言 总体看来，砂砾岩体的研究局限于我国的东部断陷盆地，以济阳坳陷的研 究程度最高，其研究大致可以分为三个阶段： ( 1 ) 6 0 年代，依靠二维地震资料，以勘探大、中型构造油气藏为主，兼探 砂砾岩体岩性油藏。 ( 2 ) 7 0 9 0 年代，以寻找区带复式油气藏为主，针对北带砂砾岩体进行有 目的的勘探，为进一步的勘探提供了基本经验。 ( 3 ) 9 0 年代以来，广泛使用三维地震资料，结合人机联作、反演等技术， 加快了砂砾岩体的勘探进程。地震地层学及层序地层为研究砂砾岩提供了理论 根据。国内的众多学者运用地震地层学理论做过了大量研究，如通过地震相分 析识别各种砂砾岩扇体；通过等时地层格架划分对比砂砾岩体的期次，区分交 织堆积扇群的单个扇体的沉积类型；通过湖平面的相对升降变化探索砂砾岩体 分期次发育的成因模式以及砂砾岩的空间堆砌方式。在成藏机理方面，生储盖 匹配，圈闭类型及有效性分析，油气运移，断层封闭性研究，含油气系统，油 藏地球化学，低熟油，油气成藏动力学等理论都在砂砾岩油气勘探中得到了应 用。 如今，砂砾岩体的研究主要存在以下难点：( 1 ) 砂砾岩体的成因和分布规 律认识不足。( 2 ) 由于陡坡带砂砾岩扇体砂多泥少，内部成层性差，地震反射 弱，砂砾岩体的小层及期次划分困难。( 3 ) 多数储层预测方法在砂砾岩体储层 中应用效果不理想，尚需发展新的砂砾岩体储层描述方法。 1 2 2 发育在近岸水下扇中砂砾岩体的研究现状 “近岸水下扇”是指发育在断陷湖盆控盆断层下降盘，直接插入较深湖相 沉积物中，位于陡坡带的扇形堆积体( 张金亮，1 9 9 1 ) 【l2 1 ，其特征可以归纳为 ( 宋荣彩，2 0 0 7 ) f 1 3 】：( 1 ) 扇体发育于断陷湖盆强烈断陷期边界同生断层的下 降盘：( 2 ) 山高水深、近物源且母岩易受风化；( 3 ) 扇体发育于湖相暗色泥岩 中，可识别出扇根、扇中、扇端亚相；( 4 ) 沉积物以重力流为主，可见牵引流 沉积( 图1 1 ) 。近岸水下扇的时空展布受控于盆地的边界条件、构造演化、物 源区性质、古气候及古水流等因素影响，沉积物直接进入浅湖区形成的粗碎屑 体系，具近物源和快速沉积的特点。 3 第1 章引言 罔jl 东营门陷第二系深层近岸水下扇一潮底扇沉积模式( 操应长，2 0 0 6 目前，小同学者关十近岸水f 扇的沉积亚相划分还有不同，主要有内扇、 中扇和外扇的分法( 鄢继华，2 0 0 5 ) t 4 l 和扇根、扇中和扇端的分法( 张金亮等， 1 9 9 l 、王良忱等，1 9 9 6 、朱庆忠，2 0 0 3 ，赵俊青，2 0 0 5 、末荣彩2 0 0 7 ) 1 2 15 7 , 1 3 。 这两种划分方法区别为两种不同的沉积序列，前者为湖侵、退积、正旋回沉积 层序；后者为进积、反旋回沉积层序( 宋荣彩，2 0 0 7 ) _ _ 。 在我国尔部地区中新生代的计多断陷湖莅内，普遍发育近岸水下扇。目前 在黄骅坳陷、河南泌阳坳陷，济阳坳陷、饶阳凹陷中的河间两洼槽、苏北东台 坳陷、河南间口坳陷、云南腾冲山寨盆地、冀中坳陷、廊固凹陷、酒两盆地、 下辽坳陷、乌尔逊凹陷、马尼特巴i 陷、东槽濮坳陷、陕两凹陷葛都已发现有这 种沉积体j 。这种沉积体一般随人断裂展布，且多分布在湖盆陡坡的侧，主 要是沉积物密度流( 或浊流) 的产。物。其岩性以粗碎屑沉积为主，井夹在湖相 暗色泥岩巾构成砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩的频繁韵律沉积。 在层序结构体系上近岸水下扇多分布在湖面爿高大丁_ 或等 扇体堆积速度的湖 进期和高水位早期，圣向l 自l 而下构成q 上变细的年向层序。 曾洪流等( 1 9 8 5 ) 1 9 1 采用地震地层学方法、综合地震、岩投测井等多种 信息，从空间关系的角度，分析了廊同凹陷沙三段t 要沉积体的地震帽和沉积 第1 章引言 相特征，提出了“近岸水下扇 的概念及其分类。张金亮等( 1 9 9 1 ) 1 2 1 根据对 乌尔逊凹陷大磨拐河组近岸水下扇储层特征的研究，对划分出的七种不同内部 结构的岩相类型提出了不同的成岩历史和成岩机制。田景春( 2 0 0 1 ) 【2 0 】在研究 了近岸水下扇砂砾岩体的储集空间类型、特征及不同微相内砂砾岩的特征上得 出近岸水下扇砂砾岩体的储集空间类型多样，从原生孔隙、次生孔隙、微裂缝 均有发育；近岸水下扇砂砾岩体的储集性在不同微相表现不同，其中以扇中分 支河道与扇中前缘微相内的砂砾岩体的储集性为最好。徐晓晖( 2 0 0 3 ) 【2 l 】对东 营凹陷北部陡坡带西段近岸水下扇的砂砾岩储层的岩石类型、沉积特征和平面 分布进行描述，进而对成岩作用进行描述，分析了孔隙类型和孔隙结构特征， 认为该类储集层孔隙类型多样，孔隙结构复杂，为中低孔隙度、低渗透率储层 类型。孟鹏等( 2 0 0 6 ) 2 2 】通过岩性组合观察，结合各砂层组的沉j ； 特征及其相 应的测井相标志对大港滩海埕北断阶区沙河街组沙三段、沙二段近岸水下扇进 行了沉积相的划分，认为其中扇中辫状水道为主要储集层。李廷辉等( 2 0 0 5 ) 2 3 l 通过地震相识别、地震属性预测、测井约束反演、微相分析、分频解释等手段 精细刻画了关家堡滩海区近岸水下扇的空间展布特征。赵俊青等( 2 0 0 5 ) 【2 4 】以 东营凹陷胜北断层下降盘坨8 5 块沙三段近岸水下扇沉积体为例，对近岸水下扇 沉积体系下的高精度层序地层学进行了研究，把近岸水下扇沉积体系划分为准 层序组、准层序、层组、层四级，并对准层序和层组的类型和对比方法进行了 总结。 总体上说，目前对近岸水下扇中有效砂砾岩体储层的研究，还处于探索阶 段，对于如何揭示扇体内幕结构和扇体内有效储层的预测，还缺乏有效的方法 和手段。目前研究的主要方向是如何准确的划分扇体小层及沉积期次，以及如 何综合地震、测井及地质资料进行扇体内部有效储层的识别及评价。 1 2 3 民丰地区沙四下砂砾岩体研究现状 前人( 胜利油田物探院，2 0 0 6 ) 对民丰地区沙四下砂砾岩体的岩相特征及 古沉积环境研究认为：在沙四下地层沉积发育过程中，受古构造、古地形和古 气候的共同影响，沉积物直接进入浅湖区形成的粗碎屑体系，具近物源和快速 沉积的特点，属于近岸水下扇沉积体系。 近岸水下扇可分为扇根、扇中、扇端三个亚相，其中扇中亚相进一步可划 分为辫状水道，水道间和朵叶体3 个沉积微相( 图1 2 ) 。扇中水道的含砾砂岩和 5 第l 章引言 朵叶体的含细砾中粗砂岩是研究区有效储层发育区。湖盐边界类型、物源区距 离以及古气候条件等背景条件足制约扇形沉积体成因的重要因素，其决定了扇 形沉积体的岩相特征、微相类型及空问展布规律。 罔i2 近岸水下旃相模式h ( 据郝雪峰，2 0 0 6 区域内钻遇沙四下的钻井为数小多，整个沙四段储层整体上表现1 沙四i 。 含油，沙四下含气的特征( 表l1 ) ，沙四上含油储层岩性为白云岩、台砾砂岩、 砾状砂岩。沙叫下含气储层主要岩性为细砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩。从获得 的测井曲线资料看来，测井采样率为0 1 25 或o2 5 ，多为分段删升，没肯经过 处弹校l f 。经分析可知，处理后的测井资料能够满足储层预测及地震反演的需 要。 第1 章引言 表1 1 区域钻遇沙四下亚段主要钻井油气情况 井名层位油层气层储层岩性产量 沙四 2 3 ( 1 ) 米l 层白云岩 上 油8 2 吨天 丰深12 5 8 米9 层 沙四 气1 l 万方天 含气层3 0 3 米细砂岩、砾状砂岩 下 1 0 层 丰深2干井 沙四2 1 米3 层 上差油层7 5 米3 层 白云岩、含砾砂岩 5 5 4 ( 5 1 7 )气2 6 4 丰深3 沙四米2 0 层，含砾砂岩、 万方天 下差气层1 9 4砾状砂岩、砾岩 米4 层 3 3 9 米1 3 层， 差气层 沙四含砾砂岩、 丰深41 8 6 m 6 层 段砾状砂岩、砾岩 二类层6 6 米 正试 沙四油0 3 9 吨天 丰80 9 米1 层5 5 米3 层含砾砂岩、砾岩 下 气3 4 3 4 方天 研究区三维地震资料面积约5 0 0 k m 2 ，由上个世纪九十年代采集的民丰高精 度、永安西、盐家、丰4 井、胜利村高精度、民丰( 老资料) 、辛镇、盐北、永 新等9 块三维地震资料拼接而成。资料采集工区地表平坦，但厂矿企业、民房 密集，并有黄河以及多条高速公路穿越，干扰源多而大。野外采集中采用具有 较强针对性的观测系统，偏移距较大( 4 0 0 0 多米) ，覆盖次数高( 5 0 次以上) 。 针对当前勘探研究的目的层段，资料采用三高一准确的处理流程，进行高保真 叠前时间偏移处理，提高了资料的分辨率和信噪比，最终将野外采集网格为2 5 m 5 0 m 的资料最终处理成2 5 m 2 5 m ，并保持原覆盖次数不变。由于资料处理的目 的性明确，技术全面，获得的地震剖面同相轴光滑，连续性好，地层与构造接 7 第1 章引言 触关系清楚，浅、中、深层都保持了较好的信噪比，资料拼接没有痕迹。总之， 本区地震资料信噪比高，分辨率高，可以满足构造解释及地震反演的需要。 论文根据研究区域储层目标，建立三维工区，范围定为：左下：( 2 0 6 3 3 8 2 5 ， 4 1 5 3 0 0 0 ) ，右上：( 2 0 6 5 4 0 0 0 ，4 1 6 7 4 2 5 ) ，总面积约2 9 0 k m 2 ，对应于线道号为左 下( 7 1 4 ，2 8 1 ) ，右上( 1 5 2 1 ，8 5 8 ) ，c d p 网格为2 5 2 5 m ，采样间隔为l m s ， 时窗设置0 - 5 0 0 0 m s 。地震资料极性为正常极性：负极性。 由现有资料可以看出，区域沙四下砂砾岩体储层由于埋藏深，钻井少，原 始地震资料对深层分辨能力差。扇体描述中的小层及沉积期次划分和如何有效 的预测砂砾岩体储层等问题都是目前亟待解决的难题。 1 3 课题研究的主要内容及技术路线 1 3 1e s 45 小层划分及砂砾岩体成因期次分析 在区域的构造、地层、沉积等地质背景分析的基础上，综合分析钻井与地 震资料，结合砂砾岩体发育的宏观规律和特点，进行沉积相划分，在岩性旋回 和测井旋回结合地震相特征进行近岸水下扇小层及沉积期次划分，并用地震反 演结果对划分结果校正，以此建立地震反演的初始模型。 1 3 2 井一震参数关系模式建立 在对研究区钻井与地震资料进行统计学分析的基础上，建立岩性与测井参 数之间的岩一电关系。并通过合成地震记录建立起岩性与地震参数之间井一震 关系，为地震反演做好基础工作。 1 3 3 基于测井曲线重构的拟声波地震反演 1 3 3 1 测井约束地震波阻抗反演与分析 在对已钻探各井目的层段进行精细合成地震记录标定基础上，选择一定的 合理时窗单元，进行声波测井约束地震波阻抗反演。 1 3 3 2 曲线重构拟声波地震波阻抗反演与分析 储层敏感性测井曲线结合声波测井曲线，进行曲线重构得到更好反映储层 信息的拟声波曲线，进行拟声波测井约束地震波阻抗反演，对反演结果综合分 8 第1 章引言 析，获得有效储层特征。 1 3 4e s 4 f 扇体展布及有效砂砾岩体储层预测 在储层反演基础上，对目的层段扇体的展布进行预测，在此基础上对有效 砂砾岩储层进行追踪预测，优选出下一步有利的勘探目标和区块。 根据论文研究内容，采用的技术路线和方法见图1 3 所示： 钻井资料l 测井资料三维地震资料取芯资料区域地质背景 jj 、 t，i 嚣h 沙四础半一删分 j 合成地震 记录标定 l 岂堡一竺层爹数i 。 不同岩性及有效储层与测 - 信息统计分析f 7 井、地震参数的相关性建立 图1 3 技术路线 1 4 工作内容及论文结构安排 1 4 1 完成的主要工作 ( 1 ) 根据科研项目东营北带民丰地区沙四段砂砾岩体有效储层预测 的需要，前往合作单位胜利油田收集所需资料及前人研究成果，结合在同济大 学数字化图书馆及i n t e m e t 上查阅的国内外相关文献，综合分析现有资料。资料 的分析和深入掌握贯穿着整个论文的进程之中。 9 第1 章引言 ( 2 ) 在完成区域1 5 口井合成地震记录制作的基础上，对2 9 0 k m 2 地震资 料进行了详细的构造解释，并在地震反演的结果上，不断地修正和完善解释结 果。 ( 3 ) 对区域的钻井、测井资料和地震资料进行大量的统计分析，建立了 有效的井一震模式。 ( 4 ) 对区域目的层段进行了基于模型的声波约束波阻抗反演及曲线重构 拟声波地震波阻抗反演，用反演结果进行了有效储层的预测和评价。 1 4 2 论文结构 本论文的组织结构安排： 第一章，引言。阐述了本论文的课题来源、研究目的及研究意义，在分析 国内外研究现状的基础上，论述了本文的主要思路、研究内容及技术路线。 第二章，区域地质特征。详细说明了研究区域的构造格局、地层特征及沉 积环境。 第三章，e s 4 下小层划分及砂砾岩体成因期次分析。利用钻井、地震资料及 地震反演结果对区域目的层段进行小层及期次划分。 第四章，井一震参数关系模式建立。在精确合成地震记录的标定基础上，建 立区域岩一电、岩一震关系，为地震反演的储层预测打下基础。 第五章，基于测井曲线重构的拟声波地震反演。对区域目标范围地震资料 进行常规波阻抗反演及基于曲线重构的拟声波地震反演，并对反演结果进行分 析评价。 第六章，e s 4 下扇体展布及有效砂砾岩体储层预测。在对有效储层展布预测 的基础上，确定有利的勘探区域，指导下一步勘探工作的进行。 第七章，结论与建议。对取得的认识及成果进行总结，并对下一步的工作 提出建议。 1 0 第1 章引言 1 5 课题完成的主要工作量及成果 表1 2 工作量统计 序号工作内容工作量 1 文献调研5 0 0 余份 2 岩性一测井曲线统计1 2 口x 8 条 3 钻井层序划分对比 1 5 口 4 钻井沉积相划分对比 4 口 5 合成地震记录标定1 5 口 6 三维地震构造解释2 9 0 k i n 2 ，1 0 1 0 解释层位9 个 7 联井剖面及水平切片分析2 0 余张 8 声波测井约束地震波阻抗反演 2 9 0 k i n 2 9拟声波地震波阻抗反演2 9 0 k m 2 x 2 1 0 论文3 万余字 第2 章区域地质特性 第2 章区域地质特征 21 东营凹陷地层、构造及沉积特征 东营凹陷位于华北平原东部渤海之滨的i l i 东省东营市和滨州市境内，是济 阳坳陷东南部的一个次级构造单元，其南部为鲁西隆起，北为陈家庄凸起，东 为青坨子凸起，西为滨县凸起和青城凸起，足一个晚白垩世第三纪时期的断 一坳复合盆地( 图21 ) 图21 束营凹陷构造面貌图( 据胜利油日，2 0 0 7 第2 章区域地质特性 2 1 1 地层发育特征 东营凹陷的古近纪沉积具有明显的旋回性，可识别出三个旋回。表现为冲 积扇一河流一滨浅湖一深湖、半深湖一浅湖、残留湖一河流、三角洲平原、沼 泽等的演化规律，每个旋回有其独特的古环境、古生物化石组合及岩性组合和 电性特征( 图2 2 、2 3 ) 。 孔店组旋回：岩性组合具有红一黑一红的三分性，东风6 井孔店组底部为 一套红色砾岩。柳参2 井揭示的孔二段下部偏红色，上部偏暗色，暗色层厚达 5 0 0 多米，孔一段则为红色。 沙四段一沙二下亚段旋回：沙四下亚段以暗红色砂泥岩沉积为主，局部夹 石膏、盐岩并见有零星薄煤层，为河流相与间歇湖泊沉积，其上为盐湖至半咸 水湖泊的兰灰色泥岩段。视电阻率变化较大，膏盐层多表现为高阻尖峰。自然 电位曲线在对应砂岩部位明显负异常。沙四上为暗色、深灰色泥岩、油页岩和 生物屑、粒屑、鲕状灰岩和砂岩组成，是东营凹陷生油最好的层位，也是重要 的岩性油藏产层。视电阻率曲线下部为中一高阻尖峰，向上变为近于平缓。自 然电位呈小波状起伏。沙三下亚段以油页岩和暗色泥岩为主夹薄层砂岩，是烃 源岩产层，层位稳定，地震剖面上形成连续性最好的t 6 标准反射层。视电阻率 曲线上可见两组高峰，自然电位曲线比较平直。沙三中亚段以暗色泥岩、油页 岩为主。视电阻率自下而上逐渐降低，对应油页岩处见高阻尖峰。自然电位曲 线近于平直，对应砂层部位为指状或箱状负异常。沙三上亚段以深色泥岩、油 泥岩与粉砂岩互层为主。视电阻率曲线基值不高，大部分呈锯齿状夹高阻尖峰。 自然电位曲线为箱形和弧形负异常。从沙三下至沙三中湖水逐渐加深，沉积范 围逐渐扩大。自沙三中的后期开始，湖面基本稳定，随着东营三角洲的不断向 西进积，这种状态一直延续至沙二下时期。 沙二上段至东营组旋回，是另一个从早期发育冲积扇一河流至中期滨浅湖、 半深湖，到晚期的三角洲平原、河流的完整的湖泊充填演化沉积旋回。 目22 尔蒋省抖陀综台托状降( 始性刊汕h _ ，2 0 0 7 第2 章区域地质特性 地层层序 层序界面湖甲面相对娈化 层序单冗 层序 旺砂类级 陡坡带 超层 准准体 系统组段层 层 层系结构 序 段组型别低高序序 组 序域 上第 上 馆陶组 m 二三系 统 不穆含i 舢 l加积 2 嚣 岛 进秘 工 水 3位 沙一 l 沉积 i 2 f m a x ) ，采样后的数字信号 可以完整地保留原始信号中的信息。l m s 采样的频率是1 0 0 0 h z ，理论上可采样 到的最大信号频率为5 0 0 h z ；2 m s 采样的频率是5 0 0 h z ，理论上可采样到的最大 信号频率为2 5 0 h z 。但由于地震仪对高频信号可记录范围的限制，地层对高频信 号的吸收及地震地质条件和环境等诸多因素的影响，获得的有效信号远远达不 到采样的最高频率。 民丰三维叠前时间偏移地震资料是本次研究的基础资料，研究中建立工区 范围为：左下：( 2 0 6 3 3 8 2 5 ，4 1 5 3 0 0 0 ) ，右上：( 2 0 6 5 4 0 0 0 ，4 1 6 7 4 2 5 ) ，对应于 线道号为：左下：( 7 1 4 ，2 8 1 ) ，右上：( 1 5 2 1 ，8 5 8 ) ，时窗：0 - 5 8 0 2 m s 。对整个 三维地震数据进行频谱分析可知，地震剖面主频为2 5 h z ，有效频带宽度为 1 0 一6 0 h z ( 图4 1 ) 。针对目的层段，取范围：左下：( 7 6 0 ，3 0 0 ) ，右上：( 1 3 0 0 ， 8 0 0 ) ，时窗：2 5 0 0 - 4 0 0 0 m s 进行地震资料频谱分析可知，其主频为1 8 h z ，有效 频带宽度为1 0 - 4 0 h z ( 图4 2 ) 。对于区域内埋深大于4 0 0 0 米，速度约为5 0 0 0 米秒的砂砾岩体储层，根据“一个反射波的分辨率的极限是1 4 波长”的瑞利 ( r a y l e i g h ) 准则( a h = v 4 f ) ，可分辨岩层厚度约为8 5 米。要想分辨厚度1 0 米 的储层，地震资料的主频需要达到1 2 5 h z 。由此可见，测井资料的分辨能力与地 4 1 馆4 章井一震参数关系模型硅立 震资料相比差距很大 图4i 民丰叠前时间偏移地震资料频谱分析罔 。 | j l i 图42 民丰叠前时间偏移地震资料目的层段( 沙朋下) 额普分折图 第4 章井一震参数关系模型建立 4 2 不同岩性及有效储层与测井参数的相关性分析 4 2 1 区域岩性划分 区域沙四段地层岩性以膏盐岩、砾状砂岩、含砾砂岩为主，中间夹灰质砂、 细砂、泥岩，湖相沉积的特征岩性膏盐岩分布广泛。由取芯、测井、录井资料 可知，储层主要以白云岩、灰质砂岩和砂砾岩为主，沙四上多为白云岩储层含 油，沙四下多为砂砾岩储层含气。为了便于储层和区域特殊岩性( 盐膏岩) 的 识别研究，通过对研究区域1 6 口钻遇沙四段钻井的岩性分析，按照岩性组合、 岩层厚度及岩性测井地震特征等条件，把区域目的层段岩性划分为七类( 表 4 1 ) ，在此基础上进行岩性与测井及地震参数的相关性分析。 表4 1 研究区域岩性划分类型 录井、测井划分岩性类型本次研究归属岩石类型 软泥岩、砂质泥岩、钙质泥岩、泥岩( 粘土岩) 、油泥岩、 泥岩 灰质油泥岩、灰质页岩、炭质页岩 含膏泥岩、石膏质泥岩、盐质泥岩、含膏含盐泥岩 含膏( 盐) 泥岩 盐岩、石膏岩、泥膏岩、盐膏岩膏盐岩 含砾砂岩、砾状砂岩、砾岩、细砾岩 砂砾岩 灰质粉砂岩、泥质粉砂岩、泥质砂岩、细砂岩灰质砂岩 白云岩 白云岩 4 2 2e s 4 岩性与测井参数的统计分析 首先，对获得的原始测井资料进行校正处理，主要包括曲线拼接，异常点 编辑拟合，同种曲线的归一化处理等。曲线拼接指同一口井由于测井时间和仪 器的缘故，分几段测完全井段，常常会在拼接处形成假的岩性界面，所以要对 曲线进行检查校正。异常点的出现主要由于测井仪器的缘故，在曲线上表现为 不符合地质现象的奇异点，在分析岩性和井对比的过程中可以轻易的发现并加 以剔除校正。 在测井曲线校正后的基础上，对归类后的岩性统计测井参数平均值，得出 各井沙四段按岩性对应的测井均值，如丰深1 井统计见表4 2 。在此基础上，进 行岩性与测井的相关性统计分析。 4 3 第4 章井一震参数关系模型建立 表4 2 丰深1 井岩性与测井值统计表 顶深底深厚度岩石a c 伊 s p c n ld e n 4 3 0 94 3 1 l2 泥岩 6 7 5 7 17 8 8 8 4 - 5 8 5 1 11 7 5 8 82 6 3 l 4 3 1 l4 3 1 32 灰质砂岩 6 6 1 0 98 4 5 3 2- 5 8 6 1 71 2 6 1 32 6 1 6 4 3 1 34 3 1 5 52 5 泥岩 6 8 8 7 58 8 8 4 9- 4 9 5 5 91 7 42 6 3 0 4 3 1 5 54 3 1 93 5 细砂岩 6 6 5 0 01 2 5 8 8- 3 8 0 4 71 3 7 0 72 5 7 8 4 3 1 94 3 2 2 83 8 砂砾岩 6 4 8 7 91 5 7 4 6 3- 4 6 3 4 21 3 7 2 82 5 2 l 4 3 2 2 84 3 3 1 58 7 细砂岩 6 1 8 7 01 4 8 3 3 2- 4 7 4 3 19 0 1 82 5 8 0 4 3 3 1 5 4 3 4 81 6 5 砂砾岩 6 0 0 3 0 1 7 9 5 6 24 6 5 4 4 4 7 4 32 5 8 2 4 3 4 84 3 4 9 5 31 5 3细砂岩5 9 8 2 41 9 0 4 5 5- 4 5 2 1 6 3 3 6 42 5 7 4 3 4 9 5 34 4 9 5 41 4 5 8 7砂砾岩 5 5 6 0 6 1 6 2 1 6 1 - 4 2 8 0 82 9 0 62 6 3 2 本次研究利用专业统计软件s p s s ，对不同岩性与其对应的各种测井信息参 数进行了单井参数统计和不同参数组合交会图的分析统计。统计结果显示，在 沙四段不同的地层岩性中，单一的测井参数无法很好的识别不同的岩性类别， 如中子孔隙度( c n l ) 、声波( a c ) 、密度( d e n ) 、自然伽玛( 伊) 、自然电位( s p ) 。 但是由以上测井参数中的任意二种测井参数进行组合，既能较好地区分不同岩 性，识别出砂砾岩体储层( 见图4 3 至图4 1 1 ) 。对于区域湖相沉积的膏盐岩， 由密度( d e n ) 、自然伽玛( g r ) 、自然电位( s p ) 三种测井进行参数组合( 如： d e i 卜督，旷s p ) 既能有效识别( 见图4 1 2 ，4 1 3 ) 。 第4 章井一震参数关系模型建立 图4 3 永9 2 1 井沙四段不同岩性中子一声波测井交会图 ( 砂砾岩分布区间c n l ：5 - - - 1 5 与a c ：5 6 - - - 7 0 ) 图4 4 永9 2 1 井沙四段不同岩性密度一声波测井交会图 ( 砂砾岩分布区间d e n ：2 3 6 - - 2 5 2 与a c ：5 卜7 0 ) 4 5 第4 章井一震参数关系模型建立 图4 5 永9 2 1 井沙四段不同岩性自然伽玛一声波测井交会图 ( 砂砾岩分布区间哥：1 2 8 一1 5 6 与a c ：5 6 7 0 ) 图4 6 永9 2 1 井沙四段不同岩