地震波形结构分析技术在沉积微相识别中的应用
——以海上某油田区块海底扇砂体为例

高 雪 （成都理工大学地球物理学院，四川 成都610059）

阎建国 （成都理工大学地球物理学院；地球探测与信息技术教育部重点实验室 （成都理工大学），四川 成都610059）

王立峰 （中海油 （中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江516000）

孟立娜，全紫荆，闫安菊 （成都理工大学地球物理学院，四川 成都610059）

地震波形结构分析技术可以有效筛选并快速逼近有利勘探目标。在井少的地区开展波形结构分析地震相及砂体展布规律综合研究，有助于精细刻画储层砂体微相特征，从而有利于指导储层预测研究［1］。我国海上某油田区块主要产气层为海底扇砂体，其岩相、岩性及砂层厚度横向变化快，相邻井的砂体特征及其含气性各异，给进一步勘探带来很大困难。砂体微相描述的准确与否关乎能否正确选择井位，这对该区油气分布规律的认识和后期布井勘探具有重要意义。为此，笔者对该研究区开展了地震波形结构分析技术研究。

1 地震波形结构分析技术及工作流程

利用已有的钻井和地震资料确定储层的横向岩性变化，并非通过描述地震反射结构所能做到，需要通过地震波形结构分析技术细致地研究反射波形的变化，所用软件为Stratimagic波形地震相分析软件，该软件基于地震道的形状变化情况进行分类处理，假设条件是当沉积相单元发生变化时，其地震反射特征 （包括振幅、频率和相位等）也必定有所变化。首先通过神经网络计算得到模型道，这些模型道代表了在地震层段中整个区域内地震信号形状的多样性，再利用地震道形状即波形特征对该层段内的实际地震数据进行逐道对比，细致刻画地震信号的横向变化，从而得到地震异常平面分布规律 （即地震相图），由此可以研究其与沉积微相的关系，从而更好地进行储层预测和油藏描述。具体工作流程如图1所示。

2 应 用

我国海上某油田区块沉积体系为海底扇沉积，其特点是存在由沉积微相变化引起的储层横向非均质性，岩相、岩性及砂层厚度横向变化快，相邻井的砂体特征及其含油气性各异。研究中用Stratimagic波形地震相分析软件进行地震相分析。在地震相处理参数选择上，应以能反映研究区砂体横向变化快、平面分布有一定规律为原则［2］，据此选择如下参数：目的层段的大小、波形分类数和迭代次数。选取目标砂体顶底界面作为研究层段，并根据地震信号的复杂程度以及目的层段的大小等采取迭代35次迭代、分类数为9的方式进行地震相的划分。首先依砂体顶底界面建立层段，利用神经网络方法获得地震模型道并制作模板来反映该研究区地震信号的各种形态，用不同颜色描述各种波形。9类波的神经网络波形分类地震相平面图和模型道如图2所示 （其中D2、D3、D4和D14井为已钻井，D5井为设计井）。通过观察颜色分布，可以了解地震波形在目标区域的分布情况，建立地震信号的总体变化及这种变化的分布规律。地震波形分类结果 （即1，2，3，…，7，8，9）以层位数据格式存放在每一条地震测线的每一个地震道中，可以用地震剖面的形式来显示波形分类的结果。

2．1 典型沉积微相及地震反射特征

1）低频、高连续的强振幅地震相 （图2中的第3～4类波形） 该地震相位于砂体中部，呈北东-南西向展布。由于受不同期水道的切割，平面上呈现断续的河流状，这与该地区总的沉积环境相符合，其剖面特点是连续的强振幅，这是由于地层中砂岩的波阻抗值与泥岩的波阻抗值差异较大所致［3］。地震相具丘状反射特征，反射波具明显的下切侵蚀现象，表明经历了快速强力冲刷。此外，D14井岩性揭示为巨厚层细砂岩，含较厚优质储层。因此，该地震相表现出海底扇沉积体系中扇亚相的水下分流河道微相发育的特征［4］。

图1 地震波形结构分析实现流程图

图2 波形分类地震相平面图和模型道

2）低频、高连续的中-强振幅地震相 （图2中的第1～2类波形） 该地震相分布于水下分流河道的边缘，剖面上为中-强振幅、高连续地震相，D2井岩性揭示为粉-细砂岩和粉砂岩、粉砂岩与泥岩互层，D4井发育较厚的细砂岩。因此，该地震相表现出海底扇沉积体系中扇亚相的分流河口砂坝微相发育的特征［4］。

3）低频、中连续的弱-中振幅地震相 （图2中的第5～9类波形） 该地震相分布于砂体西北部、东北部和西南部，平面上呈半圆形，剖面上为弱-中振幅、低-中连续地震相，D3井岩性揭示主要为泥质粉砂岩，其粒度细，泥质重，砂质不纯，夹较多的泥质条带。因此，该地震相表现出海底扇沉积体系中扇亚相席状砂微相发育的特征［4］。

2．2 典型波形形态的沉积微相特征

根据井旁地震道反射波形 （没有考虑厚度的影响）统计结果，将目的层段地震反射所对应的波形分为3类，依次进行储层砂体的波形标定和分类［5］。

1）低频中-强振幅钟形反射波组合 该波形主要反映水下分流河道沉积的反射波形特征（见图3（a））。结合钻井岩性统计结果及测井相分析，认为该反射波形组合对应的储层砂岩发育，储层物性好。

2）低频弱-中振幅上旋 （峰值靠上）／下旋（峰值靠下）反射波组合 该相带无钻井认识，结合剖面地震相分析，认为其可能反映泥质含量较高的水下分流河道沉积的反射波形特征（图3 （b））。

3）低频弱振幅扁平状不规则反射波组合 该波形主要反映席状砂沉积的反射波形特征 （见图3（c））。结合钻井岩性统计结果及测井相分析，认为该反射波形组合对应的储层不发育。

2．3 沉积微相图的转化

针对该研究区目的层的沉积特征，结合钻井、测井资料和地质上的认识，将各井的沉积微相类型和地震波形结构分析相图进行标定，最终确定不同的波形结构对应不同的沉积微相类型，实现由地震相图向沉积微相图之间的转化，由此精细刻画出目标砂体的储层沉积微相图 （见图4）。从图4可以看出，该研究区以海底扇沉积为主，砂体展布呈朵状分布，水下分流河道发育，厚度大。

图3 典型沉积微相的地震实际波形形态

图4 目标砂体沉积微相图

3 结 语

目前大多数油田要求对储产层进行精细的研究，而这些储产层由于构造、沉积等原因表现出层薄或纵横向上的非均质性等地质现象，因而需要精细刻画储层砂体微相特征。以三维地震资料为基础，得到的地震波形结构分析地震相图与该区沉积环境相符合。研究表明，该研究区目标砂体为海底扇沉积体系中扇亚相沉积，其广泛发育有水下分流河道、分流河口砂坝以及席状砂微相，其中水下分流河道砂是新井钻探的首选目标。这说明波形结构分析方法具有可行性，可以为类似地区储层预测研究提供参考。

致谢：本研究得到中海石油 （中国）有限公司湛江分公司相关项目组专家和技术人员的大力帮助，在此表示衷心感谢！

［1］王晓平，陈波，臧殿光，等 ．地震相分析技术在伊通地堑储层沉积特征分析中的应用 ［J］．石油物探，2008，47（2）：172-178．

［2］姚爽，阎建国，李雪峰，等 ．波形分类分析技术在复杂岩性储层预测中的应用研究-以准噶尔盆地风南地区为例 ［J］．物探化探计算技术，2011，33 （5）：486-490．

［3］陆基孟，王永刚 ．地震勘探原理 ［M］．东营：中国石油大学出版社，2009：14-20．

［4］王群，庞彦明，郭洪岩 ．矿场地球物理测井 ［M］．北京：石油工业出版社，2002：75-88．

［5］张明学，雷江平，刘伟伟，等．90°相位转换和波形分类技术在贝西北地区储层预测中的应用 ［J］．科学技术与工程，2010，6 （10）：4376-4380．