YB东地区珍珠冲下亚段河道精细刻画研究

罗宇鹏，缪志伟

（中国石化勘探分公司研究院，四川成都610041）

YB东地区珍珠冲下亚段河道精细刻画研究

罗宇鹏，缪志伟

（中国石化勘探分公司研究院，四川成都610041）

珍珠冲下亚段扇三角洲河道沉积储层是YB地区陆相层系重要的勘探目标之一，由于河道变迁频繁，河道砂体叠置，给河道的精细刻画带来困难。在单井地质特征分析及连井精细对比的基础上，进行二维地质模型正演，明确河道沉积的地震响应特征。在确定河道响应特征的基础上，应用谱分解技术及多属性分析技术，对河道边界进行识别并进行手工追踪，精细刻画了研究区河道砂体的展布，对储层的有利发育区进行预测。通过与已钻井的对比，储层发育区与钻井资料吻合度高，证实了该方法的有效性，同时为YB东部珍珠冲段河道沉积储层的进一步勘探提供了参考。

珍珠冲下亚段；河道；谱分解技术；多属性分析

1 概述

早侏罗世四川盆地受龙门山与秦岭造山带造山活动的应力场调整作用影响，龙门山上隆速度明显降低，盆地开始缓慢沉降，川西前陆湖盆因此扩展，并逐渐进入一相对较长时期的平静期。具体表现为自流井组至凉高山组沉积期湖水总体波动逐渐加深，盆地沉降与沉积中心逐渐由川西龙门山山前转移至川北大巴山山前，整个盆地地形地貌逐渐由“西低东高”转化为“北低南高”态势。自流井组珍珠冲段沉积时期正处于盆地沉降中心和沉积中心迁移过程中，在靠近沉积沉降中心的北部营山、水深、龙岗一带，地层较厚，沉积了一套灰黑色、黑色泥页岩夹粉砂岩、细砂岩组合。该时期在盆地边缘主要沉积了一套白田坝组底部的粗粒碎屑岩组合[1-2]。

YB气田位于四川盆地东北部，横跨九龙山背斜的西南倾覆端与中部低缓构造带。研究区位于YB地区东部（图1红框范围），在珍珠冲段沉积时期，由于受印支运动的影响，沉积环境变化较大，但总体上继承性发展了须四段以来的沉积格局，主要沉积灰色灰绿色泥岩、岩屑砂岩及黑色页岩、顶部有介壳灰岩。

图1 研究区地理位置图Fig.1Geographical location of study area

根据岩心观察和沉积相的研究，研究区珍珠冲段属于扇三角洲沉积，由北向南依次发育扇三角洲平原（辫状河道、冲积平原）和扇三角洲前缘（水下分流河道、支流间湾），扇体的前积作用不断减弱，入湖后沉积作用逐渐趋于平缓（图2）。研究区扇三角洲平原相辫状河道分布广泛，纵向上多期河道叠置，横向上连续性差，下切作用明显，沉积厚度较大；研究区东南部还分布扇三角洲前缘水下分流河道，随沉积期次减少，下切作用减弱，沉积厚度变薄[3-4]。

研究区内YL5井（150.39万方/日）、YL3井（30万方/日）、YB3井（18.1万方/日）在珍珠冲下亚段钻获高产工业气流；YL16井、YL17井在该层段获得了良好的油气显示。分析YL5井等钻井高产富集的主控因素，其一是位于三角洲平原分流主河道，沉积相带有利；其二是位于构造高部位，断层发育，构造变形强，网状裂缝发育。由此可见，对河道进行精细刻画，明确河道沉积砂岩的分布，找出有利的沉积相带，对珍珠冲下亚段的进一步勘探具有非常重要的指导作用。

但是，由于以下几方面原因，给河道的精细刻画工作带来困难：1）层位解释难度大。因河道下切、改道等造成砂体相变快、连续性差，等时对比追踪难度大，常出现穿时串层现象；2）受到地震资料分辨率限制，地震纵、横向分辨率往往较低；3）准确刻画河道边界难度大。由于多期河道交织，河道砂体与泥岩互层，砂岩单层厚度较薄（一般5～8 m），岩性相变快，造成地震反射连续性差，波阻特征变化快。

2 研究思路及技术流程

针对河道精细刻画中存在的问题，制定了以下技术思路（图3）：通过单井沉积相及测井响应特征分析，结合钻井合成记录的标定，明确河道砂体的地质和地震反射特征，并在此基础上建立二维地质模型进行正演，建立河道砂体的地震识别模式；开展地震叠后数据小时窗频谱分析,通过进行分频技术处理，提高地震资料横纵向分辨率；结合河道砂体的地震识别模式，在能清楚反映河道边界的处理后的地震分频资料上，对河道边界进行精确识别并进行手工追踪，确定河道的展布；最后结合地震多属性分析技术，从平面上对河道的展布、砂体横向变化进行分析，对手工追踪结果进行合理修改，从而提高河道边界刻画的精度。

图2 YB16-YL5-YL4-YL17珍珠冲下亚段沉积相对比剖面Fig.2Sedimentary compared profile of lower sub-member of Zhenzhuchong section of well YB16-YL5-YL4-YL17

图3 技术路线图Fig.3Technique flow chart

3 YB东地区珍珠冲下亚段河道精细刻画

3.1 河道沉积地震反射特征分析

结合测井分析成果，研究区河道分为两类（图4）：第一类，扇三角洲平原辫状河道。以YL5井为例，砾石以硅质砾为主，分选、磨圆较好，泥质含量少，砾岩层厚度大，河道下切明显，测井曲线呈齿化箱状。第二类，扇三角洲前缘水下分流河道。以YL17井为例，岩性分两部分，上部以粉—细砂岩为主，为水下分流间湾微相，下部为含砾细砂岩，为水下分流河道微相，其沉积厚度比扇三角洲平原辫状河道薄。

两类河道砂体在地震剖面上具有相似的反射特征，但差异也比较明显（图5，6）。通过精确标定和岩性对比，结合拉平砾岩顶的地震剖面进行分析，YL5井、YL17井河道内部反射均为较弱的复波，都具有明显的顶平底凹的波峰下切现象，但是YL5井的振幅较YL17井更弱，而下切程度YL5井较YL17井强；而非河道砂体的地震反射特征往往为连续性好的双强轴振幅。综上所述，研究区河道砂体在地震上的表现，以持续一定厚度、连续性差、振幅较弱、频率较低的反射为特征。

图4 YL5井（左），YL17井（右）珍珠冲下亚段综合柱状图Fig.4Integrated histogram of lower sub-member of Zhenzhuchong section of well YL5(left)and well YL17(right)

图5 YL5井河道砂体地震反射特征Fig.5Channel sand body seismic reflection characteristics of well YL5

图6 YL17井河道砂体地震反射特征Fig.6Channel sand body seismic reflection characteristics of well YL17

图7 河道砂体二维正演模型Fig.72D forward model of channel sand body

根据典型井的统计分析，按照研究区实际的地层速度和密度对研究区河道进行二维正演模拟（图7）。通过对正演得到的振幅体分析发现，河道主要表现为明显的充填地震相特征，具“顶平底凹”外形，底界侵蚀下切现象明显，内部表现为同相轴增多，中等—较弱振幅复波反射特征，与研究区河道地震反射特征一致[5-6]。由此可以建立一套河道砂体的地震识别模式。

3.2 手工追踪刻画河道展布

在明确了河道地震响应特征的基础上，对不同方向拉平砾岩顶的地震剖面进行分析。在南北向剖面中，可以看到明显的前积现象，确定了研究区河道总体自北向南的流向（图8，9）；在东西向剖面中，可以看到河道的明显的下切现象，可以确定研究区河道的横向展布（图10）。通过连井剖面、典型区域大剖面明确了河道沉积总体的展布方式，为进一步沿河道横截面识别河道边界奠定基础。

图8 过YL5井南北向剖面Fig.8S-N profile of YL5

图9 过RH1井、YL17井南北向剖面Fig.9S-N profile of well RH1 and well YL17

图10 过YL5井、YL4井、YL17井东西向剖面Fig.10E-W profile of well YL5,well YL4 and well YL17

结合河道地震识别模式，根据河道下切、“顶平底凹”的外形以及河道内部的前积充填的特征，对河道进行手工追踪，明确了河道的宏观展布是清楚的，但是在实际追踪过程中发现，受地震资料分辨率的限制，河道的边界并不清楚，于是应用分频技术对地震资料进行处理，以便能清晰地分辨出河道的边界，提高追踪的精度。

3.3 分频技术应用精准识别河道边界

通过引入分频处理技术，准确识别河道边界。在地震资料解释过程中，可以充分使用不同频率响应特点的数据，选择能够充分揭示地质目标的频率信号响应特点的分频数据体。特别是在互层状沉积韵律情况下，分频处理的数据可以在有效的地震频带内，降低子波叠加和鸣振效应造成的成像模糊，最大限度地突出薄层响应，使得薄层成像清晰；不仅可以提高纵向分辨率，横向上也更突出了地层的横向变化和边界点，有利于对河道的识别和追踪，以及对河道展布规律的认识[7]。

图11 YL5井拉平砾岩顶原始地震剖面（上）与35 Hz单频体地震剖面（下）对比图Fig.11Flattening conglomerate original seismic section (up)and 35 Hz single frequency seismic section(down)of well YL5

图12 YL17井拉平砾岩顶原始地震剖面（上）与35 Hz单频体地震剖面（下）对比图Fig.12Flattening conglomerate original seismic section(up)and 35 Hz single frequency seismic section (down)of well YL17

对比YL5井、YL17井的过井原始地震剖面和分频地震剖面，发现在原始地震剖面上，河道边界模糊，肉眼识别困难，在分频的地震剖面上，河道边界清晰，砂体尖灭点明显（图11，12）。

对分频处理所获得数据进行筛选，发现在35 Hz的单频数据体上河道砂体成像最为清晰，河道边界最为明显。最终结合35 Hz单频数据体及原始地震数据体，垂直河道方向，以10道为间隔，手动追踪出河道的边界，刻画出河道平面展布（图13）。

图13 研究区河道边界平面图Fig.13River channel boundary plan of study area

3.4 地震多属性分析提高手工追踪精度

结合分频技术进行的河道手工追踪，已经很精细地刻画出了河道的横向展布，但是为了避免手动追踪的人为误差影响，通过应用多属性分析技术，对手工追踪的河道边界进行验证和校正，以大大提高研究区河道横向变化细节刻画的精度[8-9]。地震属性种类繁多，在对YB地区东部珍珠冲下亚段河道砂体反应敏感的14种属性中，优选出均方根振幅、时窗弧长、S变换主频能量3种属性进行分析[10-13]。

3.4.1 均方根振幅属性

均方根振幅适用于识别振幅异常或描述层序，追踪地层地震异常，例如三角洲、河道及含气砂岩引起的振幅异常等。通过提取珍珠冲段河道砂体均方根振幅属性（图14左），发现珍珠冲段河道砂体系均方根属性低值区，呈北西向条带状展布（红黄色标区为均方根振幅属性低值区）。均方根振幅属性很好地刻画了研究区西部河道的展布，中部和东部的河道不明显，尤其是东北部地区，与手工追踪结果差异较大。

3.4.2 时窗弧长属性

图14 YB东珍珠冲下亚段RMS振幅属性图（左）与下降段时窗弧长属性图（右）Fig.14RMS amplitude attributes(left)and arc length attribute of time window in descent stage(right)of lower sub-member of Zhenzhuchong section of East YB area

时窗弧长是一种频率与振幅的混合属性，用于区分强振幅高频和强振幅低频、弱振幅高频和低频反射。下降段时窗弧长，计算的是时窗内下降段的波形曲线展开后的长度。通过提取珍珠冲段河道砂体下降段时窗弧长属性（图14右），发现珍珠冲段河道砂体系下降段时窗弧长属性低值区，呈北西向条带状展布（红黄色标区为下降段时窗弧长属性低值区）。对中部和东部河道刻画较好。

3.4.3 变换主频能量属性

功率谱分析是描述地震记录特征的重要方法，通常地震波通过含油气砂岩时，由于吸收系数增大，主频将降低。这里求取的是S变换功率谱，对于薄互层的储层，横向的主频变化能够比较准确地反映储层厚度的变化。

通过提取珍珠冲段河道砂体S变换主频能量属性（图15），发现珍珠冲段河道砂体系S变换主频能量属性低值区，呈北西向条带状展布（红黄色标区为S变换主频能量属性低值区）。S变换主频能量属性与下降段时窗弧长属性对河道砂体刻画类似，对中部和东部刻画较好。

图15 YB东珍珠冲下亚段S变换主频能量属性图Fig.15S transform frequency energy attributes of lower sub-member of Zhenzhuchong section of East YB area

3.4.4 多属性降维重构

通过上述属性分析，发现单个属性不能很好地刻画出河道砂体的展布。由于运用单一地震属性很难准确地描述地下复杂地质现象，所以通过引入多属性降维重构技术和多属性融合技术对属性进行优化。

地震属性集的空间维数一般较高，而多数情况下，地震属性参数之间存在着相关关系，因此，有必要对地震属性空间进行压缩，从而揭示数据集反映的内在规律。地质上可用于识别有意义的地质目标或作综合解释。SVD属性降维与重构技术，是基于矩阵的数学运算方法，在对变量空间和对象空间分别作主成分分析的基础上，用变量空间的得分和对象空间的权重来表述观测点的特征。

通过对研究区14种对河道砂体反应敏感的属性进行SVD属性降维，得到了14个主分量，其中第一主分量较好地刻画了研究区西部的河道展布，第六主分量较好地刻画了研究区中东部河道的展布（图16）。然后在保留第一主分量和第六主分量的基础上，进行SVD属性重构。

值偏态是常用的识别振幅异常或描述层序的属性。可用于追踪地层地震异常，例如三角洲、河道及含气砂岩引起的振幅异常。在SVD降维与重构之前，该属性显示为杂乱无规律，无法反应河道砂体展布（图17左）。在SVD降维与重构之后，该属性所显示的河道砂体的展布与手工追踪的结果吻合率较高，其中红黄绿色代表河道砂体的有利发育区，河道整体呈北北西向展布，研究区西部辫状河道砂体发育厚度大，东部水下分流河道砂体发育厚度小（图17右）。通过多属性降维与重构，发现在研究区东北部RH1井附近，均方根振幅属性、时窗弧长属性、S主频能量属性的效果都不好，而重构后的属性更好地反映了河道的展布。

图16 SVD降维第一主分量（左）与第六主分量（右）Fig.16The first principal component(left)and the sixth principal component(right)of SVD dimensionality

图17 YB东珍珠冲下亚段值偏态属性SVD降维重构前后对比图Fig.17Value skewness attribute of lower sub-member of Zhenzhuchong section of East YB area before and after SVD dimensionality reduction reconstruction

3.4.5 多属性融合

通过属性降维与重构研究发现，属性降维可以很好地反映出研究区东西部河道展布的差异，属性重构对研究区河道的展布也有较好的改善。

通过利用多属性融合技术，在属性降维与重构的基础上进一步提高河道精细刻画的精度。多属性融合技术避免了利用单一地震属性预测主河道砂体分布的不全面性，降低了预测结果的多解性。在由下降时窗弧长属性、第一主分量、第六主分量及值偏态重构属性四种地震属性建立融合加权系数的基础上，进行多属性融合，揭示主河道、分支河道平面分布关系，精细预测主河道平面展布（图18），其中黄色为主河道有利储层发育区。属性融合预测结果分别与YL5井、YL4井、YL17井、RH1井的吻合率较高。

图18 YB东珍珠冲下亚段属性融合Fig.18Attribute fusion of lower sub-member of Zhenzhuchong section of East YB area

通过对各种单属性效果进行分析发现：对河道砂体反应敏感的均方根振幅属性、时窗弧长属性和S变换主频能量属性对河道宏观展布的刻画具有局限性，其中时窗弧长属性对河道砂体的刻画效果最好。由于单个属性不能很好地刻画出河道砂体的展布，通过多属性分析发现：经过多属性降维与重构后的值偏态属性对河道砂体反应最敏感，效果最好。进行属性融合后所得到的河道砂体展布，与实钻情况最吻合。

结合河道砂体的地震反射特征，综合分析在分频技术处理后的地震资料上手工追踪出的河道边界和利用地震多属性分析所反映出的河道边界，最终明确了河道的展布范围。河道平面展布图（图19）揭示YL5井、YL17井及RH1井均在河道内，YB4井、YL4井不发育河道，这些所反映出的规律与测井解释的分析结果完全一致，充分地证明了边界刻画的准确性。

图19 精细河道平面展布图Fig.19Fine channel plane distribution layout

4 结论

YB东部地区珍珠冲下亚段河道砂体发育，以持续一定厚度、连续性差、振幅较弱、频率较低的反射为特征。由于河道下切、改道等使得河道横向上相变快，边界模糊，给河道边界的精细刻画带来困难。针对河道精细刻画所面临的困难，总结了一套有效的河道精细刻画技术方法：

1）在分析河道沉积地震响应特征的基础上，建立河道砂体的识别模式。

2）应用分频技术处理地震资料，提高地震资料纵横向分辨率。

3）结合手工追踪对河道边界进行较为精细的识别。

4）在手工追踪的基础上，应用多属性分析所反映出的河道的宏观展布特征，对手工追踪的河道边界进行验证与合理的校正，这样大大地提高了河道边界刻画的精度。该方法可以在类似地区河道的精细刻画中得到很好的应用。

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（编辑：杨友胜）

Detailed description of fluvial channels in the lower sub-member of Zhenzhuchong section in East YB area

LuoYupengand Miao Zhiwei
(Research Institute of Exploration Company,SINOPEC,Chengdu,Sichuan 610041,China)

Fan delta sedimentary reservoir in the lower sub-member of Zhenzhuchong section is one of the most important explora⁃tion targets in the continental strata of YB area.Because of the frequent changes of fluvial channels,that channel sands stacked brings the detailed description many difficulties.Based on the geological characteristics analysis of single well and the comparison of sequence stratigraphy of the connected wells profile,2D geology model forward technology was used to identify the seismic re⁃sponse characteristics of channel deposits.Than spectral decomposition technology and multi-attribute analysis techniques were used to identify the river boundary and manually track the river boundary.Finally,the distribution of channel sand bodies and the beneficial area of reservoirs in the study area were predicted in derail.Through results contrast between logging and drilling,it is found that the predication area and the known drilling data were highly consistent.The results confirmed the effectiveness of this method and provided a reference for similar problems.

the lower sub-member of Zhenzhuchong section,fluvial channel,seismic frequency demultiplication technique,multiattribute analysis

P631.445

A

2014-09-25。

罗宇鹏（1982—），男，硕士，工程师，构造解释及储层预测。