东方B气田海底扇复杂砂体地震刻画

晁彩霞，于俊峰，胡胜辉，杨丽，陈之贺

（1.中海石油（中国）有限公司海南分公司，海南 海口 570312；2．广东石油化工学院，广东 茂名 525000）

0 引言

莺歌海盆地东方B气田为受物源、古地貌和水动力变化事件控制下的浅海重力流沉积，砂体分布及叠置关系复杂，储层非均质性强[1-4]。 目前，对东方区块的沉积模式及沉积微相类型精细研究认为[4-6]，该区主要沉积微相为侵蚀水道、分流水道、水道侧缘及朵体沉积。其中，侵蚀水道微相主要受先成洼陷控制，经历沉积—侵蚀过程，砂体厚度大，叠置关系复杂，是地震剖面上等时体和岩性穿时体的地质成因[7]。气田的不断开发，揭示了F8d井区砂体叠置及横向连通性认识不清的问题。为规避风险，提高后期调整挖潜成功率，笔者充分吸收了前人成果，在沉积微相导向下，主要运用地球物理方法，对复杂砂体进行了逐级解剖。

研究区多井钻遇复合水道砂体厚度为45 m左右，单一水道砂体厚度一般大于12 m。2016年高密度采集三维地震数据主频约为35 Hz，有效频带范围为8～65 Hz，目的层砂岩速度约为2 300 m/s，地震资料品质相对较高，满足储层砂体精细刻画要求；因此，针对F8d井区，利用地震相特征分析、正演验证，结合岩石组合特征，明确了沉积微相类型。在复合侵蚀水道砂体内部，根据地震相特征，在全局优化地层模型的约束下拾取等时属性切片，研究厚层单一水道砂体的沉积期次、叠置关系及横向展布，运用高分辨率波形指示反演，结合测井旋回特征对薄储层单一水道砂体叠置样式进行分析，明确了侵蚀水道内单一水道砂体沉积特征。

1 地质概况

莺歌海盆地平面上由4个一级构造单元组成[8]，即莺西斜坡、莺东斜坡、河内坳陷、莺歌海坳陷。东方B气田位于莺歌海坳陷内，属于高温高压气藏，目的层黄流组一段沉积砂体主要来自西部的蓝江三角洲[8-9]，以浅海重力流沉积为主，主力气层包括黄流组一段Ⅰ气组（H1Ⅰa）、黄流组一段Ⅱ气组（H1Ⅱb）。 黄流组一段Ⅱ气组沉积时物源供给充足，受到先成洼陷限制性重力流侵蚀—充填—溢出沉积模式控制，主要发育多期叠置的厚层侵蚀-充填水道、水道侧缘等沉积微相；黄流组一段Ⅰ气组受平缓斜坡非限制性漫流沉积模式控制，以分流水道、朵体为主，局部发育厚层侵蚀水道，且受后期泥质水道的侵蚀改造，砂体展布及砂体叠置连通关系复杂。

2 沉积微相类型及特征

2.1 侵蚀水道

侵蚀水道岩性以中—厚层、浅灰色粉—细砂岩为主，砂质较纯，内部偶见泥岩撕裂屑。自然伽马曲线表现为平滑的高幅度箱形，顶底突变。地震剖面上表现为多个低频、强振幅、高连续性的同相轴特征，对下伏地层具有明显的侵蚀现象，外部形态为宽U形或深V形，下切特征明显。

2.2 分流水道

分流水道单层砂体厚度减薄，主要为厚层块状层理粉细砂岩，可见平行层理（粉）细砂岩、波状层理（粉）细砂岩、水平层理粉砂岩等，由下往上粒度逐渐变细，反映水动力逐渐减弱。测井曲线表现为中—厚层高幅齿化箱形，底部突变，顶部渐变或突变。地震剖面上表现为席状低频、强振幅、强连续性的单一同相轴特征，对下伏地层侵蚀特征不明显。

2.3 水道侧缘和朵体

水道侧缘和朵体岩性以水平层理粉砂岩为主，局部富集泥质碎屑、泥质条带，测井曲线表现为中—低幅弱齿化钟形或指形，主要发育在海底扇周缘或海底扇水道末端，砂体厚度整体较薄，物性较差。朵体主要以朵叶体的形态分布在沉积主体前端。其岩性偏细，主要为灰色粉细砂岩、粉砂岩夹泥质纹层或砂泥岩互层，泥质含量较高，细砂岩中发育低角度交错层理，粉砂岩中发育小型沙纹层理、水平层理，生物遗迹现象丰富。自然伽马曲线呈现低幅弱齿化钟形或低幅尖指形，为反韵律沉积。在地震剖面上，表现为席状中弱振幅、连续性中等的单一同相轴。

3 沉积微相导向的复合砂体识别

东方B气田黄流组一段主力气层包括H1Ⅰa，H1Ⅱb气组，H1Ⅱb气组主体区垂向存在2期砂体，分别对应H1Ⅱb上，H1Ⅱb下砂体，2套砂体之间存在明显的泥岩隔层。F8d井区Ⅰ气组沉积微相认识目前存在争议，气田开发实施前，主要依据过F8d井的典型地震相（强振幅下切U形多轴特征（见图1a）），解释为侵蚀水道，水道内部垂向由2期水道砂体叠置，缺失H1Ⅱb上砂体。

图1 过F8d井地震剖面

随着开发井数的增多，根据砂泥标志层及过F8d井典型地震剖面（见图1b）认为，F8d井为分流水道沉积，将原侵蚀水道内部的2期砂体下部划分为H1Ⅱb下分流水道砂体，上部为H1Ⅰa分流水道砂体。

3.1 基于地震相的沉积微相分析

F8d井区地震相的多解性导致F8d井区的沉积微相认识、复合砂体对比及叠置样式结论的不同。侵蚀水道和分流水道微相的岩相及测井相特征差异不大，两者最大的区别是地震相。地震剖面上，侵蚀水道对下伏地层具有明显的侵蚀现象，外部形态为宽U形或深V形，下切特征明显；分流水道表现为低频、强振幅、强连续性的单一同相轴特征，对下伏地层侵蚀不明显。

东方B气田黄流组一段H1Ⅱb上，H1Ⅰa气组沉积时期，局部物源方向为北西—南东向，垂直物源方向进行地震相特征分析（见图2）。3期侧向迁移侵蚀水道下切特征明显。第1期侵蚀水道携带大量沉积物对下伏地层侵蚀冲刷能力强。第2期侵蚀水道对下伏地层侵蚀冲刷能力变差，规模变小。第3期侵蚀水道在近物源处对下伏地层侵蚀冲刷明显，向前推进的过程中，随着沉积物的卸载，能量减弱，侵蚀冲刷特征不明显。

图2 垂直物源地震剖面

3期侵蚀水道在近物源处互相独立，向远物源方向推进的过程中，相互切割叠置，在B12井位置，3期侵蚀水道连片，地震剖面上呈U形强振幅强连续反射特征。

3.2 地震正演验证

由地震相特征分析可知，H1Ⅰa气组沉积时期F8d井区整体为3期侧向迁移侵蚀水道砂体沉积，侵蚀切割下伏的H1Ⅱb上砂体。但在某些地震剖面，侵蚀水道下切特征不明显，出现同相轴不连续现象（见图1b、图2a）。为此，针对不支持该侵蚀水道的地震剖面，运用正演模拟技术，建立侵蚀水道地质模型，分析侵蚀水道微相合理性（见图3）。

图3 正演分析

正演模拟砂泥岩速度运用F8d井点附近的速度，即砂岩纵波速度为2 392 m/s，密度为2 300 kg/m3；泥岩纵波速度为3 697 m/s，密度为2 500 kg/m3。正演模拟频率35 Hz。由正演结果可知，侵蚀水道模式出现了“穿时”现象，侵蚀水道内下部砂体与H1Ⅱb上砂体假等时沉积，证实了F8d井区侵蚀水道沉积微相的合理性。

3.3 沉积微相导向下的气组、砂体划分与对比

利用地震相分析，结合正演模拟，综合判定F8d井区发育侵蚀水道沉积微相。在侵蚀水道沉积模式的指导下进行气组及砂体对比结果表明，侵蚀水道模式下的砂体与岩性组合特征吻合较好（见图4）。

图4 复合砂体连井对比

H1Ⅱb下砂体对先成洼陷填平补齐，主要发育厚层侵蚀水道砂体，测井曲线表现为高幅度箱形，H1Ⅱb上砂体沉积时期基准面相对下降，可容纳空间减小，砂体厚度减薄，F8d井周边B17井、B18井、B19井、B8井自然伽马曲线底部突变、顶部渐变，呈钟形，岩性序列为正粒序。

H1Ⅰa砂体沉积时期，基准面进一步下降，可容纳空间缩小，大部分井砂体厚度较薄，自然伽马幅度较小，局部由于古地形和水动力强度的变化，发育下切侵蚀充填水道，侵蚀切割掉H1Ⅱb上砂体。如F8d井区垂向主要发育2套厚层侵蚀水道砂体，测井曲线为高幅箱形特征，顶底部呈现突变接触，代表水动力能量突变，中间段齿化特征明显，代表水体动荡或多期侵蚀水道沉积。

3.4 复合侵蚀水道砂体刻画

F8d井区由3期复合侵蚀水道砂体组成。自西—东第1，2期侵蚀水道侵蚀深度大，第3期侵蚀水道侵蚀幅度小。

根据全局优化属性切片拾取的倾角曲率属性，可清晰判别第1，2期侵蚀水道砂体边界（见图5a），明确B3井、B5井、F8d井、B12井位于第1期侵蚀水道内，B13井不属于第2期侵蚀水道。结合最小振幅属性（见图5b）及地震相特征，同时根据振幅能量减弱、同相轴错断、尖灭及叠置等地震反射特征，综合判断了不同期次侵蚀水道复合砂体沉积边界（见图5c）。

图5 侵蚀水道复合砂体分析

侵蚀水道砂体的整体延伸方向为北西—南东向。第1期侵蚀水道沉积时，能量相对较强，深侵蚀切割原沉积的H1Ⅱb上砂体，砂体厚度大，平面展布范围广。第2期侵蚀水道能量减弱，受古地形的影响，沉积物快速卸载，向前推进距离短。第3期侵蚀水道沉积时期，水动力减弱，侵蚀深度较浅，沉积物缓慢卸载，在远端与第1期侵蚀水道砂体叠置。

4 单一水道砂体精细刻画

研究区第1期复合侵蚀水道由B3井、B5井、F8d井、B12井钻遇，单一水道砂体厚度大，叠置关系复杂，地震剖面局部出现“穿时”沉积特征。第2期复合侵蚀水道砂体发育规模小，目前无井钻遇。第3期复合侵蚀水道由B13井和F1井钻遇，单一水道砂体厚度薄，叠置关系不清。

本次研究在地震相分析的基础上，结合全局优化属性切片对厚层单一水道砂体沉积期次、叠置样式及展布范围进行精细刻画，同时依据测井曲线旋回特征，运用高分辨率波形指示反演，预测了薄储层单一水道砂体叠置样式，揭示了不同期次侵蚀水道之间的砂体沉积特征。

4.1 厚储层单一水道砂体精细刻画

第1期侵蚀水道内单一水道砂体厚度在24 m左右，地震相特征明显。顺物源方向，第1期复合侵蚀水道砂体内部垂向主要表现为3期单一水道砂体的前积特征，第1期单一水道能量有限，受沉积地貌影响，遇低部位沉积物快速堆积，并侵蚀原沉积地层，后能量减弱，被第2期单一水道切割，延伸范围有限。第2期单一水道能量相对较强，沉积范围较广。第3期单一水道因后期泥质水道的侵蚀，沉积范围有限（见图6）。

图6 顺物源地震剖面

对于前积结构的地层，单一水道砂体边界解释困难，极易发生地震解释的窜层现象。常规的切片技术主要是平行于顶、平行于底、等比内插等[10-12]，均不适用于前积样式的砂体解释。本次研究在全局地层框架模型约束下提取均方根振幅属性切片，厘清侵蚀水道内单一水道砂体的演化及平面展布形态。

从全局优化属性切片可以看出，第1期单一水道砂体在近物源处沉积，仅B3井钻遇，砂体边界均方根属性值减弱（见图7a）。第2期单一水道砂体横向连续性较好 （见图7b），B13井、F8d井、B5井、B12井均钻遇。第3期单一水道砂体局部发育，顺物源方向为条带状（见图7c），仅 F8d井、B5井钻遇。

图7 均方根振幅属性切片

垂向斜交前积的3期单一水道砂体，以砂泥层为标志层对比，极易出现窜层现象。这是分流水道沉积微相认识、气组砂体划分对比出现问题的原因。

4.2 薄储层单一水道砂体叠置样式

第2，3期侵蚀水道内单一水道砂体厚度在12 m左右，地震相分析困难，主要采用高分辨率的波形指示反演[13-25]。 如过 B13 井、F1 井的波形指示反演剖面（见图8），揭示了F1井区垂向上也存在3期砂体的叠置。

图8 波形指示反演剖面

结合测井曲线旋回特征（见图9）可知：第1期单一水道砂体对应1个反韵律；第2期单一水道砂体为正韵律沉积；2期砂体在F1井处存在泥岩夹层，垂向独立，往B13井方向，泥岩夹层逐渐减薄，2期单一水道砂体逐渐切割叠置；第3期单一水道砂体为反韵律沉积，与下部砂体之间存在泥岩夹层。

图9 H1Ⅰa气组侵蚀水道内单砂体对比

4.3 单一水道砂体沉积特征

通过以上分析，绘制了侵蚀水道内Ⅰ气组连井单一水道砂体对比图（见图9）。由此可知，同期侵蚀水道内单一水道砂体横向可对比性强。

第1期侵蚀水道内单一水道砂体厚度大，测井曲线主要为高幅箱形特征，第3期侵蚀水道内单一水道砂体厚度薄，测井曲线旋回特征明显。不同期次侵蚀水道单一水道砂体之间可对比性较差。3期侧向迁移复合侵蚀水道砂体之间可能存在渗流屏障，存在不连通可能。目前，第1期侧向迁移侵蚀水道有4口井钻遇，第3期侧向迁移侵蚀水道有2口井钻遇，仅第2期侧向迁移侵蚀水道无井钻遇，该研究成果为气田下部调整挖潜提供依据。

5 结束语

在地质模式指导下，结合地震相、正演模拟及岩性组合，综合判定Ⅰ气组F8d井区发育侵蚀水道沉积微相，在沉积微相导向下进行了气组及砂体对比。黄流组一段Ⅰ气组沉积时期，研究区主要为3期侧向迁移复合侵蚀水道砂体沉积，同期侵蚀水道内单一水道砂体横向可对比性强，不同期次侵蚀水道之间单一水道砂体可对比性差，不同期次复合侵蚀水道砂体之间可能存在渗流屏障，存在不连通可能。