基于地震屬性的砂礫巖沉積相研究

李 敏 (中石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東 東營 257015)

基于地震屬性的砂礫巖沉積相研究

李 敏 (中石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東 東營 257015)

地震屬性是沉積相分析的有效手段。論述了瞬時相位、瞬時頻率、波阻抗3種屬性在沉積研究中的適用性條件，并利用瞬時相位和波阻抗識別了砂礫巖扇體的扇中與扇端，利用瞬時頻率識別了扇根與扇中。研究表明，采用上述方法識別的沉積相特征明顯、準確性好且效率高。

瞬時相位；瞬時頻率；波阻抗；沉積相；砂礫巖

地震屬性隱含了地層巖性、儲層物性、流體成分和斷裂等有關信息，沉積體可以利用地震屬性快速高效地加以識別。地震屬性已經在三角洲、河流、生物礁等沉積體系的識別中得到了廣泛應用[1-2]。狹義的地震屬性是從地震記錄中通過一定的數學運算(聚類分析、神經網絡、概率統計等)提取的與地質問題有一定關聯的屬性，而廣義的地震屬性既可根據地震記錄提取，也可通過地震數據與非地震數據的結合運算來提取，如測井約束反演得到的波阻抗[3]。

民豐洼陷位于東營四陷北部陡坡帶東部，是砂礫巖扇體發育區，在沙四上亞段，主要發育沖積扇、扇三角洲、近岸水下扇和深水濁積扇等沉積體系。由于砂礫巖體是多期扇體的疊置復合體，傳統的方法難以準確描述各期次砂礫巖的邊界及內幕。在已經劃分好沉積期次的基礎上，筆者將探討瞬時相位、瞬時頻率和波阻抗3種屬性在砂礫巖沉積相分析中的應用。

1 瞬時相位和波阻抗

圖1 地震剖面

瞬時相位與地震波主頻相關而與反射強度無關，原始地震剖面上砂礫巖體內地震反射能量很弱，內幕反射結構及地層接觸關系難以識別(見圖1(a))，但是在瞬時相位剖面上，砂礫巖體內地層接觸關系(如削截和上超)就比較明顯(見圖1(b))，可見瞬時相位能夠用于識別地質體較弱的內幕反射結構及地層接觸關系。當地震波穿越不同巖性地層時會引起地震波的相位變化，在對地層不連續性或巖性尖滅的研究中，瞬時相位應用效果比較顯著[4]。民豐地區沙四上亞段近岸水下扇的3個亞相巖性有明顯不同：扇根為塊狀礫巖，見棱角狀大礫石；扇中主要為礫狀砂巖和含礫砂巖；扇端以泥巖為主，夾薄層的砂巖層。在瞬時相位平面上，砂礫巖體總體上表現為高屬性值，而扇體的扇根與扇中的瞬時相位又高于扇端的瞬時相位(見圖2(a))。因此，瞬時相位在判別近岸水下扇，深水濁積扇的邊界及近岸水下扇扇中和扇端的分界時比較敏感。由沙四上亞段砂泥巖速度統計發現，砂礫巖體的地震波速度明顯高于泥巖，故應表現為高的波阻抗值。在波阻抗平面圖上，砂礫巖體總體上處于高波阻抗區域，而扇根與扇中的波阻抗又高于扇端，扇體的邊界、扇中和扇端的分界識別結果與瞬時相位平面上的分界識別結果基本一致(見圖2(b))。在這2種屬性平面上，辮狀水道微相與水道間微相由于巖性構成的差異，在屬性值上也存在明顯不同。在判別砂礫巖沉積扇體與其邊界時，波阻抗和瞬時相位的分辨能力基本相當，但波阻抗對扇體的巖性分布反映更清晰。將瞬時相位屬性與波阻抗屬性相結合進行分析，能更有效地描述研究區砂體的分布和沉積體系的特點。

2 瞬時頻率

瞬時頻率表示以時間為函數的瞬時相位的變化率。該屬性提供了一種追蹤主頻的方法，其與提取信息部位的地層固有頻率有關，而地層固有頻率又與沉積物顆粒粗細有關。從共振角度分析，沉積顆粒較粗時共振頻率較低，沉積顆粒較細時共振頻率較高[5]。砂礫巖扇體的扇根的沉積顆粒(塊狀礫巖)要比扇中的沉積顆粒大得多，所以在瞬時頻率剖面上，沿著凸起剝蝕面有一個清晰的條帶狀的低值區域，可以被認作扇根。由扇根的剖面解釋成果在平面上的投影，結合相應的測井、巖心描述資料，很容易確定平面上扇根與扇中的分界線(見圖3)。

圖2 屬性平面

圖3 瞬時頻率剖面

3 結 語

研究提取沿層地震屬性時，必須以準確劃分砂礫巖體沉積旋回為基礎。利用瞬時相位、波阻抗識別砂礫巖扇體的扇中與扇端，利用瞬時頻率識別扇根與扇中，識別的沉積相特征明顯，具有良好的應用前景。

[1]關達，張秀容.利用地震屬性預測河道砂體[J].石油物探，2004，43(增)：56-58.

[2]羅忠輝，冷軍.地震屬性分析在潛江凹陷儲層預測中的應用[J].石油天然氣學報(江漢石油學院學報)，2010，32(1)：228-231.

[3]李全，林暢松，吳偉，等.地震沉積學方法在確定沉積相邊界方面的應用[J].西南石油大學學報(自然科學版)，2010，32(4)：50-55.

[4]趙忠泉.碳酸鹽巖礁灘儲層地震相分析[D].成都：成都理工大學，2010.

[5]凌云研究組.基本地震屬性在沉積環境解釋中的應用研究[J].石油地球物理勘探，2003，38( 6)：642-653.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.015

P631.44

A

1673-1409(2012)04-N047-02

2012-02-12

李敏(1972-)，男， 1995年大學畢業，工程師，現主要從事油氣地球物理方面的研究工作。