塔里木盆地庫車坳陷中部地震速度場的建立方法

摘 要

摘要：復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)速度場的建立對于準(zhǔn)確進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換十分重要，過去由于方法較為單一，影響了構(gòu)造解釋的精度及勘探成功率。為此，提出了利用高精度衛(wèi)星照片結(jié)合地震相沉積相分析、
摘要：復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)速度場的建立對于準(zhǔn)確進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換十分重要，過去由于方法較為單一，影響了構(gòu)造解釋的精度及勘探成功率。為此，提出了利用高精度衛(wèi)星照片結(jié)合地震相沉積相分析、有井約束反演、疊加速度譜分析、井資料分析等多信息對復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)速度場進(jìn)行綜合建模的方法技術(shù)。通過對各種信息統(tǒng)一校正及塔里木盆地庫車坳陷中部礫石層及巨厚鹽體的速度變化規(guī)律的分析，精細(xì)建立了各控制層的速度場，進(jìn)而消除了地震剖面中時(shí)間域里的偽構(gòu)造，在塔里木盆地庫車坳陷取得了良好的勘探效果。
關(guān)鍵詞：庫車坳陷；地震勘探；構(gòu)造；速度；礫石層；鹽膏層；塔里木盆地
    速度場的建立一直是復(fù)雜構(gòu)造解釋及圈閉評價(jià)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，對速度場的認(rèn)識程度，會極大影響地質(zhì)構(gòu)造的勘探精度[1]。目前對于速度場的綜合研究方法還比較少，技術(shù)手段單一，主觀性強(qiáng)，在復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)應(yīng)用效果較差。特別是在塔里木盆地庫車坳陷，由于受到淺層構(gòu)造建模、巨厚鹽體發(fā)育、速度縱橫向變化劇烈等多種因素的影響，速度場分布復(fù)雜，用單一的方法難以準(zhǔn)確地建立速度場。“速度場陷阱”一方面影響各地質(zhì)層位的井深預(yù)測，另一方面也易解釋出假構(gòu)造或假圈閉，或是高點(diǎn)位置偏移[2～4]，致使勘探失利。因而通過多方法、多信息綜合分析從而準(zhǔn)確地建立區(qū)域速度場，對于準(zhǔn)確預(yù)測各地質(zhì)體的深度及提高勘探成功率具有重要意義。
1 研究區(qū)概況
    庫車坳陷中部油氣資源豐富，勘探前景十分廣闊。目前庫車坳陷油氣勘探瓶頸在于圈閉落實(shí)程度較低，難以選擇有利的鉆探目標(biāo)。雖然目前圈閉顯示較多，但由于受地震資料品質(zhì)差和速度研究難度大的限制，圈閉落實(shí)面臨很大困難。分析近年來勘探失利的井，以圈閉不落實(shí)居多，據(jù)統(tǒng)計(jì)大約80%都是因?yàn)槿﹂]不落實(shí)。究其原因除構(gòu)造模式認(rèn)識有誤之外，速度場建立不合理是最重要的因素。如何精細(xì)建立平面及縱向上的速度場，對于正確的時(shí)深轉(zhuǎn)換及圈閉評價(jià)具有重要的意義。
2 高精度衛(wèi)星照片結(jié)合地震相沉積相分析礫石層分布
    礫石層厚度變化大，其速度明顯高于圍巖，是引起速度模型構(gòu)建不合理的主要因素之一，準(zhǔn)確識別礫石層的分布范圍及厚度，分析其速度變化趨勢及分布規(guī)律，對于準(zhǔn)確建立速度場非常重要。
    通過高精衛(wèi)星照片可以從地表識別淺層礫石區(qū)的分布范圍，在地震剖面上根據(jù)波組特征分析礫石層的厚度及沉積微相分布特征(圖1)，礫石層在地震剖面上表現(xiàn)為雜亂、低頻等特征，并與下伏巖層的地震波組呈角度相切。通過地震波組的變化規(guī)律還可以精細(xì)刻畫礫石層內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
    確定了礫石區(qū)分布范圍之后，通過地震相、沉積相綜合分析相帶展布規(guī)律，從而分析速度變化規(guī)律。根據(jù)鉆井資料分析，由北向南和由西向東，庫車坳陷庫車組和康村組礫石層厚度由扇根→扇中→扇端逐漸變小，其顆粒逐漸變小，泥質(zhì)含量增加(圖2)，速度減小，其速度變化規(guī)律受沉積微相控制明顯。
 
3 通過有井約束速度反演分析各層速度變化規(guī)律
    井間地層速度過去一直是通過井點(diǎn)速度進(jìn)行外推內(nèi)插，同時(shí)進(jìn)行深度及構(gòu)造部位的校正，主觀性較強(qiáng)。筆者提出通過有井約束反演進(jìn)行井間速度反演(圖3)，一方面使得建立的速度模型符合井點(diǎn)處的速度分布結(jié)構(gòu)，另一方面也充分利用地震剖面中的屬性信息反演地層速度，進(jìn)而精細(xì)研究礫巖區(qū)、巨厚鹽體區(qū)等異常地質(zhì)體的速度變化規(guī)律。
4 利用疊加速度譜資料進(jìn)行速度場的分析
    疊加速度譜使用的是為了最佳疊加效果而采用的速度[3]，和地層速度是不一樣的，但是疊加速度譜能反映層速度縱橫向的變化趨勢，通過測井曲線或VSP資料進(jìn)行校正，可以充分利用疊加速度譜信息，提高建立速度場的精度(圖4)。
 
5 井速度分析
    微觀上，對于同一區(qū)帶或構(gòu)造帶，因地層巖性相對單一，受壓實(shí)作用和構(gòu)造應(yīng)力作用“雙重影響”，層速度隨埋深增加而加大，如克拉蘇構(gòu)造帶東段克拉1-克拉3井區(qū)，克拉蘇構(gòu)造帶西段大北1-大北3井區(qū)，東秋構(gòu)造帶東秋8-迪那1井區(qū)的各層。
    宏觀上，因庫車坳陷前陸盆地構(gòu)造運(yùn)動頻繁，不同區(qū)帶或構(gòu)造帶地層巖性變化大，層速度隨埋深變化除受“雙重影響”外，還主要受巖性變化控制。層速度隨埋深增加而加大的規(guī)律不明顯，甚至有可能出現(xiàn)層速度隨埋深增加而變小的現(xiàn)象，這些都是正常現(xiàn)象。
    微觀上與宏觀上的不一致性使在速度場建立時(shí)要綜合多方面的因素，對于測井速度或VSP速度的分布規(guī)律，一定要結(jié)合構(gòu)造應(yīng)力、巖性、埋深、沉積相、構(gòu)造部位等多種因素進(jìn)行全面分析。
6 結(jié)果及認(rèn)識
    通過綜臺運(yùn)用井資料信息、地震相及沉積相信息、疊加速度譜信息等多種信息對庫車坳陷進(jìn)行了速度攻關(guān)研究，同時(shí)對各種信息進(jìn)行統(tǒng)一校正，精細(xì)研究了其速度在縱橫向上的變化規(guī)律，更進(jìn)一步恢復(fù)了地下真實(shí)構(gòu)造，消除了時(shí)間域的偽構(gòu)造并發(fā)現(xiàn)了一批時(shí)間域中隱藏的構(gòu)造及圈閉(圖5)，收到了良好的效果，通過與井的對比，預(yù)測深度與實(shí)鉆深度相差基本都在1%以內(nèi)，精度較高。筆者提出的方法進(jìn)一步深化了庫車地區(qū)速度研究技術(shù)，為圈閉的準(zhǔn)確落實(shí)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)該技術(shù)可以推廣到其他復(fù)雜地區(qū)，促進(jìn)山前復(fù)雜區(qū)速度研究技術(shù)和油氣勘探進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)
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(本文作者：韓小俊1，2 韓波3 1.成都理工大學(xué)；2.川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司；3.中國石油塔里木油田公司)