为准确研究等时格架内生物礁及鲕粒滩发育情况及分布规律, 通过精细的井震标定, 将深度域的井资料与时间域的地震资料合理的匹配, 建立合理的时深关系, 并通过相互反馈的方式互相调节以达到井信息和地震信息的最佳吻合, 从而赋予地震资料地质含义, 合理的层位约束也使后期的属性及反演解释更合理。

通过多口井的精细标定分析, 元坝地区三维区内目的层段井震标定情况非常好, 合成记录与井旁道地震道对应很好, 地质分层与地震分层对应良好, 并能在地震剖面内识别出该层位的可在全区追踪的同相轴。长兴组底界面, 飞仙关组一段底界面、飞三段底界面为全区可追踪的强振幅同相轴, 可作为标志层。

2.2.1 小波变换原理 由于常用的测井曲线对碳酸盐岩岩性等参数不如碎屑岩的反映敏感, 因此在碳酸盐岩中通过常规测井曲线进行高频划分效果并不理想, 而小波变换可实现测井信号分析的时频局部化, 利用它可以从测井资料中提取地层的时频特征, 进而获得有关沉积层序的旋回性等地质特征。

识别不同尺度层序界面的具体方法是: 先参照时频色谱图所反映的概貌信息, 即同一尺度上相同的颜色代表同一时期形成的沉积地层; 再依据小波变换系数曲线中同一尺度旋回内小波系数振荡趋势相似的原则, 从大到小进行划分, 识别出层序界面, 在层序内部划分出准层序组界面, 依次从准层序组内部识别出准层序界面; 最后根据岩心资料对划分出的界面位置加以适当校正, 达到准确划分不同级别层序界面的目的。

2.2.2 结果分析 通过对元坝地区多口井进行的小波变换分析(图 2), 在长兴组和飞仙关组中各识别出2个三级层序, 每个三级层序均可划分出海侵体系域和高位体系域, 其中长兴组下部层序SQP₂ch¹的海侵体系域可划分出1个准层序组, 3个准层序, 其高位体系域可划分出2个准层序组, 4个准层序; 长兴组上部层序SQP₂ch²的海侵体系域可划分出2个准层序组, 4个准层序, 高位体系域同样可识别出2个准层序组, 4个准层序; 飞仙关组下部层序SQT₁f^1-2的海侵体系域可识别出1个准层序组, 2个准层序, 其高位体系域可识别出3个准层序组, 8个准层序; 飞仙关组上部层序SQT₁f^3-4的海侵体系域可划分出1个准层序组, 2个准层序, 其高位体系域识别出3个准层序组, 8至10个准层序。

图 2

Fig.2

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	图 2 四川盆地元坝气田YB2井高频层序地层划分Fig.2 High-frequency sequence stratigraphic division of Well YB2 in Yuanba Gasfield, Sichuan Basin

在精细井震对比和小波变换划分高频层序的基础上, 依托高精度三维地震资料, 通过对穿越元坝地区的连井剖面及高精度三维地震剖面(图 3)及大量二维地震剖面的主要地震反射界面的识别和追踪, 结合钻井岩心观察及钻井资料的综合分析和沉积学编图, 确定了元坝地区晚二叠长兴组充填沉积中各不同级别的主要等时界面并明确了其地质含义, 并从其本身的构造和沉积特征出发, 编制了穿越元坝地区开阔台地— 台地边缘— 台缘斜坡的沉积大剖面(图4), 并对各级层序和体系域进行系统的划分和对比, 通过层序地层格架可以看出, 在台地边缘地带, 长兴组下部层序(SQP₂ch¹)内主要发育开阔台地及生屑滩沉积, 其为后续的生物礁生长提供基础, 而生物礁滩沉积主要发育在长兴组上部层序(SQP₂ch²)内; 另外从体系域的角度来看, 生物礁主要发育于层序的高位体系域时期。而在飞仙关组的2个Ⅲ 级层序内, 台缘鲕粒滩主要发育于层序SQT₁f^1-2高位体系域内, 且其不断向东进积。

图 3

Fig.3

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	图 3 四川盆地元坝地区高精度三维地震格架剖面(A-A'位置见图 1) TT1f4— 飞四段底界反射层, TP2ch— 长兴组底界反射层, TP2— 二叠系底界反射层Fig.3 Profile showing high-precision 3D seismic data framework of Yuanba area, Sichuan Basin(location of A-A' in Fig.1)

图 4

Fig.4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图 4 四川盆地元坝地区长兴组— 飞仙关组高精度等时层序地层格架和沉积相剖面Fig.4 Profile showing high-precision isochronous sequence stratigraphic framework and sedimentary facies of the Changxing-Feixianguan Formations in Yuanba area, Sichuan Basin

3.1.1 长兴组沉积体系地震属性分析 通过对3种沉积成因相组合的岩心、薄片、测井、录井以及地震等资料的综合整理和研究, 井震结合总结出了每种沉积体系成因相的成因标志, 建立了每种沉积相的地质— 地球物理响应模式, 并开展了地震识别工作。川东北元坝地区多期次生物礁(图 5中①-⑤)叠置发育完整, 礁前、礁核以及礁后相明显可辨。

图 5

Fig.5

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	图 5 四川盆地元坝地区长兴组生物礁内部构成 T1f4— 飞四段底界, P2ch2— 长二段底界, P2ch1— 长一段底界Fig.5 Internal structure of the Changxin Formation reef in Yuanba area, Sichuan Basin

在对长兴组下层序生屑滩体系地震属性分析时, 分准层序组对其进行了均方根振幅属性提取(图 6), 所有基于属性的预测均依托于精细的井震标定以及属性— 沉积相标定, 不同属性色标对沉积相的响应有很好的对应关系, 在研究区属性中的强振幅、高能量值显示为红黄色, 主要代表台缘生物礁滩主体沉积, 绿青色代表的振幅、能量值稍弱于红黄色, 主要为生物礁之间的滩间沉积, 蓝色代表低振幅、低能量值, 主要对应为台缘斜坡或滩间海沉积, 部分异常低值为泥质沉积。

通过对均方根振幅属性分析可以发现, 在长兴组下层序早期(PSS1; 图 6-a), 红黄色高值区主要呈零星状分布, 说明该时期生物礁并不是很发育, 而绿青色分布面积较为广阔, 说明该时期主要为开阔台地的台内生屑滩沉积, 蓝色主要分布于研究区的东北部, 为台缘斜坡沉积。在台缘斜坡下部缓坡带可见条带状滑塌沉积。长兴组下层序早期的属性分析可见, 该时期主要发育开阔台地和台缘斜坡沉积, 以生屑滩沉积为主, 分布零星。

图 6

Fig.6

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	图 6 四川盆地元坝地区长兴组准层序组级别均方根振幅属性及沉积相 a— 长兴组下层序早期(PSS1); b— 长兴组下层序中期(PSS2); c— 长兴组下层序晚期(PSS3); d— 长兴组上层序早期(PSS4); e— 长兴组上层序中期(PSS5); f— 长兴组上层序晚期(PSS6)Fig.6 RMS amplitude attribute and sedimentary facies for each parasequence sets in the Changxing Formation of Yuanba area, Sichuan Basin

长兴组下层序中期(PSS2; 图 6-b), 生物礁开始成形, 尤其是在YB2井区西北向过YB27井的生物礁开始成形, 其往东北方向, 还是主要以零散的生屑滩沉积为主, 台内生屑滩和滩间海、台缘斜坡同样发育。在YB1井区, 过YB101井北北西向带状生物礁开始成形, 其余还主要为零散的生屑滩沉积为主。

长兴组下层序晚期(PSS3; 图 6-c), 在YB1井区台缘礁滩体整体开始连片发育, 而在YB2井区西北向过YB27井的生物礁进一步发育成形, 台内生屑滩和滩间海、台缘斜坡滑塌体同样发育。

长兴组上层序早期(PSS4; 图 6-d), 台缘生物礁进一步发育。YB2井区西北向过YB27井的生物礁已成形, 达到主体发育期, 往东北方向过YB204和YB2井也开始可见2支生物礁发育, 但并不连片, 生物礁主体未完全形成, 还是以生屑滩沉积为主, 在研究区的东南部存在大片不连片红黄色和绿色的高值区, 根据井震结合和该地区该时期的沉积模式判定其主要为台内生屑滩沉积。YB1井区过YB101井发育有1条西北向条带状生物礁, 达到主体发育期, 往东南方向以不连片红黄和绿色高值带的生屑滩沉积为主, 滩间海较为发育。

长兴组上层序中期(PSS5; 图 6-e), YB2井区内可见3支生物礁呈西北向发育, YB1井区过YB101井条带状生物礁同YB2井区北侧生物礁连片。该时期研究区内生物礁发育达到繁盛期, 台内生屑滩、台缘生物礁滩和台缘斜坡3个沉积相带非常明显, 台缘滑塌体较早期更为发育。

长兴组上层序晚期(PSS6; 图6-f), 研究区生物礁发育相带清晰, YB1井区生物礁体发育较YB2井区有所减弱, 在YB2井区东南部可见台缘生屑滩连片发育。该时期研究区内生物礁发育达到繁盛期, 台内生屑滩、台缘生物礁滩和台缘斜坡3个沉积相带非常明显, 台缘滑塌体较早期更为发育。

根据生物礁生长特征划分为3种生物礁生长模式(表 1): 垂向加积生物礁模式、侧向迁移生物礁模式以及早期生物礁模式, 垂向加积生物礁模式典型井包括YB27、YB204、YB205、YB29、YB102井, 生物礁生长具有垂向加积特征, 生物礁规模较大, 礁盖储集层具有厚度大、物性好特征; 侧向迁移生物礁模式主要发育在YB9和YB10井一带, 生物礁生长具有侧向迁移特征, 礁盖储集层厚度中等、物性好; 早期生物礁模式主要发育在YB104井附近, 生物礁发育在长兴组中期, 晚期演化为局限台地环境沉积, 储集层厚度较小, 但物性好, 试获得百万方高产工业气流。

表 1

Table1

表 1(Table1)

表 1 四川盆地元坝地区3种类型生物礁生长模式 Table1 Three types of the reef growth patterns in Yuanba area, Sichuan Basin

表 1 四川盆地元坝地区3种类型生物礁生长模式 Table1 Three types of the reef growth patterns in Yuanba area, Sichuan Basin

同时从现今钻探情况及储集层预测成果分析, 礁滩复合体储集层礁盖储集层的发育与生物礁不同部位密切相关, 生物礁的礁坪、礁顶位置有利于高能生屑滩的堆积及后期云化、溶蚀作用, 储集层发育, 地震剖面上为“ 低频、强振幅亮点” 特征; 礁前储集层变薄, 为“ 低频、中弱振幅” 地震响应特征; 后礁储集层变薄, 为“ 低频、中弱振幅” 地震响应特征。

综合前述分析表明, 元坝长兴组台地边缘礁滩储集层的发育明显受控于地层层序格架, 结合元坝地区钻井的测试情况分析, YB27、YB204、YB205、YB10和YB104井等超百万方高产井储集层主要发育于长兴组中晚期(上层序)的高位体系域(表 2), 与高精度层序地层格架控制下预测的礁滩储集层发育情况吻合度高, 可到达95%以上, 进一步证实了高精度层序地层格架控制下预测高产富集带的有效性。

表 2

Table2

表 2(Table2)

表 2 四川盆地元坝地区长兴组台地边缘钻井测试产量 Table2 Test yields in platform margin of the Changxing Formation in Yuanba area, Sichuan Basin 井号 层序 储集层厚度/m 累计 厚度 /m 测试产量 /104 m3· d-1 体系域 Ⅰ Ⅱ Ⅲ YB104 SQ3 7.1 9.8 17.0 33.9 高产 HST YB29 SQ3 20.8 49.5 45.3 115.6 高产 HST YB205 SQ3 13.5 43.4 65.3 122.2 高产 HST YB27 SQ3 7.9 33.7 75.5 117.1 高产 HST YB271 SQ3 8.0 66.3 12.2 86.5 高产 HST YB204 SQ3 5.2 25.7 66.4 97.3 高产 HST YB10-侧1 SQ3 13.4 29.5 42.9 高产 HST

表 2 四川盆地元坝地区长兴组台地边缘钻井测试产量 Table2 Test yields in platform margin of the Changxing Formation in Yuanba area, Sichuan Basin

3.1.2 飞仙关组二段台缘鲕粒滩地震属性分析 由于在研究区的单井上, 仅在飞二段发现了鲕粒滩, 因此, 对飞仙关组的研究主要精细刻画飞二段鲕粒滩储集层的演化过程。根据飞二段在地震剖面上的厚度及展布形态特征, 以飞二段内对应的8个准层序(编号PS18至PS25)为单元, 进行属性提取及沉积相的解释。通过精细的井震标定发现, 高能量值的区域主要为鲕粒滩发育区域, 因此通过属性中高值的分布区域可以对鲕粒滩的发育进行较为细致的刻画。

从提取的8个属性(图 7-a至 7-h)可以看出, 在飞二段早期(PS18), 鲕粒滩发育面积较小, 在YB2井区内主要分布在西侧, 在YB1井区主要发育于YB12和YB11井附近, 靠近台缘斜坡。而YB2井区北部鲕粒滩较南部发育, 且向东进积。飞二段中期(PS19— PS21), YB1井区北部鲕粒滩面积明显扩大, 依旧向东进积, 南部鲕粒滩呈零星分布并向北侧台缘斜坡进积; YB2井区主体依然位于研究区的西南部, 由早期零星分布演化为连片分布。飞二段中后期(PS22— PS24), YB2井区北部鲕粒滩仍为鲕粒滩发育主体, 南部鲕粒滩呈零星分布, YB1井区鲕粒滩呈连片分布并沿北东向迁移。飞二段末期(PS25), YB1井区北部鲕粒滩发育减弱, 部分地区呈零星分布, 而南部鲕粒滩发育达到鼎盛时期, 沿台缘斜坡呈片状分布, 分布范围最大; YB2井区鲕粒滩在该时期达到最大范围, 主要分布在西北部。

图 7

Fig.7

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	图 7 四川盆地元坝地区飞仙关组准层序级别均方根振幅属性及沉积相 a— PS18; b— PS19; c— PS20; d— PS21; e— PS22; f— PS23; g— PS24; h— PS25Fig.7 RMS amplitude attribute and sedimentary facies for each parasequences in the Feixianguan Formation of Yuanba area, Sichuan Basin

总体上看来, 飞二段鲕粒滩储集层从台内不断向海迁移; YB2井区和YB1井区南部鲕粒滩发育范围不断扩大, YB2井区北部鲕粒滩发育在早期至中晚期发育兴盛, 至晚期逐渐消亡。

由波阻抗反演剖面(图 8)可见, 井上阻抗值与约束稀疏脉冲反演阻抗结果吻合较好, 色标由黑— 蓝— 青— 绿— 红— 黄的渐变色依次表示阻抗值由小到大, 根据实际地质认识及反演结果分析认为, 波阻抗反演能有效地在平面及剖面上反映生物礁的平面特征及内部结构, 且其能够对飞二段的鲕粒滩有一定的识别能力。礁基及碳酸盐岩台地表现为高阻抗, 礁核内部为高阻抗并可识别出2套阻抗界面, 礁顶为低阻抗及礁核强阻抗轴的分界面, 反映了上覆淹没礁体的滩相及代表浅水暴露的白云岩相与生物礁礁体的阻抗差异巨大, 易于识别; 礁间存在一套强阻抗地层并双向上超于生物礁两翼, 代表了礁间的滩间海沉积, 双向上超的特征反映了生物礁生长速率大于礁间海沉积速率; 礁核内部可识别出多套强阻抗层段, 解释为随着海侵退积生长的生物礁内的高频单元, 可清晰地识别出其内部的丘形反射及向岸迁移— 向海迁移结构; 而飞二段的鲕粒滩主要表现为低阻抗值, 主要发育于飞二段的顶部, 呈带状。从图 8中可看出长兴组礁体内部可以分出多期叠置的高阻抗, 解释其为礁滩体, 主要位于长兴组上部层序中, 礁滩体具有向海迁移的特征。这与通过井约束在地震剖面的解释保持一致。

图 8

Fig.8

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	图 8 四川盆地元坝地区过任意线波阻抗反演剖面解释图(B-B'位置见图 1) T1f3— 飞三段底界, T1f1— 飞一段底界, P2ch2— 长二段底界, P2ch1— 长一段底界Fig.8 Wave impedance inversion diagram over arbitrary line of Yuanba area, Sichuan Basin(location of B-B' in Fig.1)