张明伟，高 凌，谭建财，潘光超，李文拓

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057)

莺歌海盆地位于印支地块与华南地块之间，是受印藏陆-陆碰撞与南海海底扩张等多重因素控制而形成的NW向新生代大型走滑-伸展盆地，天然气资源丰富，是当前南海西部天然气勘探的主战场之一[1-5]。亮点识别气层技术方法在莺歌海盆地莺歌海组之上浅层目标识别成功率高，在中深层受到干扰因素增多，除了含水储层、含灰储层外，低速泥岩形成亮点对含气储层识别难度最大，已经成为了勘探干扰的主要因素之一。

亮点型低速泥岩地球物理特征表现为“两红夹一黑”，低频、强振幅，有些具有明显的水道下切特征，吸收分析具有含烃表现，AVO为三类，与含气特征十分相似。笔者对近年来在莺歌海盆地发现的低速泥岩通过地质成因分析、地球物理正演分析等多种方法进行研究归纳，发现低速泥岩的成因复杂，对勘探造成陷阱最大，如何在下步勘探中规避低速泥岩并用来指导勘探，首先必须对其成因和分布及特性进行归纳总结研究。

1 低速泥岩的分布

莺歌海盆地是一个典型的超压盆地，快速沉降以及古近系-第四系的快速沉积是其超压的基础[1]。通过对莺歌海盆地近年来钻遇低速泥岩的11口井统计发现，其分布层系和范围与盆地的压力存在一定关系，地层孔压越高，出现低速泥岩几率越大。从浅层莺歌海组到中深层黄流组，再到深层梅山组，在纵向上明显呈现出浅层发育机率小、多为薄层、分布范围有限的特征；深层由于地层压力的增加，发育厚层低速泥岩层、分布范围广的特征。尤其在梅山组层序界面以下广泛发育有低速泥岩的特点，在横向上低速泥岩与底辟的关系十分密切，其中有10井分布于底辟周围(图1)。

图1 低速泥岩在莺歌海盆地的分布

2 低速泥岩的成因

通过对低速泥岩井的地质、地球物理、测井、录井及井壁芯资料综合研究，将低速泥岩的成因分为欠压实、含气、裂缝三种成因。

2.1 欠压实

莺歌海盆地是一个快速沉降、快速沉积的盆地，受到超压保护黄流组以下地层普遍存在欠压实地层。在东方A区黄流组，由于梅山组至黄流组发育一定时期开启过的微裂隙通道导致局部泻压，因此在无微裂隙位置黄流组钻遇了DFA6、A7、A8少量低速泥岩井，而在深层的梅山组微裂隙通道关闭，压力增大，欠压实泥岩的发育更为普遍。以DFB1为例(图2)，目的层位于梅山组一段，在该段地层速度出现明显违背正常压实曲线的现象，压力系数达到1.9。同时测井曲线可以看到，低速泥岩层段，沙泥岩密度变化小，纵横波速度明显变小，Vp/Vs变小，这种横波的改变证明欠压实泥岩的存在。

图2 DFB1井欠压实成因

2.2 含气性

除了欠压实的原因，有些井还有另一种现象无法用欠压实完全解释。以LDF-A12井为例(图3)，低速泥岩发育层系位于浅层莺歌海组二段，靠近乐东23-A底辟，压力系数1.1常温常压，处于非超压段。低速泥岩段地层密度2.5 g/cm3，井壁芯非常致密，肉眼识别含砂量少，属于质纯的泥岩。地球物理特征为低频、强振幅反射，具有明显“V”型水道下切特征。层速度只有1 950 m/s，正常泥岩速度为2 600 m/s，烃检为三类AVO。岩电特征：高自然伽玛，高电阻率、较背景存在气测异常、低电阻率。

其形成原因受控于水道及底辟共同作用，前期水道经过切割地层形成明显水道下切特征，但水道砂过而未留，后期富泥水道或者底辟挤入的泥岩快速充填，泥岩内部由于排水不畅流体无法排出，地层中微量的砂岩便形成了储层，导致自身含微量气，形成了含气低速泥岩。

2.3 裂缝成因

对于DFA11井出现的大套泥岩，位于梅山组以下厚度达到108 m，测井显示它具有低速2 344 m/s、较低的气测异常、密度高达2.55 g/cm3。不含气可以排除含气原因造成的低速现象，同时2.55 g/cm3的高密度，也排除了欠压实是低速泥岩的主要原因(图4)。

由于该井深度较深，距离东方A底辟只有0.3 km，笔者怀疑其主要成因与底辟有更为直接的关系，通过将地震体与方差体叠合显示，该井低速泥岩区受到底辟上拱，地层形成了大量裂缝，这些密集发育的构造裂缝最终导致正常泥岩速度变低，形成了低于正常背景值的低速泥岩。

图3 LDF-A12井低速泥岩含气性分析

图4 DFA11井低速泥岩构造裂缝

综上所述，由于莺歌海盆地超压高温的复杂性，低速泥岩的成因在实际中主要受到欠压实、含气、构造裂缝成因，但具体到单井，成因并不单一，大多是两种或者三种成因的综合作用所致。

3 低速泥岩的分类

莺歌海盆地实际勘探中，呈现亮点特征的低速泥岩是导致亮点识别气藏失效的最大的陷阱，但统计发现莺歌海盆地中的低速泥岩并不完全都是强振幅特征。根据其地球物理的地震响应特征，将低速泥岩分为亮点型和非亮点型两大类。在地震剖面呈现强振幅，平面振幅属性强的定义为亮点型低速泥岩；对应地震剖面振幅弱，地震属性无异常低速泥岩定义为非亮点型低速泥岩。

亮点型低速泥岩，其形成亮点的主要原因是速度。DFB1井和LDF-A12井的正演合成记录，证实低速泥岩段与上下围岩的密度差异小，阻抗界面主要受速度制约，速度差异大，导致地震响应呈亮点特征。实际地层中亮点型低速泥岩还受上、下围岩不同岩性组合综合影响。根据这些围岩不同岩性组合又可以具体细分：第一类致密砂岩与低速泥岩组合形成亮点，中频、强振幅、连续性中等、强波谷反射；第二类高速泥岩与低速泥岩组合形成亮点，低频、强振幅[6-8]。

非亮点型低速泥岩在地震剖面表现弱振幅的原因是没有形成明显的阻抗差异，具体各井及不同围岩岩性组合可以细分三类：第一类上高速泥岩与下低速泥岩渐变组合，低频弱振幅空白反射，未形成亮点；第二类上低速泥岩与下高速泥岩组合，低频弱振幅,连续性较好；第三类裂缝区发育低速泥岩，低频空白反射(图5)。

概括低速泥岩对地震反射的影响主要有两个方面。第一方面是产生假亮点。有与差砂岩产生的假亮点，有自身产生的假亮点，有与下伏地层产生的假亮点。第二方面是使振幅变弱，沙泥岩不易区分，有在目的层上方的，有的呈厚层分布振幅变弱的。根据这些影响，对低速泥岩进行了分类汇总。

4 低速泥岩与储层识别

尽管低速泥岩的成因已清楚，但是勘探中如何规避假亮点陷阱风险仍然存在一定难度，必须解剖其形成亮点的主要原因进行规避[4]。叠后资料识别主要难点是薄层不易识别，与围岩速度差异小难以识别，厚度达到20 m以上的地层可以从速度谱寻找低速段与地层对比综合分析。叠前资料勘探井少区难以识别，多井区可以通过叠前资料进行区分低速泥岩陷阱和储层。

4.1 叠后大套厚层低速泥岩识别

通过上文可知，低速泥岩无论与何种围岩组合，要产生强振幅亮点特征必须有明显的低纵波速度。在叠后地震资料中，厚度达到20 m以上地层，且速度较围岩足够低的低速泥岩段，在速度谱会有一定的显示，可以结合地质分析识别。但受到速度谱分辨率的限制，薄层的低速泥岩在叠后资料无法识别。分析LDF-A12井低速泥岩段，第一套厚度近20 m，钻井实测层速度1 950 m/s，上部围岩层速度速2 600 m/s，速度谱上对应深度识别层速度1 936 m/s。对于第二套低速泥岩实测速度2 400 m/s，与围岩速度差异小，速度谱仍难以识别(图6)。

图5 低速泥岩与围岩组合的分类

图6 LDF-A12井速度谱分析

4.2 叠前地球物理方法识别储层

尽管叠后资料对低速泥岩和储层识别有限制，但从叠前资料，仍然可以清楚识别出储层。低速泥岩与储层在弹性参数的表现上存在很大差异，多口井的分析显示储层与低速泥岩纵波阻抗存在重叠难以识别，但叠前弹性参数Vp/Vs、λρ、泊松比值可以区别储层与低速泥岩，储层明显低于低速泥岩(图7)。实际生产中可以在多口井区实现准确预测，井少区对横向分布范围预测精度低。

5 低速泥岩的规避和应用

对于亮点型低速泥岩，在实际勘探中应结合地质和地球物理识别的方法进行规避，避免勘探陷阱，提高钻探成功率[5]。莺歌海盆地通过对低速泥岩的识别，有效地避免了假亮点陷阱，同时创新地落实了多个圈闭有效性。

5.1 低速泥岩确定圈闭有效性

研究低速泥岩的分布规律及特征，可提高对储层封堵性评价工作的认识。乐东D-A区块是近年来发现的新区块，位于莺歌海盆地近凹陷斜坡带，在梅山组发育有大量的水道砂储层，下部紧邻三亚组烃源岩，运移通道畅通，资源量初步估算3 000万t油当量。其中突破该区的首选目标定为了LDD-A1水道，水道内部纵向上多套目标叠置，水道长度近200 km，平均宽度2～4 km，水道内部充填沉积厚度150 m左右，由于坡度变化较大，不同区段充填的岩性差别较大，上游主要以过路沉积为主，在中下游部位水道浊流冲涮能力弱，以卸载沉积为主，来自水道复合体沉积为在此堆积，形成以强振幅充填为主的地震反射特征。除水道充填沉积外，发育于水道两侧的溢岸沉积也可作为优质油气储层。

但该区由于目的层水道底部直接与梅山组界面接触，形成一套强振幅、连续性强的波谷反射同相轴，常规认识这是一套梅山组发育的低位浊积砂，破坏了圈闭底部的封堵条件，致使储层缺失底板，在高部位使得圈闭侧封条件不能形成，破坏成藏[9-13]。但是笔者通过对整个莺歌海盆地低速泥岩的研究，结合已钻遇到梅山组的实际井的岩石物理规律发现，在该区梅山组的层序界面发育不应该是浊积砂岩，而是一套致密低速泥岩的界面，从而排除了该套目标的风险性。经钻探证实该套目标为高阻气层，不存在侧封风险，验证了低速泥岩对储层的封堵性。

同样在乐东E-B目标，也存在侧封风险性，但笔者研究认为其高部位仍然是一套低速泥岩，有待进一步钻探证实(图8)。

5.2 利用低速泥岩区分目标

莺歌海盆地东方C-A目标，主力储层层系位于梅山组，距离底辟较远，不存在底辟影响，但由于距离9 km的东方B1探井已在同层系钻遇了亮点低速泥岩，致使储层认识上有专家认为该目标也为低速泥岩。为确定该主力层析的强亮点的目标是否也是低速泥岩，根据低速泥岩是纵波速度突变原因导致，结合其他地球物理和地质因素综合分析进行一系列的预测。

东方C-A是T40海侵晚期多期退积海底扇中的一期，具有高能的沉积环境，表现在明显的水道下切特征， 振幅异常，方差体切片海底扇轮廓清晰， 厚度预测28 m以上，理论上可以通过速度谱层速度检测该层系是否存在速度突变，实际在速度谱没有发现低速段，因此发育低速泥岩可能性小。进一步通过对目标进行烃检及流体替换，分析得出了东方C-A目标不仅不会是低速泥岩而且是孔隙度大的储层，肯定了该主力层系的非低速泥岩及含气性。

图7 DFA1井岩石物理分析

图8 乐东D-A区和乐东E-B区潜力目标地震剖面图

6 结 论

1) 低速泥岩成因主要可以分为三种：欠压实、含气、构造裂缝，实际通常是两种或者三种成因的综合响应结果。

2) 亮点型低速泥岩主要受到纵波速度明显低于围岩致使纵波阻抗明显降低，密度对纵波阻抗的降低不能起到关键作用影响。

3) 厚度达20 m以上大套泥岩并且纵波速度与围岩存在较大差异时可以从速度谱上利用层速度与储层加以识别，薄层低速泥岩必须通过叠前参数才能有效区分低速泥岩和储层。