冯海霞

（中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257015）

随着油气田勘探程度越来越高，可被发现的构造油气藏越来越少， 使得岩性油气藏勘探日趋重要。 近年来，随着济阳坳陷新近系河道砂体油气勘探不断取得突破，该层系已经成为重要的勘探领域之一。 但是河道砂体储层在勘探中具有沉积变化快、纵向上相互叠置、横向上连通性差的特点，因而砂体追踪与含油气性识别成为制约勘探成效的主要难题［1］。

本文以沾化凹陷三合村地区馆上段为研究对象，依据双相介质理论“低频共振、高频衰减”，利用Geoscope系统的油气检测技术对研究区的河道砂体进行含油气检测。具体做法是：选取一定的时窗，对该时窗内的地震数据进行频谱分析，并分别对高低频进行振幅谱分析［2］，为了凸显高低频的差异性，我们对振幅谱的结果进行了减法运算，从而得到平面上能反映油气聚集规律的结果。 通过与实钻井的结果对比分析，吻合率高达77%以上，充分验证了该油气检测预测方法的准确性与有效性， 可以有效的指导沾化凹陷三合村地区馆陶组的勘探与开发。

1 地质概况

三合村地区是一个受垦西断裂控制的北断南超的箕状洼陷（图1），勘探面积约300 km2，古近系烃源岩最大埋深小于2 500 m， 自身不具备生烃条件，由于位于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷南部盆缘斜坡带，北邻的渤南洼陷是一个富油洼陷［3-4］，因此目标区构造位置处于油气运移有利区。

三合村地区自Ken119 井及KenX125、Ken123、Ken126 等井新近系馆陶组构造油藏勘探成功，发现胜利油田第81 个油田-三合村油田［5］。 三合村地区馆陶组滚动钻探11 口井中，垦西油田主体“镶边工程”在馆陶组上段（简称馆上段）完钻4 口井取得了良好的开发效果。 如Ken71-Xie203 井在馆上段解释油层2 层9.2 m，投产后已累产原油近7 200 t，目前日产油仍维持在8 t 左右。 GuN211、GuNXie210、Ken119 和Ken119-P1 等多口井在馆上段获得油气显示，其中Ken72-Xie11 已投入试采，目前已累产油10 184 t。馆上段具有埋藏浅、丰度大、产能高、效益好的特点，因此，三合村油田馆上段具有较大的勘探潜力，是孤岛、垦西老油田扩边、增储的重要方向。

图1 三合村地理位置

研究区馆陶组主要为河流相沉积， 与下伏古近系东营组为区域不整合接触， 与上覆明化镇组为假整合接触，广布全区，地层厚300～650 m。 根据岩性组合和沉积旋回特点可将馆陶组分为馆下段和馆上段。 其中馆上段属典型的曲流河沉积，剖面上呈现泥包砂的特点，纵向上正韵律特征明显。上部以泥岩为主夹有零星分布且不连通的透镜状砂岩，下部砂岩较发育，连通性较上部好，但平面变化较大。

馆上段可划分为1～6 六个砂组。 上部的1+2～3砂组，岩性为棕红色、灰绿色泥岩夹粉细砂岩，为典型的泥岩包砂岩组合。 下部的4～6 砂组，为灰色粉砂岩、细砂岩与泥岩不等厚互层。 馆上段各砂组的砂体横向变化较大，井间对比关系复杂，多为不连通的砂体。 由于曲流河道的不断迁移，最终形成馆上段各砂组砂体纵向上互相穿插，平面上迭合连片分布的特征。 馆上段3 砂组及浅部地层含砂率低，主要为区域盖层；而馆上段4、5 砂组含砂率达40%～60%， 且Ken71 块和Ken72 块滚动井均在馆上段4、5 砂组钻遇多套油层，开发效果较好，因此，本文主要以馆上段4 砂组为例，说明利用高低频段最大振幅差值法在含油气预测方面的应用。

2 油气检测原理

油气储集层具有孔隙结构的岩石骨架的固态相和孔隙中充填的油气水的流体相， 是典型的双相介质。 根据BIOT 的双相介质理论，地震波在油气储集层中传播时， 由于流体和固体的振动相互作用及相互耦合使孔隙中的流体在孔隙空间流动，引起流体和固体颗粒的相对运动，导致地震波的振幅衰减［6-10］。 石油大学牟永光教授对含气、含油和含水砂岩储层进行了模拟地震实验， 以观测在含油、 气或含水不同饱和度时地震波振幅的衰减情况。 实验结果表明： 地震波振幅衰减随含油、含气饱和度的增加而急剧增大，而不同饱和度含水层地震波振幅衰减很小， 而且随含水饱和度的增加，地震波振幅几乎不发生变化，这将有利于区分油气层与含水层［11-12］。 研究发现，在一定频宽内，存在低频衰减最小值和高频衰减最大值。 由于石油和天然气黏滞系数远远大于水， 所以地震波在油气储层中传播时的振幅衰减相当明显， 即当流体为油气时，地震记录上具有更为明显的“低频共振、高频衰减”动力学特征。

基于以上理论，得到结论：对于含油气砂体和含水砂体，地震波在地震记录上的振幅强度会有差别，尤其在高频段，含油气砂体的高频衰减相对于水层表现得更为明显，正是这一发现奠定了油气检测的基础。 因此利用高低频能量变化的差异可以有效地对河道砂体含油气性进行预测。

3 高低频段最大振幅差值法预测油气

三合村地区位于渤南、孤南洼陷生成的油气往陈家庄凸起运移的路径上，是有利的油气聚集带［13］。为提高本区岩性油气藏勘探成功率，对馆上段4 砂组开展油气检测工作。 为减少频率损失给油气检测结果带来的影响， 选取本区地震资料品质较好、分辨率相对较高的纯波三维地震资料。

3.1 地震资料频谱分析

对原始地震资料进行频谱分析， 提取频带带宽、主频等信息。 其中低频段通常选择在主频附近，反映地质体的分布； 而高频段主要在频宽范围内，选择大于主频的频率段， 再利用井的含油气信息， 通过滤波分析确定［14］。图2 中，研究区频带带宽为10～70 Hz，主频为38 Hz 左右。 通过对Ken119 和KenX1井的滤波处理分析，从而确定出该区对油气反映敏感的低频段与高频段分别为35 Hz 和55 Hz。

图2 研究区频谱分布特征

3.2 高低频最大振幅差值法进行油气预测

对原始数据体进行分频处理，分别获得对应的低频段35 Hz 和高频段55 Hz 的数据体。 对这两组数据体沿层提取最大振幅属性， 通过单井精细标定， 在联井地震剖面上结合油气显示层段进行分析。如图3，过Ken119-Ken116-Ken710 联井的分频剖面上， 在频率为35Hz 数据体中，Ken119、Ken116和Ken710 井的油层和含油水层均为强振幅反射，反射能量较强，水层为弱振幅反射；而55 Hz 数据体中， 油层和含油水层振幅能量与35 Hz 相比降低，表现为中振幅或弱振幅反射，水层振幅能量与35 Hz 相比有所增强或者不变， 表现为中振幅或弱振幅反射。

图3 过Ken119-Ken116-Ken710联井35 Hz和55 Hz分频剖面及显示特征

分析结果认为：与低频相比，含油砂体在高频段能量衰减，水层在高频段能量增加或不变。 依据高低频段含油气性的能量特征，为增加含油气性的能量差异性，使得预测结果更为直观及准确，采用以下数学方法增加高低频振幅值强度差异：首先沿层提取高低频的最大振幅属性， 然后将两属性相减，得到的能量差异属性值将更为直观有效地区分砂体中的油气与水层，可以较好地对砂体含油气区进行预测（图4），高值和中高值区域就是预测的砂体含油气区，该结果较好地解释了探井在研究区馆上段河道砂体钻探成败的原因。

图4 馆上段4砂组（上下20 ms）35 Hz/55 Hz最大振幅差值属性

油气检测的目的主要是识别油气层段， 把它从水层和无显示层段中区分出来， 依据前面论述的油气检测的原理与方法，将油层、油水同层、含油水层对应高值和中高值， 水层和无显示层段对应低值。 由表1 可见，通过该区实钻对比，提取的最大振幅差值属性的预测结果与实际钻井情况吻合较好，符合率达到了77%。 分析结果表明，该油气预测方法具有较高的可信度， 可以为下步油气勘探提供决策依据， 有效地指导三合村地区馆陶组的勘探。

表1 三合村地区含油气性预测结果与实钻统计对比

4 结论

（1）对于含油气砂体和含水砂体，地震波在地震记录上的振幅强度会有差别， 尤其在高频段，含油气砂体的高频衰减相对于水层表现得更为明显，利用高低频能量变化的差异可以有效地对浅层河道砂体含油气性进行预测。

（2）通过对三合村地区馆上段4 砂组进行分频属性分析，与低频相比，含油砂体在高频段能量衰减，水层在高频段能量增加或不变。 依据高低频段含油气性的能量特征，沿层提取高低频的最大振幅属性，然后将两属性相减，得到的能量差异属性值将更为直观准确地区分砂体中的油气与水层，可以较好地对砂体含油气区进行预测。 结合实钻统计分析，该油气预测方法具有较高的可信度，可以有效地指导三合村地区岩性油藏的勘探与开发。