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1、隐蔽圈闭识别技术发展概述 所谓隐蔽圈闭，笼统地说就是指用常规解释分析手段难以识别的圈闭，如地层圈闭、岩性圈闭和低幅度构造圈闭。它们均是由于古构造运动、剥蚀、水动力变化以及成岩作用引起的，包括地层上倾尖灭、透镜体、潜山、礁体以及裂缝等。随着油气勘探的进一步深化，隐蔽圈闭在油气储量中所占位置日益重要。据统计，至 1985 年止，美国非构造油气藏的油气储量占总原始地质储量的 42.7%采油量占总产量的 44.8%。在俄罗斯西西伯利亚地区，有一半的油藏都具有岩性遮挡特点，背斜构造油气藏的面积占全盆地的 14%;古比雪夫地区油气产量的一半来自非构造油气藏。加拿大阿尔伯达省，隐蔽圈闭占 65%，帕宾那油田
2、和天鹅山油田是主要的隐蔽油田，地质储量分别为 9. 7108 t 和 5108 t。我国从 20 世纪 80 年代以来对隐蔽圈闭的勘探研究日益加深，90 年代西部各油区相继发现了多种隐蔽油气藏，特别是近年来陆相层序地层学的发展和地震新技术的推广应用，拓宽了隐蔽圈闭预测研究的新领域，使国内寻找隐蔽油藏技术有了长足发展，探明的隐蔽油气藏储量占到总储量的 20%左右。例如:济阳坳陷，隐蔽油藏储量占总储量的 19.9，占产量的 29;南襄盆地岩性油气藏的储量占探明储量的 82.5;江汉盆地潜江组岩性油藏储量占总储量的 29%;松辽盆地隐蔽油藏个数占 2. 8;陕甘宁盆地三叠一侏罗系油气类型的65%为地
3、层和岩性圈闭;辽河盆地西部凹陷隐蔽油气藏储量占总地质储量的 43。从目前的发展趋势看，隐蔽油气藏在已知圈闭中所占比重越来越大，随着勘探技术的不断进步，隐蔽油藏的数量还会大幅度提高。1 隐蔽圈闭识别技术的应用隐蔽圈闭识别技术的应用，首先要确定所研究的地区是否含有隐蔽圈闭的可能，其判别方法有:1）根据工区总资源量和已知圈闭所评价的资源量来判断，如果二者相差悬殊，且又没有背斜或断块等圈闭供评价，这时候就要考虑寻找隐蔽圈闭;2）如工区目的层段包含有明显的特殊地质体，可围绕该地质体寻找隐蔽圈闭，如盐丘、潜山和生物礁等;3）如果地震资料显示目的层段具有明显的地层超覆、剥蚀或尖灭等地质现象，也可考虑寻找隐蔽
4、圈闭。然后根据盆地区域地质条件和本地区地震资料品质，有目的、有针对性地选择、应用不同的识别方法，并结合多学科研究成果进行综合分析，以提高隐蔽圈闭勘探的效果。隐蔽圈闭识别技术在实际应用中应明确以下 3 点。1. 1 层序地层学对隐蔽圈闭勘探具有指导性层序地层学从早期的地震地层学演变而来，它把沉积盆地放在一个动态地质背景下，即全球海平面升降、盆地基底构造沉降、沉积物供应速率变化、气候条件变化等为主控变量组成的动态环境，从盆地整体上系统地分析沉积地层格架及其内部岩相组合模式，即层序边界、体系域分布及准层序叠置等特征。由于地层及岩性圈团是因储集层岩性横向变化或因纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，因此，地
5、层及岩性圈闭的形成必然与层序地层框架的形成密切相关。20 世纪 80 年代末期层序地层学诞生后，人们发现精确的地层对比是发现隐蔽圈闭的有利手段，而层序内部体系域的演化模式又为隐蔽圈闭的类型、成因及分布的解释奠定了良好的地质基础。目前人们之所以普遍认为层序地层学是研究和预测地层及岩性圈闭的最理想手段，是因为每一种地层圈闭常常处于某一特定的沉积环境(相带)中，并形成地层框架内一个特定的地层单元。隐蔽圈闭中地层不整合遮挡和地层超覆圈闭都与层序边界形成有关，原生砂岩体圈闭则是层序及体系域内局部的砂体单元;生物礁圈闭的形成与海平面变化有关，有些礁体主要赋存在海侵体系域和高水位体系域早、中期。由此可见，研
6、究工区地层层序是寻找隐蔽圈闭的基础，它对寻找隐蔽圈闭具有不可多得的指导性和方向性。近年来，石油工业界许多学者将层序地层学作为隐蔽圈闭勘探领域的一个极其重要的手段。1. 2 高品质的地展资料是寻找隐蔽圈闭的必要条件隐蔽圈闭识别具体和细致的工作主要是以地震资料为依托，同时应用各种技术和方法并结合钻井和测井资料来进行。所以地震资料品质的好坏将直接影响隐蔽圈闭识别的可靠性，一般要求地震资料具有高信噪比及较高分辨率，特别重要的是要具有高保真度。在信噪比差的地震资料中，隐蔽圈闭的地震信息易被噪声掩盖;地震资料的分辨率较低则很难分辨出微幅度的隐蔽圈闭。高保真度之所以重要是因为识别隐蔽圈闭的技术多与地震信号中
7、所包含的振幅、能量、相位和频率等属性信息有关，如果保真度不好将严重影响这些技术的应用效果，甚至会得出错误的结论。1. 3 应注意各种方法的适应性和综合性对隐蔽圈闭识别通常有两种认识，一种是已知的狭义的非构造圈闭类型，二是根据油区内的地质条件和可采储量状况判断可能潜伏的难以识别的圈闭。如是前者，隐蔽圈闭类型已知或者已知其大致位置，这时需要应用一些识别技术较为详细地对隐蔽圈闭的位置、展布，以及是否有工业价值进行描述，一般选择反演、速度分析和 AVO 等技术。如果是后者，就需要选择某些技术先做宏观的定性评价，一般选择地震属性分析和三维可视化等手段，指出油气远景区的位置，然后再应用一些定量的识别技术进
8、一步有针对性地开展工作。总之，应根据不同的情况或不同的工作阶段选择合适的识别技术，这就是方法技术的适应性。另外，每一种识别方法都有其独到的优势和特点，对不同的识别目标或同一目标的不同侧面注意各种方法的融会贯通和相互渗透，以期达到最佳的识别效果，这就是方法技术的综合性。这两方面问题处理得好将会获得事半功倍的效果。2 识别隐蔽圈闭的方法2. 1 地震反演技术地震勘探追求的目标之一是直接识别岩性，这就要求能从地震反射资料中准确反演出地层参数。人们习惯于用声波测井曲线来解释地层的岩性、物性等，因为声波时差测井资料不仅与地层“三性”的对应关系较准，而且对薄层也具有特殊的分辨能力。但是，声波测井曲线毕竟是
9、一孔之见，它不能反映井孔以外地层岩性的变化。地震剖面具有反应区域地层和岩性的能力，但其垂向分辨率较低，因此需要对地震道进行高分辨处理。反演的最终成果类似于声波测井曲线的波阻抗或速度剖面，可用它来直接对地层岩性和物性进行平面解释。地震反演包括广义反演、多参数约束反演等、线性规划反演和测井约束地震反演等，其中测井约束地震反演的精度较高。这些反演方法主要用来识别砂岩上倾尖灭、透镜体及地质异常体等隐蔽圈闭。地震资料反演应注意的问题主要为:1)为了保证井约束反演的分辨率，反演中的低频和高频信息要从井资料获取，而不应该单纯依靠地震资料，因为地震资料在处理过程中由于去噪的原因往往要滤掉低频和高频信息，仅保留
10、中频信息，即有效频带内的频率;2)反演结果不仅应尽量与测井曲线吻合，还必须与已知的构造和地层信息吻合，解决这个问题的过程就是井旁道反演，在该过程中特别要注意剖面的极性;3)信噪比低的资料不可能得到好的反演结果，过多的噪声会干扰反演效果，造成假象闭; 4)用于约束反演的叠后地震资料，应该较好地保持振幅的相对强弱关系，这样符合地层的反射特征;5)用于约束反演的测井声阻抗资料应做预处理和标准化，以确保同一层段约束反演的声阻抗值是统一的。最近几年，地震叠前反演技术的应用逐渐增多。该技术是在叠前精细处理过程中，同时开展与储层及油气藏相关参数的反演，在获得构造信息的同时也可得到与储层及油气藏相关的异常信息
11、。叠前反演更多地保持了原始地震资料的真实性，且无须测井资料及构造模型的约束，直接利用地震资料反演，反映储层及与油气相关的敏感特征参数，反演的结果可直接用于预测地下油气的富集带。由于碳酸盐岩地层非均质极强，介质横向变化大，资料难以追踪解释，合成记录也难以标定，因此，目前叠前反演方法更多地应用于碳酸盐岩储层预测中。在塔里木盆地塔中地区，利用叠前反演技术预测奥陶系碳酸盐岩储层孔缝洞发育带已见成效(图 1)。叠加剖面上有三个明显的眉毛状反射(该反射层顶部为奥陶系碳酸盐岩风化面)，经叠前孔隙度反演，可初步判定出它们均是高孔隙度吸收异常区，从而预测这些部位为孔缝洞发育区。2.2 地展速度分析岩性、孔隙度出
12、现变化或岩石含烃类时，常常导致地震速度的变化。通过速度分析，可以间接确定引起速度变化的因素。确定速度变化的方法很多，其中较为有效的一种方法就是 DIVA(差异层间速度分析)法。它利用从时差曲线求取的高精度速度与从地震速度分析中求取的叠加速度进行综合处理和分析，检测出速度的异常。由于隐蔽油气藏的出现必然存在一个速度变化异常区，所以 DIVA 法也是寻找隐蔽油气藏的有利工具。需要指出的是，该方法需要的速度数据密度大，所以速度拾取的工作量大，最为重要的是其在具体操作过程中人为因素影响较多，速度数据的质量难以保证，因此该方法适合于构造相对单一，断层少，目的层段岩性分布具有一定规律性的地区。这样便于针对
13、出现的速度异常区进行二次分析，以确定速度异常的真实性。另外，虽然这种图件可以准确地确定测线上低速异常的 CDP 位置，但难以准确确定异常对应的时间，而地震反演剖面反映出的速度信息，却能够非常清楚地表明速度异常与反射时间的关系。因此，实际应用过程中，要结合地震反演剖面读出异常时间，并进行综合分析确定探井井位。以美国得克萨斯 Austin 白云岩层裂缝性油气藏勘探为例。区域地质研究表明，该层段不存在断层，构造平缓。研究区的钻探结果显示，只要存在天然裂缝就能获得高产。在地震资料处理过程中，首先拾取叠加速度做动校正，再沿一个关键层面拾取出一系列速度值，然后以速度值为纵轴，CDP 位置为横轴，绘出一条速
14、度曲线，并在同一坐标系内与另一层面的速度曲线进行对比。如果岩性和厚度均一，两条曲线应该大致平行，若中间层段存在局部变化，则两条曲线发散或交叉，由此确定出的低速区有可能与含油气性或高孔隙度有关。采用上述方法作出层间速度差分析图，确定出异常。本方法最高可检测出 61 m/s左右的速度变化，并指导钻探获得成功(图 2)。2. 3 AVO 分析技术人们在 20 世纪 60 年代“亮点”法的启发下，探索出了比亮点法更可靠的方法，即利用原始叠前地震记录振幅随炮检距的变化规律，直接检测天然气，也就是所谓的 AVO 技术。通过研究反射波振幅随炮检距(或人射角)的变化特征，来研究反射系数响应随炮检距的变化，进而
15、研究反射界面上覆、下伏介质的岩性特征及物性参数，达到预测油气的目的。不难看出，AVO 技术实际上是利用了地震资料的叠前振幅特征，所以，它也属地震属性范畴，但由于 AVO 是一种直接检测油气的技术，其分析过程不以构造解释为前提，因此，特别适用于隐蔽圈闭含油气性检测和分析。图 3 是 Mississippi 峡谷地区的一个实例。它是从三维资料中抽取的纵测线，图 3a，图 3b，图 3c 分别是小偏移距、大偏移距和中等偏移距叠加剖面。从小偏移距和大偏移距部分叠加剖面上可以看出，4s 左右的位置有振幅随偏移距增强现象。各向同性介质模拟结果表明，含盐水砂岩的振幅随偏移距增加而减少，含气砂岩增高。研究人员
16、最初认为该处异常与烃类有关，但结合中等偏移距部分叠加剖面后，却发现目标位置从小偏移距到中等偏移距，振幅减弱，而从中等偏移距到大偏移距，振幅迅速增强。这种振幅随偏移距增加而出现转折的现象让研究人员异常迷惑，最后研究人员通过合理的地质和测井约束，并辅之以各向异性介质模拟和速度分析才得到了该位置为气藏的结论。由此可见，对于构造复杂的含油气储层，与含油气有关的 AVO 异常特征是非常复杂的。在这种情况下，使用合理的地质、测井约束和 AVO 模拟，并结合其他手段来判断 AVO 异常是正确解决问题的关键。由于 AVO 处理和分析只利用叠前 CMP 道集，所以在实际应用中有以下几点值得注意:1)它不能正确反映 AVO 异常的准确位置和分布范围，以此异常位置确定井位，极可能造成错误;2)在存在断层、地层尖灭或透镜体的地震剖面上，叠前 CMP 道集中会产生大量的绕射能量，它们与目的层反射的干涉常常掩盖正常振幅响应而出现异常;3)叠前 CMP 道集的 AVO 处理不能消除侧面效应，也会出现异常。为了消除这些陷阱，在 AVO 分析之前，进行保持振幅的叠
