李秀鹏 肖开华 冯动军
（中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083）
摘 要 致密砂岩储层的沉积微相精细刻画工作具有一定难度。研究中，以岩心和测井资料的沉积相解释结果为依据，综合利用90°相位分析、地层切片、地震属性和神经网络波形分类等地震沉积学技术，对新场须二段致密砂岩储层沉积微相的研究效果较好，可以精细刻画出新场须二段沉积微相发育特征和沉积演化过程。通过地震沉积学研究发现，新场须二段主要发育水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂和分流间湾等沉积微相以及三角洲前缘沉积亚相，其中水下分流河道和河口坝是新场须家河组二段优势沉积微相，沉积物源主要来自西北和东北方向，在沉积过程中河道由西向东迁移。
关键词 新场地区 须家河组 致密砂岩 地震沉积学 沉积相
Seismic Sedimentology of Xujiahe－2 Formation Tight Sand
Reservoir in Xinchang Area，Sichuan Basin
LI Xiupeng，Xiao Kaihua，Feng Dongjun
（Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 1 00083，China）
Abstract The fine description of sedimentary microfacies in tight sand reservoir is challenging for many reasons.In this study，based on the core and log data analysis results，the seismic sedimentology techniques including 90 phasing，stratal slices，seismic attribute and seismic waveform classification were superior in the sedimentary microfacies description of tight sand reservoir and the sedimentary microfacies and process were depicted.The dominant facies of underwater distributary channel and channel mouth bar were identified with the analysis results of single well facies，section facies and normal seismic attributes.The material source of lower section was from northwest，while the source of middle section was from northwest and northeast，the source of upper section was from northwest，thus the source directions changed from northwest to northeast.
Key words Xinchang area；Xujiahe Formation；tight sand；seismic sedimentology；sedimentary facies
随着常规储层勘探开发难度的增加，人们越来越重视低渗透油气田的勘探和开发工作［1，2］，储层综合评价和油气藏精细描述是有效开发这类气藏的基础。新场气田须家河组二段砂岩平均孔隙度为3.77％，平均渗透率为2.36×10－3μm2，属于典型的低孔低渗致密储层，而其内部发育良好的圈闭和储层条件。
近年来，诸多学者针对须家河组致密砂岩气藏进行了储层评价和气藏描述研究［3～7］，但由于新场地区须家河组气藏的极端复杂性，随着滚动勘探开发认识程度的不断深入，钻井、测井、测试、试采和样品分析资料逐步增多，特别是进入开发阶段后对储层的认识不足不断暴露出新的问题，气藏的沉积微相精细刻画、储层综合评价和气藏描述等工作还需要深入研究，必须加强沉积微相精细刻画、储层综合评价和气藏描述等工作。
常规地震勘探技术在沉积微相识别、储层预测和裂缝预测等工作中面临巨大挑战，本研究以岩心和测井资料等为依据，综合90°相位分析、地层切片、地震属性和地震相等地震沉积学方法，精细刻画新场地区须二段沉积微相分布特征，分析其沉积过程，为新场须二段的储层综合评价和气藏精细描述等工作奠定基础，以指导新场须二段气藏下一步的开发工作。
1 区域地质概况
新场构造位于四川盆地川西坳陷孝泉－丰谷北东东向隆起带的西段（图1），南接彭州－德阳向斜，北临梓潼凹陷，西为鸭子河构造，东靠合兴场构造，新场构造是孝泉－新场复式背斜的新场局部圈闭。孝泉－丰谷构造带整体构造形态西高东低，构造带内发育有近斜列展布的孝泉－新场构造带和高庙子－丰谷构造带，在这两个斜列的构造带的结合部位与合兴场－石泉场南北向构造带交错、复合形成较为复杂的构造形态。
图1 新场地区区域位置
新场地区须二段埋藏较深，平均深度在4900m，平均地层厚度约600m，主要发育砂岩，是一套砂泥岩频繁不等厚互层沉积。须家河组沉积时期，川西坳陷位于龙门山类前陆盆地的前缘坳陷带沉积中心，从三叠系须家河组到侏罗系以碎屑岩沉积为主。来自西北部龙门山造山带的沉积物、东部川中古隆起的沉积物和北部米仓山－大巴山造山带西侧的沉积物，都在川西坳陷发生搬运和沉积。
2 沉积微相发育特征
在区域沉积环境分析研究的基础上，结合岩心、沉积构造和测井曲线，对新场地区须二段单井沉积微相进行了识别，新场须二段主要发育辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口坝和远砂坝等微相以及前三角洲亚相。
2.1 辫状河三角洲前缘亚相
2.1.1 水下分流河道微相
水下分流河道微相在须二段中亚段和上亚段较为发育。在叠置程度高部分区域单层砂岩厚度大，岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，以中粒为主，部分粗粒和细粒，分选中等或较好，有时见炭质条纹及斑块。常呈正粒级韵律，GR曲线常见钟形和箱型（图2），常伴生有河口坝微相。底界与下伏地层突变接触，底部冲刷面交错层理、平行层理发育。
2.1.2 河口坝微相
河口坝微相是沉积于水下分流河道河口附近的砂坝，由于河流携带能力减弱，往往在河口附近部分沉积巨厚的砂体，形成典型的三角洲前缘斜坡带，并随着三角洲推进向前进积［8］。河口坝微相单一连续的砂岩层厚度大，无明显冲刷面和泥岩隔层，岩性主要为中—细砂岩，部分粉细砂岩和粉砂岩，正粒序和逆粒序都有，渐变性多，突变性少，一般在米级长度内可显其变化。测井相为漏斗型、箱型，部分逆粒序特征清楚（图2），顶面多与深色泥页岩突变接触。
2.1.3 远砂坝微相
河口坝前端向湖倾斜部分，由于河流搬运力量进一步减弱及湖浪改造的增强，岩石粒度偏细，以细—粉砂岩为主，部分呈砂泥互层，常与河口坝和湖相泥等微相互层组合。测井组合特征为漏斗型（图2），底界为渐变接触，顶部大多数为突变接触，主要发育于三角洲前缘远端。
2.1.4 席状砂微相
席状砂位于河口坝沉积区的侧翼或前缘，砂体常连片分布，受波浪作用较强。岩性主要以薄层状细、粉砂岩与泥岩构成薄互层，分选磨圆较好，砂层厚度一般较小。砂岩中常见浪成波状层理和少量透镜状层理。测井电性特征为小至中幅度齿状指型（图2），反映砂岩和泥岩交互。垂向上常呈反韵律或复合韵律。
2.1.5 分流间湾微相
岩性以粉细砂岩、粉砂岩为主，夹有泥质粉砂岩。砂体平面上发育于水下分流河道之间，呈长条状和片状展布，电测曲线呈指型或微齿化指型互层（图2）。
2.2 前三角洲亚相
前三角洲相位于三角洲前缘前方浪基面以下的部位，实际上属正常浅湖或浅湖相沉积，主要为泥页岩和粉细砂质泥岩（图2），颜色较深，多见水平层理，常含有滑塌浊积岩透镜砂体。
图2 新场地区X10井须二段单井沉积相柱状图
3 地层切片
3.1 地震资料90°相位转换
90°相位地震资料振幅可以和岩性有较好的对应关系，这样地震剖面可以看作地质岩性剖面进行解释，地震资料90°相位转换是进行地震沉积学的一个关键方法［9，10］。将地震资料转换为90°相位时，一般负振幅（红色振幅）对应着砂岩，而正振幅（黑色振幅）对应泥岩，0°相位地震同相轴波峰和波谷对应地层界面，90°相位地震同相轴对应砂泥岩岩层（图3），新场须二段地震资料中同样可以通过90°相位转换来进行沉积形态和沉积样式分析。
图3 新场地区须二段0°相位和90°相位地震剖面对比
3.2 地震频率对地震同向轴的影响
子波的频率是通过分析振幅来确定最薄岩层的关键因素，地震高频成分可以提高地震资料的解释能力，高频地震资料可以提高剖面的分辨率，从而能显现更细致的地层特征［11，12］。高频率地震子波可以使时间地层单元比岩性地层单元显示更清晰的振幅特征，中等频率子波形成的时间地层单元和岩性地层单元振幅值相当，而低频率子波使岩性地层单元的振幅比时间地层单元要高。当地震子波频率发生变化时，地震反射同相轴的角度也会随之变化（有些等时的同相轴不随频率变化），新场气田须二段地震资料主频在7 ～20 Hz之间，低频地震剖面中下方反射同相轴在上方反射同相轴处尖灭，而高频地震剖面中下方反射同相轴一直近似水平发育，与上方反射同相轴平行。高频率地震资料反射同相轴一般沿较薄的等时沉积单元分布，而低频率地震资料反映较厚的穿时的低角度岩性单元。因此，在研究中倾向于使用高频地震资料，对地震资料进行了一定处理，突出其高频成分，这样可以更有利于研究等时的沉积层（图4）。
图4 90°相位地震同相轴随频率变化
3.3 地层切片分析
进行沉积样式分析，必须分析等时沉积面上的地震属性，这些地震属性可以较好地反映出岩性沉积单元，地层切片技术就是其中的主要技术，是考虑了沉积楔状体和生长断块的厚度变化梯度对沉积层进行等比例切片显示（图5）。
图5 新场须二段地层切片剖面位置
对新场须二段 地层切片进行了分析，选取了各砂组典型的地层切片分析沉积方向和沉积相展布（图6）。通过对典型地层切片分析认为， 主要的沉积方向来自西北方向，主要为河口坝和远砂坝沉积形态； 沉积方向主要为西北和东北两个方向，主要为分流河道和河口坝沉积形态； 主要的沉积方向为西北和东北两个方向，主要为水下分流河道和河口坝沉积形态； 的沉积方向主要为东北方向，主要为水下分流河道和河口坝沉积形态。通过对 典型地层切片的分析认为，须二段沉积方向从下到上从西北方向向东北方向发生迁移，沉积相形态以水下分流河道和河口坝为主。
图6 新场须二段典型地层切片属性图
4 地震属性和地震相分析
4.1 地震属性优选
不同的地震属性对不同岩性的敏感程度是不同的，在描述不同的对象时所起的作用也是不一样的，本次研究中分析了平均瞬时频率、平均瞬时相位、最大振幅属性、平均振幅属性、均方根振幅属性等地震属性，其中均方根振幅属性在本地区沉积相分析中效果最好（图7）。
图7 新场须二段均方根振幅属性图
均方根振幅属性可以反映出须二段 砂组主要的沉积样式和特征。 优势沉积相在研究区主体部位和西部，主要表现为河口坝的沉积形态； 优势沉积相主要分布在构造主体部位以及研究区东部和西部，主要为分流河道沉积形态； 优势沉积相主要分布在构造主体部位以及研究区西部和东北部，主要为水下分流河道沉积形态； 优势沉积相在研究区大面积分布，主要为水下分流河道和河口坝沉积。
4.2 神经网络波形分类地震相识别
在解释成果的基础上，利用三维地震数据体，采用神经网络波形分类的方法，对新场气田 砂组进行了地震相分析工作（图8）。从地震相图形态上，可以清楚地分析须二段 地震相的平面展布特征。 主要的沉积方向来自西北方向，主要为分流河道、河口坝和远砂坝的沉积形态； 沉积方向变为西北和东北两个方向，发育分流河道和河口坝的沉积形态； 主要的沉积方向为西北和东北方向，主要为水下分流河道和河口坝沉积形态； 的沉积方向主要为东北方向，主要为水下分流河道和河口坝沉积形态。
图8 新场须二段神经网络波形分类地震相图
5 沉积相发育特征
在区域沉积环境研究基础上，通过岩心观察、测井相和地震相分析认为须二段下亚段物源主要来自西北方向，中亚段和上亚段沉积时期物源区发生变化，中亚段物源主要来自西北和东北两个方向，上亚段物源主要来自东北方向。总体来看，自下而上（从早到晚）主体物源方向由西北向东北迁移。结合地层切片、地震属性和地震相等特征，利用单井相和剖面相分析成果对地震相进行了标定，综合分析须二段各砂组的沉积微相展布特征。有利储层的沉积微相主要为水下分流河道和河口坝，主要发育在须二段 及 砂组。
砂组物源主要来自西北方向，主要发育河口坝沉积，新6—联150—新场8附近发育远砂坝沉积，新场地区东南部主要为前三角洲亚相（图9（a））。该砂组储集砂体主要为河口坝和远砂坝沉积。
图9 新场须二段沉积微相平面图
砂组物源主要来自西北和东北方向，沉积相以水下分流河道为主。研究区主体及以西方向主要为三角洲水下分流河道沉积，其次发育河口坝，部分地区发育分流间湾沉积（图9（b））。该砂组储集砂体主要为水下分流河道。
砂组物源方向主要为西北和东北两个物源方向。研究区主体部位主要发育水下分流河道和河口坝，西北方向新场12—川科1—新10—新209井区和东北方向新场7—川孝565—新201—新2—新3一线主要为水下分流河道沉积，其他部位为河口坝沉积，局部见分流间湾沉积（图9（c））。该砂组储集砂体主要为水下分流河道和河口坝沉积。
砂组沉积物源主要来自东北方向。研究区主体部位以发育水下分流河道和河口坝为主，根据钻井资料分析认为，新场12—川科1井区存在相变，砂体变薄至尖灭，沉积微相以远砂坝为主，新场12井以西地区为前三角洲亚相，同时部分地区也发育分流间湾沉积（图9（d））。
6 结论
1）结合岩心和测井等单井沉积相研究结果，利用地层切片、地震属性和神经网络波形分类等地震沉积学技术，在新场须二段沉积微相研究中应用效果较好，可以精细刻画出沉积微相发育特征和沉积演化过程。
2）通过研究发现，新场须二段主要发育水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂和分流间湾等沉积微相以及三角洲前缘沉积亚相，其中水下分流河道和河口坝是新场须二段优势沉积微相，沉积物源主要来自西北和东北方向，在沉积过程中河道由西向东迁移。
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