一种碳酸盐岩台地边缘结构精细刻画与预测方法与流程

本发明涉及石油与天然气地质勘探开发的储层预测领域，特别涉及到一种碳酸盐岩台地边缘结构精细刻画与预测方法。

背景技术：

台地边缘生物礁滩储层是有利的碳酸盐岩油气勘探区，世界上可采储量达1000×10⁴m³的油气藏有一半以上为台缘高能礁滩型油气藏，这些发现表明，碳酸盐岩台地边缘礁滩相储层具有良好的勘探潜力。随着塔里木盆地塔河油田中奥陶统一间房组台地边缘储集体及油气藏的首次突破，以及近年来塔里木盆地台地边缘的钻井均获得了油气发现，碳酸盐岩台地边缘礁滩体储层勘探前景之广阔不言而喻。

然而目前的研究成果多以不同时期碳酸盐岩台地整体为对象，探讨台地边缘类型，分析不同地区的台地结构样式，缺乏对不同地区不同时期台缘带地层内部结构特征的精细解剖；对礁滩储层的研究多集中于储层物性及控制因素分析，而对台缘礁、滩或礁滩复合体的纵向叠置关系及其平面展布情况研究较少。这些现状使得对台地边缘生物礁滩储层的研究受到制约。

因此迫切需要一种碳酸盐岩台地结构精细刻画与预测方法，通过对内部结构精细解剖，分析生物礁、滩、灰泥丘或灰岩沉积的地震响应，实现对台地边缘礁滩型储层形成的圈闭及油气藏分布范围和规模的有效预测。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种碳酸盐岩台地边缘结构精细刻画与预测方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种碳酸盐岩台地边缘结构精细刻画与预测方法，其特征在于：所述精细刻画与预测方法包括以下步骤：步骤s1：通过井-震结合，建立高分辨率层序地层格架；步骤s2：根据地层残余厚度图恢复古地貌，明确层序的发育特征，确定台地类型，确定台缘的发育位置；步骤s3：利用地震数据对台缘进行精细解剖，建立不同时期不同台缘带的发育模式，确定礁滩体的发育期次和叠加样式；步骤s4：确定台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模，划定台缘带有利礁滩发育带；步骤s5：运用地质软件，正演模拟台地的生长，对预测结果进行优化。

步骤s1：通过井-震结合，建立高分辨率层序地层格架。

在上述方法中，优选地，所述步骤s1中，所述的高分辨率层序地层格架构的建方法包括以下步骤：①野外踏勘获得露头地质剖面，结合区域沉积构造资料确定古地理格局、地层类型和岩性特征，野外露头地质剖面可以通过野外踏勘获得的岩石类型数据加载到resform软件生成；②综合野外露头资料和钻井资料进行地层精细划分和对比，确定短期基准面旋回及界面的测井响应模式，选择合适的测井曲线进行组合，通过岩芯和曲线对比，确定曲线形态与岩性和沉积微相的对应关系，从而划分单井短期基准面旋回，再根据短期旋回的叠加样式，确定较长基准面旋回界面；③将常规地震资料加载至landmark工作站，通过seiswork模块提取常规地震剖面，其中地震剖面应选择能有效控制目的区域的过井剖面；④利用测井和垂直地震剖面(vsp)资料合成地震记录，将深度域测井信息拟合为时间域波形，建立井—震对比模式图，井震结合，获得更为准确的时深关系，从而将测井信息投影到地震剖面，然后在地震剖面上进行层位标定，精细到组；⑤对地震剖面上可以追踪的各井逐一进行标定，然后进行解释层位追踪，通过连井剖面连续追踪目标反射层，确定解释层位的位置，再在解释层位内部精细划分层序界面，确定地震反射界面的地质含义，识别海泛面位置及体系域类型；⑥对研究区内的层序界面逐一在地震剖面上追踪闭合，将地震沉积旋回变化与钻井层序界面分析相互校正，建立工区内井震统一的高分辨率层序地层格架。

步骤s2：根据地层残余厚度图恢复古地貌，明确层序的发育特征，确定台地类型，确定台缘的发育位置。

在上述方法中，优选地，所述步骤s2中，所述的发育特征、所述的台地类型和所述的台缘的发育位置的确定方法为：以目的层顶底界面为约束层，对地震数据体进行空间解构，获得三维地层模型。从所述三维地层模型中提取目的层层位，编制各层组残余厚度图，通过层序地层分析，明确层序的发育特征，确定台地类型；利用所述目的层的层位残余厚度图恢复其古地貌，基于单井沉积相标定所述古地貌，根据沉积格局确定沉积中心，分析台地边缘的发育位置。

步骤s3：利用地震数据对台缘进行精细解剖，建立不同时期不同台缘带的发育模式，确定礁滩体的发育期次和叠加样式。

在上述方法中，优选地，所述步骤s3中，所述的台缘带的发育模式的建立及所述的礁滩体的发育期次和叠加样式的确定方法为：通过地化分析，利用碳同位素(δ¹³c)含量变化，判断沉积期相对海平面变化规律，结合古构造活动，确定不同时期碳酸盐岩沉积物生长速率，明确台缘不同结构发育的控制因素，从而判断台缘结构的发育期次；利用三维地震测线对骨干剖面的台缘结构进行精细解剖，在常规地震剖面内对不同时期台地边缘相带结构体及其内部反射结构和外部反射形态进行识别，对比不同剖面台缘发育状况，分析台缘内部结构特征，结合钻测井及岩心资料，确定台缘礁、滩、礁滩复合体以及灰泥丘等油气储集体对应的地震特征，再通过对各地震层位进行系统解释，分析不同时期台地边缘的纵向叠置关系。

步骤s4：确定台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模，划定台缘带有利礁滩发育带。

在上述方法中，优选地，所述步骤s4中，所述的台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模的确定、所述的划定台缘带有利礁滩发育带方法为：在高精度层序地层格架的控制下，建立礁滩对应的地震响应，在地震属性分析时选取与振幅和频率类相关的属性进行分析，通过研究地震相和频谱特征，利用地震参数的特征差异，作出地震相的平面分布图并进行地质解释，将其转化为沉积相分布图并进行沉积相分析，结合古地貌形态，确定台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模；通过井震对比关系以及礁滩发育特征，建立不同时期不同台地结构发育模式。根据礁滩体的叠加样式和迁移方向，分析不同台缘背景下的礁滩储集体发育特征，在台地结构发育模式图的基础上划定台缘带有利礁滩发育带。

步骤s5：运用地质软件，正演模拟台地的生长，对预测结果进行优化。

在上述方法中，优选地，所述步骤s5中，所述的地质软件为carb3d+软件，所述的正演模拟台地的生长及所述的对预测结果进行优化的方法包括以下步骤：①依据原始古地貌恢复初始基底地形，获得初始水深，分析构造沉降情况；②在层序地层格架范围内，通过划分高频层序，确定海平面变化；③以钻井资料为基础，运用岩石学和古生物学，确定沉积物类型和碳酸盐岩产率；④通过古水深、海平面变化以及构造沉降获得波浪能量参数；⑤综合以上数据，以可容空间、物源供应、沉积搬运为参数，进行敏感性分析；⑥对模拟结果进行校正，直至误差≤1％，输出最终模拟结果；⑦综合地质软件的模拟结果，优化不同类型台地结构的生长模式，对研究区域有利礁滩发育带预测作出优选。

本发明综合运用层序地层学、沉积学理论，从露头、地震、钻井资料出发，以测井地质解释、地震层序分析、地震相解释为手段，以地质软件为载体，模拟台地演化过程，预测台缘带礁滩的发育与分布情况。本申请的发明点在于：首先，通过井震结合，建立研究区域高分辨率层序地层格架，使测井和地震的层序地层划分能够更好地匹配，然后利用基于地震层序地层解释的古地貌恢复技术，确定台缘带的分布情况，再充分挖掘地震剖面中的信息，对台地结构进行精细解剖，建立不同类型台地结构的发育模式，确定不同台地背景下的礁滩体的发育特征，清晰刻画其横向边界及纵向叠置关系，从而对有利礁滩发育带作出初步预测，最后通过数值模拟软件对台地生长模式进行三维数值层序正演模拟，定量化分析台地生长规律及沉积相空间展布特征，为优选有利礁滩发育带作指导。

本发明相对现有技术至少具有以下优点：1、采用高分辨率层序地层格架，精细到组，提高了台地边缘高能相带的分析精度。2、运用地质软件carb3d+进行数值模拟，将分析结果和模拟结果进行对比，优化了台地演化模式，同时增强了可操作性。3、选用高精度地震测线，为精细刻画台地结构提供有力保障。4、通过对内部结构精细解剖，分析生物礁、滩、灰泥丘或灰岩沉积的地震响应，实现对台地边缘礁滩型储层形成的圈闭及油气藏分布范围和规模的有效预测。该方法具有良好的应用效果和推广前途，可广泛应用于油气勘探开发的储层预测领域。

附图说明

图1为本发明的碳酸盐岩台地结构精细刻画与预测方法的实施例流程图；

图2为研究区的井-震对比图；

图3为研究区的地层残余厚度图；

图4为研究区的不同时期台地结构类型图；

图5为研究区的不同骨干剖面台缘结构精细解剖图(其中，图5a为塔北地区akk08-nww-1测线地震剖面解剖图；图5b为塔北地区akk08-nww-2测线地震剖面解剖图；图5c为塔北地区akk08-nww-3测线地震剖面解剖图；图5d为塔北地区9lp_trace1860测线地震剖面解剖图；图5e为塔北地区tlm_350测线测线地震剖面解剖图；图5f为塔北地区akk08-nww-5测线地震剖面解剖图)；

图6为研究区的不同剖面台缘结构特征对比图；

图7为不同期次礁体分布图，其中，图7a为第一期礁体，图7b为第二期礁体，图7c为第三期礁体；

图8为研究区的礁滩发育模式图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，该示意性实施例及其说明仅用于对本发明进行解释，而非对本发明进行限定。

中国西部某油田某研究区内，碳酸盐岩台地广泛发育，时代跨度大，厚度大，分布广，其台地结构难以精细刻画与预测，成为了勘探开发实践面临的重要难题。以此碳酸盐岩台地结构精细刻画与预测研究为例，对本发明的技术方案作进一步详细说明。

本实施例提供了一种碳酸盐岩台地结构精细刻画与预测方法，其包括以下步骤，如图1所示：

步骤s1：通过井-震结合，建立高分辨率层序地层格架。

建立该研究区的高分辨率层序地层格架的方法包括以下步骤：①对研究区进行野外踏勘获得其露头地质剖面，结合区域沉积构造资料确定古地理格局、地层类型和岩性特征，野外露头地质剖面可以通过野外踏勘获得的岩石类型数据加载到resform软件生成；②综合野外露头资料和钻井资料进行地层精细划分和对比，确定短期基准面旋回及界面的的测井响应模式，选择合适的测井曲线进行组合，通过岩芯和曲线对比，确定曲线形态与岩性和沉积微相的对应关系，从而划分单井短期基准面旋回，再根据短期旋回的叠加样式，确定较长基准面旋回界面；③将常规地震资料加载至landmark工作站，通过seiswork模块提取常规地震剖面，其中地震剖面应选择能有效控制目的区域的过井剖面；④利用测井和垂直地震剖面(vsp)资料合成地震记录，将深度域测井信息拟合为时间域波形，建立井—震对比模式图，图2为研究区的井-震对比图，井震结合，获得更为准确的时深关系，从而将测井信息投影到地震剖面，然后在地震剖面上进行层位标定，精细到组；⑤对地震剖面上可以追踪的各井逐一进行标定，然后进行解释层位追踪，通过连井剖面连续追踪目标反射层，确定解释层位的位置，再在解释层位内部精细划分层序界面，确定地震反射界面的地质含义，识别海泛面位置及体系域类型；⑥对研究区内的层序界面逐一在地震剖面上追踪闭合，将地震沉积旋回变化与钻井层序界面分析相互校正，建立工区内井震统一的高分辨率层序地层格架。

步骤s2：根据地层残余厚度图恢复古地貌，明确层序的发育特征，确定台地类型，确定台缘的发育位置。

以目的层顶底界面为约束层，对地震数据体进行空间解构，获得三维地层模型。从三维地层模型中提取目的层层位，编制各层组残余厚度图，如图3所示为研究区的地层残余厚度图；通过层序地层分析，明确层序的发育特征，确定台地类型。

图4为研究区的不同时期台地结构类型图，分析表明，塔北地区寒武-奥陶纪经历了从弱镶边台地向镶边型台地的转化，依次为早寒武世缓坡弱镶边型碳酸盐岩台地，中寒武世为缓坡镶边型碳酸盐岩台地，晚寒武世-中奥陶世为陡坡镶边型台地；利用所述目的层层位残余厚度图恢复其古地貌，基于单井沉积相标定所述古地貌，根据沉积格局确定沉积中心，分析台地边缘的发育位置。

步骤s3：利用地震数据对台缘进行精细解剖，建立不同时期不同台缘带的发育模式，确定礁滩体的发育期次和叠加样式。

该研究区的台缘带的发育模式的建立及所述的礁滩体的发育期次和叠加样式的确定方法为：通过地化分析，利用碳同位素(δ¹³c)含量变化，判断沉积期相对海平面变化规律，结合古构造活动，确定不同时期碳酸盐岩沉积物生长速率，明确台缘不同结构发育的控制因素，从而判断台缘结构的发育期次；利用三维地震测线对骨干剖面的台缘结构进行精细解剖。

图5为研究区的不同骨干剖面台缘结构精细解剖图，图5a中akk08-nww-1测线位于轮南低凸起中部，呈北西西-南东东向分布，早寒武世地层发育3期反射结构，中寒武世地层内部发育5期反射结构，晚寒武世和蓬莱坝组各发育1期反射结构，鹰山组发育5期结构；图5b中akk08-nww-2测线位于akk08-nww-1测线北侧，该测线与akk08-nww-1测线特征基本相同，早寒武世地层发育3期反射结构，中寒武世地层内部发育4期反射结构，晚寒武世、蓬莱坝组及鹰山组台缘带台内结构不明显；图5c中早寒武世3期反射结构特征明显变差，中寒武世地层内部仍发育5期反射结构，但各期反射结构的发育规模较该线南部地区要大且纵向上呈进积型叠置关系，晚寒武世地层顶部可见明显削截现象，斜坡下部丘形杂乱反射体规模相对增大，蓬莱坝组地层厚度薄，内部结构特征不明显，鹰山组内部反射结构多以杂乱反射为主，发育期次不明显；图5d中各时期层序内部结构特征不明显，仅晚寒武世3期前积结构较清晰；图5e早寒武世时期台缘带内部前积特征不是很明显，仅在小范围内见杂乱前积反射结构，中寒武世，台缘内部仅在底部见弱振幅丘形反射体，向盆地方向有前积，晚寒武统台缘顶部明显削截，斜坡底部可见下超；蓬莱坝组为中振幅中-弱连续反射，亚平行结构；鹰山组下部中振幅中-弱连续，局部见丘型杂乱结构，上部为一套弱振幅中连续反射；图5f早寒武世时期该剖面位于斜坡带发育位置，中寒武世该剖面位于地层厚度最大的位置，即台地边缘相带，晚寒武世时期该测线位于台缘带剥蚀作用最强烈位置，地层厚度薄，内部见小范围的向南前积同相轴反射，早奥陶世蓬莱坝组时期该剖面位于台地内部，剖面中北部为丘形反射体且向北退积叠置，南部则以弱振幅中-差连续反射为主。早中奥陶世鹰山组由于台地内部结构呈退积型发育。

在常规地震剖面内对不同时期台地边缘相带结构体及其内部反射结构和外部反射形态进行识别，对比不同剖面台缘发育状况，图6为不同剖面台缘结构特征对比图，分析台缘内部结构特征，结合钻测井及岩心资料，确定台缘礁、滩、礁滩复合体以及灰泥丘等油气储集体对应的地震特征，再通过对各地震层位进行系统解释，分析不同时期台地边缘的纵向叠置关系。

步骤s4：确定台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模，划定台缘带有利礁滩发育带

在高精度层序地层格架的控制下，建立礁滩对应的地震响应，在地震属性分析时选取与振幅和频率类相关的属性进行分析，通过研究地震相和频谱特征，利用地震参数的特征差异，作出地震相的平面分布图并进行地质解释，将其转化为沉积相分布图并进行沉积相分析，结合古地貌形态，确定台地边缘的平面分布特点及其内部礁滩体发育期次和规模。

图7为不同期次礁体分布图。总体来看，各时期杂乱反射体沿台缘呈条带状展布，其前、后侧均为条带状展布的前积反射结构。其中，第1期台缘内部反射结构的杂乱反射体沿沙88井-羊屋2井-依合4井连线分布，向盆地方向的前积结构在北部地区较为发育，南部地区前积结构范围减小，向台地方向的前积结构各地区基本相同；第2期反射结构在第1期结构的基础上向东迁移，台缘带见透镜状杂乱反射体，其前、后侧为前积反射结构；第3期反射结构前两期结构发育的基础上进一步向东迁移，丘形杂乱反射体规模增大，前、后侧为前积反射结构明显。

通过井震对比关系以及礁滩发育特征，建立不同时期不同台地结构发育模式。根据礁滩体的叠加样式和迁移方向，分析不同台缘背景下的礁滩储集体发育特征，在台地结构发育模式图的基础上划定台缘带有利礁滩发育带。图8为研究区的礁滩发育模式图。

步骤s5：运用地质软件，正演模拟台地的生长，对预测结果进行优化。

基于carb3d+软件对台地结构生长模式进行模拟，定量化分析台地结构样式的演化规律及其沉积相展布特征，正演模拟台地的生长及所述的对预测结果进行优化的方法包括以下步骤：①依据原始古地貌恢复初始基底地形，获得初始水深，分析构造沉降情况；②在层序地层格架范围内，通过划分高频层序，确定海平面变化；③以钻井资料为基础，运用岩石学和古生物学，确定沉积物类型和碳酸盐岩产率；④通过古水深、海平面变化以及构造沉降获得波浪能量参数；⑤综合以上数据，以可容空间、物源供应、沉积搬运为参数，进行敏感性分析；⑥对模拟结果进行校正，直至误差≤1％，输出最终模拟结果；⑦综合地质软件的模拟结果，优化不同类型台地结构的生长模式，对研究区域有利礁滩发育带预测作出优选。

通过对比发现，早寒武世时期，台缘礁滩体主要沿轮台县-沙88井-羊屋2井-依合4井连线展布，中寒武世台地继承性发育，礁滩体主体区向东迁移至于奇6井-塔深1井-羊屋1井-哈得7井一线，晚寒武世台缘礁滩体向东迁移距离较小，该时期礁滩体几乎与中寒武世时期礁滩体重合，蓬莱坝组台缘主要发育砂屑颗粒滩沉积，且分布不规则；鹰山组5期礁滩体在平面上合并起来，主要分布在轮南凸起中部地区，向北部凹陷方向礁滩体分布范围减小。将早寒武世-晚寒武世发育的礁滩体叠加在一起，发现3个时期礁滩体主要集中在轮南低凸起区于奇6井-塔深1井-哈得6井一线附近，整体呈北东向的条带状，该区为寒武纪礁滩储集体发育程度最好的区带。将蓬莱坝组礁滩体分布范围与鹰山组礁滩体分布范围重叠在一起，可知奥陶纪时期台缘礁滩体有利勘探区主要是在于奇6井-塔深1井-轮南57井-于奇8井连线所包围的区域内。

上述实施例仅用于说明本发明，其中各步骤对应的实现方法都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。