PAGE柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣藏地震響應(yīng)特征及應(yīng)用（1.河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南焦作454003；2.青海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，甘肅敦煌736202）摘要：柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系由于沉積時(shí)間短、成巖作用弱，形成了特有的“低頻、低速、同相軸下拉”的地震異常反射特征。通過(guò)“時(shí)間域”和“深度域”兩方面對(duì)柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系的地震資料進(jìn)行了精確解釋?zhuān)贸隽搜芯繀^(qū)第四系的地層分布和構(gòu)造形態(tài)，并發(fā)現(xiàn)解釋成果與鉆探效果高度吻合，據(jù)此推測(cè)三湖坳陷北斜坡仍然是今后生物氣勘探的重要前景區(qū)。關(guān)鍵詞：柴達(dá)木盆地；三湖地區(qū)；第四系；生物氣；地震響應(yīng)

引言生物氣是指有機(jī)質(zhì)在以甲烷菌為主的菌群作用下生成的以甲烷為主要成分的氣體。生物氣藏是有大量生物氣聚集而形成的一種重要的天然氣資源。據(jù)Rice等（1981，1993）和胡朝元等（2004）統(tǒng)計(jì)，世界生物氣儲(chǔ)量占天然氣總儲(chǔ)量的近20％。中國(guó)的生物氣發(fā)育更是普遍，從南海的鶯歌海盆地到東北的松遼盆地，西至青藏高原上的柴達(dá)木盆地，東到浙江杭州灣沿海，都有生物氣顯示分布，全國(guó)現(xiàn)有探明生物氣地質(zhì)儲(chǔ)量2843.9×108m3[1]。但是生物氣資源分布不均勻，現(xiàn)已探明的具有工業(yè)價(jià)值的天然氣藏，主要分布在柴達(dá)木盆地東部三湖地區(qū)第四紀(jì)地層中，目前已發(fā)現(xiàn)的生物氣藏有澀北一號(hào)、澀北二號(hào)、臺(tái)南氣田[2]。通過(guò)從時(shí)間域和深度域兩個(gè)方面對(duì)柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣藏的地震響應(yīng)特征進(jìn)行了詳細(xì)研究，1地質(zhì)概況柴達(dá)木盆地三湖坳陷區(qū)位于盆地東部，總體呈東西向展布，北緣以陵間斷裂與柴達(dá)木北緣斷塊帶分界，南緣以昆北斷裂系與東昆侖斷褶帶相接，是第四紀(jì)生物氣藏的主要勘探區(qū)。坳陷基底主要由花崗巖和花崗片麻巖構(gòu)成，坳陷雛型形成期為中生代—古近紀(jì)，新近紀(jì)—第四紀(jì)為主要坳陷發(fā)育、發(fā)展期，也是同沉積背斜和含氣構(gòu)造形成期?，F(xiàn)已探明有澀北一號(hào)氣田、澀北二號(hào)氣田、臺(tái)南氣田三個(gè)大型氣田，駝峰山、鹽湖、臺(tái)吉乃爾氣田、鴨湖等含氣構(gòu)造[3]。三湖坳陷區(qū)自南向北可劃分為南部斜坡帶、中央坳陷帶和北部斜坡帶（圖1）。柴達(dá)木三湖坳陷地區(qū)第四系地層地震資料品質(zhì)參差不齊，整體信噪比低，波組特征不明顯，連續(xù)性較差。圖圖1柴達(dá)木盆地珊瑚地區(qū)構(gòu)造分區(qū)與氣田分布圖2地震響應(yīng)特征2.1時(shí)間域地震資料解釋2.1.1柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)沉積了巨厚的第四系湖相地層，主要以砂泥巖互層為主，成巖度低，飽含地層水，地震資料品質(zhì)整體上參差不齊，信噪比低，其時(shí)間域地震剖面具有如下特點(diǎn)：（1）含氣區(qū)的地震測(cè)線資料品質(zhì)極差，信噪比低，頻率低且頻帶窄，在時(shí)間域疊加或疊后時(shí)間偏移地震剖面上其構(gòu)造形態(tài)產(chǎn)生了畸變。（2）伊克雅烏汝、澀北一號(hào)、澀北二號(hào)、臺(tái)吉乃爾及南陵丘五個(gè)構(gòu)造高部位地震資料的連續(xù)性變差，分辨率低。（3）澀東地區(qū)表層低速異常帶內(nèi)波組特征不清楚。分析造成地震資料品質(zhì)差的原因有以下兩個(gè)方面：①由于成巖時(shí)間短，沉積速度快、成巖作用差，沉積地層較為疏松。疏松的巖層對(duì)地震波高頻能量的吸收，造成地震資料品質(zhì)較差；②受淺表低降速帶、表層氣及氣藏氣余的影響，高頻能量被吸收，低頻能量被加強(qiáng)，在地震時(shí)間剖面上出現(xiàn)低頻率、粗同相軸、波組特征不清等現(xiàn)象[4-6]。2.1.2層位標(biāo)定就是把對(duì)比解釋的反射波同相軸賦予具體的地質(zhì)意義，并把這些已知的地質(zhì)意義向地震剖面或地震數(shù)據(jù)體延伸的過(guò)程。VSPLOG曲線和合成地震記錄是對(duì)地震資料解釋過(guò)程中層位標(biāo)定的兩種常用方法。VSPLOG曲線是井源距垂直地震剖面技術(shù)中的實(shí)際觀測(cè)資料經(jīng)疊加得到的結(jié)果[7]。圖2-1中左側(cè)顯示為聲波時(shí)差曲線（AC），右側(cè)曲線表示合成地震記錄，據(jù)圖可知其對(duì)應(yīng)關(guān)系良好。而合成地震記錄受井深限制（1.75s以下無(wú)資料），VSPLOG道在1.75s以下仍有清晰的反射，這有助于預(yù)測(cè)待鉆地層的地質(zhì)情況。圖圖2-1伊克1井合成地震記錄與981150地震剖面對(duì)比示意圖2.1.3時(shí)間剖面的地質(zhì)圖2-2船北地區(qū)881085測(cè)線層位解釋結(jié)果（疊后時(shí)間偏移剖面）在整個(gè)三湖地區(qū)，對(duì)比目的層主要定為第四系地層的底界、信噪比相對(duì)高的中間地層及第四系頂。地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層K0（第四系頂，Q3+4和Q1+2的分界層）在整個(gè)三湖地區(qū)剝蝕范圍較廣，尤其在臺(tái)吉乃爾凹陷地帶，連續(xù)性變差；地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層K1、K2、K3、K4在整個(gè)三湖地區(qū)連續(xù)性差，地震資料本身品質(zhì)差、信噪比低。地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層K5、K13（第四系底界）這兩套地層地震資料品質(zhì)連續(xù)性相對(duì)較好K5反射波：總體上為一套連續(xù)的中—高頻、中振幅密集反射波組，僅在伊克雅烏汝、澀北及臺(tái)吉乃爾三個(gè)構(gòu)造高部位連續(xù)性變差，反射波組底部有兩個(gè)連續(xù)性較好的同相軸，其中的上部位的即為K5反射層。K13（第四系底界）反射波：為第四系的底層?？傮w為中—低頻、強(qiáng)振幅、連續(xù)的反射波組。構(gòu)造頂部為斷續(xù)反射，由西向東反射波同相軸變多，頻率變高，但同相軸連續(xù)性變差。底部發(fā)育2-3個(gè)同相軸，下部同相軸為K圖2-2船北地區(qū)881085測(cè)線層位解釋結(jié)果（疊后時(shí)間偏移剖面）在對(duì)比解釋追蹤的過(guò)程中，信噪比高的地區(qū)主要根據(jù)主測(cè)線與聯(lián)絡(luò)測(cè)線的地震同相軸與波組特征，如圖2-2所示，船北地區(qū)881085測(cè)線層位追蹤解釋成果，黃色線是K5層，藍(lán)色的K13（第四系底界）層。在信噪比低或是波組特征變化大的地區(qū)，可先參考由鉆井得到的構(gòu)造特征，再依據(jù)剖面的整體波組特征及其同相軸的走向與趨勢(shì)作對(duì)比追蹤，如圖2-3展示的是位于伊克雅烏汝和臺(tái)吉乃爾地區(qū)的98266地震測(cè)線的解釋成果。由于該剖面地震資料品質(zhì)較差，連續(xù)性弱，因此層位解釋時(shí)除了依賴(lài)聯(lián)絡(luò)測(cè)線的閉合點(diǎn)，更多是參考精細(xì)合成地震記錄與區(qū)域的構(gòu)造特征。圖圖2-3臺(tái)吉乃爾、伊克雅烏汝地區(qū)的982266解釋結(jié)果（疊后時(shí)間偏移剖面）2.2深度域地震資料解釋2.2.圖圖2-4疊前深度偏移剖面（951116測(cè)線）2.2.如圖2-4所示：經(jīng)疊前深度偏移處理得到的深度域地震剖面與時(shí)間域地震剖面相比具有以下幾個(gè)不同點(diǎn)：①地質(zhì)意義更明確，可直接與鉆井、測(cè)井及地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比、關(guān)聯(lián)。②由于疊前深度偏移處理技術(shù)是在精確地質(zhì)建模和速度分析基礎(chǔ)上進(jìn)行處理,在疊加之前進(jìn)行歸位，深度域地震剖面具有更高的信噪比。③疊前深度偏移剖面的視頻率與時(shí)間剖面相比較低，表現(xiàn)為同相軸較粗，實(shí)際分辨率與時(shí)間剖面一致。④疊前深度偏移處理能夠解決時(shí)間域處理中的速度陷井、表層低速異常問(wèn)題，可真實(shí)地反映、恢復(fù)地下構(gòu)造形態(tài)。柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)的產(chǎn)氣層主要是在地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層k1-k10之間，埋藏深度在2000m以上。深度域?qū)游粯?biāo)定可采用VSP測(cè)井資料作井震對(duì)比、高精度的合成地震記錄、分層數(shù)據(jù)作標(biāo)定或綜合利用這些方法。圖圖2-5三湖地區(qū)某井合成地震記錄如圖2-5是三湖地區(qū)某一口井合成地震記錄與過(guò)井深度剖面的對(duì)比圖。最左邊是層速度曲線和鉆井分層，中間是全成地震記錄，最右邊為過(guò)測(cè)線的疊前時(shí)間偏移剖面。2.2.3深度剖面的地質(zhì)圖2-695380測(cè)線疊前深度偏移剖面解釋結(jié)果根據(jù)三湖地區(qū)儲(chǔ)層的沉積特征及其成巖作用，地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)層K5地震反射波組特征較明顯，同相軸連續(xù)性較好，基本上能夠滿足構(gòu)造解釋的需要。淺層（如K3）和深層（如K10、K13）相對(duì)信噪比低，資料品質(zhì)較差，對(duì)比追蹤比較困難。具體波組反射特征簡(jiǎn)述如下：（1）K3標(biāo)準(zhǔn)層：為一個(gè)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的單相位反射，在某些地震測(cè)線反射特征不明顯。（2）K5標(biāo)準(zhǔn)層：是工區(qū)內(nèi)最為明顯的特征波，一般情況下為一組穩(wěn)定的強(qiáng)雙相位，在凹陷區(qū)段增加為三個(gè)強(qiáng)相位反射，其波阻反射較強(qiáng)，連續(xù)性較好，波組特征易識(shí)別。在解釋過(guò)程中，以該層為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比層。（3）K10標(biāo)準(zhǔn)層：為一個(gè)雙相位特征反射波，但是雙相位的特點(diǎn)很不穩(wěn)定，上下相位的強(qiáng)弱關(guān)系在不同的地區(qū)特點(diǎn)有所不同。（4）K13標(biāo)準(zhǔn)層：為第四系的底界圖2-695380測(cè)線疊前深度偏移剖面解釋結(jié)果深度域以鉆井分層為主，參考第四系地層沉積與厚度分布規(guī)律；用K5層作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比層；并建立骨干地震測(cè)網(wǎng)，根據(jù)先主測(cè)線再聯(lián)絡(luò)測(cè)線的解釋原則。骨干地震測(cè)線剖面建立并解釋完成，余下地震測(cè)線，按與骨干地震測(cè)線相關(guān)度高低、信噪比高低作解釋。在追蹤解釋過(guò)程中，遇到零線不閉合時(shí)，采用同相軸對(duì)比一致為準(zhǔn)；遇到反射波不清楚時(shí)，就用反射波清晰的垂直相交線或平行線進(jìn)行對(duì)比為準(zhǔn)。其解釋成果如圖2-6所示。3三湖地區(qū)第四系含氣地震解釋的應(yīng)用成果應(yīng)用上述精細(xì)的地震處理和構(gòu)造恢復(fù)解釋方法，在“臺(tái)南—澀北—澀東—駝西”大型含氣平緩背斜構(gòu)造帶的勘探過(guò)程中取得重要成果。（1）精確地解釋了研究區(qū)的構(gòu)造形態(tài)經(jīng)過(guò)對(duì)臺(tái)南、澀北一號(hào)、澀北二號(hào)含氣區(qū)地震反射下拉量進(jìn)行標(biāo)定，分析下拉量的變化情況發(fā)現(xiàn)這三個(gè)氣田的工業(yè)產(chǎn)層區(qū)內(nèi)，反射同相軸下拉量一般都在10ms～270ms之間變化，小于10ms處于氣\水邊界。工業(yè)產(chǎn)層區(qū)的主頻為10～15HZ，不含氣區(qū)正常反射主頻一般都在25～30HZ，氣\水過(guò)度區(qū)主頻為15～25HZ。而三個(gè)氣田中臺(tái)南氣田含氣區(qū)主頻在12～15HZ變化。由于臺(tái)南氣藏埋深較大，造成其下拉量較澀北氣田小，1000m以上氣層相對(duì)少而薄，氣藏下限埋深達(dá)到1753m。主力氣層埋深在1300～1600m之間。地震波傳播速度除在含氣區(qū)的特殊響應(yīng)外，同時(shí)還遵循隨埋深加大、速度增高的正常規(guī)律[8-10]。臺(tái)南構(gòu)造經(jīng)疊前偏移深度處理后的構(gòu)造形態(tài)，圈閉面積的大小與“趨勢(shì)面法”的恢復(fù)都有較大的出入，僅臺(tái)南氣田K7層圈閉面積就相差19km2，澀北一號(hào)相差34.3km2（2）解釋結(jié)果與鉆探吻合程度高采用疊前深度偏移方法恢復(fù)下拉區(qū)構(gòu)造形態(tài)，經(jīng)重新解釋“臺(tái)南、澀北一號(hào)、澀北二號(hào)、”構(gòu)造要素與原來(lái)手工趨勢(shì)恢復(fù)相比量化程度要高的多，經(jīng)過(guò)3口新井鉆探和41口老井證實(shí)構(gòu)造恢復(fù)與高點(diǎn)位置均較準(zhǔn)確，且三個(gè)構(gòu)造經(jīng)重新解釋的構(gòu)造要素有了較大的變化。（3）北斜坡仍然是今后生物氣勘探的主要區(qū)域。目前，柴達(dá)木盆地東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的生物氣田幾乎全部位于三湖坳陷北斜坡[11]，且大部分生物氣藏的深度在地下1700m以上，但是在澀南1井2480～2830m深度共有10層44.5m井段有生物氣氣顯示，這說(shuō)明三湖地區(qū)生物氣勘探深度還有可能向下延伸。柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣總體上具有以水溶相形式向盆地北斜坡運(yùn)移聚集的規(guī)律。這是因?yàn)楸毙逼律餁赓Y源量供給面積大、聚氣條件好，因此氣藏儲(chǔ)量規(guī)模大，充滿程度高。因此，筆者相信隨著氣層識(shí)別技術(shù)和鉆井防污染技術(shù)的提高，北斜坡及其北緣的生物氣藏將會(huì)是柴達(dá)木盆地油氣勘探和開(kāi)發(fā)的重要前景區(qū)。結(jié)論（1）通過(guò)從時(shí)間域和深度域兩個(gè)方面對(duì)柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)第四系生物氣藏的地震響應(yīng)特征進(jìn)行解釋?zhuān)忉尳Y(jié)果和實(shí)際鉆探情況吻合。含氣區(qū)地震反射具有“低頻、低速、同相軸下拉”等特征，同時(shí)遵循隨埋深加大、速度增高的正常規(guī)律。（2）柴達(dá)木盆地東部三湖地區(qū)北斜坡沉積和構(gòu)造特征為砂泥巖互層、低幅度構(gòu)造發(fā)育，表明該區(qū)為生物氣勘探的有利地區(qū)域；地震資料解釋和實(shí)際鉆探證實(shí)了該區(qū)具有滿坡含氣的特征。

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