柴西南是柴达木盆地油气资源最富集的地区，目前已探明石油地质储量4.78亿t，但勘探程度仍然很低，油气探明率仅为28.9%，油气勘探仍然还有很大的潜力。自2003年以来，勘探对象逐渐由以寻找构造油藏为主转变向以寻找岩性油藏为主。研究表明，柴西南地区石油地质条件优越，油源充足，储层条件有利，持续发育多个古斜坡，具备广泛发育岩性圈闭的条件。以往勘探发现的红柳泉油藏、七个泉油藏均为岩性油藏，但这些油藏面积小、层系少，难以形成规模场面^[1-4]。

近年来，柴西南地区油气勘探坚持立足富烃凹陷，主攻红柳泉、跃进及扎哈泉三大斜坡区。通过解剖已知油藏重新认识岩性油藏的形成条件，提出了勘探目标从构造高点找油向下坡下凹找油、勘探层系从新近系向古近系转移的勘探思路。依托对柴西3D大连片资料的整体研究，系统解剖岩性油藏形成的地质背景，重新梳理有利的勘探区带和层系。针对该区储层非均质性强等特征，利用高精度保幅地震资料，开展储层预测技术攻关，应用现代体属性（流体活动属性）及创新储层预测方法，精细刻画岩性圈闭形态。通过综合评价，落实和发现一批有利勘探目标，实施钻探，配合扎哈泉岩性油藏立体勘探，探索一套适合该区岩性油藏的勘探思路和技术方法，以期为邻区岩性油藏勘探提供参考。

柴西南地区由构造油藏勘探逐渐过渡到岩性油藏勘探阶段，研究岩性圈闭形成条件和地质背景对勘探生产工作具有重要的指导意义，应把握以下2个方面的内容。

（1）研究岩性油藏形成的地质背景。中国陆相含油气盆地岩性圈闭主要发育在凹陷斜坡、沉积变化带等非有利的构造位置，圈闭形成的地质背景及其特殊性决定了岩性圈闭在很多方面不同于构造圈闭^[5]。其思路是充分利用3D大连片地震资料开展全三维解释：①断裂识别，理清区内断裂系统；②精细工业成图，落实砂体顶面构造形态细节；③编制层序格架地层厚度图，查清不同时期的古构造面貌特征，寻找古斜坡、反转带、坡折带等岩性油藏发育的有利区带。

（2）研究储层的非均质性对油藏分布的控制因素。在地层岩性油藏勘探中，储层预测与描述是地层岩性油藏勘探的关键环节之一，储层预测技术成为核心技术之一^[6]。利用地震多参数信息是评价岩性圈闭的主要技术手段：①建立岩石物理解释图版识别岩性和流体；②通过应用现代体属性及叠前反演技术手段等递进式评价储层岩性、物性及含油性，多属性信息综合评价，圈定有利储层及判别油气分布，提高地质“甜点”预测的精度。

岩性油藏地震评价为确定岩性圈闭的几何要素和可靠性评价的有效方法，目的是寻找优势相带、落实砂体形态分布、评价储层物性与构造配置关系等。以下对断裂识别、层拉平、流体活动性属性及物性因子等关键技术进行重点阐述。

构造导向滤波技术是近几年兴起的一项技术，它相当于1个滤波器，利用地层倾角和方位角沿地层进行定向性平滑操作，增加同相轴的连续性，这种平滑操作不超出地震的反射终止形式（断层），提高与同相轴终止处的侧向分辨率，保存或凸显断层的尖锐性^[7-8]（图 1）。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 构造导向滤波原理 （a）设计信号；（b）设计信号+噪音；（c）滑动时窗平滑后的信号；（d）边缘保护平滑后的信号 Fig. 1 Principle of construction-oriented filtering

为了提高地震数据的信噪比，构造导向滤波增强了对断层的识别能力，使地震数据同相轴的连续或间断特征更明显，便于利用地震资料对断层进行快速解释（图 2）。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 构造导向滤波处理前（a）、后（b）地震剖面对比 Fig. 2 Seismic section before (a) and after (b) structure-oriented filtering processing

由于断层存在的地方就会出现相邻地震道之间的相关性极不连续，根据这一特征，利用相干技术^[9-10]来识别构造的平面分布特征（图 3）。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 柴西南地区T4反射层相干属性 Fig. 3 Coherent attribute of T4 reflector in southwestern Qaidam Basin

通过提取柴西南地区主要目的层相干属性，明确了该区目的层断裂系统（图 4）。受昆仑山逆冲推覆构造作用和阿尔金走滑构造作用的双重影响^[11]，柴西南地区主要发育两组断裂，一组以北西向为主，它们控制了构造单元和沉积的形成及演化，又可以作为油源断层沟通烃源岩与储集体，如昆北、Ⅺ号及阿拉尔等断裂（图 5）。另一组为近南北向断裂，它们控制了局部圈闭的发育，是寻找构造和岩性圈闭的重要场所，如Ⅲ号、Ⅷ号、乌南、乌东等断裂。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 柴西南地区T4反射层断裂系统 Fig. 4 Fracture system of T4 reflector in southwestern Qaidam Basin

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 过阿拉尔断裂地震剖面（剖面位置见图 4） Fig. 5 Seismic section across Alar Fault

砂体的分布受其沉积前的古地貌的控制^[12-13]，常用的古地貌恢复方法有残余厚度法和层拉平法^[14]。通过编制扎哈泉地区三级层序格架下地层厚度图，可以明确E₃²沉积后N₁沉积前古地貌分布特征。该时期柴西地区总体上呈西高东低的特征，扎哈泉—乌南地区（图中红色虚线部分）表现为稳定的斜坡区（图 6），属于缓坡带，有利于砂体大面积分布，局部发育滩坝砂岩性透镜体圈闭及砂岩上倾尖灭型岩性圈闭，是寻找大面积的岩性圈闭的主要区域。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 扎哈泉地区上干柴沟组上段地层厚度 Fig. 6 Strata thickness of the upper member of upper Ganchaigou Formation in Zhahaquan area

应用层拉平分析技术对扎哈泉地区上干柴沟组顶面进行层拉平，以反映该沉积时期的古构造特征。通过古地貌分析，在古斜坡背景上发现和落实了一批低幅度古构造（扎7井区）[图 7（a）]和岩性尖灭带（扎2井区）[图 7（b）]。受西南物源分布的控制，在扎哈泉古斜坡区发育多个滩坝砂体，这类砂岩体储层物性较好，是岩性圈闭刻画的重点研究领域。

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 沿N1重点砂层组顶面层拉平剖面 Fig. 7 Flatted seismic section along the top of N1 key target

理论研究表明，与致密岩层相比，当储层中含水、油或气时，会引起地震波的散射和地震能量的衰减，储层物性越好，衰减梯度越大。如储层中孔隙较发育并有流体充填时，就会增加地震波的衰减。如果能很好地检测出这种衰减的变化特征，就可以直接描述有利储层的分布范围^[15-16]。流体活动性属性是在低频域流体饱和多孔介质地震信号反射的简化近似表达式研究的基础上开发的一套饱和多孔介质储层流体预测技术（图 8）^[17-19]。

图 8

Fig. 8

下载eps/tif图 图 8 流体活动性属性原理 Fig. 8 Principle of the fluid activity attribute

流体活动性属性的表达式为

式中：Mobility为流体活动属性（因子）；$ A\left( {\frac{{{\rho _{{\rm{fluid}}}}}}{\eta }} \right) $为流体函数；ρ_f为流体密度，g/cm³；η为流体黏度，mPa· s；K为储层渗透率，mD；f为地震频率，Hz；r为地震振幅。

式（1）表明，流体的活动性近似与储层渗透率、流体密度与流体黏度函数成正比，也即流体的活动性近似与反射系数频率相关组分和信号频率分量的平方成正比关系。流体活动性属性从实质上反映了地震资料中渗透性储层与非渗透性储层频率的变化率，在低频段两者的频率变化率均为正值，值越大表明储层渗透性越好。

扎哈泉地区E₃²储层的成因为滩坝砂体，具有“岩性决定物性、物性控制含油气性”的特征。应用地震宽频信息提高分辨砂体的能力，有利于砂体的精细刻画^[20]。在低频段提取流体活动性属性反映滩坝砂体的分布特征，可以明确扎哈泉地区上干柴沟组滩坝砂体发育的规模和形态，即砂体轴线为北西向，且广泛分布（图 9）。

图 9

Fig. 9

下载eps/tif图 图 9 流体活动性属性识别砂体展布 Fig. 9 Sandbody distribution identified by fluid activity attribute

通过多参数交会分析岩石物理特征参数与地震弹性参数之间的关系，可以确定储层岩性、物性及流体识别所需的敏感参数。通常含油储层具有“低纵波阻抗、低纵横波速度比”的特征，这为开展储层叠前弹性参数反演奠定了理论基础。

叠前AVO反演的弹性参数可区别岩性及其含油气性，为钻探提供更准确的依据^[21]。由于应用波阻抗或纵横波速度比单个属性预测含油储层的精度低，而物性因子是综合应用波阻抗和泊松比2种属性新创建的平均效应的属性参数（图 10），即将2个弹性参数分别均一化处理为2个无量纲的参数，这对储层物性具有更高的预测精度。其表达式为

图 10

Fig. 10

下载eps/tif图 图 10 扎2井区N1-Ⅳ砂组物性因子属性预测剖面 Fig. 10 Physical property factor-attribute section of N1-Ⅳ sand group in well block Zha 2

式中：OI为物性因子；Pimp为纵波阻抗，g/cm³·m/s；Pimp_max为最大纵波阻抗，g/cm³·m/s；Pimp_min为最小纵波阻抗，g/cm³·m/s；v_p/v_s为纵横波速度比；（v_p/v_s）_max为最大纵横波速度比；（v_p/v_s）_min为最大纵横波速度比。

不同沉积微相的砂岩储层物性存在差异，根据扎哈泉地区岩心资料统计，坝砂物性优于滩砂，坝砂孔隙度> 5%，滩砂孔隙度为3%~5%。储层物性控制含油性，因此，储层物性的预测至关重要。利用物性因子预测扎哈泉地区下干柴沟组下段的有利储层分布，与实际钻井结合，含油储层预测符合率达到82.6%（图 11），说明利用物性因子预测含油气性具有较高的精度。

图 11

Fig. 11

下载eps/tif图 图 11 扎2井区N1-Ⅳ砂组物性因子属性 Fig. 11 Physical property factor-attribute of N1-Ⅳ sand group in well block Zha 2

应用柴西南3D大连片地震资料开展全三维解释，通过编制区域重点层系构造图及地层厚度图，查明了柴西南区断裂展布、构造特征及古地貌特征，认为北西向断裂控制了柴西南构造格局，受昆北断裂、阿拉尔断裂及Ⅺ号等断裂分割，柴西南发育红狮斜坡、跃进及扎哈泉三大继承性古坡区。

柴西南区北西向断裂不仅控制了构造的形成和演化，同时也对岩性油藏所需的古构造斜坡背景的形成也起到了重要的控制作用。通过研究E₃²沉积后N₁沉积前的古构造背景，分析古构造对岩性圈闭形成的控制作用，认为扎哈泉斜坡区具有宽缓稳定的古构造背景，指出了扎哈泉斜坡区为柴西南地区岩性油藏勘探的有利区带，大面积发育的滩坝砂体为有利相带，并明确把上干柴沟组作为岩性勘探研究的重点层系。通过层拉平技术落实斜坡背景下局部存在的水下低隆区或岩性上倾尖灭，发现多个有利的岩性圈闭目标。

同时针对扎哈泉斜坡区上干柴沟组滩坝砂体的沉积特征，应用流体活动属性落实有利相带的展布，认为湖相沉积背景下发育北西向展布的滩坝砂体，物性向西变差，而构造背景则具有向西抬升的趋势，两者在扎哈泉斜坡区共同形成了岩性物性遮挡，为岩性圈闭的发育提供有利条件。通过叠前弹性参数反演技术精细刻画优质储层分布区，落实了扎哈泉斜坡区中浅层（N₁与N₂¹）4个“甜点”区分布，利用该成果为预探部署提供了物探技术支持，落实了亿吨级规模储量，并配合评价开发井位方案部署和水平井轨迹设计，多个“甜点”区扩展了含油面积和提高了单井产量，为产能建设部署提供了有力的依据。

（1）柴西南地区3D大连片三维地震资料为整体研究构造断裂演化特征提供了坚实的基础资料。通过全三维解释查明地下构造格局和断裂展布，通过研究不同历史时期的古地貌，落实了扎哈泉斜坡区有利的勘探区带和重点层系。

（2）有利相带和砂体预测是岩性油藏勘探的核心，现代体属性（流体活动属性）技术和叠前弹性参数反演是刻画岩性圈闭形态的关键技术，本次研究运用它们落实了扎哈泉斜坡区滩坝砂体和优质储层的分布。

（3）构造背景与储层非均质性配置良好，有利于柴西南区岩性圈闭的形成。通过实践发现和落实扎哈泉斜坡区中浅层有利目标，钻探取得较好的勘探成效，并形成了一套适用于柴西南地区岩性油藏勘探地震评价技术流程和关键技术方法。