0 引言

辽河坳陷潜山油气藏发育，主要包括太古宇变质岩潜山和中、上元古界碳酸盐岩潜山^{[1, 2, 3, 4]}。随着勘探开发的不断深入，已累计探明石油地质储量近亿吨，该类潜山油藏已经成为辽河油区重要的储量增长点和产能接替区^{[5, 6, 7, 8, 9]}。针对其内幕构造复杂、储层非均质性强、油水关系多样的特殊性，前人在潜山类油藏研究中做了大量的工作，尤其是在储层岩心裂缝宏观表征和镜下微观特征分析、碳酸盐岩岩性的有利识别等方面形成了较为系统的方法，在特殊岩性储层测井识别与评价方面也进行了相关探索^{[10, 11, 12, 13]}。这些都在开发实践中发挥了重要作用。由于特殊岩性油藏大都埋藏较深，经历了多次构造运动，使其构造内幕特别复杂，造成构造内幕反射不清，加之上覆地层岩性变化等影响，严重降低了地震解释的精度，致使研究成果多停留在油藏静态解剖研究阶段，在综合地震、地质、油藏信息研究潜山内幕构造、变质岩岩性识别、裂缝预测等方面缺乏有利的手段和方法。本文基于高精度地震资料的二次采集和处理，从潜山顶界构造精细解释、储层测井评价以及裂缝分布预测等角度对潜山内幕进行研究，获取潜山内幕的特征参数，并在东胜堡潜山生产实践中进行应用，开拓变质岩潜山油藏勘探开发的新局面。

1 东胜堡潜山概况

东胜堡潜山是辽河盆地规模型油气藏最好的潜山之一。地层由太古宇鞍山群变质岩组成，岩性以区域变质岩和混合岩类为主，并伴有燕山期侵入的煌斑岩岩脉^{[14, 15, 16]}。储集空间主要为构造裂缝^[17]，其次是碎裂质的粒间及晶间孔隙，以及极少量溶蚀孔隙。潜山埋深2 600～3 080 m，油层发育主要受潜山岩性控制，有统一油水界面，呈块状油藏特征。上覆巨厚沙四段暗色泥岩为该区的盖层和良好生油层。

2012年前人对大民屯凹陷东部变质岩潜山重新开展了高精度地震资料二次采集和处理，尤其是使用三维叠前深度偏移处理技术进行潜山内幕处理^[18]，使反映潜山内幕特征的地震资料品质得到明显改善。表现为潜山顶面变得更加清晰，内幕信息更加丰富，不同岩性和内幕断层信息有明显的地震反映，为利用油藏地球物理信息描述潜山内幕提供了有利的资料基础。

2 变质岩潜山内幕细化描述 2.1 潜山内幕界面精细刻画

东胜堡潜山内幕地层速度与上覆地层速度存在较大差异，潜山顶界面在地震剖面上多形成较连续的反射同相轴，易于单井精细标定和层位连续追踪。综合应用以下解释技术，可进一步提高潜山顶界面和内幕断层解析的精度和可靠性。

1)野外露头地层研究技术。通过对相似岩性露头区地层出露情况(辽宁西部太古宇建平群小塔子沟组混合花岗岩、斜长片麻岩)的研究，对研究区地层展布及裂缝的分布状况有相对直观的认识：地层呈北西向展布，片麻理及线理的倾向为30°～40°；这为地质模型的综合解释提供了可参考的原始模型。

2)井震结合精细层位标定。依据完钻井资料分析潜山上覆岩层与潜山内幕地层在岩性、电性特征上的差异，明确地震波组反射特征的地质含义，合理匹配单井合成记录与井旁地震记录信息^{[19, 20, 21]}。从东胜堡潜山顶界及潜山内幕的地震反射特征看，潜山顶面为连续性一般的中等反射(图 1)，其上为沙四段形成的多相位连续性较好的强反射。

图 1 东胜堡潜山潜山顶面地震地质层位标定Fig. 1 Seismic geological layer label of Dongshengpu buried hill top surface

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3)相干体分析技术。用于检测地震波同相轴的不连续性，其目的主要是对地震数据进行求同存异，有利于识别断层产状和特殊岩性体展布。

4)时间切片解释技术。作为辽河变质岩潜山顶界面地震解释的手段之一，通过对反射界面的闭合追踪，可有利描述其构造形态展布特征。

5)地震地质综合解释。在前期建立地质概念模型的基础上，针对性开展井震结合精细解释，利用精细层位标定和速度分析，综合解析速度在平面和纵向的变化差异，建立反映目标区内幕特征的速度场，为潜山内幕地质体描述提供合理依据。研究表明，潜山内幕表现为北西——南东向展布背斜特征，轴部位于潜山的南端，断裂特征与相干体分析获取信息基本一致。

2.2 变质岩内幕储层测井响应特征

据变质岩多种类岩性测井响应差异，建立优势岩性和有利储层测井识别综合图版，合理划分储层类别；同时结合变质岩微观储集空间特征，建立储层参数综合解释模型，进一步完善太古宇变质岩孔隙-裂缝型储层测井评价技术，现场应用效果明显。

2.2.1 岩石矿物测井响应

组成东胜堡潜山变质岩的主要造岩矿物为斜长石、钾长石、石英、普通角闪石、黑云母等，可分成K、Na、Si、Al和Fe 、Mg、Ca两个系列。其中：前者具有低补偿密度(DEN)、低补偿中子(CNL)、低光电吸收指数(P_e)及高自然伽马(GR)的“三低一高”的测井响应特征；后者具有高补偿密度、高光电吸收指数、高补偿中子及低自然伽马的“三高一低”的测井曲线特征。

2.2.2 “岩心刻度测井”识别潜山内幕储层

本区的有利储层岩性主要为混合岩、斜长片麻岩，在对其进行岩心观察及定量描述的基础上，综合3700系列测井资料(主要是深浅双侧向、三孔隙度测井)、声电成像、录井显示，以及薄片、扫描电镜、CT扫描等手段进行储层发育段的描述，获取岩石类型、裂缝表征参数、储集空间类型、含油性等有利信息。

1)统计东胜堡潜山完钻井岩性测井响应，分析其实际测井响应值与理论值间的关系，建立岩性识别标准(表 1)。如在S18-12井测井图(图 2)上，2 965～2 975 m井段DEN和CNL曲线表现为“绞合曲线”或“负差异”特征，密度值为2.65～2.95 g/cm³，自然伽马值较低，一般为40～50 API，时差变化较大，属于典型片麻岩。

图 2 片麻岩类典型测井曲线(S18-12)Fig. 2 Typical well logs of Gneiss(S18-12)

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2)利用3700测井曲线识别单井储层裂缝。东胜堡潜山中相对致密段电阻率背景值最高可达20 000 Ω·m以上；而储层相对发育段受泥浆滤液侵入的影响，深浅侧向电阻率表现为高阻背景下的低阻，测井曲线多为“U”型或“W”型，裂缝或孔隙发育导致该层段的声波时差变大，测井曲线呈“U”型(图 3)。

图 3 东胜堡潜山不同裂缝发育程度的典型测井曲线Fig. 3 Typical well logs of fractures with various developmental degrees in Dongshengpu buried hill

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3)利用电导率异常检测储层裂缝。在由裂缝引起的长轴方向电导率增高，而短轴方向电导率降低。如区内S24-10井斜交网状缝在电导率异常检测(DCA)测井图(图 4)上：深、浅双侧向表现为中低值，异常段中具有更多的尖峰，中等正差异，正差异幅度值为20～200 Ω·m，声波和密度有衰减，表现为在电导率整体抬高的背景上出现梳状异常。

图 4 S24-10井DCA测井裂缝识别(斜交网状缝)Fig. 4 Well S24-10 fracture identification from DCA(oblique and netted fractures)

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4)利用地层微电阻率扫描成像或井周声波成像测井对岩性、溶孔(洞)、裂缝的充填状况，裂缝的交切关系，小断层等进行定性的判断，通过对成像测井 资料的处理可以得到裂缝应力场参数等定量参数。以岩心标定和成像测井为依托，利用人工智能技术(神经网络技术和模糊逻辑的方法)实现裂缝识别。

2.3 利用高精度地震信息预测有利储集体展布 2.3.1 利用地震波波形变化特征分析裂缝发育段特征

太古宇变质岩潜山内幕研究难点在井间，井间地层对比及岩性段或储层段的横向展布只能通过地震资料实现。潜山内幕的反射特征主要是由波阻抗变化造成的，而波阻抗受骨架岩石的特征和储层流体影响较大。

1)骨架岩石特征对波阻抗的影响。东胜堡潜山储集岩主要有混合花岗岩、片麻岩、变粒岩及浅粒岩等，非储集岩多为后期侵入，主要有煌斑岩、辉绿岩及角闪岩等。统计了不同岩性的波阻抗值，差异较大。其中：片麻岩波阻抗最小，值为12 000～16 000 g/(cm²·s)；角闪岩波阻抗最大，值为15 000～20 000 g/(cm²·s)；混合岩和变粒岩波阻抗值分别为13 000～15 600 g/(cm²·s)和15 000～18 000 g/(cm²·s)。在岩性发生变化时，波阻抗也随之发生变化，在地震响应上表现为一个反射界面。

2)储层流体对波阻抗的影响。根据东胜堡潜山油藏的测井解释和试油结果，分别统计了风化壳、干层、储层流体的时差、密度和波阻抗信息。结果表明：风化壳波阻抗值平均偏低，约为12 000 g/(cm²·s)，含流体层波阻抗均值为11 500 g/(cm²·s)，而干层则为14 000 g/(cm²·s)；说明潜山内部储集层存在流体时，波阻抗有下降趋势。

总之，当变质岩潜山储层岩性发生变化、裂缝发育并存有流体时，往往导致波阻抗发生变化，在地震响应上表现为一个反射界面。

从井震精细标定结果可知，高产井在地震剖面上往往表现为强反射特征。如安112井、静52C井的高产层都位于潜山面下的第一套反射轴上，安133井位于第二套反射轴上；这主要是由于该深度段裂缝发育程度高，导致波阻抗发生变化，在地震上表现为强反射。对于低产井而言，地震剖面上多表现为弱反射特征。如S22-12井、S23-13井的投产层段均位于较弱的反射层上，试采结果表明裂缝发育程度较低。

2.3.2 优选地震属性参数，综合预测有利储集体分布

利用三维叠前深度偏移处理技术进行潜山内幕处理^[18]，获取了大民屯凹陷西部变质岩潜山更加丰富的内幕信息，发挥地震空间立体覆盖的优势，把井眼的“硬数据”与地震的“软数据”有机结合，解析地震反射特征，寻找岩性-裂缝-地震反射-产能之间的匹配关系，为地震预测裂缝分布提供了可能。

针对性提取38种井旁地震属性参数(如振幅能量、振幅方差、能量半衰时间、均方根振幅等)，与测井曲线建立一定的裂缝响应关系，通过非线性映射扫描、模式识别以及神经网络的裂缝检测，优选与裂缝发育有一定联系的属性；同时，结合单井的测井、录井、试油试采、吸水剖面及后期的措施改造效果参与相似度的分析，最后发现能量属性最能反映东胜堡潜山油藏储集层的裂缝发育情况(表 2、图 5)。图 5中红色区域和蓝色区域均为裂缝集中发育的储集体。由图 5所见，裂缝发育具有分段性。在潜山顶面下0～50 m处一般不发育，而在距离潜山顶面50～300 m为最发育段，其下又为不发育段；这与动态生产中表现的底水不活跃一致，也与裂缝发育情况受古风化壳影响的认识是一致的。内幕有利储集体表现为不规则透镜体状，受非渗透遮挡的影响，潜山内部局部地区仍然存在剩余油，这是下步油藏开发潜力的目标。

图 5 东胜堡潜山油藏S5-5井——S13井有效储集体剖面示意图Fig. 5 Well S5-5——Well S13 diagrammatic cross-section of the effective reservoir of Dongshengpu buried hill

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3 结论与讨论

基于高精度地震资料的二次采集和处理，利用地球物理信息从潜山顶界构造精细解释、储层测井评价以及裂缝分布预测等角度对潜山内幕进行研究，获取潜山内幕的特征参数，有利地指导了生产实施。

今后在对已有技术和方法进行完善的同时，应解决以下难题：

1)潜山内幕岩性复杂，测井只能识别几种类型相近的岩性；常规处理地震资料对于潜山内幕断层解释困难，断裂系统、深层潜山的成藏机制难以搞清，应作为今后长期的攻关方向。

2)积极探索地震处理新技术以弥补井间储层分布及变化趋势研究不足的现状，并进一步强化地震反演在潜山内幕的应用；同时，应用地震地质综合技术和手段，建立和完善不同研究阶段的双重介质储层模型，以此作为油藏数值模拟研究的基础。

论文撰写过程中，得到了樊佐春、姜越、毕英爽、陈忠等同事的热情指导和帮助，一并致以深切谢意。