0 引言

现今陆相断陷盆地的油气勘探重点已经转向岩性油气藏、构造—岩性油气藏。在构造活动强烈的断陷盆地内，同沉积断裂的活动控制着层序结构、沉积体系和物源供应。构造—岩性圈闭具有成因多变、边界条件复杂、形态大小各异、成藏条件复杂、油气运聚机理复杂的特征，因此需要全面评价构造、沉积储层、含油气性。近年来，不断涌现的勘探新技术为研究岩性油气藏、构造—岩性油气藏的分类、成藏机理与富集问题提供了更多的研究手段和技术保障^[1-3]，有效地解决了制约岩性油气藏勘探的关键问题。

北部湾盆地福山凹陷经历50余年油气勘探，以往的勘探目标以构造圈闭为主，随着勘探程度的不断提高，发现大型整装构造油气藏的几率变小。因此，根据国内外许多油田的勘探经验，勘探目标应从构造圈闭转变为岩性圈闭或构造—岩性圈闭^[4]。

1 地质概况

福山凹陷是北部湾盆地东南部的一个次级构造单元，总体上是一个“北断南超”的新生代箕状断陷。南以定安断裂与海南隆起相接，北部为琼州海峡，东以长流断裂与云龙凸起相邻，西以临高断裂与临高凸起接壤，整体呈近北东向展布。内部由南向北分为南部斜坡带、中部构造带、皇桐次凹、白莲次凹、北部断槽带、北部断阶带(图 1)。

福山凹陷基底岩性为古生界及中生界中、酸性火成岩、火山碎屑岩、变质岩等；沉积地层自下而上依次为古近系古新统长流组、始新统流沙港组、渐新统涠洲组，新近系下洋组、角尾组、登楼角组、望楼港组^[5-6]。其中始新统流沙港组是油气勘探的重要目标层段，整体为一套湖泊、辨状河三角洲、扇三角洲相沉积，依据层序界面特征、三维地震解释成果，并结合钻井、录井、测井等资料，从老到新细分为流三段、流二段、流一段(图 2)。其中流三段、流二段的暗色泥岩段是主要烃源岩层，流一段、流三段为主要产油层位。流一段辫状河三角洲沉积、流二段重力流沉积等具有良好的生、储、盖组合，且油气运移、聚集条件优越，是福山凹陷岩性油气藏、构造—岩性油气藏勘探的重点层位。但目前缺乏对福山凹陷岩性油气藏、构造—岩性油气藏的系统研究。

2 福山凹陷构造—岩性油气藏形成的有利条件

综合考虑构造活动、盆缘背景、物源供给等影响因素，前人将福山凹陷流沙港组总结为断控陡坡型、挠曲坡折型、反向断阶型和顺向断阶型4种典型层序模式，并建立了斜坡带、走滑调节带、多级断阶带、构造变换带和挠曲坡折带5种沉积模式^[7]。研究区位于福山凹陷朝阳—永安地区，该区发育一条一级控凹断层(临高断层)、三条二级断层(博厚断层、美花断层和玉包断层)。

结合岩心、测井、录井和地震反演等资料，在福山凹陷朝阳—永安地区识别出三角洲、湖底扇和湖泊沉积体系(图 3)。流沙港组沉积期是福山凹陷的主要成盆期，沉陷幅度较大，地势坡度较陡，导致流沙港组深水—半深水湖泊沉积、三角洲沉积非常发育。流沙港组二段沉积期为福山凹陷湖泊发育的鼎盛时期，三角洲前缘砂体在湖盆水体较深处由于沉积古地形不稳定造成滑塌，发育了湖底扇沉积，其他地区为大面积的半深湖—深湖相沉积。福山凹陷朝阳—永安地区湖底扇发育的规模受幕式同沉积断裂活动、沉积坡度角、物源供应等因素的共同影响^[8-9]，如博厚断层控制朝阳扇体发育，美花断层控制永安扇体发育，玉包断层控制北部扇体发育。

福山凹陷朝阳—永安地区位于皇桐次凹，流二段优质烃源岩发育，以暗色泥岩为主，有机质丰度高(TOC为2.0%~3.6%，氯仿沥青A>0.15%，有机质类型为Ⅱ₁型)，热演化程度中等-成熟(R_o为0.7%~1.3%)，正处于大量生油阶段，利于自生自储油气富集成藏。储层以湖底扇深灰色、灰白色粉、细砂岩为主，局部为中砂岩，为油气良好储集体。湖底扇砂体的顶、底与厚层湖相泥岩呈突变接触，顶部泥岩可以作为很好的盖层。综上所述，朝阳—永安地区湖底扇具有良好的生储盖组合，可以形成自生自储式构造—岩性油气藏，可以作为勘探有利区带^[10-11]。

3 福山凹陷构造—岩性油气藏勘探技术

福山凹陷新生代火山活动频繁，火成岩以各种形态产出，大面积覆盖于地表或浅埋在古近系、新近系之下，导致地震资料信噪比低、多次波等噪声严重、频带窄、成像效果差、分辨率低、火成岩下目的层能量弱，致使等时地层格架建立、储层预测难度较大。此外，古近系流沙港组具有多物源、近物源、相带窄、变化快的沉积特征，储层具有单层薄、横向变化快、砂泥岩互层等特点，也给储层预测、油气检测带来一定困难。针对福山凹陷岩性油气藏勘探存在的难点，首先结合地震地层学研究与地震反射特征、地震构造属性分析开展精细解释，建立高分辨率等时地层格架；然后在地层格架约束下结合属性(振幅、频率)分析与叠后反演技术预测储层；最后利用“低频共振、高频衰减”的叠后碳烃检测原理预测含油气范围。

3.1 断层识别技术

等时层序地层格架是识别和描述构造—岩性油气藏的基础，可以同时约束储层预测、碳烃检测等过程，正确识别和追踪具有年代地层意义的不整合面对发现构造—岩性圈闭具有重要意义，高分辨率等时层序地层格架的建立可为构造—岩性油气藏的识别奠定基础^[12]。

建立等时层序地层格架的基础是精细层位标定，充分利用钻井资料开展单井和多井层位标定，得到井震高度匹配、合理的时深关系。运用上述时深关系将层序地层等时界面与地震反射界面对应，进而进行地震解释和构造—岩性圈闭识别。

福山凹陷新生代火山活动频繁导致地震资料品质较差，且受多期构造运动影响，构造特征复杂、断裂发育，因此断层识别是地震解释、层序地层格架建立的关键。传统断层识别技术(如相干体、方差体、曲率等单一构造属性技术)很难有效识别凹陷内断层，因此需要摸索出一套适合于识别福山凹陷复杂断层的技术手段。为此，本文首先利用GeoEast系统地震目标处理模块EMD Decon(经验模态反褶积模块)提高地震资料分辨率、有效拓宽地震数据频带宽度；其次利用GeoEast系统属性提取与分析模块提取地震构造属性，如实施多窗口倾角扫描、构造导向滤波、相干体提取、断层增强、蚂蚁体追踪等(图 4)^[13]，取得了较好的效果。

多窗口倾角扫描在垂直窗口估算倾角和方位角，较在拾取层位上的估算结果更稳定，倾角体和方位角体是计算体曲率、相干体以及进行构造导向滤波的基础。构造导向滤波的目的是为了提高地震数据的信噪比，使地震同相轴的连续和间断特征更明显，从而提高层位追踪可信度。利用构造导向滤波地震数据提取相干属性体可提高断层的识别能力并凸显小断层(图 5)；断层增强属性是增强地震属性体内局部平面特征的一种叠后属性，可提高相干属性对断层的刻画能力；蚂蚁体追踪属性利用在断层处断层属性值呈局部极大或极小的特点，如相干体属性在断层处呈局部极小，使用方向性蚁群算法追踪和识别断层。

在断层识别、精细地震解释的基础上，明确了研究区的重力流沉积展布范围，发现多个湖底扇体(图 6)，为构造—岩性油气藏勘探指明了方向。

3.2 储层预测技术

岩性圈闭是因储层岩性横向变化或纵向沉积连续性中断而形成的圈闭。岩性圈闭的形成必然与层序地层格架的形成密切相关，因此有关岩性油气藏、构造—岩性油气藏的储层预测都必须在层序地层格架的约束下进行。文中基于地震属性分析，借助叠后反演技术开展储层预测。

3.2.1 地震属性分析

地震属性指由叠前或叠后地震数据导出的有关地震波几何学、运动学、动力学和统计学特征的测量值。以地震属性为载体，从地震资料中提取隐含的信息并转换为与岩性、物性、含油(气)性等参数相关的信息。地震属性在油气勘探、开发中应用广泛，尤其在岩性解释、储层预测和流体检测等方面取得了显著效果。GeoEast系统属性提取与分析模块可以提取57种地震属性，通过平面图、交会图、剖面优选等方式筛选提取的地震属性，本文主要采用均方根振幅属性和弧长属性预测储层。均方根振幅是常用的振幅类属性，定义为时窗内各采样点振幅平方和平均值的开平方。利用振幅类属性可以识别岩性变化、流体性质、异常振幅地质体、层序地层变化等。弧长属性是以地震道的波形长度定义的，是对时窗内所有地震道的变化范围的比例测量。弧长属性值间接反映了地震振幅和频率特征，即振幅越大、频率越高，则弧长属性值越大，反之亦然^[14]。在研究区均方根振幅属性、弧长属性分析结果与钻井资料较匹配，较好地刻画了古近系流沙港组流二段湖底扇范围(图 7)。

3.2.2 拟声波地震反演

研究区古近系流沙港组主要为湖底扇沉积，是由三角洲前缘带的砂体在重力作用下进入湖泊深水—半深水区堆积而成，岩性以深灰色泥岩夹灰色细砂岩或含砾细砂岩为主。首先利用拟声波重构技术将对岩性变化较敏感的自然电位、自然伽马等测井曲线转换为重构声波曲线，既能反映地层速度和波阻抗变化，又能反映地层岩性变化^[15]。

利用GeoEast交会图模块对测井资料的分析结果(图 8)表明：①原始声波时差曲线不能准确地指示岩性变化，难以区分砂岩和泥岩(图 8b)，使波阻抗反演结果与实际地质情况不吻合(图 8d)；②自然伽马曲线较好地反映了岩性变化(图 8a)，因此选用自然伽马曲线重构拟声波时差曲线，重构声波时差曲线(图 8c)和重构波阻抗曲线(图 8e)较好地指示了岩性变化。最终使用重构声波时差曲线利用GeoEast系统地震反演模块进行叠后测井约束稀疏脉冲反演。对比重构声波时差曲线反演剖面(图 9左)与原始声波时差曲线反演剖面(图 9右)可见，前者与井数据吻合好，砂、泥岩界线清楚，岩性特征明显，反演结果分辨率高。反演结果表明，研究区内流沙港组湖底扇砂体发育，为富砂型扇体。

3.3 叠后油气检测技术

油气储集层是典型的双相介质，利用地震资料进行叠后油气检测的理论基础是“低频共振、高频衰减”，即地震波穿过双相介质时不同频率成分对应的能量要发生变化，低频能量衰减小，高频能量衰减大，在频谱上表现为低频能量相对增强，高频能量相对减弱^[16]。

研究区的产油井永20、永21目的层段的低频段最大振幅的主峰频率均小于12Hz，明显低于非出油井永19，高频段衰减较快的频率范围为30~38Hz。地震数据体最高有效频率为40Hz，因此低频和高频敏感段范围分别为1~12Hz和30~38Hz(图 10)。

通过叠后油气检测得到油气富集程度(低频能量/高频能量)平面图(图 11)，检测结果与井试油结果较吻合。最终应用叠后油气检测技术确定了流二段湖底扇的油气分布范围(图 11)，为进一步勘探构造—岩性油气藏指明了方向。

4 结论

福山凹陷古近系流沙港组二段发育多个规模较大的湖底扇，是由三角洲前缘带的砂体在重力作用下进入湖泊深水—半深水区堆积而成。湖底扇体具有良好的生、储、盖组合，具备形成岩性油气藏的有利地质条件，勘探潜力巨大。

文中利用多窗口倾角扫描、构造导向滤波、相干体提取、断层增强、蚂蚁体追踪等系列断层识别技术增强断层的识别能力，为精细地震解释、层序地层格架建立提供了技术支持，为岩性油气藏识别奠定了基础。均方根振幅和弧长等地震属性可以较好地刻画岩性圈闭范围；拟声波测井约束稀疏脉冲反演可以多方位刻画砂体及其展布特征，能更好地追踪岩性圈闭。叠后油气检测技术充分利用“低频共振、高频衰减”的双相介质理论，有效预测了油气富集区，提高了储层预测精度，为下步勘探提供了方向。