塔北地区拥有丰富的油气资源，至今已在塔北轮南地区多个层系发现油藏.随着油田开发的深入，轮南油田进入开发中后期，油田开发效果变差，产量递减速率及含水率变化较快(徐安娜等，2002).为了达到油田稳产目标，迫切需要在轮南油田进行油藏精细研究，通过对油藏内部的断层分布及储层展布进行精细描述，从而改善油藏开发效果及寻找滚动开发目标，达到增储上产的目的.

精细构造解释是地震解释任务中的重要内容，随着三维地震勘探技术及数据处理方法的发展(赵殿栋，2009)，构造解释技术已经取得了较大的发展，实现了数据体及解释技术从二维到三维的变化(张永华，2004；马晓东等，2013).精细断层解释技术是构造研究中的关键，近年来提出了多种地震识别断层的方法，例如相干体属性技术、波形分析技术、人工神经网络技术、蚂蚁追踪技术等(刘彦等，2008；张欣，2010；杨涛涛等，2013)，各种技术各有优劣，在断层解释中发挥了一定的作用.地震储层预测技术是预测储层分布的重要方法，主要包括地震属性分析技术、波阻抗反演技术、烃类检测技术、时频分析技术等(李磊等，2007；邵锐等，2011；张震等，2014；撒利明等，2015).自20世纪60年代起，地震属性技术就被应用于储层的解释中，目前已发展了百余种地震属性，Brown(1996)将其分为四大类：时间属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性.运用地震属性可对储层孔隙度、渗透率、饱和度、泥质含量等参数进行预测，但地震属性与岩石特征之间并不存在严格的一一对应关系，多解性较强是地震属性预测的不足之处.地震反演是利用地震资料反演地层的波阻抗的处理方法，包括递推反演、模型约束反演、地质统计学反演等方法(杨文采，1993；王山山等，1995；张宏兵和杨长春，2003)，不同的方法针应用于不同的研究目标时会产生不同的效果，需选用合适的反演方法进行预测.

本次研究运用多级断层精细解释的思路进行精细断层解释，采用不同方法重点解释不同级次的断层；对属性优选分析发现，振幅类属性能较好反映本区储层的发育特征，同时将吸收衰减属性运行于流体检测，优选SP曲线进行测井曲线重构约束反演.通过多种技术手段的综合分析，解决精细构造和储层预测的难题，为油田的滚动开发提供技术支持.

轮南油田地理上位于塔克拉玛干沙漠北部边缘，构造上属于塔北隆起轮南低凸起的轮南断垒带(图 1).轮南断垒带位于轮南奥陶系古潜山的轴部，由轮南断裂及轮南南断裂组成，呈东西状分布，东西长约30 km，南北宽约3 km.主力区块为轮南2、3井区，其次为轮南10、26、4井区.本次研究的目的层段为三叠系，主要为辫状河三角洲-湖泊沉积体系(申银民等，2013)，共发育TⅠ、TⅡ、TⅢ三个油组，油藏埋藏深度在4650~5000 m之间.受构造运动的影响，轮南地区三叠系发育了数量较多的小断层，主要为北东向及东西向的小断层，断距一般小于10 m，延伸距离较短，由于井距较大，利用测井资料进行断层识别较为困难，微小断层的发育给油田的开发带来了一定的影响.轮南油田经过20余年的开发，综合含水率已达89%，生产矛盾突出，目前油田开发面临的主要问题是对井间断层的发育情况认识不清，砂体侧向变化快，储层展布认识不清，给油田实际开发带来了较大影响.

图 1

Fig. 1

图 1 轮南油田工区位置图 Fig. 1 Location map of Lunnan Oilfield

在全区层位精细标定与追踪的基础上，开展了精细构造解释研究.对于不同级序的断层采用了不同的刻画技术，以提高断层解释的精度.利用时间切片解释技术及相干体刻画技术解释组合较高级序的断层；利用蚂蚁追踪技术解释组合低级序的断层，从而使断层刻画更加精细.

时间切片解释是三维地震资料解释的优势技术，时间切片上同相轴的走向、振幅等变化能反映构造及断层等，因此通过时间切片可以研究时间域内平面的构造形态变化，断裂展布特征以及纵横向上的变化，还可以用于检查剖面解释结果是否合理，为构造的精细解释提供重要手段.

相干体刻画技术是一种常用的用于识别断层的物探手段(Bahorich and Farmer et al.，1995; Marfurt et al.，1998).它主要是利用地震数据体中不同道的相似程度来进行断层的识别，这种依靠地震数据道与道之间的差异性的方法能有效的指导断层的解释.通过对地震数据体的相干计算，可以得到相干数据体，相干平面图中颜色的突变地方就意味着其存在着不连续现象，也意味着可能存在着断层，这样使断层显示更加清晰.相干技术不仅可以用于解释断层，还能有助于识别岩性的变化点.此次利用相干体来分析地下地质结构的变化，主要用于断层的精细解释，在解释中通过对相干数据切片的快速浏览，建立起全区断裂的分布模式，同时在断点平面组合过程中，可以利用相干数据层切片技术来指导断层组合，见轮南地区T1油组顶界面相干体切片(图 2a)，在轮南地区T1油组顶界面相干体切片上可以看到工区内东西向主要发育逆断层，北东向主要发育正断层.

图 2

Fig. 2

图 2 轮南油田TⅠ油组相干体平面图与蚂蚁体平面图 Fig. 2 The coherent cube distribution map and ant-colony distribution map of T1 oil group in Lunnan Oilfield

2.1.3 蚂蚁追踪技术

蚂蚁追踪技术可以用来识别小断层，它的算法简单说来就是对无数路径进行优选，从而发现最佳路径的过程(Dorigo and Gambardella，1997).此算法能够提高断层解释的精度，有助于解释在常规剖面上没有解释出来的断层，增强解释的可靠性.在解释过程中，通过对地震segy数据体做蚂蚁体计算，得到蚂蚁数据体，从而提取各种属性进行断层解释(图 2b).

研究区已全覆盖三维地震数据，随着勘探程度提高，对地震资料构造成图的精度要求也越来越高.本次研究通过合成记录标定，得到不同标定井特征点处的速度曲线，综合各井的速度数据及利用协克里金内插计算的地震速度场进行拟合，得到综合速度场.在无井控制区，可根据各井分层数据和地震的速度场进行拟合，以地震速度为趋势约束数据、钻井平均速度为硬数据，利用协克里金插值方法建立起沿目的层的平均速度面，得到各目的层的平面速度变化分布图，且各层的平均速度平面图符合本区的地质认识.

针对轮南地区砂泥岩地层具有埋藏深度大，横向变化快的特点，应用了地震属性分析，测井曲线重构约束反演技术，开展了地震储层预测研究.

地震属性是指通过地震数据体，通过一系列的物理计算，得到能反映地层及流体等特征的数据体.地层中岩石及流体性质的变化会引起地震反射波一系列属性的变化，这些变化是地震储层预测的主要依据.地震属性分析的关键是对多种地震属性进行排队优选，其优选的结果直接影响着储层及油气预测的结果，针对不同的研究区，需要优选与研究区研究目标相对应的属性.

与本区研究有关的属性主要分为3大类：振幅统计类、复地震道统计类、频谱统计类.振幅属性是本次工区选用的最重要的属性，它能够反映地层的结构特征，岩性的变化特征以及储层含油气性.经过对比筛选，轮南地区TⅠ油组和TⅢ油组均方根振幅属性与储层发育有一定相关性；TⅡ油组最大波谷、均方根振幅和振幅变化率属性效果较好，能反映储层的分布规律(图 3)，通过分析TⅡ油组属性与储层厚度之间的关系发现:储层厚度小于λ/4或20m时，振幅值随储层厚度的增加而增加；储层厚度等于λ/4时，振幅值最大；储层厚度大于λ/4时，振幅值随储层厚度的增加而减小.

图 3

Fig. 3

图 3 轮南10井区三叠系地震振幅属性剖面图 Fig. 3 Seismic amplitude attribute profile of Lunnan 10 well zone in Triassic

孔隙流体类型及流体饱和度的变化可引起地震波属性的变化，吸收衰减属性是频谱分析技术中的一种重要属性，通过分析可以将衰减属性转化为储层特征.衰减梯度是衰减属性之一，它表示了地层对地震波吸收能力强弱的反应，主要影响因素是储层物性及储层含流体性质，属性值分布范围从0到-2，衰减越强烈，梯度越大，含油、气可能性越大.利用频谱分解技术，通过对各种频谱类属性的分析对比发现，单井含流体砂层高频衰减属性反应敏感(图 4).整体来看TⅠ油组和TⅢ油组含流体层位衰减效果不明显，TⅡ油组含流体层位高频衰减明显，可以定性预测流体的分布，通过对TⅡ油组油层、油水同层和水层的高频衰减属性分析，建立了高频衰减与油水层的交会图版(图 5).通过对TⅡ油组流体预测结果与实际数据的统计，油层高频衰减范围在1.2～1.6之间，预测符合率为81%；油水层高频衰减范围在0.6～1.2左右，预测符合率为80%；水层衰减范围大约在0～0.6，预测符合率在70%.

图 4

Fig. 4

图 4 轮南206井衰减属性分析图 Fig. 4 Attenuation attribute analysis of Lunnan 206 well

图 5

Fig. 5

图 5 TⅡ油组高频衰减与油水层交汇图 Fig. 5 Cross plot of high frequency attenuation and  oil-water layer in TⅡoil group

测井约束反演是一种精度较高的地震反演技术(鲜本忠等，2003)，通过建立储层地质模型，将储层模型的地震响应与实际地震数据进行对比修改，直至得到最佳的拟合地震观测数据为止.针对轮南地区油层埋藏深，储层横向变化快的特点，采用高分辨率测井曲线重构约束反演方法进行反演(张学芳等，2005).该研究区的自然电位曲线可以很好的区分砂泥岩，因而高分辨曲线选择自然电位曲线，基本思路是综合利用声波测井的低频成分和自然电位曲线的高频成分，构建出能反映地层岩性并具有声波量纲的拟声波曲线；用该重构的拟声波曲线代替单纯的原始声波曲线，进行有井约束的拟声波反演初始模型的建立，接着通过正演，不断更新提取子波，对初始模型进行修改，直到误差最小，得到最终符合井上实际情况的波阻抗反演体.从轮南26—轮南2-1-14联井剖面波阻抗反演结果可看出(图 6)，纵向上砂泥岩分辨率较高，在密井网区纵向分辨率可达3~5 m，可以基本满足薄砂体雕刻的需要，与测井曲线吻合度较好(图 7)，横向上能反映储层横向变化的特征.

图 6

Fig. 6

图 6 轮南26-轮南2-1-14井波阻抗反演剖面图 Fig. 6 Wave impedance inversion profile of Lunnan 26 to Lunnan2-1-14 wells

图 7

Fig. 7

图 7 轮南26-轮南2-1-14井沉积相剖面图 Fig. 7 Sedimentary face profile of Lunnan 26 to Lunnan2-1-14 wells

4.1 利用时间切片技术、相干体刻画技术、蚂蚁追踪技术三种技术相结合的方法对不同级序的断层进行了精细解释.利用时间切片解释技术及相干体刻画技术解释组合较高级序的断层，利用蚂蚁追踪技术解释组合低级序的断层，从而使断层刻画更加精细，提高了解释精度.

4.2 针对储层埋藏深度大、横向变化快的特点，采用地震属性分析，流体检测与测井曲线重构约束反演技术结合的方法进行储层预测.通过属性优选技术发现，最大波谷、均方根振幅和振幅变化率属性效果较好；采用衰减梯度属性对流体进行检测，在TⅡ油组应用效果较好，能较好检测出油水层；利用测井曲线重构技术合成的拟声波曲线进行反演，得到最终的波组抗体，其剖面纵向分辨率可达3~5 m，横向上反映砂体之间的展布特征，满足了油田后期精细开发的要求.