沉积砂体和优质储层预测是盆地油气勘探过程中十分重要的工作,渤海海域盆地晚中新世明化镇组浅水三角洲薄层砂岩(大多2-5米)是中国最重要的海上油气藏之一,对其解释和预测有助于浅层油气勘探取得新突破。以叠后三维地震数据为基础采用如地震正演、地震地貌学、地震沉积学等方法能较好地预测砂体和有效储层。但是,受多种因素的影响,这些方法在储层砂体预测,特别是薄层相成图方面存在各自的局限性。因此,亟需综合考虑上述方法的优势,提出一种新的薄层砂岩储层预测的方法。这不仅为沉积盆地地质-地球物理融合开展沉积学研究提供借鉴,也可为低勘探区有利储层预测提供全新的思路。
针对上述实际勘探问题,我校海洋学院刘豪教授与波兰Adam Mickiewicz 大学的终身荣誉教授A.J. van Loon教授、中海油(中国)徐长贵、杜晓峰、吴奎等教授级高工合作,以渤海海域盆地渤南地区晚中新世明化镇组浅水三角洲为例,开展了改进地震沉积学、薄层沉积相成图及储集砂体预测的技术方法的探索,取得了以下主要创新性认识:
1. 提出了一种新的地震岩性工作流程和改进的地震沉积学研究方法,即:在准层序组框架内,通过岩相、沉积微相分析和一维正演模拟,建立含砂量与地震属性之间的定量关系,并利用常见地震属性开展薄层岩性解释和定量地震沉积学绘图。
2. 地震岩性工作流程的核心是在砂岩厚度小于调谐厚度的条件下,分析含砂率与地震振幅之间的内在联系。以BZ29区块为例,将明化镇组下段细分为10个准层序组和6种岩相。通过对含砂量计算、一维正演模拟和均方根振幅归一化等,构建了含砂量与地震振幅数学模型(相关系数为0.85)。
3. 利用该方法开展的岩性及沉积相解释表明,浅水三角洲以分流河道砂为主,是有利的储集层,薄层砂体预测的吻合程度较高,预测结果对于KL6-1、KL10-1等大面积岩性油气田的发现起到了重要的贡献。
由于研究过程强调了地质-地球物理结合的工作思想,所提出的改进地震沉积学和砂体预测方法具有明显的沉积学意义。加强基础地质如高频层序特征、岩相及沉积环境等的研究,为所预测的砂体作出更加符合沉积学概念的解释提供依据,所得到的解释成果可能更符合地质规律,更加具有资源勘探的意义。尽管存在一定的局限性,但该方法在不同沉积环境的薄层储层预测方面具有很好的前景。

图1 渤海湾盆地分布位置(A)、渤海海域盆地及渤南地区古近系构造单元(B)和渤南地区新近系构造古地貌及主要物源水系分布特征(C)

图2 渤南地区明化镇组下段SQ1内部准层序组划分对比剖面图

图3 典型质模型与地震正演模拟结果

图4 模型均方根振幅与不同岩相(沉积微相)含砂率关系散点图

图5 BZ29 Block三维工区PSS1、PSS10沿层切片的均方根振幅、含砂率预测及地震沉积相成图
上述研究成果发表在石油地质学国际权威刊物《AAPG Bulletin》上:Liu, H.*, van Loon, A.J., Xu, C. G., Du, X. F., Wu, K. 2026. Improving the mapping of thin-bedded facies in a shallow Upper Miocene delta (Bohai Offshore Basin, China) with enhanced seismic sedimentology. AAPG Bulletin, 110 (4): 369-401.
全文链接:
https://pubs.geoscienceworld.org/aapg/aapgbull/article/110/4/369/728680/Improving-the-mapping-of-thin-bedded-facies-in-a