0 引言
现代河流观测资料证实，同一地质历史时期内连片发育的三角洲砂体为多期河道迁移、叠加的结果，平面展布形态复杂，随着油气田生产开发的推进，控制剩余油气分布的地质单元越来越小，剩余油气分布认识难度加大［1］。而油气田的高效开发亟需开展对储层构型的精细表征［2］，从而厘清较低级次储层构型单元的形态、规模及叠置关系［3］。与河流相相比辫状河三角洲储层构型特征的认识程度相对较弱。近些年，已有众多学者将储层构型的研究拓展到辫状河三角洲相，其中在依托于露头［4］、现代沉积［5-6］和密井网［7］资料的储层构型研究方面收获颇多［8］。大多通过实验模拟、野外露头对比等方式，采用地震波形分类、多河道分期剥离等技术手段，分析储层内部构型，并利用密井网小井距资料建立单砂体宽厚比预测模型及宽厚比公式［6，9-11］。属性提取、相干切片、多属性融合等常规地震属性分析技术作为“井震结合”预测储层构型分布的重要手段，在海上相对稀井网条件下，其结果的局限性往往难以满足科研生产需要，因此还需充分挖掘地震信息进行井间储集层预测［12-15］。
本文研究聚焦于海上稀疏井网条件下的辫状河三角洲沉积，以西湖凹陷黄岩构造H油气田渐新统花港组H5b小层为例，目的层埋深较大，属非均质性强的低孔低渗储层，河道摆动频繁，砂体间叠置关系和连通性复杂多变，现生产阶段面临动静储量差异大、砂体动用情况不清等诸多问题。基于此，利用岩心、测井、地震等资料，通过分频RGB融合技术综合应用层次分析、模式指导、动静结合的方法，开展研究区4、5级储层构型单元的精细解剖。一则将分频RGB融合与常规地震属性分析2种技术作对比，体现前者在复杂的水下分流河道识别和表征能力的显著提升，和其在稀井网下精细表征构型要素的可行性；其次借助井震标定、相关性分析、水平井信息和生产动态多方面验证其表征到百米级4级构型单元的高精度的准确性，明确不同拼接样式的4级构型边界的连通性特征及与分频RGB响应的识别特征，为后期剩余气高效开发调整提供依据。
1 区域地质概况
东海陆架盆地位于亚洲板块东南缘，经历了3个构造演化阶段：古新世—始新世断陷、渐新世—中新世坳陷和上新世—第四纪区域沉降，表现出多期次、多类型的构造体系演化特征［25］。西湖凹陷位于东海陆架盆地中部，是一个以新生界为主的含油气盆地，以天然气和轻质原油为主，其所在海域距岸线以东约300 km，面积约为4.6×104 km2。凹陷的构造格局具有东西分带、南北分块的特征：从西向东可分为西部斜坡带、西次凹、中央背斜带、东次凹及东部断裂带。古近系是西湖凹陷重要的地层单元，也是烃源岩较发育的层位，自下而上发育上始新统平湖组、渐新统花港组和中新统龙井组等。其中渐新统花港组是在早期玉泉运动的基础上沉积形成的［26-27］，因期内发生过一定规模海退并造成高部位沉积间断，被分为了花上段和花下段［28］，主要发育河流—三角洲和湖泊沉积体系［29-30］，南部受到局部海侵影响。
H油气田处于黄岩构造带西侧的西次凹内，是在中新世晚期东西向挤压应力背景下，发育的大型宽缓背斜，背斜长轴呈北东—南西走向，与构造带中相近的构造相比，其受到的挤压应力弱，背斜倾角小，长轴方向地层倾角不足1°，且经历的构造活动弱时间短，断层较不发育，油气储藏条件好，埋深3 200~4 200 m，其中H5砂层组为主力产气层位。本文研究以花港组H5b小层为对象，目前有全覆盖三维地震数据体一套，面积约为200 km2，地震主频约为35 Hz，频宽0~85 Hz，目的层段（2 600~3 000 ms）目前有4口探井和11口开发井，其中有4口水平井，井距多在500 m以上。
2 技术与方法
2.1 属性分析技术
地震属性是通过数学方法将地震数据变换或计算为具有能反映不同地质体构造特征和岩性、物性、含油气性等储层特征的图形化属性值，属性值的变化映射为色标的差异，从而能直观地显示出地质体的时空演化。地震属性与目标地质体间存在复杂的多元、多维和非线性的关系，提取的地震属性品质好坏取决于地质构造的复杂程度以及地震信号质量的好坏。众多计算方式不同的地震属性间也有反映相似或相同地质特征的属性，因此在实际应用中，也常采用聚类分析的方法选取反映不同地质特征的多种地震属性进行融合分析。在多角度的约束下，避免了单一属性限定的特征下存在的局限性，产生不可靠结论，以提高储层解释和预测精度。这也是现在运用地震资料研究地质构造、沉积环境以及开展储层预测的常用方法。
2.2 时频分析技术
在地震沉积学中，运用时频分析把单一时间域的地震信息拓展为时频的联合域，获得相比原始地震数据体更丰富的特征信息，然后进行分频显示，将较小尺度时间域中想保留的目标频率特征凸显出来，对地震调谐厚度范围内的砂岩都有出色的辨别能力，从而可进行地质体边界的精细刻画［33］。而今时频分析已有多种数学方法：短时傅里叶变换、连续小波变换和广义S变换。
S变换的计算方法如下：
为了S变换能够调节时频分辨率，加入了参数β来调节，于是窗函数的形式变为：
用有调节参数的窗函数替换掉式（1） 中的窗函数，得出广义S变换［36］的计算式：
窗函数的时宽、频宽由调节参数β控制，调节参数值不同，时宽、频宽也改变，时频谱便具有不同的分辨率。
2.3 RGB融合技术
RGB融合技术是在原始地震数据体经时频分析优选主频的基础上，将主频附近优选出的低中高3个单频体或者互不重叠的低中高3个频带体进行R（红）G（绿）B（蓝）三原色融合显示并生成属性切片。RGB三基色的取值为0~255，通过融合便能得到256×256×256种取值的颜色，三原色通过计算分别映射3个频体内振幅的平均值，各频体振幅的平均值又代表了各自特征的地质体，一般选R（红）映射低频体，B（蓝）映射高频体。RGB融合切片中的不同颜色代表不同厚度，色标亮度代表不同岩性，如此就能根据切片上颜色的变化，分析刻画地质体中不同构型级次的边界、识别构型单元切叠的区域和直观显示出储层中细微的结构，从而弥补传统地震属性不能突出显示区域异常的不足，尤其有利于复杂相带中薄互层高精度的刻画和时空演化分析，这也是目前时频分析的最佳成像方式［33］。
3 分频RGB融合技术与常规地震属性分析技术的应用及效果
3.1 常规地震属性
从地震资料中提取的不同种类地震属性，包含了地质体岩性、物性、含油气性及构造等多方面信息，继而可从中分析出一定的沉积微相展布特征，但各类地震属性一般只对应其所反映的某些方面的地质特性而不是全方面的。因此可采用聚类分析优选多种属性，对其地质特性进行多角度补充佐证，从而提高储层的解释预测精度。
3.1.1 H5b小层单属性分析
地震属性提取是运用不同数学式处理计算地震数据，得到不同地震属性的过程。提取地震属性时，根据地震数据参与计算的形式不同，可分为剖面、层位和体3种提取方式［37］。本研究的目的层厚度较小，采用了层位的方式，根据目的层井震标定结果，砂体对应波谷（负振幅）的特点，本文分析提取了振幅统计类、复地震道统计类、谱统计类和层序统计类共20种属性，并对地震属性做极差标准化归一处理，以降低大井距条件的系统误差。根据测井岩性解释结果，统计出各井H5b小层的细砂以上砂地比，利用SPSS软件建立储层细砂以上砂地比与地震属性的变量数据库，基于贝叶斯统计理论的皮尔逊（Pearson）相关性分析，得到每一种地震属性与砂地比之间的相关系数（图2）。
相关系数（r）的数值范围介于-1与1之间，绝对值越大，表示两者反映的地质信息相关度越高。根据与砂地比间的相关系数的高低，优选出平均瞬时相位、门槛值、平均振幅以及半能量4种属性。研究区不同分支河道分布情况大致相同，且物源从左往右被划分为3支河道，各属性图间能互相佐证（图3）。其中平均瞬时相位相关性最高，|r|达到0.83，可以判断图上紫色和蓝色区域响应水下分流河道间沉积，红色和黄色区域响应水下分流河道沉积，绿色区域响应河道摆动带和水下分流河道侧翼沉积。5级复合河道构型边界连续性较差，其内部4级单一河道构型边界难以界定，多解性强，难以对H5b小层进行有效的平面构型表征。
3.1.2 H5b小层多属性融合分析
多属性融合通过优选考虑不同地震属性的地质意义，在聚类分析方法的指导下，优选与地质特性相关性高的属性，再按照属性间的相关性高低进行分类，将不同类的2种或以上属性进行多元线性回归拟合，使融合后的地震属性能兼并每一种属性对因变量的主要影响，以达到提升解释精度的目的。
本文研究将地震属性按照与储层砂地比相关性的高低排列，筛去反映相似信息的地震属性，选出最优的且包含不同地质信息的地震属性，分为平均瞬时相位和半能量、门槛值和平均振幅两类反映地质体边界、岩性较好的属性。利用SPSS软件将相关性高的平均瞬时相位和门槛值两个属性进行多属性拟合储层砂地比，拟合的砂地比模型=-0.001×平均瞬时相位-0.004×门槛值+0.615，相关系数R=0.897，决定系数 =0.805。
多属性融合与单一地震属性相比，区内复合河道展布形态相似，井网范围内由于多口井分布于同一复合河道内，在2类属性的联合约束下，其内部橙色条带呈现出辫状河三角洲交汇分叉的形态特征，4级单一河道构型边界分辨率有所提高，此复合河道与两侧河道间的颜色差异大，5级复合河道边界也变得明显，但研究区井控范围外的中部和下部单一河道形态零散不连续，5级复合河道构型边界模糊多解性强，整体改善效果一般（图4）。海上稀井网条件下，地震属性和多属性融合都难以对研究区复合河道展布形态进行精细刻画，内部4级单一河道构型边界识别困难，具有较强的多解性。
3.2 分频RGB融合
3.2.1 主频分析
利用时频分析技术对数据体进行分频处理并优选合适的分频体是RGB融合效果好的必要前提。本文研究以H5b小层4口探井和11口开发井的频谱图频带范围以及主峰做统计分析，显示H5b小层频带范围为0~85 Hz，主频（ ）有23 Hz和35 Hz，结合地震剖面，优选地震同相轴与砂体响应好的分频体，其中23Hz单频体同相轴与井上厚砂体响应最好，为一套连续的强反射波谷（图5）。经过在23 Hz以上且30~85 Hz频带范围内反复分频试验，频率越高对应的砂体厚度越小，在井上砂体厚度范围的约束下对中频和高频进行优选，使其与低频体（23 Hz）进行RGB融合并生成切片显示，经过多次分频融合，优选出3组分频融合体：12 Hz、23 Hz、40 Hz；23 Hz、35 Hz、47 Hz；23 Hz、35 Hz、60 Hz。第一组将23 Hz作为中频，尝试用更低的12 Hz识别工区内可能存在的比井上厚砂更厚的砂体；后2组是以23 Hz所响应的井上厚砂为整个研究区内的厚砂，以改变高频的数值来确定薄砂所响应的频率。其中23 Hz、35 Hz和60 Hz分频体RGB融合的效果最好，三原色的R、G、B代表频率的低、中、高频，响应目标层位砂体厚度的厚、中厚、薄。分频体井震标定的结果可以看出，颜色的亮度与泥质含量高低响应密切［17］，黑色和暗色区域往往与泥质响应，亮色区域大都与强反射波谷标定的砂体响应，不同的颜色响应不同的岩性以及厚度，各岩性的边界以及形态便在平面上以切片为载体直观地显现，以此来识别H5b小层辫状河三角洲前缘相中各沉积微相的展布特征。
3.2.2 基于相关性分析和水平井信息的分频RGB效果分析
利用研究区4口探井和11口开发井的测井资料，统计井上实测单个砂体的厚度分布范围，结合井震标定结果对优选后的分频RGB融合体各井响应的砂体厚度与井上实测砂体厚度进行相关性分析，结果表明二者具有很强的相关性。优选出的3组分频融合体中23 Hz、35 Hz、60 Hz分频RGB融合后与井上单砂体厚度响应效果最佳，通过探井声波时差（DT）算得该小层砂岩平均速度（v）为4 153~4 355 m/s，由地震调谐厚度ΔZ=λ/4（λ为波长），λ=v/f，计算得该频率组对应的有效厚度范围为17~45 m，将RGB预测砂体厚度与井上实钻厚度做相关性分析，相关系数R=0.799 9（图6）。
在H5b小层精细地震解释的基础上，对融合层位的切片进行融合图效果分析，井区钻遇的砂体基本都与红绿蓝混色响应，砂体发育程度较高，该层位15口井钻遇率达到93%，泥岩与暗色区域响应，并且颜色差异对砂体边界的刻画也十分清晰，由顺物源方向将研究区辫状河三角洲前缘复合河道体系主要分成了4期复合河道，白色虚线划分出辫状河三角洲前缘河道宏观展布的区域边界，响应5级复合河道间的构型边界。河道范围内的不同RGB色块代表不同厚度的砂体，亮度则代表其内泥质占比的多与少，越暗泥质占比越多，越亮泥质占比越少，砂岩含量就越纯（图7）。
测井相解释结果与分频RGB融合响应结果较为一致，其中测井显示具有大套箱形钟形低GR的厚砂井均位于低频红色区域或者代表厚层砂岩沉积中心较为纯净岩性的高亮度白色区域内。测井显示砂泥互层的薄砂和中厚砂井位于蓝绿色区域。其中顺物源方向钻遇单一河道的B3水平井，地震上显示为一套连续的强振幅波谷，测井曲线GR显示为大套箱形，与分频RGB所显示的连续高亮度白色响应的厚砂吻合（图8）。与常规地震属性分析技术相比，得到的平面图砂体展布连片而非零散，亮色与暗色分界处所响应的5级复合河道构型边界和亮色内部色差响应的4级单一河道构型边界明显且连续，改善效果明显，在此融合结果的基础上，开展H5b小层储层构型的精细刻画。
3.3 基于分频RGB融合技术的储层构型表征
3.3.1 沉积微相类型与储层构型模式
研究区的沉积环境为辫状河三角洲前缘亚相，应用岩心与已有钻井的测井相资料分析，主要发育水下分流河道和水下分流河道间2种微相，基于Miall构型分级［38］，将H5b小层5级构型单元定为复合河道，4级构型单元为单一河道。复合河道内多期单一河道叠置拼接，储层砂体横纵向非均质性强，致使砂体间连通性不清，已投产的数口井间动用情况复杂，动静储量差异较大。为明确砂体间空间展布特征，提高气田剩余气开发效益，本次研究在“垂向分期，侧向划界”和层次分析的思路指导下开展H5b小层5级和4级构型单元的精细表征。
根据沉积层序框架约束以及测井和地震响应特征差异，可确定各级次构型单元顶底面和包络面范围。以A2井为例，测井和地震上可识别到的最小构型界面均为4级。在垂向上，5级构型界面是早晚2期复合河道间的边界，即河道充填复合体边界，复合河道内部的4级构型界面则是单一分流河道底部冲刷面，研究区内识别到独立型、叠加型和切叠型3种4级构型单元叠置样式。水下分流河道GR一般小于80 API，呈高幅—中高幅箱形和钟形，受夹层影响，见齿化特征，GR值整体向上增大，厚度可达60 m。岩性以细砂岩和中砂岩为主，常见多种交错层理、平行层理和块状构造等。地震上对应中—强波谷，局部呈弱反射。分流河道间GR值一般高于90 API，多呈锯齿状。岩性以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩为主，内部常见薄层溢岸砂，常见水平层理、块状构造、生物钻孔等。地震上对应于中—强波峰（图9）。
3.3.2 基于分频RGB融合的平面构型表征
以水平井资料作为硬约束，在井震联合、层次分析和相模式的指导下，运用分频RGB融合技术开展H5b小层内部4、5级构型单元的识别刻画及其边界的精细解剖。选取B1—A2—B3以及B2—A1—B4这2条切物源连井剖面，通过井震结合对4级单一河道构型单元的侧向拼接样式进行识别，分为单一河道—单一河道独立型、单一河道—单一河道叠加型以及单一河道—单一河道切叠型3类。其中独立型和叠加型4级边界泥质含量较高不连通，在砂体间起到侧向阻挡的作用，切叠型4级边界泥质含量低，为半连通性渗流屏障。B1、A2和B3井所在的3支单一河道砂体之间均被泥质充填明显隔开，在横向上B1和A2井表现为单一河道—单一河道独立型，A2和B3井表现为单一河道—单一河道叠加型，测井曲线GR呈现不同的箱形特征［图10（a），图10（b）］。对应分频RGB融合效果显示，B1、A2和B3井所处位置分别呈现出3种颜色以及亮度，B1水平井位于复合河道Ⅱ内一支汇向复合河道Ⅰ的单一河道，砂体厚度较小与蓝绿色响应，水平段向南钻遇连续黑色条带，响应4级单一河道构型边界；A2直井位于复合河道Ⅱ内的单一河道，砂体厚度大，与红色响应，亮度中等含少量泥质；B3水平井位于复合河道Ⅱ内的单一河道，砂体厚度大，与白色响应，亮度高泥质少为纯砂岩［图10（e）］。3口井两两之间均有顺物源方向连续且明显的黑色条带，这与地震剖面所呈现的单一河道—单一河道独立型和单一河道—单一河道叠加型中的4级单一河道构型边界所吻合。B2、A1和B4井的河道砂体间未被泥质充填完全阻隔开，显示为弱振幅的波谷，在横向上3口井河道砂体两两之间呈现单一河道—单一河道切叠型，测井曲线GR呈现相似的箱形、钟形特征［图10（c），图10（d）］。对应分频RGB融合效果显示，B2、A1和B4井所处位置分别呈现出3种颜色以及亮度，均为响应厚砂的暖色，3口井两两之间均有顺物源方向连续且明显的色彩差异形成的暖色条带边界，且不同于上述独立型和叠加型所响应的黑色泥质条带，这与地震剖面所呈现的单一河道—单一河道切叠型中的4级单一河道构型边界所吻合［图10（e）］。分频RGB融合图所呈现的5级、4级边界轮廓清晰，且边界两侧色彩差异明显，易于识别，与井震均能良好响应。
根据辫状河三角洲前缘的沉积模式，在井震剖面和分频RGB融合平面图的平剖互动下开展4、5级构型单元的精细表征，在目的层识别出4期5级复合河道构型单元，其宽度在1 000~3 000 m之间，厚为15~80 m。在5级构型单元内部划分4级单一河道构型边界，并依据4级构型单元侧向划分方案定性精细刻画连通性特征，4级构型单元宽度为150~800 m（图11）。
4 分频RGB融合技术的对比优势与“动静结合”
4.1 常规地震属性分析技术与分频 RGB融合技术的对比
提取的地震属性质量取决于研究区地质构造以及储层非均质性的复杂程度［37］，如果难以提取到质量好的反映地质体特性的地震属性，那便可通过分频RGB融合技术将地震信号由单一的时间域拓展到多维度的时频域，从而提取出比原始地震体更全面的特性［31］。目前也有学者将地震分频融合技术引入到大井距条件下基于“井震结合”的河流相地下储层构型表征中［1］。本文将分频RGB融合技术应用到沉积特征更为复杂的辫状河三角洲亚相，对比单一地震属性和多属性融合2种常规储层构型表征手段，其呈现出的5条5级复合河道边界清晰、连续且颜色的差异直观，有明显的条带状特征，有效地改善了砂泥岩边界不连续，识别分辨率低的现象。5级复合河道内部的4级构型单元砂体厚度大小和泥质含量通过颜色差异、亮度变化直观显示，不同规模大小的暗色条带均与不同拼接样式的4级单一河道构型边界所响应。在海上稀井网条件下，通过井震结合、水平井信息和平剖互动进行验证，分频RGB融合技术不仅对井控范围内的4、5级构型边界有良好的响应且对边界位置的识别精度达到了30 m以内［图10（a）， 图10（c）， 图10（e）］，相对于常规地震属性分析技术显示的模糊、不连续、强多解性的结果图，显著提高了储层非均质性复杂的辫状河三角洲4、5级构型单元分布的预测精度，以完成对H5b小层5级构型边界和百米级4构型边界的平面刻画（图11）。
4.2 “动静结合”约束下的分频RGB构型解剖
与生产资料“动静结合”是精细解剖非均质性复杂储层内部构型的重要手段，生产井的产能大小和变化能间接地验证对于地下的认识是否正确。气井产量受储层静态和生产动态2方面因素的影响，储层静态因素反映了气藏渗透率、非均质性、地层压力等固有属性对生产的影响，起到关键作用；生产动态因素主要反映气井位置、配产、产水、井间干扰等［39］气田开发中引起的储层物性变化对产气的影响。
在同一复合河道内部，由于4级构型边界的存在，使得河道砂体间存在不同程度的渗流屏障，导致连通性不清，从而会影响气井的产量。H5b小层内有B1、B2和B5这3口生产井射孔，利用物质平衡法计算H5b小层复合河道Ⅱ的3口开发井动储量，其中B5井已投堵，B1、B2两口井动储量相差较大，且3口开发井动储量之和与复合河道Ⅱ钻后地质储量相差较大。在气田生产开发中发现，B2井日产气量长期趋于稳定，B1井日产气量随时间一直在下降，且稳定产气量远小于B2井，2020年2月降压生产后，产气量下降率明显升高，日产水量虽然出现了上升趋势，但水量小，上升速度慢，由此推测边底水的侵入能力微弱，产水影响小，且在气井进入定压降产阶段时，配产对产量递减规律影响也不大［39］（图12）。而分频RGB构型解剖显示，B1水平井钻遇暗色带条独立型4级构型边界，且该边界连续距离较长，泥质含量高，侧向起到遮挡作用，而B2水平井钻遇河道砂体内部，连通性好，因此B1井水平段钻遇河道砂体边缘，储层渗透率低、非均质性强，远处的气体渗流到井筒需要更大的压差［39］，导致B1井日产气量常年下降，且与B2井间的不连通4级边界，使得距离较近的B2井产气量未受到井间干扰［图10（e）］。
生产初期认识认为B3井所在河道砂体与已投产的B1、B2井河道砂体间不连通，应未被动用，因而继续投产B3水平井，但实施后B3井在H5b小层的测试压力系数仅0.78，表明所在河道砂体已被动用。B3水平井左侧暗色泥质条带所响应的不连通4级构型边界并不长，此边界顺物源延伸为两条单一河道的源头分支处，往南延伸变为半连通性切叠型4级构型边界，因此B3河道砂体侧向上与B2井所在河道砂体存在连通性，受井间干扰而被动用［图10（e）］。在“动静结合”的约束下进一步说明了基于分频RGB融合技术所识别的平面构型结果是可靠的，5级复合河道内的4级单一河道砂体间连通性因横向拼接样式不同而变得复杂。
5 结论
（1）通过将分频RGB融合与常规地震属性分析两种技术进行应用效果对比，提升了在海上稀井网条件下对辫状河三角洲前缘亚相储层构型的识别精度。混色显示的颜色差异与亮度变化使河道砂体边界和砂体厚度分布更加连续清晰，优选出23 Hz、35 Hz、60 Hz的分频体进行融合，在分频RGB融合对砂体调谐厚度有效识别范围内，RGB颜色响应砂厚与测井解释砂厚相关性高，R=0.799 9，从而建立分频RGB融合技术与砂体分布规律的合理相关关系，为稀井网储层构型精细表征提供了依据。
（2）综合应用井震结合、层次分析、模式指导的方法，开展储层4、5级构型单元的平面精细刻画，平面上识别出5条5级复合河道构型边界，河道呈NEE—SWW向分布，宽1 000~3 000 m，厚15~80 m；内部4级单一河道，宽150~800 m。分频RGB融合技术和水平井信息平剖互动下的储层构型精细表征，不仅佐证了其对边界位置的识别精度达到了30 m以内，而且清晰地揭示了区内4级构型单元之间渗流屏障的分布规律，为油田综合调整方案的优化提供了直接的地质依据。
（3）总结了研究区内不同侧向拼接样式的4级构型边界与分频RGB响应的重要识别特征。独立型和叠加型拼接样式响应暗色泥质条带为不连通性边界，切叠型拼接样式响应暖色色差条带为半连通性边界。生产动态信息的吻合也为不同拼接样式构型边界的连通性半定量表征提供了佐证。
甘公网安备 62010202000678号
