四川盆地飛仙關(guān)組高能鮞灘儲層地震層序識別

張延充彭才楊雨梅燕王身建

1.川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司 2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

四川盆地飛仙關(guān)組高能鮞灘儲層地震層序識別

張延充1彭才1楊雨2梅燕1王身建1

1.川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司 2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

張延充等.四川盆地飛仙關(guān)組高能鮞灘儲層地震層序識別.天然氣工業(yè),2010,30(3):8-11.

四川盆地泛開江—梁平海槽的形成、發(fā)展和消亡過程對下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積相的演化和鮞灘儲層的分布有著明顯地控制作用,也因而決定了鮞灘氣藏的分布。鮞灘儲層的發(fā)育與沉積前的古地貌密切相關(guān),臺緣高能鮞粒灘儲層是飛仙關(guān)組最重要的儲層,尋找有利的古地貌和高能鮞灘儲層的關(guān)鍵是識別出飛仙關(guān)組早期高位域與晚期高位域的沉積特征。利用地震層序預測技術(shù),將四川盆地飛仙關(guān)組飛一段至飛三段劃分成4套四級地震層序,利用地震層序分析方法研究飛四段沉積前各地震層序頂界古地貌格局、高能灘相的發(fā)育特征及遷移規(guī)律特征。從空間上直觀地了解不同時期古地貌的變遷情況,從區(qū)域上識別晚期高位域高能灘儲層發(fā)育的層段及所處古地貌位置。結(jié)論認為:飛仙關(guān)組早期沉積是早期高位域的欠補償沉積,而非晚期高位域的快速充填沉積。實鉆證實,地震層序預測技術(shù)適用于勘探開發(fā)程度低的地區(qū),可有效提高鮞灘儲層的鉆探成功率。

四川盆地 早三疊世 儲集層 生物礁 灘 鮞狀結(jié)構(gòu) 地震相 地震層序

0 引言

20世紀80～90年代通過對鉆井、地面露頭資料的研究發(fā)現(xiàn),在川東和川北區(qū)塊晚二疊世末期分別存在開江—梁平海槽和廣元—旺蒼海槽,并從地質(zhì)上區(qū)域劃分了臺地—海槽的不同相帶,提出了臺地邊緣相帶是尋找礁、灘儲層巖性油氣藏的有利區(qū)帶,為四川盆地海相碳酸鹽巖巖性油氣勘探指明了方向。近年來,四川盆地在飛仙關(guān)組的鮞灘油氣藏勘探取得重大突破,先后在泛開江—梁平海槽周圍發(fā)現(xiàn)了鐵山坡、鐵山、渡口河、羅家寨、高峰場、七里北、普光等氣田,包括2006年最新發(fā)現(xiàn)的川中L G地區(qū)礁、灘氣藏,它們均與臺地邊緣的高能相帶有關(guān)。

地質(zhì)學家已對礁灘特征、分布、控制因素等作過較為深入的研究,并取得了顯著的進展[1-4],鮞灘儲層的發(fā)育與沉積前的古地貌關(guān)系密切[2,5-6]。但以前的研究都是針對局部區(qū)域或某一層段,利用鉆井資料來進行預測。隨著勘探的深入,需要從整體上來把握鮞灘儲層的發(fā)育規(guī)律。因此,筆者通過地震層序的研究,分析整個四川盆地飛仙關(guān)組鮞灘儲層分布規(guī)律及其主控因素,研究飛仙關(guān)組不同時期的臺緣帶朝海槽方向的遷移規(guī)律,預測不同時期的古地貌,有針對性地在古高地或臺緣帶尋找勘探有利區(qū),為后期的油氣勘探及開發(fā)提供有益的思路。結(jié)合以往的研究成果,飛仙關(guān)組鮞灘儲層發(fā)育主要形成于晚期高位域。因此識別出晚期高位域特征是尋找高能鮞灘儲層的關(guān)鍵。

1 飛仙關(guān)組早期、晚期高位域沉積特征

四川盆地上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組的三級層序的劃分按沉積體系域理論分為低位體系域、海侵體系域、高位體系域。低位體位域 (LST)為龍?zhí)督M(P2l),海侵體系域(TST)為長興組(P2ch),高位體系域(HST)為飛仙關(guān)組(T1f)。飛仙關(guān)組高位體系域進一步劃分為早期高位體系域(EHST)和晚期高位體系域(L HST)。圖1為飛仙關(guān)組早、晚期高位域的沉積特征,其中層序A為高位早期,層序B—D為高位晚期,而B、層序C是鮞灘儲層發(fā)育的主要層序。

飛仙關(guān)組高位早期沉積特點以富泥、少粒準層序沉積為主,高位晚期沉積則以少泥、富粒準層序沉積為主。鮞粒灘是潮下高能帶的沉積體,它發(fā)育在碳酸鹽巖臺地與斜坡過渡帶以及臺地內(nèi)潮汐通道、潮汐三角洲和其他臺內(nèi)有地形坡度變化的潮下高能環(huán)境。鮞粒灘相可分為臺緣鮞粒灘和臺內(nèi)鮞粒灘兩類,臺緣鮞粒灘是碳酸鹽臺地上淺水和臺地外斜坡深水的過渡相帶,該相帶是潮汐能量和風能能量的主要耗散帶,故形成粒度粗、厚度大的鮞粒灘,且主要平行分布于臺緣帶。臺內(nèi)鮞粒灘形成的水動力條件相對臺緣帶要低,厚度通常較臺緣鮞粒灘薄,且隨沉積地貌的變化而遷移[2,5]。臺緣鮞粒灘與臺內(nèi)鮞粒灘的分布如圖1所示,臺緣鮞粒灘具有儲層厚度大、孔隙度高的特點,是飛仙關(guān)組最重要的儲層。因此尋找飛仙關(guān)組儲層的關(guān)鍵是尋找臺緣高能鮞粒灘。

圖1 飛仙關(guān)組沉積相圖

2 早期、晚期高位域的地震層序識別

礁、灘的發(fā)育與其沉積前的古地貌關(guān)系密切,在高地或淺水臺地邊緣,其水動力相對較強,有利于礁或灘的生長。若古高地暴露地表,則更有利于石灰?guī)r的次生白云化改造,促使優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育[7-8]。斜坡陡緩程度反映了水體能量的高低,圖2為開江—梁平海槽東、西兩側(cè)地震剖面,在海槽東西側(cè)具有明顯的前積和發(fā)散反射結(jié)構(gòu),其中前積反射結(jié)構(gòu)為早期高位體系域所具有的特征,發(fā)散反射結(jié)構(gòu)為晚期高位體系域所具有的特征。兩種反射結(jié)構(gòu)表明:飛仙關(guān)組沉積早期是繼承上二疊統(tǒng)沉積方式的欠補償沉積,而非快速充填沉積。

圖2 開江—梁平海槽東、西兩側(cè)地震反射結(jié)構(gòu)圖

針對四川盆地在飛仙關(guān)期臺地不斷增生、海槽充填消失的高位域沉積特征,利用地震層序分析方法預測飛仙關(guān)組內(nèi)部不同時期古地貌格局、高能灘(鮞粒壩灘)相遷移規(guī)律及主控因素。測井數(shù)據(jù)具有分辨率高的特點,利用其資料劃分的層序分辨率高。因此在劃分地震層序時需要將測井資料與地震資料相結(jié)合,以地震數(shù)據(jù)為主來劃分地震層序。

圖3是開江—梁平海槽西側(cè)分別位于臺地、生物巖隆和海槽的3口井的連井圖,利用測井資料與地震資料將飛一段至飛三段劃分出4套地震層序,合成地震記錄中黃色區(qū)域為儲層段。層序A為高位早期,水體較深,儲層基本不發(fā)育。層序B—C為高位晚期,儲層開始發(fā)育,CZLb井位于臺緣帶上,儲層段聲波曲線明顯降低,其儲層厚度較大,合成記錄上儲層底部地震反射明顯增強;開闊臺地內(nèi)CZLa井在層序B—C內(nèi)雖有一定的儲層發(fā)育,但厚度明顯變薄,合成記錄上儲層底部反射異常與臺緣帶反射相比異常現(xiàn)象降低;位于深水海槽內(nèi)CZLc井在層序B—C內(nèi)無儲層發(fā)育。

圖3 飛仙關(guān)組地震層序分析圖

飛仙關(guān)組地震層序劃分需要遵循3個原則:①把飛仙關(guān)組內(nèi)部區(qū)域上能對比的(整合或不整合面)地震反射層作為等時面;②重點選擇反射外形發(fā)生明顯變化的界面作為地震層序界面;③將地震層序劃分與鉆井地質(zhì)進行對比,以尋找有利于灘儲層發(fā)育層段。圖4是對海槽西部川中某地震剖面的地震層序劃分,與測井資料相結(jié)合,共分為4層地震層序。層序A具有高位早期相對深水沉積特點,以泥巖沉積為主,高能鮞灘儲層不發(fā)育,其底部泥質(zhì)含量較高,地震發(fā)射較強。層序B—C具有高位晚期(L HST)淺水沉積特點,高能鮞灘儲層相對發(fā)育,在淺水區(qū)沉積多為鮞?；?guī)r、細晶灰?guī)r,泥質(zhì)含量少。在臺緣帶由于儲層厚度大,其底部地震反射異常明顯(紅色虛線),在臺地內(nèi)部層序底部反射為中強(綠色虛線)。在海槽帶,由于水體變深,儲層不發(fā)育。

飛仙關(guān)內(nèi)部不同時期的地震層序區(qū)域空間變化反映出早期鮞粒壩灘發(fā)育帶主要應受地震層序A頂界古地貌控制;而層序B朝深水區(qū)遷移;層序C在臺緣帶地勢較高,有利于儲層白云化,因此該期為鮞灘儲層白云巖化的關(guān)鍵期;層序D沉積時地勢趨于平緩,海水能量變低,不利于高能灘發(fā)育。

通過對海槽兩側(cè)大量的地震資料做地震層序分析,鮞灘儲層主要位于臺地邊緣及臺地上相對高地勢區(qū)域,具有呈片、分布范圍廣的特征,在海槽西部區(qū)東北緣和東南緣一帶,明顯見到有利于儲層發(fā)育的高能臺緣帶朝海槽快速遷移的古地貌證據(jù)。

3 應用效果

應用地震層序分析技術(shù)尋找高能鮞灘儲層發(fā)育的地震層序,從而尋找鮞灘儲層發(fā)育的時間與空間。利用上述方法預測的CZLd井鉆遇飛仙關(guān)組鮞灘儲層厚47m,獲得工業(yè)氣流,同時鉆遇長興組生物礁儲層并獲得工業(yè)氣流。如圖5為過該井的測井資料與地震資料相結(jié)合的地震層序劃分,合成記錄中黃色部分為測井解釋儲層。

從圖5中可以看出,高位早期層序A飛一段底部沉積大量泥巖,在臺地內(nèi)部與海槽區(qū)域具有明顯的強振幅異常區(qū)域,但由于臺緣帶地勢較高,泥質(zhì)含量低,地震反射異常不明顯。高位晚期層序B—C在臺緣帶發(fā)育優(yōu)質(zhì)鮞灘儲層,聲波速度明顯降低,合成地震記錄振幅反射為強異常,在地震剖面上過井地震反射異常為臺緣鮞灘儲層底部反射。在臺地內(nèi)部層序B—C發(fā)育的鮞灘儲層相對臺緣帶較差,其底部地震反射相對臺緣帶明顯減弱。

圖5 過CZLd井的地震層序特征分析圖

4 結(jié)論

研究引入地震層序分析方法,劃分了四川盆地川中—川北地區(qū)飛仙關(guān)組內(nèi)部4套四級地震層序。利用地震層序分級方法研究了飛四段沉積前各地震層序頂界古地貌格局、高能灘(鮞粒壩灘)相的遷移規(guī)律特征,以便于進一步尋找有利于高能鮞灘儲層發(fā)育的地震層序。

經(jīng)過實鉆證實,地震層序預測技術(shù)能從空間上直觀地了解不同時期古地貌的變遷情況,從區(qū)域上識別高能灘儲層發(fā)育的層段及所處古地貌位置。該技術(shù)適用于勘探開發(fā)程度較低的地區(qū),能提高鮞灘儲層的鉆探成功率。

[1]文應初,王一剛,程緒彬,等.四川地區(qū)早三疊世飛仙關(guān)期碳酸鹽臺地增生與有利儲集相帶展布[J].天然氣工業(yè),1988,8(3):18-23.

[2]張延充,楊愛國,梅燕,等.泛開江—梁平海槽及勘探有利相帶地震預測[J].天然氣工業(yè),2009,29(10):28-30.

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(修改回稿日期 2010-01-12 編輯 韓曉渝)

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.03.002

Zhang Yanchong,senior engineer,was born in1959.He has long been engaged in seismic interpretation of bioherm and oolitic beach reservoirs as well as highly-steep and complex structures.

Add:No.1,Sec.1,Huayang Avenue,Huayang,Chengdu,Sichuan610213,P.R.China

Tel:+86-28-82975976 E-mail:zyc739@163.com

Identification of seismic sequences of high-energy oolitic beach reservoirs in the Feixianguan Formation in the Sichuan Basin

Zhang Yanchong1,Peng Cai1,Yang Yu2,Mei Yan1,Wang Shenjian1
(1.Sichuan Petroleum GeophysicalProspecting Company,CN PC Chuanqing Drilling Engineering Co., L td.,Chengdu,Sihucan610213,China;2. Ex ploration and Development Research Institute,PetroChina Southwest Oil&Gasf ield Com pany,Chengdu,Sichuan610051,China)

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE3,pp.8-11,3/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)

The formation,development and dying out of the Kaijiang-Liangping pan-trough in the Sichuan Basin significantly controlled the evolution of sedimentary facies in the Lower Triassic Feixianguan Formation and the distribution of oolitic beach reservoirs,thus determined the distribution of oolitic beach gas pools.The development of oolitic beach reservoirs was closely related with the palaeogeomorphology before their deposition.The high-energy oolitic beach reservoirs on platform edges are the most important reservoirs in the Feixianguan Formation.The identification of depositional features during the early HST and late HST of the Feixianguan Formation is the key to search for favorable palaeogeomorphology and high-energy oolitic beach reservoirs.The first,second and third members of Feixianguan Formation are grouped into four fourth-order seismic sequences through the use of seismic sequence prediction techniques.The palaeogeomorphologic framework and the development and migration patterns of the high-energy beach facies are studied by using seismic sequence analysis techniques.The changes of palaeogeomorphology in different geologic times are studied,and the horizons and palaeogeomorphologic locations of the late HST high-energy beach reservoirs are identified. The early deposits in the Feixianguan Formation are under-compensation deposits in the early HST,rather than the rapid-filling deposits in the late HST.The real drilling data verify that the seismic sequence prediction technique is suitable for use in areas with lowexploration and development maturity and can effectively improve the success rate of drilling in oolitic beach reservoirs.

Sichan Basin,Early Triassic,reservoir,bioherm,beach,oolitic structure,seismic facies,seismic sequence

book=8,ebook=301

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.03.002

中國石油科研項目“四川L G地區(qū)深層碳酸鹽巖礁灘氣藏地震勘探技術(shù)研究”(編號:07B10503)。

張延充,1959年生,高級工程師;長期從事生物礁與鮞灘、高陡復雜構(gòu)造的地震勘探解釋工作。地址:(610213)四川省成都市雙流華陽鎮(zhèn)華陽大道一段1號。電話:(028)82975976。E-mail:zyc739@163.com