孤東地區(qū)館陶組河道砂體油藏勘探技術研究

岳周會

(中石化股份勝利油田分公司東勝集團股份公司,山東東營257001)

孤東地區(qū)館陶組河道砂體油藏勘探技術研究

岳周會

(中石化股份勝利油田分公司東勝集團股份公司,山東東營257001)

孤東地區(qū)館陶組為河流相沉積體系,河道砂體巖性圈閉發(fā)育,為典型的隱蔽型巖性砂體油藏。因此,加強河道砂體的識別描述和評價研究,才能實現孤東地區(qū)河道砂體勘探的新突破。本文針對孤東地區(qū)館陶組地質特點,以高精度三維地震資料為基礎,形成了“水平切片、測井約束反演、地震屬性分析、三維可視化和油氣檢測評價”等勘探技術。河道砂體識別描述技術的綜合研究,對指導孤東地區(qū)館陶組河道砂體勘探具有重要的作用。

河道砂體;水平切片;測井約束反演;三維可視化;含油性檢測

孤東地區(qū)為大型潛山披覆構造帶,潛山主體是油氣聚集的有利區(qū)帶。探明的館陶組油藏主要分布在潛山主體孤東斷裂帶附近,主要為披覆背斜構造油氣藏。但是,隨著潛山主體進入高成熟勘探階段,勘探空間越來越小,構造斜坡帶和洼陷帶館陶組河道砂體巖性油藏,成為擴能增儲的新陣地。館陶組河道砂體油藏由于成藏的復雜性和多樣性,常規(guī)的勘探技術不能進行有效的識別、描述和評價。根據孤東地區(qū)館陶組河道砂體的地震反射特征和能量強度,在“網毯式油氣聚集成藏理論”的指導下,形成了“水平切片、測井約束反演、屬性分析、地震相干分析、砂體追蹤描述和砂體含油性檢測”等技術,這些技術在孤東地區(qū)的綜合應用,提高了河道砂體識別和評價水平,使孤東地區(qū)斜坡帶及洼陷帶成為增儲增產新的陣地。

1 地質特征

1.1 概況

孤東地區(qū)位于濟陽坳陷沾化凹陷東南部,是一個被斷層復雜化且具有多層構造的披覆背斜構造。其中,在潛山背景上發(fā)育的第三系上構造層,是該區(qū)主要含油氣構造層。自下而上發(fā)育有古生界、中生界、下第三系、上第三系和第四系地層,其中,上第三系館陶組為主要含油層系,探明的儲量90%分布在潛山披覆構造主體館上段,油藏埋深1200～1450m,油氣成藏主要受孤東披覆背斜構造控制,主要為構造油藏和巖性構造油藏。但是,隨著披覆背斜構造主體探明程度的不斷深化,加強斜坡帶和洼陷的隱蔽性油氣藏的勘探,是孤東地區(qū)擴能增儲的關鍵。

1.2 油源條件

孤東地區(qū)四面臨洼,油源條件豐富,其中孤南洼陷為孤東地區(qū)主要供油洼陷。該洼陷發(fā)育沙三段、沙一段和東營組三套暗色泥巖、油泥巖和油頁巖等烴源巖,生油巖具有北厚南薄的沉積特征,厚度為400～600m,有機碳含量為0.74～2.25%,氯仿瀝青“A”含量為0.095～0.203%,氫元素含量為11.31～11.73%。孤南洼陷生油巖地化指標有機質含量高,干酪根類型屬Ⅰ～Ⅱ類,各層組鏡質體反射率均達到生油門限。優(yōu)質的烴源,巖為孤東地區(qū)河道砂體油氣充注成藏提供了充足的物質基礎。

1.3 斷裂特征

孤東地區(qū)處于埕島2長堤2孤東構造帶的南端,其整體呈現出“多”字型斷裂格局 (如圖1)。近南北走向的孤東大斷層和各分區(qū)斷層均是繼承性發(fā)育,斷裂活動時期較長,自基底一直延伸至明化鎮(zhèn)組,并且在館陶組差異壓實的作用下,在館陶組內部發(fā)育有多條同生斷裂,使孤東地區(qū)館陶組斷裂系統(tǒng)進一步復雜化。而斷裂的發(fā)育,一方面為進一步溝通油源和儲層創(chuàng)造了條件,起到了油源通道的作用;另一方面,由于斷層的封堵性,可對油氣進行側向封堵,形成構造或巖性-構造圈閉,為油氣的聚集成藏提供圈閉條件。在確定斷層在油氣運聚中所起的作用時,關鍵要看斷裂活動與油氣運聚的時空配置關系。

圖1 孤東地區(qū)構造綱要圖

1.4 沉積體系

孤東地區(qū)館陶組為河流相沉積體系,河道砂體發(fā)育廣泛,主要發(fā)育有“河道亞相、河道邊緣亞相、泛濫平原亞相和廢棄河道亞相”四種沉積亞相,進一步可劃分為“河道砂壩微相、河道充填微相、天然堤微相、決口扇微相、河漫灘微相、河漫洼地微相、河道間沉積微相和廢棄河道微相”八種沉積微相[1]。其中,河道亞相的河道砂壩微相和河道充填微相是孤東地區(qū)館陶組主要含油沉積體系,主要以砂巖、細砂巖和粉砂巖為主,具有分選中等,屬于較強非均質儲集層。該儲集層具有下粗上細的正旋回特點,自然電位曲線呈種狀或者箱狀,沉積層序具有曲流河沉積的二元結構特征,為高孔高滲砂巖儲集體。

1.5 成藏模式

孤東地區(qū)斜坡帶和者洼陷帶,沒有大的構造背景,而且斷裂系統(tǒng)不發(fā)育。但是,孤東地區(qū)館下段為辮狀河沉積的厚層塊砂,具有砂包泥的沉積特征,砂泥比高達80%～90%,結構多屬于支撐式,粒間孔隙大,橫向連通性好,油氣沿孤東斷裂體系運移至館下段,再通過館下段優(yōu)質疏導體系做橫向運移,運移到有利儲集空間,與斷切館下段的小斷層結合,向上運移到館上段儲集空間,形成淺層油氣縱橫運移的網絡,為館上段油氣成藏提供油源[2]。而館上段為曲流河沉積體系,河道砂體因為是河漫相和河流相交互作用下沉積,為多階段性和突發(fā)性河道,儲集層周圍別泥巖包圍,封堵條件好,因而可以形成砂巖透鏡體圈閉(如圖 2)。

2 河道砂體地震識別及描述技術

2.1 河道砂體地震發(fā)射特征

孤東地區(qū)上第三系沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,地層相對平緩,構造活動較弱,斷裂系統(tǒng)不發(fā)育,因此河道形態(tài)發(fā)育比較穩(wěn)定。河道砂體在地震剖面上,形成不同于相鄰反射的充填形地震相,具有頂平底凹或者頂凸底凹的透鏡體形態(tài),表現為中強振幅反射異常 (如圖3)。含油河道砂體振幅值,一般為3000～5000。

2.2 河道砂體描述技術

館陶組河道砂體是孤東地區(qū)隱蔽型油氣勘探的重要對象,加強河道砂體追蹤描述和評價,是孤東地區(qū)擴能增儲的關鍵。近年來,在高精度三維地震資料的基礎上,依靠先進的計算機技術,積極開展人機聯做河道砂體追蹤描述和評價研究,形成了“水平切片、測井約束反演、地震屬性分析、三維可視化和油氣檢測”等河道砂體描述評價技術。通過在孤東地區(qū)的應用,相繼發(fā)現了孤東827、墾東641、墾東斜68和墾東191等多個河道砂體油藏,探明儲量1085×104t,建成新區(qū)產能 10.0×104t以上,取得了較好的勘探開發(fā)效果。

圖2 孤東地區(qū)河道砂體成藏模式圖

圖3 河道砂體反射特征

2.2.1 水平切片技術

水平切片是從三維數據體得到的一種地質信息,對了解地下構造形態(tài)和查明某些地質現象具有獨特的優(yōu)勢。它是用一個水平面去切三維數據體,得出某一時各道的信息。水平切片技術在地層較平時,所看到的信息相當于巖層的平面特征,在河道砂體描述具有顯著的作用。具體應用,就是將地震數據以時間為單位,切成許許多多的平面,根據地震反射能量的變化特征,再結合地震剖面反射特征,并利用已知井做合成記錄和測井反演處理,就可以斷定是否是河道砂體。再利用切片的平面信息對砂體進行追蹤描述,落實砂體的展布規(guī)律。在水平切片的指導下,落實了墾東642-1、墾東642-2和墾東642-3等透鏡體巖性砂體。2.2.2 測井約束反演技術

測井約束反演,是利用鉆井的聲波測井資料作為一維初始地質模型,通過從井旁地震道提取的地震子波與初始地質模型的褶積,得到一維地震正演模型,即合成地震記錄。利用修改初始地質模型的時深關系,來進行合成地震記錄與井旁地震記錄的相關對比。然后,從修改后的地質模型中提取反演子波,再用反演子波迭代修改地震模型,如此反復,直至得到相位譜、振幅譜變化穩(wěn)定的反演子波。然后,將該子波與地震記錄道進行反褶積,得到速度巖性剖面,可以大大提高地震資料的識別能力 (如圖4)。通過在孤東827塊和墾東641塊等區(qū)塊的應用,落實了儲層展布規(guī)律,完成產能建設8.0×104t。

圖4 孤東827塊地震反演剖面圖

2.2.3 地震屬性分析技術

地震屬性分析技術,是在計算機技術的基礎上,形成以反應地下地質特性為基礎的屬性特點。它是以高精度三維地震為依托,從地震剖面中提取相關的地震屬性,利用鉆井、錄井、測井等資料,建立地震和儲層物性及含油性的關系。然后提取振幅、頻率和相位三個參數多個屬性[3],進行綜合分析研究,預測有利含油氣相帶,從而為勘探提供有利的勘探區(qū)帶 (如圖5)。

圖5 地震屬性分析流程圖

2.2.4 三維可視化技術

三維可視化技術,是近年來形成的先進勘探技術。三維可視化技術能充分利用三維地震信息,在三維空間上對地震體直接進行構造及巖性解釋,尋找出河道、扇體、濁積砂體等這些潛在的目標體,而且解釋速度快、周期短、精度高、成本低。它綜合了多層切片功能與切除技術,可將三維數據體的不同能量段分別進行立體顯示,從而彌補了在地層不平的情況下,水平切片無法全面顯示河道形態(tài)而漏失河道砂體油藏形態(tài)的缺陷。孤東地區(qū)上第三系館陶組是普遍發(fā)育河流相沉積的砂體,館上段為曲流河沉積體系,在地震剖面上表現為一段短而強的同相軸,用常規(guī)解釋方法難以識別。利用全三維可視化解釋技術進行解釋,只要對其發(fā)育層段用時窗法進行透視,曲流河砂體的整體形態(tài)就完全呈現出來。透視出來的曲流河形態(tài)自然、真實,與現代沉積中的河道非常一致。通過在孤東地區(qū)的應用,清晰完成并描述了砂體的空間展布形態(tài),為井位部署提供了更加可靠的依據。

2.3 河道砂體含油性檢測評價

油氣檢測技術是進行砂體含油性評價的關鍵。找到了砂體,不一定找到了油氣;判斷砂體是否含油,是提高鉆探成功率的關鍵。三維地震資料中蘊含著豐富的地震信息,這些地震信息是地下構造、地層結構、儲層發(fā)育程度及物性、含油性等參數的綜合反映[4]。根據孤東地區(qū)的地震地質條件,從已知井資料出發(fā),從20多種參數中,選取能夠反映地層含油氣性或儲層物性變化的參數,根據已知井點地質信息的分析結果,來對未知地區(qū)進行預測。主要相關參數為:

①與三瞬有關的地震參數:瞬時振幅、瞬時頻率、瞬時相位及其均值與方差。

②Burg功率譜參數:平均頻率、主頻25%功率譜對應頻率。

③自相關函數參數:自相關函數的極小/極大比和自相關函數的第一個零點。

④自回歸系數:A1、A2、A3、A4、A5。

通過多次實踐及統(tǒng)計分析,孤東地區(qū)上第三系含油層段與不含油層段其振幅值有明顯的差異,含油層段的振幅值較高。因儲層中流體性質不同而進行了定量分析,可以看出,不同井段的儲層含油后,其振幅值在3000～6000之間;如果儲層中含水,其振幅值在1500～3000之間;含油層段的振幅值約為非含油層段的振幅值1.5～2倍。而對于同一儲層來說,是否含油,其振幅值也會發(fā)生變化。因此認為,振幅等六個參數反映了儲層含油氣性 (如圖6)。

圖6 地震參數與砂體含油性關系圖

3 結論與認識

孤東地區(qū)館陶組河道砂體油藏,具有圈閉隱蔽、成藏復雜的特點,常規(guī)勘探技術難以滿足河道砂體識別描述和評價的需要。通過地質、物探、地震、測井、錄井、試油等多學科、多參數、多方法的綜合研究,提高了孤東地區(qū)館陶組河道砂體識別描述能力,對河道砂體油藏成藏規(guī)律取得了新的認識。

(1)河道砂體成藏條件復雜多樣,基本模式為“斷坡控砂、復式疏導、相式控藏”,形成砂巖透鏡體油氣聚集單元;

(2)河道砂體在地震上一般表現為短軸狀、不連續(xù)、頂平底凹或者頂凸底凹的透鏡體形態(tài),表現為中強振幅反射異常的特點;

(3)河道砂體油氣成藏受構造和巖性的雙控制,構造控制油氣富集,砂體控制儲量規(guī)律;

(4)水平切片技術、測井約束反演、地震屬性分析和油氣檢測技術的綜合應用,大大提高河道砂體的識別描述和評價水平,提升了河道砂體勘探的成功率。

[1] 張善文.沾化凹陷淺層勘探的思考 [J].復式油氣田,1999,(3).

[2] 劉仁君,戴啟德,劉良叔,等.孤東油氣儲層研究與開發(fā)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:2-3.

[3] 陳遵德.儲層地震屬性優(yōu)化方法 [M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.

[4] 潘元林.油氣地質地球物理綜合勘探技術 [M].北京:地震出版社,1998.

The technology research on riveralsands reservoir exploration of Guantao formation in Gudong area

YUE Zhou2hui
(Dongsheng Groupco.,L TD.of Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257001,China)

Guantao formation is riveral depositional system in Gudong area,riveralsands lithologic trap development,it is a typical sandstone reservoir lithology concealed type,therefore,strengthen the channel sandbody identification description and evaluation studies can be achieved riveralsands exploration break2 through in Gudong area.In this paper,to the geological characteristics of Guantao in Gudong area,base on high2precision three2dimensional seismic data,the formation of a“horizontal sections,logging constrained inversion,seismic attribute analysis,three2dimensional visualization and evaluation of hydrocarbon detec2 tion”and other exploration techniques,riveralsands identification techniques described in a comprehensive study has an important role to riveralsands exploration of Guantao formation in Gudong area.

Riveral2sand;Horizontal sections;Logging constrained inversion;Three2dimensional vi2 sualization;Oil detection

P618.1308

B

1004-4051(2010)02-0117-04

2009-09-17

岳周會 (1964-),男,陜西岐山縣人,碩士研究生,主要從事石油地質綜合研究工作。