湖相灘壩砂巖油藏儲層預(yù)測研究

欒春華 中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學研究院，山東 東營 257015

湖相灘壩砂巖油藏儲層預(yù)測研究

欒春華 中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學研究院，山東 東營 257015

東營凹陷南斜坡沙四段廣泛發(fā)育著灘壩砂沉積，由于灘壩砂巖油藏分布規(guī)律復雜、單層厚度薄、儲層橫向變化快，造成儲層預(yù)測難度大。研究中運用古地貌恢復，總結(jié)出灘壩砂的分布規(guī)律，在古地貌分析的指導下，應(yīng)用頻譜掃描技術(shù)，結(jié)合儲層特征選取有效的參數(shù)，預(yù)測灘壩儲層的橫向展布。在正理莊油田樊131塊應(yīng)用儲層綜合預(yù)測方法，部署方案取得了較好經(jīng)濟效益。

灘壩砂巖；古地貌；儲層預(yù)測；調(diào)諧能量

前言

近年來，勝利油區(qū)湖相灘壩砂油藏的勘探不斷取得重大突破。但由于灘壩砂巖油藏隱蔽性強、儲層橫向變化快、單層厚度薄，造成儲層預(yù)測難度大，影響了該類油藏的開發(fā)，因此，探索灘壩砂巖儲層描述技術(shù)，具有重要的實用價值。

1 地質(zhì)概況

濟陽坳陷灘壩油藏主要分布在純梁，樁西，現(xiàn)河地區(qū)，下面以灘壩砂最為發(fā)育的純梁地區(qū)作重點解剖。

1.1 沉積環(huán)境：湖泊中的灘、壩主要見于湖泊邊緣或湖中局部隆起周圍，屬于濱淺湖環(huán)境的特殊、獨立的沉積體系。灘壩砂體向岸與沖積扇、河流等沉積體系相接，側(cè)向與三角洲等淺水環(huán)境沉積體系相鄰，向湖逐漸與淺湖、半深湖、濁積扇等較深水沉積體系過渡。

純梁地區(qū)純下旋回沉積時期，緩坡帶大部分地區(qū)屬于濱淺湖區(qū)，南坡西段發(fā)育來自魯西隆起、廣饒凸起及西邊青城凸起的沖積扇等近岸淺水砂體，這些淺水砂體經(jīng)湖浪改造形成廣泛分布的灘壩沉積。

1.2 地層及儲層：純梁地區(qū)沙四上純上地層是一套較深水湖相褐灰色油頁巖、深灰色泥巖、灰質(zhì)泥巖的穩(wěn)定沉積。純下地層是一套濱淺湖相灰色、淺灰色砂泥巖互層沉積，為灘壩砂巖儲層主要發(fā)育段，埋深2800～3400米。

壩砂為中厚層細砂巖或粉砂巖，單層厚度一般大于4m，反粒序明顯，自然電位曲線上為高—中幅指狀。壩砂儲集性能較好，孔隙度平均值13.8%，滲透率平均值6.9×10-3um2。 灘砂為粉砂巖，泥質(zhì)、灰質(zhì)粉砂巖與泥巖的頻繁互層，砂層多但厚度薄，自然電位曲線上為相對低值的起伏。灘砂儲集性能較差，孔隙度平均值9.7%，滲透率平均值0.5×10-3um2（如圖1）。

2 灘壩砂地震地質(zhì)條件分析

2.1 灘壩砂巖儲層分布規(guī)律復雜: 灘壩砂巖儲層分布受構(gòu)造運動、氣候變化、物源供應(yīng)、古地貌和湖水動力條件等綜合因素控制,分布規(guī)律復雜。純梁地區(qū)灘壩砂總體上呈卵形或條帶狀平行湖岸線分布，在薄層灘砂廣泛發(fā)育的基礎(chǔ)上，局部發(fā)育有厚度較大的壩砂，儲層平面變化大。

2.2 灘壩砂體縱向為砂泥薄互層，砂層多，單層厚度小，一般在1～6米左右，單層橫向變化快。

2.3 由于儲層埋藏深，2800～3300米左右，純下地層頂部為一套廣泛分布的高阻油頁巖，受油頁巖的屏蔽影響，地球物理技術(shù)預(yù)測灘壩薄互層砂體存在很大困難。

在研究中探討了多種地球物理技術(shù)：

2.3.1 灘壩砂的地震反射特征研究:地震剖面上砂體發(fā)育時，波形較亂，產(chǎn)狀較緩，主頻減小，波形變胖，局部地區(qū)有弱波反射的特點，但這還不足以在地震剖面上識別灘壩砂體。

2.3.2 常規(guī)地震屬性研究: 由于油頁巖為強反射,且地層中灰質(zhì)和白云質(zhì)含量重導致異常反映,而真正的灘壩砂發(fā)育區(qū)并沒有反映出來。

2.3.3 波形分類: 波形分類法利用地震道的形狀及波形特征對某一時窗的地震數(shù)據(jù)進行隧道對比，細致刻畫地震信號的橫向變化。研究初期，利用波形分類對砂體進行預(yù)測，誤差較大，預(yù)測顯示儲層較差的地區(qū)鉆遇了較厚的油層，如：144鉆遇13米油層、5-1鉆遇10.8米油層，142-3-x8鉆遇13米油層。

2.3.4 測井約束反演：由于地震資料頻帶限制以及油頁巖的屏蔽影響，基于原始地震資料的測井約束反演預(yù)測儲層存在一定的困難。

3 灘壩砂油藏儲層預(yù)測技術(shù)

圖1 高89井沙四上亞段單井相圖

中深層灘壩砂巖儲層預(yù)測難度大，前人嘗試了多種方法。近年來，針對東營凹陷南斜坡沙四段初步形成了高分辨率層序地層研究確定層系、斷坡分析找區(qū)域方向的研究思路。但這對于灘壩砂巖油藏新區(qū)方案編制還是論據(jù)不足。在新區(qū)方案研究的探索中，初步形成了綜合運用古地貌恢復和頻譜掃描技術(shù)預(yù)測灘壩儲層的新技術(shù)。

3.1 古地貌恢復預(yù)測灘壩發(fā)育區(qū)帶：

古地貌是灘壩形成的主控因素之一，在波浪的傳播過程中，由于折射作用，不規(guī)則的海(湖)底地形能夠引起波浪的輻聚和輻散，波向線輻聚帶發(fā)育灘砂壩，灘壩砂體一般在湖岸帶附近、鼻狀構(gòu)造、水下高地周緣及湖灣轉(zhuǎn)折處分布。利用地震資料的構(gòu)造解釋，結(jié)合地質(zhì)鉆井，通過地層回剝壓實、剝蝕量校正，恢復出灘壩沉積時期的古地貌。

圖2 正理莊油田樊131塊沙四上純下古地貌圖

純梁地區(qū)的灘壩砂發(fā)育區(qū)位于金家鼻狀構(gòu)造，從區(qū)域范圍來看就是灘壩發(fā)育區(qū)。在樊131塊結(jié)合地質(zhì)鉆井資料總結(jié)出灘壩砂巖在古地貌上的分布規(guī)律如圖2所示。

3.1.1 整體上，儲層在中(為主)高處發(fā)育；最深處,儲層發(fā)育普遍較差：137、141、138、131位于較深部位，儲層發(fā)育較差，142、142-5、146、145位于較高部位，灘壩砂體相對發(fā)育。

3.1.2 灘壩砂巖在寬緩平臺處、鼻狀構(gòu)造處,構(gòu)造轉(zhuǎn)折帶發(fā)育： 134鼻狀構(gòu)造處砂體發(fā)育。

3.1.3 同沉積斷層的下降盤砂體相對發(fā)育：同沉積斷層下降盤的5-1鉆遇 12砂體厚度16米，上升盤的 142-3鉆遇12砂體厚度6.1米；上升盤的138鉆遇12小層2.2米，下降盤142-5鉆遇12小層砂厚10.2米。

3.2 頻譜掃描技術(shù)預(yù)測灘壩儲層：

3.2.1 頻譜掃描技術(shù)簡介:E P S T M image優(yōu)點是針對薄儲層采用分頻技術(shù)，解決了橫向快速變化油氣藏的勘探開發(fā)難題。主要用于揭示地層地貌、地質(zhì)體邊界、儲層厚度的相對關(guān)系。

頻譜成像技術(shù)將地震數(shù)據(jù)從時間域轉(zhuǎn)換到頻率域，突出了高頻段信號，相對提高了地震資料的“主頻”,經(jīng)分頻處理后，其最大分辨率為最大有效頻段范圍內(nèi)地震波波長的1／4 λ。

3.2.2 Eps頻譜成像技術(shù)應(yīng)用：在古地貌的指導下，運用頻譜成像預(yù)測儲層。頻譜成像可以得到多種屬性體，圖3是調(diào)諧能量分布圖，從圖中可以看出：大斷層干擾了地震反射(5-1井，142-20井)，誤差較大，但整體的條帶分布還是清晰并與鉆井相符，141、20、138和137位于綠、黃綠區(qū)域，其砂體厚度較小。

綜合運用古地貌恢復及頻譜成像技術(shù)進行儲層預(yù)測，定性描述了灘壩砂儲層發(fā)育區(qū)，指導了開發(fā)方案的部署。

圖3 樊131塊調(diào)諧能量分布圖

3.3 應(yīng)用效果

通過儲層預(yù)測發(fā)現(xiàn)了新的含油區(qū)塊，在樊142井區(qū)部署開發(fā)方案，動用地質(zhì)儲量：477×104t.樊131塊原有井10口，根據(jù)儲層預(yù)測，設(shè)計井位80口井，完鉆38口并投產(chǎn)，當年建產(chǎn)能57萬噸.結(jié)合地質(zhì)資料,預(yù)測與實鉆比較相符,鉆井成功率100%。

4 結(jié)論

4.1 由于受地震資料頻帶限制、且灘壩砂為薄互層，又受高阻油頁巖遮擋，利用常規(guī)地震屬性研究、波形分類、測井約束反演術(shù)都難以識別有利灘壩儲層。

4.2 古地貌上，灘壩砂巖在寬緩平臺處、鼻狀構(gòu)造處,構(gòu)造轉(zhuǎn)折帶發(fā)育；砂體在古地貌的中、高部位發(fā)育，在最深處發(fā)育普遍較差。

4.3 頻譜掃描技術(shù)將地震數(shù)據(jù)體從時間域轉(zhuǎn)換到頻率域,提高對薄儲集層的橫向分辨能力。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.008