奧里諾科重油帶M區(qū)塊層序界面識別和高分辨率層序地層格架建立

張克鑫，黃文松，郭松偉

武軍昌，黃繼新 （中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

奧里諾科重油帶M區(qū)塊層序界面識別和高分辨率層序地層格架建立

張克鑫，黃文松，郭松偉

武軍昌，黃繼新 （中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083）

利用巖心、測井和三維地震資料對奧里諾科重油帶M區(qū)塊開展高分辨率層序地層學(xué)研究。確定了不同資料的層序界面識別標(biāo)志；分析了不同級別旋回的特征。將研究區(qū)主要目的層Morichal段分為3個(gè)Ⅲ級層序，7個(gè)Ⅳ級層序和13個(gè)Ⅴ級層序。通過單井巖心描述、連井測井對比和地震大范圍橫向約束對比，建立了研究區(qū)Morichal段的層序地層格架，為下一步儲層預(yù)測和油藏精細(xì)描述工作提供重要的依據(jù)。

高分辨率層序地層；層序界面；層序格架；奧里諾科

Cross所提出并不斷完善的高分辨率層序地層學(xué)理論［1～3］得到了學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可，并在包括石油在內(nèi)的沉積礦產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這一理論由鄧宏文［4］在1995年正式引入中國之后，在油氣勘探和開發(fā)領(lǐng)域得到了迅速的推廣和應(yīng)用［5～11］。理論分析和實(shí)踐應(yīng)用表明，高分辨率層序地層學(xué)在油田的開發(fā)階段能夠有效提高儲層研究的精度［12～16］。

圖1 研究區(qū)Morichal段綜合柱狀圖

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

奧里諾科重油帶是目前世界上最大的重油資源富集區(qū)［17］，同時(shí)也是開發(fā)程度最低的石油富集帶［18］。筆者研究的M區(qū)塊位于委內(nèi)瑞拉境內(nèi)奧里諾科河以北、奧里諾科重油帶東端。

研究區(qū)地層自下而上主要包括：前寒武系和古生界構(gòu)成的基底，由白堊系、古近系和新近系構(gòu)成的沉積蓋層。主要含油層系為新近系中－下中新統(tǒng)Oficina組，該組地層由下至上可劃分為Morichal、Yabo、Jobo和Pilon等4段，其中下部的Morichal段（圖1）為辮狀河三角洲平原沉積，主要沉積微相包括辮狀河道和心灘，同時(shí)發(fā)育少量決口扇／溢岸沉積和泛濫平原沉積等。Morichal段由下至上劃分為O－13、O－12和O－11等3層，并可進(jìn)一步劃分為個(gè)7個(gè)小層。Morichal段為研究區(qū)乃至奧里諾科重油帶最重要的含油層位，在研究區(qū)內(nèi)又以O(shè)－13和O－12層油氣最為富集。

2 層序界面的識別

2.1 層序界面標(biāo)志

2.1.1 巖心分析識別層序界面

巖心分析是進(jìn)行高分辨率層序分析的基礎(chǔ)，通過對研究區(qū)取心井的觀察，巖心上高分辨率層序界面的識別標(biāo)志有：分流河道底部沖刷面、巖石類型或相組合的垂向結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換面、砂泥巖厚度旋回性變化等特征。研究區(qū)中Morichal段O－11b層頂部的砂巖與O－11a層底部的泥巖直接接觸，反映沉積水體的突然加深。而研究區(qū)巖心中常見的河道底部泥礫（圖2），則為基準(zhǔn)面下降于地表之下發(fā)生了侵蝕沖刷的反映。

圖2 河道底部的泥礫

2.1.2 測井曲線識別層序界面

測井曲線與層序界面有良好的響應(yīng)關(guān)系。根據(jù)M區(qū)塊資料特點(diǎn)，選用自然伽馬曲線作為層序劃分和對比的基本資料，同時(shí)參考電阻率和自然電位曲線。由于研究區(qū)主要目的層的層序邊界多為連續(xù)沉積形成的整合邊界，因此研究中主要利用層序界面上下測井曲線的組合樣式發(fā)生明顯變化來識別層序界面。

2.1.3 地震資料識別層序界面

根據(jù)研究區(qū)地震資料的特點(diǎn)，主要通過地震資料研究Ⅲ級層序在空間中的展布特征。通過井震標(biāo)定，確定O－11a頂界面（Yabao段／Morichal段界面）和O－13底界（Morichal段／基底界面）的地震反射層位（圖3），這2個(gè)地震層位也是研究目的層段的頂?shù)讓有蜻吔?。并且通過精細(xì)井震標(biāo)定，確定了研究層段內(nèi)部的O－12層頂部和O－13層頂部地震反射層位。通過對這4個(gè)關(guān)鍵界面進(jìn)行精細(xì)地震解釋，摸清了Ⅲ級層序在空間中的分布特征。

2.1.4 Morichal段主要層序界面特征

1）旋回界面的測井響應(yīng) Morichal段以辮狀河三角洲平原沉積為主，每期河道旋回的結(jié)束均在大部分井的測井曲線上存在響應(yīng)，表現(xiàn)為自然伽馬曲線底部突變、上部漸變，總體上為低值，聲波時(shí)差曲線變化特征和自然伽馬曲線相似，視電阻率曲線或深側(cè)向曲線在界面上特征明顯，也為底部突變上部漸變，在此由低值突變?yōu)楦咧?。鑒于此特征，研究區(qū)內(nèi)的Morichal段整體可以劃分為3期大的河道沉積。每期大的河道沉積體內(nèi)部仍可以細(xì)分為多個(gè)單個(gè)的河道沉積體。

2）洪泛面的測井響應(yīng) Morichal段O－12層頂部泥巖標(biāo)志層，為主力層中出現(xiàn)的一個(gè)隔層，自然伽馬曲線值明顯升高（80～120API），電阻率曲線值明顯降低（1～30Ω·m），厚度為10～20ft（圖4）。在目的層段內(nèi)O－11b、O－12、O－13頂部泥巖分布比較普遍，其中O－11b、O－12頂部泥巖范圍比較大，O－13頂部泥巖范圍比較局限。

圖3 地震層序劃分與對比（沿O－7層頂面拉平）

2.2 旋回特征及其橫向?qū)Ρ?/h3>

2.2.1 旋回特征

Morichal段地層以低可容納空間的向上“變深”非對稱短期旋回為主（圖5）。與高可容納空間亞型相比，低可容納空間亞型僅保存了上升半旋回的早期、中期以填充水道為主的粗粒沉積，后期的細(xì)粒沉積未保存；巖性與上覆短期旋回相似，與上覆旋回之間以底部沖刷面相接觸。

中期旋回劃分的主要依據(jù)是短期旋回的疊加樣式或出現(xiàn)侵蝕、出露或最大海泛面等特征。Morichal段出現(xiàn)4層以泛濫平原為主的沉積微相，代表沉積基準(zhǔn)面上升導(dǎo)致河流作用后退出現(xiàn)的泛平原化作用，河道侵蝕作用面為旋回邊界，以泛濫平原沉積為最大海泛面，將研究區(qū)Morichal段地層劃分為7個(gè)中期旋回。

圖4 O－12層頂部洪泛面測井特征

圖5 向上“變深”非對稱短期旋回

2.2.2 旋回橫向?qū)Ρ?/p>

旋回具有級次性［19］，高級次的旋回控制了低級次旋回的分布。在旋回對比過程中，遵守分級控制的原則，首先完成中期旋回的橫向?qū)Ρ龋缓笤谄鋬?nèi)部進(jìn)行短期旋回的對比。

圖6 Morichal段高分辨率層序地層劃分

中期旋回的對比遵循3個(gè)標(biāo)志：①相變界面或主要沖刷面，由于目的層沉積以河道沉積為主，其微小的相變或明顯的沖刷面都代表著基準(zhǔn)面的明顯變化；②最大海泛面，由于研究區(qū)地處海岸平原，容易受到海泛的影響，但物源供應(yīng)充足，在目的層沒有明顯的海泛沉積，主要表現(xiàn)為河流沉積的萎縮導(dǎo)致大范圍沉積和保存泛濫平原沉積，是最大海泛面的重要標(biāo)志；③在沒有泛濫平原發(fā)育的局部區(qū)域，多期疊置的河道沉積會(huì)出現(xiàn)明顯中斷現(xiàn)象。根據(jù)這些標(biāo)志完成了中期旋回對比。

短期旋回的對比主要借助于2類對比標(biāo)志：①旋回界限穿過砂體內(nèi)部，河道砂體疊置內(nèi)部存在侵蝕的證據(jù)，巖心標(biāo)定顯示，由于大量泥礫的存在，在自然伽馬曲線值變化不大的情況下，電阻率曲線值會(huì)出現(xiàn)明顯變化；②相變，河道橫向相變通常比較快，出現(xiàn)溢岸相，形成巖性變化標(biāo)志。

3 高分辨率層序地層格架

在單井高分辨率層序界面識別基礎(chǔ)之上，建立了研究區(qū)Morichal段的高分辨率層序地層劃分方案：根據(jù)長期旋回的特征，將研究區(qū)Morichal段分為3個(gè)Ⅲ級層序；根據(jù)中期旋回特征識別出7個(gè)Ⅳ級層序；根據(jù)短期旋回組合特征，進(jìn)一步劃分出13個(gè)Ⅴ級層序（圖6）。其中，Ⅲ級層序反映海平面中期下降的結(jié)果；Ⅳ級層序代表物源供應(yīng)量周期性變化與海平面短期變化旋回有關(guān)；Ⅴ級層序主要與辮狀河道的側(cè)向遷移與疊置有關(guān)。在連井高分辨率層序?qū)Ρ然A(chǔ)之上，通過精細(xì)的井震標(biāo)定和三維地震的精細(xì)解釋，建立了研究區(qū)Morichal段高分辨率層序地層的Ⅴ級層序三維格架（圖7）。

圖7 研究區(qū)Morichal段高分辨率層序地層對比剖面

4 結(jié)論和討論

1）總結(jié)了研究區(qū)主要目的層段層序界面的巖心、測井及地震等識別方法，以及目的層段旋回界面的響應(yīng)特征。Morichal段地層以低可容納空間的向上“變深”非對稱短期旋回為主，不同的短期旋回疊加樣式反映了中期旋回的變化。

2）運(yùn)用高分辨層序地層學(xué)理論與研究方法，奧里諾科重油帶M區(qū)塊Morichal段共識別出3個(gè)Ⅲ級層序，7個(gè)Ⅳ級層序和13個(gè)Ⅴ級層序。通過精細(xì)的井震對比建立了Morichal段的三維層序格架，不僅提高了地震層序分析的縱向分辨率，也提高了測井層序橫向上的可對比性，為后續(xù)精細(xì)開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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［編輯］ 宋換新

11 Sequence Boundary Characteristics and High Resolution Sequence Stratigraphic Framework of M Block in Orinoco Heavy Oil Belt

ZHANG Ke－xin，HUANG Wen－song，GUO Song－wei，WU Jun－chang，HUANG Ji－xin

（First Authors address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing100083，China）

The high resolution sequence stratigraphy on M block in Orinoco heavy oil belt was studied by using core data，logging and 3Dseismic data.Features of sequence boundary in all available data were identified，and the characteristics of different levels of cycles were analyzed.The Morichal member in target zone was divided into 3GradeⅢsequences，7 GradeⅣsequences and 13GradeⅤsequences.Based on the integrated research of core data description in single well，logging data correlation in wells and large scale horizontal correlation constrained by 3Dseismic data，the high resolution sequence frame of Morichal member is established，it provides important basis for future reservoir prediction and description.

high resolution sequence stratigraphy；sequence boundary；sequence framework；Orinoco

book=346,ebook=346

TE121.3

A

1000－9752（2012）07－0011－06

2012－02－18

國家科技重大專項(xiàng)（2008ZX05032－001）。

張克鑫（1980－），男，2002年大學(xué)畢業(yè)，博士，高級工程師，現(xiàn)主要從事開發(fā)地質(zhì)學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方面的研究工作。