南堡凹陷北部沙三段巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)

曹中宏 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢430074 中石油冀東油田分公司，河北 唐山063004）

楊曉利，康海軍 （中石油冀東油田分公司，河北 唐山063004）

南堡凹陷北部沙三段巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)

曹中宏 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢430074 中石油冀東油田分公司，河北 唐山063004）

楊曉利，康海軍 （中石油冀東油田分公司，河北 唐山063004）

在南堡凹陷層序地層學(xué)研究的基礎(chǔ)上，充分利用鉆井、測(cè)井、巖心分析等資料，對(duì)三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行三級(jí)層序界面解釋、沿層序解釋界面分時(shí)窗進(jìn)行地震屬性提取、地震屬性特征分析，確定了有利的巖性圈閉發(fā)育區(qū)，并在三級(jí)層序解釋界面的控制下，根據(jù)不同體系域砂體的發(fā)育類型，運(yùn)用儲(chǔ)層反演、速度場(chǎng)分析等方法對(duì)巖性圈閉的物性特征、含油性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后，確定了有利巖性圈閉。通過(guò)南堡凹陷北部沙三段巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)實(shí)踐，在南堡凹陷北部沙三段識(shí)別出有利巖性圈閉20個(gè)，并通過(guò)綜合評(píng)價(jià)提出了9口井的井位，確定了該區(qū)巖性油氣藏勘探的基本思路，指明了該區(qū)油氣勘探的方向，對(duì)該區(qū)巖性油氣藏的勘探評(píng)價(jià)具有重要的指導(dǎo)意義。

巖性圈閉；層序地層；識(shí)別；評(píng)價(jià)；地震技術(shù)；南堡凹陷

南堡凹陷位于渤海灣盆地黃驊坳陷北部，是在華北地臺(tái)基底上，經(jīng)中、新生代的斷塊運(yùn)動(dòng)而發(fā)育起來(lái)的一個(gè)中新生界北斷南超的箕狀凹陷。受凹陷內(nèi)主要分隔性斷裂高柳斷裂控制，該凹陷可分為北部凹槽 （高柳斷裂以北的凹陷區(qū)）和南部凹槽 （高柳斷裂以南和以西的凹陷區(qū)）兩大構(gòu)造分區(qū)。北部分區(qū)主要發(fā)育高尚堡潛山披覆背斜構(gòu)造帶、柳贊同沉積背斜構(gòu)造帶2個(gè)二級(jí)正向構(gòu)造帶，是沙河街組的沉積中心；南部分區(qū)主要發(fā)育老爺廟、南堡1號(hào)構(gòu)造、南堡2號(hào)構(gòu)造、南堡4號(hào)構(gòu)造和南堡5號(hào)構(gòu)造等，是東營(yíng)組的沉積中心。

南堡凹陷油氣富集，但石油地質(zhì)條件非常復(fù)雜，巖性等隱蔽油氣藏的勘探開發(fā)地位日趨突出，為此積極加大應(yīng)用地震解釋新技術(shù)和新方法就成為突破巖性等隱蔽油氣藏勘探難點(diǎn)的重要選擇［1，2］。筆者在前人研究成果［3～11］的基礎(chǔ)上，充分利用鉆井、測(cè)井、巖心分析等資料，并在巖性圈閉的識(shí)別與評(píng)價(jià)中運(yùn)用三級(jí)層序界面解釋、沿層序解釋界面分時(shí)窗進(jìn)行地震屬性提取、地震屬性特征分析、儲(chǔ)層反演、速度場(chǎng)分析等技術(shù)。通過(guò)南堡凹陷北部沙三段巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)實(shí)踐，在南堡凹陷北部沙三段識(shí)別出有利巖性圈閉20個(gè)，提出了9口井的井位意見，取得了良好的效果，確定了該區(qū)巖性油氣藏勘探的基本思路，為該區(qū)巖性油氣藏勘探提供了具體的鉆探目標(biāo)。

1 巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)

1.1 層序地層對(duì)比

沙三段地層是南堡凹陷古近系沙河街組最下部的沉積單元，在凹陷內(nèi)埋藏較深，地層展布范圍廣、沉積厚度大，沉積厚度多在1000～1200m以上，并發(fā)育多套自生自儲(chǔ)的生儲(chǔ)蓋組合。根據(jù)南堡凹陷層序地層學(xué)研究成果，南堡凹陷北部沙三段可劃分為2個(gè)超層序，4個(gè)三級(jí)層序。超層序1（SSQ1）相當(dāng)于沙三段五亞段，超層序2（SSQ2）相當(dāng)于沙三段四亞段到沙二段其中超層序1（SSQ1）由1個(gè)三級(jí)層序Sq1組成，超層序2（SSQ2）由3個(gè)三級(jí)層序Sq2、Sq3、Sq4組成。

Sq1層序底界面為古近系與中生界之間的不整合面，頂界面是侵蝕不整合面 （SB2）。該層序相當(dāng)于的中下部。底部為一套細(xì)礫巖夾紫紅色泥巖，屬于沖積扇沉積，構(gòu)成了層序的低位域 （LST）。上部為紫紅色泥巖夾粉砂巖，為扇前平原及淺湖沉積，屬于層序的湖擴(kuò)展體系域和高位體系域。

Sq2層序的頂界面是扇三角洲與下切河道之間的界面 （SB3）。其低位域?yàn)榧?xì)礫巖和含礫砂巖夾灰綠色泥巖構(gòu)成的正旋回，屬于水下扇沉積體系。水下扇之上覆蓋的深灰色泥巖、油頁(yè)巖為湖擴(kuò)展體系域（EST）。而上部由含礫砂巖與灰色泥巖構(gòu)成的反旋回屬于扇三角洲沉積體系，構(gòu)成了層序的高位體系域（HST）。

Sq3層序的頂界面是辮狀河道的底界面 （SB4）。其低位域?qū)儆谙虑兴兰八路至骱拥郎暗[巖構(gòu)成的正旋回；湖擴(kuò)展體系域?yàn)樯罨疑?、灰色泥巖；高位域?qū)儆谏皫r夾灰色泥巖構(gòu)成的反旋回，是扇三角洲沉積。

Sq4層序的頂界面是Sq5層序扇三角洲平原辮狀河道的底界面。其低位域?qū)儆谵p狀河道砂礫巖構(gòu)成的正旋回，湖擴(kuò)展體系域和高位體系域?yàn)榛揖G色泥巖夾砂巖，屬于濱淺湖沉積。

1.2 層序界面地震解釋層位標(biāo)定

根據(jù)層序地層對(duì)比成果，通過(guò)制作合成記錄進(jìn)行了層位標(biāo)定，結(jié)合地震反射波組及內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)特征，確定了Sq2層序的底界面（SB2）、Sq3層序的底界面（SB3）、Sq4層序的底界面（SB4）的解釋層位。具體的反射特征表現(xiàn)為：Sq2層序的底界面 （SB2）在地震剖面上表現(xiàn)為反射能量強(qiáng)，特征明顯，在兩個(gè)強(qiáng)相位的同相軸之下，連續(xù)性好。Sq3層序的底界面 （SB3）其特征是1～2個(gè)強(qiáng)相位，反射能量較強(qiáng)，連續(xù)性較好，全區(qū)均可連續(xù)追蹤對(duì)比，內(nèi)部為空白和弱反射帶。Sq4層序的底界面 （SB4）其特征為由2～3個(gè)強(qiáng)相位組成，內(nèi)部為席狀反射，連續(xù)性好 （圖1）。

圖1 南堡凹陷北部地震剖面

1.3 層序界面構(gòu)造解釋

在層序界面解釋中，重點(diǎn)是確定三級(jí)、四級(jí)斷層的特征和組合關(guān)系，充分利用地震水平切片與縱、橫測(cè)線交互解釋來(lái)控制解釋質(zhì)量，地震解釋深度與層序地層分層符合較好。解釋認(rèn)為，南堡凹陷北部沙三段構(gòu)造為一個(gè)整體的大型含油構(gòu)造，具有統(tǒng)一的斷裂系統(tǒng)，具有相似的油氣成藏條件，具備形成巖性油氣藏的構(gòu)造背景。

1.4 有利目標(biāo)區(qū)優(yōu)選

在南堡凹陷北部沙三段進(jìn)行巖性油氣藏勘探有利目標(biāo)區(qū)優(yōu)選時(shí)，主要考慮構(gòu)造背景、沉積相與沉積體系發(fā)育特征、已鉆井含油氣特征等因素。構(gòu)造背景通過(guò)層序界面構(gòu)造解釋可以確定。利用層序界面構(gòu)造解釋成果，以層序解釋界面為中心上下沿層提取地震屬性，以全盆地沉積研究成果為指導(dǎo)，分析認(rèn)為該地區(qū)沙三段物源主要來(lái)自于柏各莊邊界大斷層，屬于扇三角洲沉積，結(jié)合鉆井巖性分析資料，綜合分析確定巖性油氣藏勘探有利目標(biāo)區(qū)主要集中在扇三角洲相帶 （圖2）。

1.5 單個(gè)巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)

在巖性油氣藏勘探有利目標(biāo)區(qū)中，根據(jù)已鉆井的含油氣特征，進(jìn)行砂體標(biāo)定，再利用三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行識(shí)別與追蹤，編制砂體頂面構(gòu)造圖、厚度圖，對(duì)目標(biāo)巖性圈閉利用屬性分析、層速度分析來(lái)刻畫單個(gè)巖性圈閉的儲(chǔ)層發(fā)育特征，并對(duì)其成藏條件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出井位建議。

G22－10井沙三段扇三角洲砂體巖性圈閉屬于Sq2層序高位域，位于高尚堡構(gòu)造與柳贊構(gòu)造接合部，高尚堡背斜構(gòu)造的北翼，處于南堡凹陷主力生油次洼之一的拾場(chǎng)次洼內(nèi)。在G22－10井的南部有一個(gè)古構(gòu)造高地，高位域扇三角洲砂體中的前積體在該處上傾尖滅，形成了G22－10井沙三段Sq2層序高位域扇三角洲砂體上傾尖滅巖性圈閉。該巖性圈閉的規(guī)模較大，埋深3840m，面積22.8km2，最大厚度達(dá)340m。G22－10井、G66井鉆遇該巖性圈閉，分別解釋油層70、43m。G22－10井在沙三段4468.0～4509.8m井段試油，4層9m，壓裂后間噴日產(chǎn)油11～13m3，基本不含水；G66井試油見油流。綜合評(píng)價(jià)提出了建議井L202x3a井 （圖3），該建議井靶點(diǎn)位于砂體頂面構(gòu)造較高部位，靶點(diǎn)砂體厚度、層速度與G22－10井、G66井類似，從目標(biāo)區(qū)地震屬性分析認(rèn)為該建議井靶點(diǎn)位于扇三角洲砂體最有利發(fā)育區(qū)域。

圖2 南堡凹陷北部沙三段SB2＋50ms－SB2均方根振幅圖

圖3 G22－10井區(qū)沙三段Sq2層序高位域 （Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ油組）扇三角洲砂體綜合評(píng)價(jià)圖

2 巖性圈閉識(shí)別評(píng)價(jià)效果

通過(guò)巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)研究，在南堡凹陷北部沙三段高尚堡構(gòu)造與柳贊構(gòu)造的接合部識(shí)別出G22－10井沙三段Sq2層序高位域扇三角洲砂體巖性圈閉、G19井沙三段Sq3層序低位域扇三角洲砂體巖性圈閉、L202x1井沙三段Sq4層序低位域扇三角洲砂體巖性圈閉等20個(gè)巖性圈閉，圈閉面積112.6km2。通過(guò)對(duì)所識(shí)別巖性圈閉進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，提出了9口建議井井位，分別是T31x2井、G14x1井、G23x2井、G11x1井、G19x1井、Gs65井、Gs59井、G69井、L202x3a井 （圖4）。

圖4 南堡凹陷北部沙三段Sq3層序底界面 （某層）地震反射層構(gòu)造圖與巖性圈閉疊合圖

3 結(jié) 論

1）利用三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行三級(jí)層序界面解釋、沿層序解釋界面分時(shí)窗進(jìn)行地震屬性提取、結(jié)合鉆井資料進(jìn)行地震屬性特征分析等技術(shù)手段可以確定有利的巖性圈閉發(fā)育區(qū)。

2）在三級(jí)層序解釋界面的控制下，根據(jù)不同體系域砂體發(fā)育類型，采用儲(chǔ)層反演、速度場(chǎng)分析等方法對(duì)巖性圈閉物性特征、含油性等進(jìn)行評(píng)價(jià)后，可進(jìn)一步確定有利巖性圈閉。

3）通過(guò)南堡凹陷北部沙三段巖性圈閉識(shí)別與評(píng)價(jià)實(shí)踐，確定了該區(qū)巖性油氣藏勘探的領(lǐng)域，指明了該區(qū)油氣勘探的方向。

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Lithologic Trap Identification and Evaluation in the Third Member of Shahejie Formation in Northern Nanpu Sag

CAO Zhong－h(huán)ong，YANG Xiao－li，KANG Hai－jun（First Author's Address：College of Resources，China University of Geosciences，Wuhan430074，Hubei，China；PetroChina Jidong Oilfield Company，Tangshan063004，Hebei，China）

Based on the research of sequence stratigraphy in Nanpu Sag as well as the analysis of drilling，logging and core data，the third order sequence interface was interpreted.Besides，the seismic attribute characters were extracted and analyzed within the time window along the sequence boundary.Then，the profitable lithologic trap was defined by using the reservoir conversion and velocity field method analysis to evaluate the character of lithologic trap and oil bearing condition under the control of the third order sequence boundary according to the sand body types research in different system tracts.And 20favorable lithologic traps are identified in the third member of Shahejie Formation in northern Nanpu Sag according to the identification and evaluation of lithologic reservoirs in this area，and nine traps are chosen for drilling.What's more，the idea for exploration is established，which is a significant orientation for the oil－gas exploration and evaluation.

lithologic trap；sequence stratigraphy；identification；evaluation；seismic technique；Nanpu Sag

P631.44

A

1000－9752 （2012）03－0080－04

2011－10－12

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 （40872099）。

曹中宏 （1968－），男，1991年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，博士生，現(xiàn)從事油氣勘探研究工作。

［編輯］ 龍 舟