西北巴拉望盆地生物礁識別與預(yù)測應(yīng)用研究

張 科，趙汝敏，程岳宏，柏冠軍，陳中權(quán)

(1.中海油研究總院，北京 100027;2.中油長城鉆探工程有限公司，遼寧 盤錦 124010)

引 言

西北巴拉望盆地位于南中國海東南部，菲律賓巴拉望島的西北部，區(qū)域構(gòu)造位置處于北巴拉望微大陸邊緣，受歐亞、印澳和太平洋板塊相互作用，是1個晚白堊世開始發(fā)育，形成于中、新生代的含油氣盆地［1－2］。生物礁主要分布于西北巴拉望盆地內(nèi)淺海臺地和外淺海臺地，前者有Galoc礁、Cadlao礁、Nido礁、Matinloc礁、Octon礁、LinapacanB 礁等10個礁體;后者有Lioc礁、Malampaya礁、Camago礁、Founa A 礁、Founa B 礁等8 個礁體［3－4］。盆地中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)油氣田以礁灰?guī)r儲層為主，特別是Malampaya大型礁灰?guī)r油氣田的發(fā)現(xiàn)展示了西北巴拉望盆地很大的油氣勘探潛力(圖1)。同時，也提出了一些亟待解決的問題，特別是研究區(qū)內(nèi)僅有4口井中X構(gòu)造油氣充滿度不到10%，僅10 m油層;而其余3口井無任何油氣顯示，說明該區(qū)內(nèi)油氣勘探和儲層分布較復(fù)雜。為了摸清該區(qū)礁灰?guī)r儲層分布規(guī)律，本文運用地震地層學(xué)理論，結(jié)合多種地球物理手段，著重從礁灰?guī)r地震相分類、沉積相劃分和儲層含油氣性預(yù)測等方面進(jìn)行研究，以提高該區(qū)油氣勘探的成功率。

圖1 西北巴拉望盆地北西—南東向地質(zhì)剖面

1 生物礁地震反射特征

為了從地震剖面上識別研究區(qū)生物礁反射特征并推廣應(yīng)用于全盆地，針對該區(qū)二維地震資料品質(zhì)差、覆蓋密度低的情況，結(jié)合南海第三紀(jì)生物礁反射特點，研究了該區(qū)礁灰?guī)r的反射特征［5－7］。以研究區(qū)典型的塔礁為例，詳細(xì)闡述礁灰?guī)r各個部位及周緣地震反射特征(圖2)。

(1)礁體頂、底反射特征。礁體頂面被泥巖覆蓋，反射波呈上凸?fàn)?，波形輪廓清晰，反射能量?qiáng)，連續(xù)性好;礁底面與砂巖接觸，反射波較平直，反射能量較弱，連續(xù)性較差。

(2)礁體內(nèi)部反射特征。礁體內(nèi)部反射雜亂，在生物礁生長發(fā)育過程中，伴隨海水的進(jìn)退而出現(xiàn)礁、灘互層，出現(xiàn)層狀反射結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出礁灘沉積多期旋回特征。

圖2 塔礁頂部、內(nèi)部及底部地震反射特征

(3)礁體周緣反射特征。礁體兩側(cè)地層呈上超的反射特征，在地震剖面上可根據(jù)上超點位置判定礁體的邊緣輪廓。

(4)礁體上覆地層反射特征。礁體上覆地層為砂泥巖互層，以泥巖為主，反射特征為中低頻、中等強(qiáng)度、中弱振幅。2套地層界面十分清晰，利用這一反射特征可對礁灰?guī)r頂面進(jìn)行追蹤。礁體上覆地層常為披覆構(gòu)造，一方面因生物礁的厚度比周緣同期沉積物明顯增大，另一方面礁灰?guī)r的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)比周圍砂泥巖大，所以在礁體頂部由差異壓實作用而產(chǎn)生披覆構(gòu)造，其披覆程度向上遞減。

2 地震方法識別生物礁

2.1 地震相識別生物礁

研究區(qū)礁灰?guī)r地震反射特征明顯，發(fā)育類型較多，為了對該區(qū)地震反射特征進(jìn)行分類，本次研究地震相的劃分主要采用外形加結(jié)構(gòu)的方式命名。其主要發(fā)育的生物礁可分為6大類(圖3)。

圖3 西北巴拉望盆地生物礁地震反射特征

通過上面對地震相的識別與劃分，在地震層序、鉆井層序、構(gòu)造發(fā)育以及各類相關(guān)資料綜合分析的基礎(chǔ)上，對西北巴拉望盆地的地震相從平面上作進(jìn)一步分析，以便為該地區(qū)的沉積相研究提供更為可靠的地質(zhì)依據(jù)(圖4)。

2.2 地震屬性分析預(yù)測生物礁平面分布

針對研究區(qū)生物礁儲層，提取了振幅、頻率和相位及頻譜類地震屬性，最終優(yōu)選出能較好反映生物礁特征的均方根振幅(圖5)和弧長類屬性，可以看出在生物礁發(fā)育區(qū)，均方根振幅表現(xiàn)為高值。據(jù)此，可以初步刻畫出生物礁發(fā)育條帶。

3 礁灰?guī)r儲層含油氣性預(yù)測

3.1 波阻抗反演

圖4 層序H地震相平面分布

圖5 研究區(qū)均方根振幅平面圖

由礁灰?guī)r儲層段伽馬與波阻抗交會圖(圖6)上可以看出，致密灰?guī)r具有高阻抗、低伽馬的特征，含油灰?guī)r具有低阻抗、低伽馬的特征，泥巖為低阻抗、高伽馬特征。較好的巖石物理關(guān)系可以在波阻抗反演剖面上將礁灰?guī)r儲層和圍巖分開，由圖7可看出，礁灰?guī)r地層比上覆泥巖地層的阻抗值高，阻抗剖面上具有較明顯的分界，可將礁灰?guī)r儲層與泥巖蓋層區(qū)分開來。圖7中礁體內(nèi)部阻抗強(qiáng)弱相間，說明塔礁的形成具有多期的特點，礁頂?shù)淖杩瓜鄬φ麄€礁體而言較弱，結(jié)合鉆井信息證實是由含油層段引起的。礁體中部和下部的強(qiáng)阻抗為礁灰?guī)r致密層段，而相對弱的阻抗為孔隙較好的灰?guī)r段。

圖6 研究區(qū)A井儲層段伽馬與波阻抗交會圖

圖7 塔礁波阻抗反演剖面

3.2 AVO分析

圖8 研究區(qū)預(yù)探目標(biāo)AVO異常分析

針對研究目標(biāo)做的AVO分析表明(圖8)，在構(gòu)造高部位具有明顯的AVO異常，振幅隨偏移距增加而增大，具備典型Ⅲ類AVO異常。疊加剖面上含油氣儲層頂部對應(yīng)的強(qiáng)振幅AVO異常，代表聲阻抗明顯減小。用AVO分析技術(shù)可以區(qū)別疊加剖面上由巖性油藏引起的振幅異常。預(yù)測在構(gòu)造高部位存在油氣的可能性較大。

4 生物礁發(fā)育有利相帶預(yù)測

儲層的評價主要考慮如下的因素:①礁灘體延續(xù)時間或礁灘體厚度規(guī)模;②大氣淡水淋溶改造與否;③地震響應(yīng)特征。對于第1因素，西北隆起帶的礁灘儲層厚度規(guī)模明顯小于東南隆起帶的礁灘規(guī)模;對于第2因素，層序H的碳酸鹽巖臺地沉積，2個隆起帶和臺內(nèi)局部高地碳酸鹽巖明顯比臺地內(nèi)的深水灰?guī)r有利，2個隆起帶的局部高地儲層更好;對于第3因素，由生物礁地球物理響應(yīng)特征可識別出東南隆起帶的棚緣礁帶是最有利的區(qū)帶。

綜合上述分析，對研究區(qū)礁灰?guī)r儲集區(qū)帶進(jìn)行了評價(圖9)。

圖9 研究區(qū)生物礁有利儲集區(qū)帶分布

(1)最有利儲集區(qū)帶。發(fā)育于東南隆起帶局部高地的棚緣礁、臺緣礁、灘及臺地或陸棚內(nèi)部的礁灘，具有三期礁體發(fā)育，儲集巖具有厚度、規(guī)模大的特點，儲集巖以格架灰?guī)r和生屑灰?guī)r為主，這些巖類在原生孔保存的接觸上，疊和了早期大氣淡水的淋溶改造，并且灰?guī)r頂部也疊和了晚期大氣淡水的改造，從而形成最優(yōu)質(zhì)儲層。

(2)有利儲集相帶。在層序H上的陸棚邊緣礁體和西北隆起帶的臺內(nèi)礁灘帶，由于沒有經(jīng)歷晚期大氣淡水的改造，但是經(jīng)歷了早期大氣淡水的改造，其儲集性能良好。

(3)較有利儲集相帶。主要發(fā)育于2個隆起除礁體之外的地區(qū)的H層序，由于同生期暴露較少，儲集空間主要為粒間孔隙。

(4)一般儲集相帶。發(fā)育于H層序的深水臺地灰?guī)r，巖性主要為非顆粒巖，缺乏先期孔隙層，只有在有利的構(gòu)造破裂帶，才會經(jīng)歷埋藏溶蝕的疊加改造形成儲層。

5 結(jié)論

(1)根據(jù)已鉆井的測井響應(yīng)特征與測試資料，從單井上識別礁體發(fā)育段。

(2)根據(jù)鉆井證實的礁體地震響應(yīng)特征指導(dǎo)礁體識別，結(jié)合屬性分析和波阻抗反演，預(yù)測礁體平面分布。

(3)利用AVO技術(shù)和烴類檢測預(yù)測礁體含油氣性。

(4)結(jié)合沉積相分析、古地理環(huán)境最終劃分有利相帶，指導(dǎo)勘探方向。

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