銀根額濟(jì)納旗盆地居延海坳陷二維地震資料解釋

余小剛，潘仁芳 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))，湖北 武漢 430100)

吳旭光 (長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100)

余小剛，潘仁芳 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))，湖北 武漢 430100)

吳旭光 (長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100)

銀根-額濟(jì)納旗盆地居延海坳陷石炭-二疊系具有良好的油氣勘探前景。由于自然條件限制，居延海坳陷勘探程度低，鉆井較少且都集中在一起，進(jìn)行的地震勘探以普查為主。利用測井資料和地震資料，從井點(diǎn)出發(fā)，通過層位精細(xì)標(biāo)定，多線聯(lián)合解釋技術(shù)，解釋了居延海坳陷的5個(gè)層位及發(fā)育的主要斷層，總結(jié)了石炭-二疊系地層的分布規(guī)律，并預(yù)測了石炭-二疊系分布區(qū)域，從而為油氣勘探提供參考。

銀根-額濟(jì)納旗盆地；居延海坳陷;石炭-二疊系；二維地震資料；層位標(biāo)定；斷層解釋

1 地質(zhì)概況

銀根-額濟(jì)納旗盆地東以狼山為界，西鄰北山，南抵北大山和雅布賴山前，北至中蒙邊境及紅格爾吉山、蒙根烏拉山。居延海坳陷位于盆地西北部，東南側(cè)以綠園隆起和蘇紅圖坳陷相隔，發(fā)育新生界、上白堊統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、侏羅系和石炭-二疊系地層，其中石炭-二疊系地層為勘探主要目的層[1]。坳陷面積17960km2，其中凹陷面積10640km2，占59%。凹陷、凸起呈窄的長條形相間展布，且凹陷、凸起各自獨(dú)立，彼此之間相互分隔。

2 閉合差校正

圖1 閉合差校正前后剖面對(duì)比圖

以波組特征為基準(zhǔn)，在Landmark解釋軟件的折疊顯示功能中將相交測線的地震剖面對(duì)齊，利用其閉合差統(tǒng)計(jì)功能可以得到該交點(diǎn)處的閉合差值[2]。根據(jù)該方法依次統(tǒng)計(jì)出全區(qū)的交點(diǎn)閉合差值。如果某條線的交點(diǎn)閉合差值普遍偏大或者偏小，則應(yīng)進(jìn)行閉合差校正，校正量的多少應(yīng)從全區(qū)的交點(diǎn)閉合情況考慮，不僅要考慮校正量對(duì)本條線的影響，而且要兼顧相交測線的交點(diǎn)閉合情況，最終使全區(qū)測線的交點(diǎn)閉合差控制在10ms以內(nèi)，這樣界面反射波的追蹤對(duì)比更加可靠，解釋精度大大提高。首先，瀏覽地震剖面，選擇標(biāo)志波進(jìn)行閉合差統(tǒng)計(jì)分析。由于該研究區(qū)的地震資料由多家公司處理的，地震剖面存在的閉合差大小不一。根據(jù)地震反射波連續(xù)性、分布穩(wěn)定性、反射時(shí)間、目的層以及構(gòu)造等情況，選擇該研究區(qū)分布范圍最廣的新生界底界面(Q+N)反射波作為標(biāo)志層進(jìn)行閉合差計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，再以最新的地震測線(即2012年的4條新測線)作為基準(zhǔn)，對(duì)其他二維測線進(jìn)行閉合差校正。校正之后，全區(qū)測線的交點(diǎn)閉合差都控制在10ms以內(nèi)，共統(tǒng)計(jì)并校正了37個(gè)交點(diǎn)。閉合差校正前后剖面對(duì)比圖如圖1所示。

3 層位標(biāo)定

收集到工區(qū)內(nèi)額1井的VSP(垂直地震剖面)數(shù)據(jù)、額1井和祥探9井的測井?dāng)?shù)據(jù)以及天2井的速度場資料。額1井位于居延海坳陷的路井凹陷內(nèi)，經(jīng)過測線DZ1101，完鉆井深2962m，鉆遇石炭-二疊系82m，在額濟(jì)納旗組及麻木烏蘇組地層見多層油層顯示。祥探9井位于路井凹陷，完鉆井深3020.9m，1993.5m以下為石炭-二疊系地層[3]。研究中充分利用上述井資料，以確保層位標(biāo)定的準(zhǔn)確性，具體處理方法如下：①分析研究額1井的VSP 資料；②根據(jù)地質(zhì)分層和測井?dāng)?shù)據(jù)制作額1井和祥探9井的合成地震記錄；③分析對(duì)比額1井的VSP 數(shù)據(jù)和合成地震記錄，并標(biāo)定額1井處的層位；④根據(jù)祥探9井合成地震記錄，標(biāo)定祥探9井處的層位。

圖2 祥探9井的合成地震記錄

利用Landmark 和Hampson Russell軟件分別制作額1井和祥探9井的合成地震記錄，通過對(duì)比調(diào)整，最后得到相符合的地震合成記錄，其相關(guān)系數(shù)都大于80%。此外，為了減少利用Gardner Equation公式[2]計(jì)算密度帶來的誤差，在制作合成地震記錄時(shí)采用了實(shí)測聲波和密度資料。以祥探9井為例，根據(jù)其密度和聲波數(shù)據(jù)制作合成地震記錄并標(biāo)定了侏羅系底界面(J)和石炭-二疊系底界面(C-P)(見圖2)。

4 地震剖面的層位解釋

4.1解釋方法

按照先解釋過井剖面、再解釋與過井剖面相交的剖面、最后解釋既不過井又不與過井剖面相交的剖面的原則進(jìn)行全區(qū)追蹤解釋：首先，根據(jù)前面標(biāo)定的層位，解釋過井剖面的層位；然后，根據(jù)地震剖面交點(diǎn)處的投影點(diǎn)確定那些與過井剖面相交的剖面上的地層，以此點(diǎn)位中心，對(duì)比兩邊的同相軸特征向兩側(cè)進(jìn)行解釋；最后，根據(jù)解釋好的剖面在未解釋剖面上的投影點(diǎn)，依次解釋完全區(qū)內(nèi)每一個(gè)地震剖面。若是遇到交點(diǎn)處不能閉合的地方，應(yīng)反復(fù)研究交點(diǎn)處的剖面特征并重新解釋，直到閉合為止[4]。

4.2各地層地震響應(yīng)特征

1)新生界底界面(Q+N) 新生界底界面(Q+N)反射，強(qiáng)振幅，連續(xù)性好，分界面為不整合面。

2)白堊系下統(tǒng)賽烏蘇組底界面(K1s) 白堊系下統(tǒng)賽烏蘇組底界面(K1s)反射，中-強(qiáng)振幅，連續(xù)性較好，在凹陷內(nèi)部有向兩端削截的現(xiàn)象。

3)白堊系下統(tǒng)額濟(jì)納旗組底界面(K1e) 白堊系下統(tǒng)額濟(jì)納旗組底界面(K1e)反射，中-強(qiáng)振幅，連續(xù)性較好，在凹陷內(nèi)部有向兩端削截的現(xiàn)象。

4)侏羅系底界面(J) 侏羅系底界面(J)反射，中-弱振幅，中等連續(xù)性，多數(shù)發(fā)育在凹陷內(nèi)部，部分地區(qū)缺失，在凹陷內(nèi)部有向兩端削截的現(xiàn)象。

5)石炭-二疊系 (C-P) 地層 由于石炭-二疊系(C-P)地層探井大多都鉆遇但沒有鉆穿此地層，因而層位解釋難點(diǎn)在于如何確定C-P地層的底界。通過對(duì)鉆遇的C-P地層的巖性、上下地層的接觸關(guān)系及地震反射波進(jìn)行對(duì)比研究，總結(jié)C-P地層的地震響應(yīng)特征如下：①C-P地層頂?shù)拙鶠椴徽厦?，且通常頂面之上的地層成層性較好，底面之下的地層具雜亂反射的基底特征；②C-P地層地震反射同相軸具有相對(duì)低頻、中-弱振幅，連續(xù)性變化大的特征；③其內(nèi)部多見巖漿巖反射 (如振幅突變、地層產(chǎn)狀非正常、“氣煙囪”反射等)。

圖3 測線DZ1202的剖面解釋圖

4.3地震剖面分析

對(duì)地震剖面進(jìn)行分析研究，追蹤解釋所有層位。圖3所示為測線DZ1202的剖面解釋圖。由圖3可知，凹陷內(nèi)地層發(fā)育比較完整，其中Q+N地層沉積非常連續(xù)；K1s、K1e和J地層在凹陷中部沉積較厚，向兩邊逐漸變薄。其東南方向表現(xiàn)尤為明顯；C-P地層埋藏較深，沉積較厚；測線的西北端發(fā)育逆沖斷層，C-P地層遭受剝蝕。

5 斷層解釋

5.1解釋方法

斷層的解釋應(yīng)與層位解釋同步進(jìn)行。在解釋過程中，主要依靠以下標(biāo)志識(shí)別斷層[5]：①反射同相軸在某段有明顯的錯(cuò)段或者撓曲，且剖面上該處有各種干擾現(xiàn)象；②反射同相軸產(chǎn)生分叉、閉合或者振幅變化；③反射波波組特征有明顯變化，追蹤的層位與相交線不閉合，并確認(rèn)此處層位追蹤正確。在解釋過程中充分利用Landmark 軟件的放大、壓縮等功能識(shí)別小斷層，盡量不漏掉斷層。同樣，應(yīng)根據(jù)斷層在平面上的投影點(diǎn)進(jìn)行閉合，而且要保證斷層解釋的合理性。此外，應(yīng)將解釋的斷層進(jìn)行斷距計(jì)算，并在測線平面圖上形成投影，并根據(jù)斷層的區(qū)域走向合理地組合各斷層。

5.2斷裂特征

該研究區(qū)的斷裂主要分為以下2類(見圖4)：①一級(jí)斷裂?？刂浦璧貎?nèi)一級(jí)構(gòu)造——坳陷、隆起的形成和分布，使盆地形成隆坳相間的構(gòu)造格局，從而控制沉積相的展布和沉積體系的組成。②二級(jí)斷裂?？刂浦璧貎?nèi)二級(jí)構(gòu)造——凹陷、凸起的形成和分布，其活動(dòng)決定了沉積相在空間展布的局部細(xì)微形態(tài)，同時(shí)不同程度地造成斷層兩側(cè)同一地層單元厚度的差異。

該研究區(qū)控凹斷裂較為簡單，大多數(shù)呈NE或NEE向，且都是正斷層。下面就居?xùn)|凹陷的典型斷層的特性進(jìn)行描述(見圖4)。

1)居?xùn)|1號(hào)斷裂 發(fā)育于居參1井北部，走向北東，斷面傾向南東，最大垂直斷距約2500m。居?xùn)|1號(hào)斷裂在中生代活動(dòng)頻繁，在侏羅紀(jì)以正斷層形式控制地層沉積，沉積與沉降中心位于斷層下降盤，到侏羅紀(jì)末期，北西向的擠壓應(yīng)力使斷裂性質(zhì)反轉(zhuǎn)，侏羅系地層沿居?xùn)|1號(hào)斷層遭受近千米的剝蝕。到早白堊世，居?xùn)|1號(hào)斷裂又由于區(qū)域的張扭應(yīng)力而反轉(zhuǎn)為正斷層性質(zhì)，沉積了幾千米的早白堊世地層。

2)居?xùn)|2號(hào)斷裂 發(fā)育于居?xùn)|凹陷北部，走向北北東至北東，斷面傾向南，最大垂直斷距約3800m。居?xùn)|2號(hào)斷裂對(duì)侏羅系地層的沉積控制不明顯，在早白堊世隨區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場轉(zhuǎn)變?yōu)閺埮ば再|(zhì)開始活躍，且表現(xiàn)出活動(dòng)的不均一性，具體反映在凹陷西北部。從95605、95625、95637、94256等測線比較，居?xùn)|2號(hào)斷裂下盤早白堊世至晚白堊世地層自西向東有不同的沉降速率。

6 石炭-二疊系分布區(qū)域預(yù)測

在完成工區(qū)主要目的層的解釋工作后，繪制石炭-二疊系地層的分布圖，據(jù)此預(yù)測其分布區(qū)域(見圖5)。由圖5可知，石炭-二疊系地層主要分布于各主要凹陷和烏家井凸起處。因此，石炭-二疊系地層在盆地居延海坳陷內(nèi)分布較廣，勘探前景較好。在此基礎(chǔ)上，分析石炭-二疊系地層厚度(時(shí)間域)認(rèn)為，地層殘余厚度較大的區(qū)域位于各個(gè)凹陷內(nèi)，如居?xùn)|凹陷內(nèi)厚度最大，約為1200ms左右，其次是路井凹陷、天草凹陷、建國營凹陷，凸起處如烏家井凸起處為300～600ms。

注：粗實(shí)線為一級(jí)斷裂；①為紅石山斷裂；②為明水-公路井?dāng)嗔?；③為石板?小黃山斷裂 注：虛線為地震測線；實(shí)線段為解釋的石炭-二疊系地層；圓圈圈出的范圍為預(yù)測的石炭-二疊系地層分布區(qū)域

7 結(jié) 論

(1)綜合分析認(rèn)為該研究區(qū)內(nèi)石炭-二疊系地層具有以下分布規(guī)律：①在各主要凹陷內(nèi)均有該套地層分布，且厚度具有北部較厚、南部較薄的特征。②由于銀根-額濟(jì)納旗盆地受差異抬升影響，石炭-二疊系地層遭受不同程度的剝蝕，在盆地北部隆起區(qū)未見其分布，在中南部的隆起區(qū)可見該套地層分布。

(2)對(duì)該研究區(qū)石炭-二疊系地層發(fā)育范圍進(jìn)行預(yù)測，認(rèn)為凹陷內(nèi)部和斜坡地帶為有利勘探區(qū)，其中斜坡地帶埋深淺，更有利于勘探開發(fā)。

[1]張代生，李云光，羅肇，等. 銀根-額濟(jì)納旗盆地油氣地質(zhì)條件[J].新疆石油地質(zhì)，2003，24(2)：130-133.

[2]李麗賢.二維地震剖面閉合差校正及構(gòu)造成圖方法研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2010，32(2)：232-235.

[3]吳茂炳，王新民.銀根-額濟(jì)納旗盆地油氣地質(zhì)特征及油氣勘探方向[J].中國石油勘探，2003,8(4)：45-49.

[4]陳雪珍，慌林軍，白曉寅，等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅旗壩地區(qū)二維地震資料解釋[J]. 內(nèi)蒙古石油化工，2009，21：41-43.

[5]譚俊敏，劉麗峰，許云書，等.麻黃山西區(qū)塊二維地震資料綜合解釋與圈閉評(píng)價(jià)[J]. 石油與天然氣地質(zhì)，2007，28(1)：92-99.

2013-01-24

余小剛(1987-)，男，碩士生，現(xiàn)主要從事地球物理儲(chǔ)層方面的研究工作。

P631.4

A

1673-1409(2013)10-0076-04

[編輯] 李啟棟