伊拉克米桑油田L(fēng)區(qū)塊高速膏鹽層影響及變速應(yīng)用

馮全東 趙才順 彭勝琴 劉喜杰

(中海油能源發(fā)展有限公司非常規(guī)技術(shù)研究院， 天津 300457)

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伊拉克米桑油田L(fēng)區(qū)塊高速膏鹽層影響及變速應(yīng)用

馮全東 趙才順 彭勝琴 劉喜杰

(中海油能源發(fā)展有限公司非常規(guī)技術(shù)研究院， 天津 300457)

伊拉克米桑油田L(fēng)區(qū)塊在古近系發(fā)育巨厚膏鹽層。由于膏鹽層的異常高速，造成地震波在地層中的橫向速度發(fā)生變化，表現(xiàn)為相近的T0時間埋深差異大，采用傳統(tǒng)的構(gòu)造成圖方法難以準(zhǔn)確反映構(gòu)造的真實(shí)形態(tài)。針對該難題，運(yùn)用地震疊加速度譜，結(jié)合鉆井時深關(guān)系，建立高精度三維地震疊加速度場，進(jìn)行構(gòu)造成圖，正確反映鹽下構(gòu)造的真實(shí)形態(tài)。

膏鹽層； 疊加速度； 三維地震； 構(gòu)造形態(tài)

隨著油田開發(fā)的不斷深入，對地震資料解釋成果的要求越來越高，特別需要準(zhǔn)確識別和刻畫鉆探目標(biāo)，為增儲上產(chǎn)方案設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。在膏鹽巖層發(fā)育的區(qū)域，相對于圍巖的高速度，含膏鹽層在平面上產(chǎn)生速度橫向變化，在地震剖面上造成同相軸的上拉或下壓畸變，使下伏地層的構(gòu)造形態(tài)產(chǎn)生變化，給地質(zhì)和油藏研究帶來許多困惑。因此，根據(jù)膏鹽巖層的地質(zhì)、地震特征及其橫向速度分布規(guī)律，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，建立精確的速度場，獲得下伏儲層精確的深度構(gòu)造圖，能對類似膏鹽高速異常層區(qū)塊的油氣勘探起到借鑒作用。

1 膏鹽層巖性及電性特征

米桑油田L(fēng)區(qū)塊位于伊拉克東南部Missan省，毗鄰伊朗邊界，是以白堊系和第三系碳酸鹽巖油藏為主的多層系大型油田，油藏埋深2 800～ 4 400 m，以中高孔、中高滲為主要特征，原油以中 — 重質(zhì)油為主。中中新世Lower Fars組地層，以石膏、鹽巖沉積為主，是一套較好的區(qū)域蓋層，巖性主要為巨厚鹽巖、白色石膏等。從鉆、測井資料看，膏鹽層巖性組合穩(wěn)定，石膏巖層電性特征明顯，具有高阻、低伽馬、低中子、高密度特征；電測曲線光滑，為箱型，易于識別，是地層劃分和對比的第一套標(biāo)志層。膏鹽層為穩(wěn)定蒸發(fā)瀉湖相沉積，空間上厚度存在一定程度的變化(圖1)。

圖1 L區(qū)塊膏鹽層測井曲線圖

2 膏鹽層地震反射特征

米桑油田中中新世Lower Fars組膏鹽層在地質(zhì)、地震層序中都是典型的標(biāo)志層。在地震剖面上，石膏層頂面與上覆泥巖速度差異較大，形成一個連續(xù)性較好的強(qiáng)反射同相軸，石膏層內(nèi)巖性較雜，厚度不穩(wěn)定，對應(yīng)一套中 — 弱連續(xù)、中強(qiáng)振幅的同相軸波組。由于膏鹽層的強(qiáng)烈屏蔽作用，下伏古近系Misshrif灰?guī)r、白云巖儲層反射出現(xiàn)低頻、中低連續(xù)的反射特征，給油氣層標(biāo)定、追蹤帶來一定困難(圖2)。

3 速度分析

3.1 井速度分析

從多井時深關(guān)系統(tǒng)計(jì)剖面看(圖3)，相同的雙

程時間埋深差異較大。例如雙程時間為1 s時，最小埋深為1 200 m，最大埋深達(dá)1 600 m，梯度變化為400 ms。多井時深關(guān)系疊合圖圖4表明：北部m1井的速度比南部m2井高，說明研究區(qū)縱向速度變化也各不相同。根據(jù)前人研究，研究區(qū)的速度主要受膏鹽高速層的影響[1]，因此地層速度橫向變化與上覆膏鹽地層厚度變化有關(guān)，厚度越大，下伏地層平均速度越大。

圖2 膏鹽層地震反射特征剖面

圖3 多井時深關(guān)系疊合圖

3.2 速度譜單點(diǎn)校正

對速度譜的校正主要包括：(1)地震疊加速度譜單點(diǎn)畸變檢查與修正；(2)地震疊加速度譜與井口時深關(guān)系交匯，尋找速度譜的綜合校正系數(shù)；(3)將校正后的地震速度譜再與井口時深關(guān)系疊合顯示，統(tǒng)計(jì)兩者誤差并反饋修正，直至誤差最小時結(jié)束，使兩者關(guān)系保證一致。

根據(jù)以上程序，對研究區(qū)的速度譜資料進(jìn)行單點(diǎn)掃描分析，剔除異常點(diǎn)，然后與井點(diǎn)處VSP時深關(guān)系進(jìn)行交匯分析。圖4是m1井和m2井的VSP時深關(guān)系曲線(虛線)轉(zhuǎn)換得到的平均速度與雙程時間，與井點(diǎn)處的疊加速度資料(實(shí)線)的疊合曲線[2]，兩者存在一定的速度差，疊加速度相對較大。采用盡可能多的井點(diǎn)與地震譜點(diǎn)來分析誤差，統(tǒng)計(jì)歸納后對速度譜進(jìn)行整體校正，保證校正后兩者關(guān)系類似。

圖4 井點(diǎn)速度與過井速度譜交匯圖

3.3 多點(diǎn)疊加速度譜分析

聲波測井中膏鹽巖與下伏地層具有明顯的高速異常，多點(diǎn)震疊加速度譜上膏鹽巖與下伏地層的速度數(shù)據(jù)在垂向上存在明顯的速度拐點(diǎn)，在橫向上也存在速度變化，速度梯度變化率為500 ms。

3.4 傳統(tǒng)方法成圖存在問題分析

在地震解釋目的層古近系Misshrif反射界面等T0圖中，采用傳統(tǒng)的成圖方法，沿地震解釋目的層的反射界面提取其平均速度轉(zhuǎn)換的構(gòu)造圖與時間域形態(tài)比較相似，T0值越大對應(yīng)的地層埋深也越深。在等T0圖上，南、北部各存在一個背斜構(gòu)造，北部構(gòu)造T0時間值小于南部構(gòu)造。若按傳統(tǒng)的方法成圖，必然是北部構(gòu)造的埋深小于南部構(gòu)造的埋深，但鉆探結(jié)果卻正好相反。m1井Misshrif反射界面等T0圖時間是2 320 ms，對應(yīng)分層的海拔深度為-3 810 m。南部背斜構(gòu)造上鉆探的m2井Misshrif反射界面等T0圖時間是2 370 ms，對應(yīng)分層的海拔深度是-3 660 m。顯然常規(guī)成圖的速度變化沒有考慮研究區(qū)地質(zhì)因素引起的速度縱橫向變化，必然造成相同的T0時間與埋深基本成正比的關(guān)系，轉(zhuǎn)換的構(gòu)造圖反映出錯誤的構(gòu)造形態(tài)和埋深，因此傳統(tǒng)成圖方法不能反映地層速度橫向變化梯度，難以編制出適合開發(fā)要求的準(zhǔn)確構(gòu)造圖。

4 速度場建立

4.1 膏鹽層速度的恢復(fù)

研究區(qū)內(nèi)膏鹽層區(qū)域性分布，其頂面地震反射能量較強(qiáng)，連續(xù)性好，易于追蹤，但底部反射在地震剖面中的反映不明顯，解釋難度大。采用10口已鉆井的膏鹽層頂?shù)咨疃?，結(jié)合聲波測井、VSP資料等曲線求出膏鹽層頂?shù)讜r間，換算膏鹽巖的層速度。運(yùn)用該速度對膏鹽層的速度譜數(shù)據(jù)進(jìn)行約束和校正，以保證處理后的膏鹽層速度譜與井速度的高契合度，提高速度譜的精度。

4.2 速度場的建立

變速成圖的關(guān)鍵就是速度場的建立[3]。研究區(qū)三維地震速度譜分析密度為500 m×500 m，縱向時長為6 000 ms。通過對原始疊加速度譜數(shù)據(jù)的分析、校正、插值、平滑，建立原始三維地震速度場；根據(jù)地震解釋成果，建立初始地質(zhì)層位框架模型；在層位約束的控制下做傾角和方位角校正，獲得近似均方根速度，建立三維均方根速度場；然后轉(zhuǎn)換建立新的三維平均速度場，按等時或沿層對三維平均速度場切片，并將其與井點(diǎn)處的平均速度進(jìn)行匹配分析，進(jìn)行整體誤差校正；最后運(yùn)用立體網(wǎng)格化技術(shù)，將空間離散數(shù)據(jù)插值，得到高精度的三維平均速度場。

4.3 速度場平面分析

對高精度平均速度場進(jìn)行沿層切片，以等值線方式或曲線方式進(jìn)行疊加速度分析。米桑油田三維工區(qū)的疊加速度場平面上具有沿南北兩端向中部降低的特點(diǎn)。

5 應(yīng)用效果分析

圖5、圖6是米桑油田L(fēng)區(qū)塊分別利用常規(guī)成圖方法、變速成圖方法編制的構(gòu)造圖。圖5中m1井背斜圈閉埋深比m2井背斜構(gòu)造圈閉埋深大，與實(shí)鉆情況不符。其中m1井比實(shí)鉆深度淺260 m，誤差較大；m2井比實(shí)鉆深度淺10 m，誤差較小。關(guān)鍵是傳統(tǒng)成圖方法將北部圈閉埋深變淺了近300 m，也不符合北部圈閉比南部背斜圈閉埋深大的地質(zhì)規(guī)律。圖6是利用高精度變速成圖法繪制的構(gòu)造圖，構(gòu)造深度與m1井、m2井地質(zhì)分層埋藏深度吻合較好。南、北2個背斜構(gòu)造圈閉表現(xiàn)為南淺北深，尤其是北部背斜西部的形態(tài)與等T0圖構(gòu)造形態(tài)相比，形態(tài)收斂，圈閉面積變小。由此可見，變速成圖方法比常規(guī)成圖方法精度高，應(yīng)用新的構(gòu)造圖進(jìn)行井位部署，鉆探效果較好。

圖5 Misshrif反射層傳統(tǒng)方法構(gòu)造圖

圖6 Misshrif反射層變速構(gòu)造圖

[1] 張保銀，孫建國，黃傳偉，等.塔中地區(qū)速度場建立及變速成圖[J].石油物探，2004，43(6)：608-611.

[2] 楊勤林，王彥春，張靜，等.濱里海盆地M區(qū)塊鹽下構(gòu)造變速成圖[J]．石油物探，2012，51(4)：379-380.

[3] 易遠(yuǎn)元,王攀,盧永合,等.洪浩爾舒特凹陷變速成圖方法研究及應(yīng)用[J]．江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào),2013,35(5)：60-61.

The Impact of High Speed Gypsum Salt Bed and the Application of Varying Velocity in Iraq Missan Oilfield L Block

FENGQuandongZHAOCaishunPENGShengqinLIUXiJie

(CNOOC Energy Tech-Drilling & Production Co. Institute of Unconventional Hydrocarbon, Tianjin 300457, China)

In the Paleogene, the deposition is huge gypsum salt bed in Iraq MISSAN oilfield L-block. The tectonic buried depth varied greatly around theT0time caused by lateral velocity variation, as a result of the abnormal high speed of gypsum salt bed. The traditional mapping method cannot accurately depict the underlying structural shape. In order to solve the difficulty we used seismic stack velocity field,combining with drilling time-depth relationship, to establish the high precision 3D seismic stack velocity field, and finally finished the structural map. It correctly reflects the real shape of sub-salt structure.

gypsum salt bed; stacking velocity; 3D seismic; structural form

2014-12-30

國家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(2008ZX05025-001)

馮全東(1968 — )，男，碩士，高級工程師，研究方向?yàn)榈厍蛭锢砭C合解釋。

P631.4

A

1673-1980(2015)05-0015-03