胡狀集地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)樣式模型建立及應(yīng)用

葛雪瑩,張立強(qiáng)

(中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580)

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胡狀集地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)樣式模型建立及應(yīng)用

葛雪瑩,張立強(qiáng)

(中國石油大學(xué)(華東) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266580)

根據(jù)對構(gòu)型要素,特別是對構(gòu)型要素測井相模式的研究,對建筑結(jié)構(gòu)樣式做了系統(tǒng)的分析,建立了對應(yīng)目的層的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型。通過研究模型與地質(zhì)-地震特征的相互關(guān)系,發(fā)現(xiàn)以下兩點(diǎn):1.模型與地震頻譜分析曲線具有相關(guān)性,不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式有不同的頻譜分析曲線;2.模型分類與沉積相具有較好的相關(guān)性。可根據(jù)二者相互佐證反推可能存在的建筑結(jié)構(gòu)樣式,進(jìn)而預(yù)測有利的含油氣區(qū),為含油氣區(qū)的預(yù)測提供一種新的思路。

構(gòu)型要素;建筑結(jié)構(gòu)樣式;模型;頻譜分析;儲層預(yù)測

薄互層油儲是近年來國內(nèi)外石油勘探開發(fā)的重點(diǎn),如何識別其地質(zhì)規(guī)律是進(jìn)行儲層預(yù)測的關(guān)鍵,因此建筑結(jié)構(gòu)樣式模型的建立與應(yīng)用是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。文獻(xiàn)[1,2]中在研究河流砂體時,針對砂體的非均質(zhì)特性,提出用6級界面系列將儲層劃分為由8種基本結(jié)構(gòu)要素組成的不同級次的相對均一體,通過對結(jié)構(gòu)要素的特征及相互組合關(guān)系的表征來描述儲層的非均質(zhì)性。這一方法提出后,受到了沉積學(xué)家們的廣泛關(guān)注,認(rèn)為該方法是解決溝道化沉積非均質(zhì)性的一種有效方法。該方法引入國內(nèi)后,國內(nèi)學(xué)者在露頭和現(xiàn)代沉積中應(yīng)用該方法做了大量研究工作[3,4],建立了許多儲集體的建筑結(jié)構(gòu),并探討了應(yīng)用于油氣分布的可能性[5]。

在東濮凹陷胡狀集地區(qū),隨著資料積累程度的增高以及勘探工作的深入,在成熟的勘探領(lǐng)域、勘探層系中,易發(fā)現(xiàn)的大型構(gòu)造油氣藏越來越少,發(fā)現(xiàn)的可能性也越來越小。因此,迫切需要運(yùn)用新理論、新方法、新技術(shù)尋找新的勘探開發(fā)領(lǐng)域和新的勘探開發(fā)目標(biāo),而我們所提及的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型的建立及應(yīng)用就是一種新的研究技術(shù)方法。

不同地質(zhì)條件下儲層外部構(gòu)形及其內(nèi)部屬性的分布規(guī)律主要受環(huán)境和形成條件的制約,不同的沉積方式形成不同的成因單元,具有各自獨(dú)特的變化規(guī)律[6]。相互有成因聯(lián)系的成因單元組合在一起構(gòu)成了復(fù)雜的砂體內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)[7]。前人對胡狀集地區(qū)(主要為胡99塊)的沉積相研究較為豐富,對建筑結(jié)構(gòu)樣式模型的研究尚未見到已發(fā)表的文章。因此,針對目的區(qū)特殊地質(zhì)條件建立建筑結(jié)構(gòu)樣式模型,并根據(jù)結(jié)構(gòu)樣式與地震頻譜以及沉積相的相關(guān)關(guān)系可以對砂體展布進(jìn)行預(yù)測,為有利的含油氣區(qū)指明勘探方向。

1 研究區(qū)油氣地質(zhì)特征

東濮凹陷是典型的富油氣凹陷,位于渤海灣裂谷盆地的西南緣,屬臨清凹陷的一部分[6]。具有“兩洼一隆一斜坡”的構(gòu)造格局。

研究區(qū)位于東濮凹陷西部斜坡帶的胡狀集地區(qū)——胡99塊,如圖1所示,它位于近洼的邢莊斷裂下降盤,為柳屯洼陷向胡慶二臺階抬升的過度區(qū)域,各種走向的派生、配套小斷層發(fā)育較好。由于其緊鄰生油洼陷,且位于油氣運(yùn)移的通道上,成藏條件良好。

圖1 工區(qū)示意圖Fig.1 Working area diagram

研究目的層為沙三中亞段,根據(jù)地質(zhì)旋回特征、砂體發(fā)育情況及油水分布規(guī)律等,可將其自上而下分為12個小層,針對其中的2個主要含油氣小層進(jìn)行分析研究。

經(jīng)過對研究區(qū)的測井、錄井、巖心、地震等資料的系統(tǒng)分析[8,9],發(fā)現(xiàn)研究區(qū)目的層發(fā)育辮狀河三角洲沉積,厚約600～950 m,主要為暗色砂泥巖的韻律互層沉積。

2 建筑結(jié)構(gòu)樣式地質(zhì)模型的建立

建立模型時,首先應(yīng)將砂體按成因劃分為不同成因單元,分析各單元非均質(zhì)性特征。在劃分成因單元時,應(yīng)遵循三個原則:(1)反映出特定幾何形態(tài);(2)不同的成因單元之間其物性有所差異;(3)代表了一定的成因機(jī)理。只有這樣才能更好地將定性描述轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)[10]。

在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對不同小層進(jìn)行構(gòu)形要素分析,主要對其中的內(nèi)部韻律特征及巖相組合進(jìn)行研究,因?yàn)樗軌蜉^好地反映出某一沉積體系內(nèi)部的特定沉積作用或一套沉積過程。

具體到工區(qū),就是在對砂體按成因劃分出不同的成因單元后,對其進(jìn)行構(gòu)型要素的分析尤其是構(gòu)型要素測井相模式的研究,使構(gòu)型要素與對應(yīng)的測井形態(tài)、幅度等建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系。做到每種建筑結(jié)構(gòu)樣式中的不同砂組具有各自不同的成因,有較為明顯的差異性,尤其是在測井曲線形態(tài)、幅度上的差異性,進(jìn)而建立建筑結(jié)構(gòu)樣式,形成對應(yīng)的模型。

2.1 S3z1的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型

根據(jù)測井曲線及對應(yīng)的錄井資料、巖心資料等分析可得其主要發(fā)育三種不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式,建立模型,如圖2所示。類型Ⅰ:發(fā)育為三套砂組與泥的疊加結(jié)構(gòu)樣式;類型Ⅱ:兩套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅲ:砂巖不太發(fā)育,有薄層砂發(fā)育的疊加樣式。

圖2 S3z1的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型Fig.2 Architectural structural style model of S3z1

2.2 S3z12的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型

同上,在S3z12層段中類型Ⅰ是三套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅱ是兩套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅲ是一套砂組與泥的疊加樣式,如圖3所示。

圖3 S3z12的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型Fig.3 Architectural structural style model of S3z12

3 模型的應(yīng)用

3.1 建筑結(jié)構(gòu)樣式模型與地震頻譜的關(guān)系

在地質(zhì)分層與地震層位標(biāo)定完成的基礎(chǔ)上,對不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式進(jìn)行一系列地質(zhì)-地震的進(jìn)行規(guī)律性研究,發(fā)現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)樣式的地震響應(yīng)特征有所差異,因此進(jìn)一步分析地震資料,發(fā)現(xiàn)在小層尺度下,不同的結(jié)構(gòu)樣式具有不同的地震頻譜響應(yīng)特征,此處主要是針對振幅-頻率頻譜的分析。

對S3z1層段進(jìn)行振幅-頻率頻譜分析可得:類型Ⅰ為單峰形態(tài),其振幅-頻率譜的0頻率對應(yīng)的振幅值多小于0.2,均不超過0.4,如圖4(a)所示;類型Ⅱ?yàn)閱畏逍螒B(tài),但是其振幅-頻率譜的0頻率處對應(yīng)的振幅值均大于0.6,如圖4(b)所示。類型Ⅲ由于井較少,并無歸類。可以看出不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式有不同的地震頻譜響應(yīng)特征。

同樣,對S3z12層段進(jìn)行振幅-頻率頻譜分析可得:類型Ⅰ為單峰形態(tài),其振幅-頻率譜的0頻率對應(yīng)的振幅值多大于0.2,且不超過0.4,如圖5(a)所示;類型Ⅱ?yàn)殡p峰形態(tài),右峰值較左峰值小,如圖5(b)所示;類型Ⅲ為雙峰,左峰值比右峰值小,如圖5(c)所示。

從上述實(shí)例中可以看出,對應(yīng)不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式有不同的振幅-頻率頻譜特征,因此后期可以對地震上對應(yīng)層位進(jìn)行振幅-頻率頻譜分析,觀察其頻譜特征,判斷出對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)樣式,進(jìn)而分析有利的含油氣區(qū)。

圖4 S3z1頻譜分析Fig.4 Spectrum analysis of S3z1

3.2 建筑結(jié)構(gòu)樣式模型與沉積相之間的關(guān)系

在對模型研究之前,已經(jīng)對工區(qū)主要含油層系S3z1與S3z12做了較為系統(tǒng)的沉積相研究,綜合利用測井、巖心、地震反射特征、地震屬性等建立了其對應(yīng)的沉積相圖。在此基礎(chǔ)上,與我們所做的模型分類做了疊合,發(fā)現(xiàn)兩者具有較好的匹配性,不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式的組合分布在不同的沉積相區(qū)域內(nèi)。

(1)S3z1的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型與沉積相之間的關(guān)系 研究區(qū)目的層主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積亞相,根據(jù)前面所建立的模型,對建筑結(jié)構(gòu)樣式類型與沉積相圖做疊合發(fā)現(xiàn):類型Ⅰ主要分布在辮狀河三角洲水下辮狀河道沉積相中;類型Ⅱ主要分布于辮狀河三角洲前緣席狀砂沉積相中;類型Ⅲ主要分布在辮狀河三角洲前緣外,可能為淺湖沉積,如圖6所示。

(2)S3z12的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型與沉積相之間的關(guān)系 同樣,研究區(qū)目的層主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積亞相,根據(jù)前面建立的模型,對建筑結(jié)構(gòu)樣式類型與沉積相圖做疊合發(fā)現(xiàn):類型Ⅱ與類型Ⅲ主要分布在辮狀河三角洲水下辮狀河道沉積相中,而類型Ⅰ主要分布于辮狀河三角洲前緣席狀砂沉積相外,可能為淺湖沉積相中,如圖7所示。

圖6 S3z1沉積相與建筑結(jié)構(gòu)樣式模型疊合Fig.6 Overlay diagram of S3z1 sedimentary facies and architectural structural style model

圖7 S3z12沉積相與建筑結(jié)構(gòu)樣式模型疊合Fig.7 Overlay diagram of S3z12 sedimentary facies and architectural structural style model

從上述實(shí)例中可以看出,不同的建筑結(jié)構(gòu)樣式類型對應(yīng)著不同的沉積相,因此后期可以對結(jié)合大區(qū)塊所研究的沉積相及對應(yīng)的振幅-頻率頻譜進(jìn)行分析,相互佐證,判斷出對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)樣式,進(jìn)而分析有利的含油氣區(qū)。

4 結(jié)論

(1)在地層對比及地震層位標(biāo)定等準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,可以對小層級別進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)樣式分析,建立對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型,主要針對具體的小層,對其構(gòu)型要素進(jìn)行分析,尤其是構(gòu)型要素測井相模式的研究,使構(gòu)型要素與對應(yīng)的測井形態(tài)、幅度等建立相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而確立對應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)樣式,形成對應(yīng)的模型。

(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)研究區(qū)小層級別的建筑結(jié)構(gòu)樣式模型與振幅-頻率頻譜曲線特征以及沉積相有較好的相關(guān)性,可以根據(jù)二者相互佐證,反推可能存在的建筑結(jié)構(gòu)樣式,進(jìn)而預(yù)測有利的含油氣區(qū)。

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Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model

Ge Xueying,Zhang Liqiang

(SchoolofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China)

Thin-interbed oil reservoir is the focus of foreign and domestic petroleum exploration and development,how to identify the geologic rule is the key to reservoir prediction,so the establishment and application of architectural structural style model is a very important foundation work.According to the analysis of structural model elements,particularly the analysis of electrofacies model of structural model elements,systematic analyze the architectural structural styles and establish the architectural structural style model corresponded to target reservoir.By researching the mutual relation between model and geological-seismic features,two following things have been found:1.the model has relativity with seismic spectrum analysis curve,different architectural structural styles have different spectrum analysis curves;2.the model classification has good relativity with sedimentary facies.The possible existing structural styles can be mutual supported and reverse derived by each other and then to predict favorable oil and gas bearing area and provide a new thinking for the prediction of oil and gas bearing area.

Structural model elements;Architectural structural style;Model;Spectrum analysis;Reservoir prediction

Ge Xueying,Zhang Liqiang.Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):18-22.[葛雪瑩,張立強(qiáng).胡狀集地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)樣式模型建立及應(yīng)用[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2016,28(6):18-22.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.005.

2016-03-03;

2016-05-09.

葛雪瑩(1991-),女,河南濟(jì)源人,碩士,研究方向?yàn)榈刭|(zhì)資源與地質(zhì)工程.E-mail:370446154@qq.com.

TE121.3

A

1004-0366(2016)06-0018-05