四川盆地資陽地區(qū)龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層識(shí)別與分布預(yù)測(cè)

李素華

（中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院）

四川盆地資陽地區(qū)龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層識(shí)別與分布預(yù)測(cè)

李素華

（中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院）

四川盆地資陽地區(qū)龍王廟組局限臺(tái)地臺(tái)內(nèi)灘沉積厚度薄，且在工區(qū)西北部剝蝕尖滅，有效識(shí)別資陽地區(qū)龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布是油氣取得突破的關(guān)鍵?；赯Y1井及三維地震資料，在儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定及層位解釋基礎(chǔ)上，首先利用地震相及振幅屬性刻畫有利的沉積相帶，再結(jié)合分頻屬性及波阻抗反演確定有利儲(chǔ)層的邊界及厚度，最終利用古地貌及裂縫預(yù)測(cè)確定優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層的空間分布規(guī)律。綜合預(yù)測(cè)結(jié)果表明，資陽地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層縱向上主要分布在中上部，橫向上主要發(fā)育兩個(gè)呈北東向條帶狀展布的灘體。工區(qū)西北部位于二疊系沉積前的古地貌高部位，且暴露剝蝕區(qū)更易形成有利的溶蝕孔隙型白云巖儲(chǔ)層，是有利的油氣聚集區(qū)帶。

四川盆地；下寒武統(tǒng)；龍王廟組；碳酸鹽巖儲(chǔ)層；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

1 概 況

四川盆地資陽地區(qū)的油氣勘探，2010年以前主要以陸相地層和海相上組合為主，但均未獲得油氣突破。2011年以來，中國石油天然氣股份公司在樂山—龍女寺古隆起高石梯—磨溪地區(qū)發(fā)現(xiàn)了寒武系龍王廟組特大型氣田，地質(zhì)儲(chǔ)量超過萬億立方米［1-2］。資陽地區(qū)距高石梯—磨溪主體構(gòu)造直線距離不足40 km，具有相似的構(gòu)造、沉積演化背景，故推斷資陽地區(qū)龍王廟組也應(yīng)有較好的天然氣成藏條件及勘探潛力。

資陽地區(qū)寒武系的現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)為由西南向東北傾伏的寬緩鼻狀構(gòu)造（圖1），變形較弱，構(gòu)造圈閉欠發(fā)育；區(qū)內(nèi)主要發(fā)育兩條規(guī)模較大的NE向正斷層，斷層從震旦系燈影組向上斷至二疊系龍?zhí)督M，可較好地溝通下寒武統(tǒng)烴源巖。前人研究表明，龍王廟組整體為局限臺(tái)地臺(tái)內(nèi)灘沉積［3］，從下往上古地貌高部位由西北往東南方向遷移［4］。

圖1 四川盆地資陽地區(qū)寒武系龍王廟組沉積相與底界構(gòu)造疊合圖

為了加快資陽地區(qū)油氣勘探的步伐,尋找新的接替區(qū)，2013年之后相繼部署了以海相下組合龍王廟組為主要勘探目的層的ZY1井以及三維地震（圖1）。需要說明的是，ZY1井主要利用前期二維地震測(cè)線（測(cè)網(wǎng)密度達(dá)到1 km×1 km）部署，未鉆遇規(guī)模型氣層。本次利用資陽工區(qū)新的三維地震資料，借鑒高石梯—磨溪地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層的識(shí)別模式，結(jié)合本區(qū)龍王廟組沉積及古地貌特征，采用多種儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法，建立了資陽工區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層識(shí)別模式，明確了龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育帶主要分布在工區(qū)西北部，并可作為下一步有利勘探目標(biāo)區(qū)。

2 儲(chǔ)層地質(zhì)、地震特征

2.1 地質(zhì)特征

ZY1井龍王廟組儲(chǔ)層主要發(fā)育在中上部，巖性主要為灘相砂屑白云巖、鮞粒白云巖及細(xì)粉晶白云巖等；儲(chǔ)層總厚約45m，其中，優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層厚度不足15m；儲(chǔ)集空間主要有晶間孔、晶間溶孔、縫合線、溶縫等；孔隙度為0.624%～3.55%，平均1.67%，滲透率（0.001～2.21）×10-3μm2，平均0.118×10-3μm2，總體表現(xiàn)為低孔、低滲特征。根據(jù)區(qū)域地層不整合面分布及區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育特征推斷，資陽地區(qū)可能發(fā)育有與不整合面有關(guān)的溶蝕孔洞以及斷控型的大型溶洞，這尚有待鉆探證實(shí)。

2.2 地震特征

鄰區(qū)高石梯—磨溪地區(qū)龍王廟組巖性以白云巖為主，經(jīng)層位標(biāo)定，頂部為強(qiáng)波峰反射，底部為強(qiáng)波谷反射。經(jīng)對(duì)獲高產(chǎn)工業(yè)氣流的多口井的標(biāo)定，儲(chǔ)層大多發(fā)育在中上部，當(dāng)儲(chǔ)層發(fā)育時(shí)，速度大幅降低，儲(chǔ)層段與圍巖存在較大的波阻抗差，故在龍王廟組內(nèi)部形成“亮點(diǎn)”反射，為中—強(qiáng)振幅波峰反射（圖2a）；當(dāng)儲(chǔ)層發(fā)育在龍王廟組頂部時(shí)，儲(chǔ)層段與上覆高臺(tái)組底部的泥巖波阻抗差變小，則頂部強(qiáng)波峰反射減弱，甚至變?yōu)椴ü龋?］。

圖2 四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)及資陽地區(qū)龍王廟組地震反射特征對(duì)比

資陽地區(qū)常規(guī)地震剖面 （圖2b）反射特征顯示，高臺(tái)組和龍王廟組由南向北依次剝蝕尖滅于工區(qū)西北部（圖1），二疊系直接覆蓋在高臺(tái)組或龍王廟組之上。這里，把龍王廟組頂界面（高臺(tái)組底界或二疊系底界）稱為第一相位，把因龍王廟組內(nèi)部優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層很發(fā)育時(shí)形成的中強(qiáng)振幅波峰“亮點(diǎn)”反射，稱為第二相位。ZY1井揭示龍王廟組地層總厚度63m，其中的優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層厚度?。ú蛔?5m），巖心觀察鮞粒白云巖發(fā)育，未見大型溶孔溶洞。從圖2b看，ZY1井處龍王廟組內(nèi)部并無“亮點(diǎn)”反射（第二相位），這應(yīng)與井區(qū)優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層較薄相關(guān)。

為更合理地建立龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層識(shí)別模式，以A—A′剖面地層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，由ZY1井實(shí)鉆獲得的速度、密度及地層厚度數(shù)據(jù)建立正演模型，假設(shè)ZY1井優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層很發(fā)育 （速度低至5000m/s），則龍王廟組內(nèi)部出現(xiàn)“亮點(diǎn)”反射（圖3），龍王廟組儲(chǔ)層頂部為強(qiáng)波谷反射，儲(chǔ)層底部為強(qiáng)波峰反射，且波阻抗差值越大，儲(chǔ)層頂、底反射變化越明顯，這與圖2a中高石梯—磨溪地區(qū)龍王廟組“亮點(diǎn)”地震反射特征一致。

圖3 假設(shè)ZY1井龍王廟組優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層很發(fā)育時(shí)的地質(zhì)模型及正演模擬記錄

從圖2b看，在資陽工區(qū)西北部龍王廟組暴露剝蝕區(qū)，地層內(nèi)部第二相位發(fā)育，“亮點(diǎn)”反射特征清晰，可能反映了優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層較發(fā)育，由此判斷靠近不整合面更易形成溶蝕、孔隙型白云巖儲(chǔ)層。這套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，加上NE向正斷層溝通下伏烴源巖，因此，工區(qū)西北部龍王廟組有形成規(guī)模氣藏的可能。

3 儲(chǔ)層識(shí)別與有利儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)

由資陽工區(qū)地震資料品質(zhì)分析（圖4）可知，除局部呈線性展布的斷層以及裂縫發(fā)育部位資料品質(zhì)相對(duì)較差外，其余部位資料品質(zhì)較好，信噪比高，能夠滿足儲(chǔ)層預(yù)測(cè)需要。筆者首先利用地震相確定有利沉積相帶，再結(jié)合分頻屬性和分頻反演確定有利儲(chǔ)層的邊界及厚度，最終利用裂縫預(yù)測(cè)及古地貌確定優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的空間分布。通過綜合分析確定優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育帶，指出了下一步有利勘探目標(biāo)區(qū)。

圖4 資陽地區(qū)龍王廟組地震資料品質(zhì)

3.1 地震相

通過對(duì)不同的地震波形進(jìn)行分類可達(dá)到區(qū)分不同沉積體的目的［6］。首先利用自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法將目標(biāo)時(shí)窗內(nèi)的地震波形進(jìn)行分類，再利用已知井點(diǎn)的沉積相（ZY1井證實(shí)資陽地區(qū)龍王廟組為局限臺(tái)地相沉積，發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘）外推，將平面地震相轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械刭|(zhì)含義的沉積相。

由波形分類結(jié)果（圖5）可知，工區(qū)內(nèi)龍王廟組主要發(fā)育兩個(gè)灘體，呈NE向條帶展布，其中北部灘體第二相位波峰特征明顯（紅—黃色區(qū)域），南部灘體第二相位波峰特征不太明顯（青—綠色區(qū)域），中間為灘間（藍(lán)色區(qū)域）無第二相位波峰特征，主要為強(qiáng)波谷反射。

3.2 分頻解釋

分頻解釋技術(shù)是基于頻譜分析的地震成像方法，通過分析各種頻率成分對(duì)應(yīng)的調(diào)諧能量，可有效避免常規(guī)屬性分析的調(diào)諧陷阱，提高了薄儲(chǔ)層識(shí)別能力，能更客觀地反映地質(zhì)體外形，刻畫薄儲(chǔ)層的分布，更易尋找?guī)r性油氣藏的邊界［7］。

首先利用時(shí)頻分析確定儲(chǔ)層段的頻帶范圍，再將儲(chǔ)層段頻帶內(nèi)的低、中、高頻融合來刻畫資陽地區(qū)龍王廟組有利儲(chǔ)層的分布規(guī)律。圖6分頻融合屬性（其中紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三色代表低、中、高頻不同頻率的權(quán)重信息，顏色的強(qiáng)弱代表儲(chǔ)層的厚薄，通過混合色的變化描述儲(chǔ)層空間的變化細(xì)節(jié)［8］）顯示，龍王廟組有利儲(chǔ)層主要呈NE向條帶展布，這與地震相刻畫的臺(tái)內(nèi)灘邊界范圍一致，儲(chǔ)層空間變化細(xì)節(jié)更加清晰。

圖5 資陽工區(qū)龍王廟組波形分類及地震相

圖6 資陽工區(qū)龍王廟組RGB分頻融合屬性

3.3 分頻反演

分頻波阻抗反演可充分利用地震剖面的低、中、高頻信息，減少薄層反演的不確定性，真實(shí)地反映地層接觸關(guān)系、厚度變化及空間展布特征［9］。

與常規(guī)地震剖面（圖2b）對(duì)比，70Hz分頻地震剖面（圖7）上，ZY1井位置處，龍王廟組內(nèi)部明顯出現(xiàn)第二相位“亮點(diǎn)”反射，證實(shí)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育但較薄，該井實(shí)鉆揭示龍王廟組儲(chǔ)層段主要分布在中、上部（圖7中短線標(biāo)注），同時(shí)，分頻地震剖面顯示儲(chǔ)層橫向分布不穩(wěn)定，非均質(zhì)性強(qiáng)。分頻波阻抗反演結(jié)果顯示，第二相位中強(qiáng)波峰位置處出現(xiàn)相對(duì)低阻特征（圖7），應(yīng)為最有利儲(chǔ)層段，但測(cè)試后產(chǎn)水。

根據(jù)分頻波阻抗反演成果，平面上臺(tái)內(nèi)灘儲(chǔ)層較厚的區(qū)域主要分布在資陽工區(qū)西北部，厚度達(dá)45～70m（圖8）。

圖7 過ZY1井龍王廟組分頻波阻抗反演結(jié)果與70Hz分頻地震剖面疊合

圖8 資陽工區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層厚度圖

3.4 裂縫預(yù)測(cè)

利用相干、傾角、方位角、曲率屬性［10-12］來預(yù)測(cè)龍王廟組裂縫發(fā)育特征，由預(yù)測(cè)結(jié)果（圖9）可知，資陽工區(qū)除發(fā)育兩條規(guī)模較大的NE向斷層外，還發(fā)育幾條規(guī)模較小的NW向斷層，延伸距離短，其中工區(qū)東北部幾條NW向斷層呈雁行排列，裂縫主要發(fā)育在工區(qū)西北部，可較好地改善不整合面附近的溶蝕型白云巖儲(chǔ)層，而東南部ZY1井位置處裂縫欠發(fā)育。

3.5 古地貌特征

四川盆地龍王廟組成藏受古、今構(gòu)造的控制［13］。資陽工區(qū)現(xiàn)今位于NE傾向的斜坡，構(gòu)造圈閉不發(fā)育，ZY1井證實(shí)龍王廟組儲(chǔ)層發(fā)育良好，但未見大型溶孔溶洞。古地貌是控制巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的重要因素，直接影響和控制巖溶作用的強(qiáng)弱、方式及巖溶發(fā)育的特征和類型［14-15］，古地貌高地有利于顆粒灘沉積，易于發(fā)生縱向加積，形成厚度較大的顆粒灘體。本文利用印模法［16］來恢復(fù)資陽工區(qū)龍王廟組古地貌，以明確龍王廟期巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)。由資陽工區(qū)二疊系沉積前的龍王廟期古地貌（圖10）來看，古地貌高部位在工區(qū)西北部，由此判斷工區(qū)西北部優(yōu)質(zhì)顆粒巖儲(chǔ)層應(yīng)較東南部ZY1井位置處發(fā)育。

3.6 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育帶

根據(jù)沉積相、地震相、儲(chǔ)層空間分布、裂縫發(fā)育及古地貌特征等因素綜合判斷，龍王廟組優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層有利區(qū)主要呈NE向條帶狀分布在工區(qū)西北部，且位于二疊系沉積前的古地貌高部位，裂縫發(fā)育，面積約53 km2（橙色區(qū)域），較有利區(qū)的面積約200km2（黃色區(qū)域）（圖11）。

圖9 資陽工區(qū)龍王廟組裂縫預(yù)測(cè)

圖10 資陽工區(qū)二疊系沉積前龍王廟期古地貌

圖11 四川盆地資陽地區(qū)龍王廟組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育帶

4 結(jié) 論

（1）四川盆地資陽地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組橫向上主要發(fā)育兩個(gè)呈NE向條帶狀展布的臺(tái)內(nèi)灘體，縱向上儲(chǔ)層主要發(fā)育在中上部，ZY1井已證實(shí)儲(chǔ)層發(fā)育良好。

（2）資陽地區(qū)西北部龍王廟組裂縫發(fā)育，且處于二疊系沉積前的古地貌高部位，這里的暴露剝蝕區(qū)是優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)。

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編輯：董 庸

Identification and Distribution Prediction of the Lower Cambrian Longwangmiao Excellent Dolostone Reservoirs in Ziyang Area,Sichuan Basin

LiSuhua

The Lower Cambrian Longwangmiao intra-platform shoal reservoirs are thin in Ziyang area in Sichuan Basin and they get pinching out due to denudation toward the northwestof Ziyang area.It is the key how to effectively identify the distribution of high-quality reservoirs.According to Well ZY-1 and 3D seism ic data,some reservoir prediction technologies are adopted such as seism ic facies,conventional and frequency-divided seism ic attributes, ancient landform and fracture prediction on the basis of fine calibration and interpretation of reservoir horizons.Firstly, seism ic facies and the conventional attribute are used to characterize sedimentary facies belt.Secondly,the frequencydivided attribute coupling with inversion is used to determine the boundary and thickness of the reservoirs.Finally, ancient land form and fracture prediction are used to determ ine the spacial distribution of high-quality reservoirs.It is shown that Longwangm iao reservoirsmainly develop in them iddle and upper parts in longitude,and distribute in two NE-towards intra-platform shoal bodies in lateral.The northwest part of study area is just located in the pre-Perm ian palaeostructure high partswhere exposed denudation area is likely to form dissolved pore dolostone reservoirswhich is convinced to be the area favorable for hydrocarbonm igration and accumulation.

Early Cambrian;Longwangmiao Fm.;Carbonate reservoir;Reservoir prediction;Sichuan Basin

TE122.2

：A

10.3969/j.issn.1672-9854.2017.01.007

1672-9854(2017)-01-0055-07

2015-08-07；改回日期：2015-10-27

本文受中國石油化工股份有限公司科研項(xiàng)目“川南、川西南海相成藏條件研究”（編號(hào)：P10002）資助

李素華：女，1980年生，高級(jí)工程師。2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，獲碩士學(xué)位。主要從事地震資料解釋及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等工作。通訊地址：610041四川省成都市高新區(qū)吉泰路中石化科研辦公基地；E-mail:lish1121@163.com

Li Suhua：MSc.,Senior Petroleum Geology Engineer.Add:Exploration and Production Institute of Southwest Petroleum Branch Company,SINOPEC,Jitai Rd.,Chengdu,Sichuan,610041,China