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      VSP技術(shù)在敦煌盆地五墩凹陷勘探中的應(yīng)用

      2019-10-21 13:21:45蔡利飄
      科學(xué)大眾 2019年11期

      蔡利飄

      摘? ?要:敦煌盆地五墩凹陷勘探程度低,面臨許多急需解決的地質(zhì)問(wèn)題。墩1井是中石化在該區(qū)部署的預(yù)探井,獲得了較好的油氣顯示,壓裂后累產(chǎn)油7.485方。墩1井是五墩凹陷首次采集了零偏和非零偏VSP資料的鉆井,通多對(duì)墩1井VSP資料的細(xì)致分析,完成了該井聲波曲線的拼接與校正,有效判定了井區(qū)地震剖面的極性,求取了井區(qū)地層層速度,準(zhǔn)確標(biāo)定了墩1井處地震反射波組的地質(zhì)屬性,建立了相對(duì)準(zhǔn)確的時(shí)深關(guān)系,落實(shí)了有效圈閉,此技術(shù)的應(yīng)用在該區(qū)的油氣勘探中發(fā)揮了積極的作用。

      關(guān)鍵詞:敦煌盆地;五墩凹陷;VSP

      1? ? 區(qū)域地質(zhì)背景

      垂直地震剖面(Vertical Seismic Profile,VSP)是一種井中地震觀測(cè)技術(shù),VSP技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,它能夠提供準(zhǔn)確的速度參數(shù)、準(zhǔn)確標(biāo)定層位、識(shí)別井旁斷層、準(zhǔn)確描述地層巖性,為精細(xì)的地震解釋、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和油藏描述提供可靠的資料。受研究區(qū)資料限制,在敦煌盆地五墩凹陷開(kāi)展VSP技術(shù)的應(yīng)用研究還是首次。

      敦煌盆地五墩勘探區(qū)塊面積2 002.46 km?,地理位置在甘肅省敦煌市,構(gòu)造位置在敦煌盆地中東部,夾持與玉門(mén)山斜坡帶與三危山隆起之間,東臨甜水井凸起,西靠南湖低凸起。五墩凹陷的油氣勘探始于20世紀(jì)50年代,但直到2013年中石化部署西參1井,才首次獲得了突破,該井鉆遇侏羅系優(yōu)質(zhì)烴源巖并見(jiàn)到了良好的油氣顯示,壓裂后累產(chǎn)油12.1方,是敦煌盆地第一口見(jiàn)油氣顯示的鉆井。但該區(qū)整體勘探程度較低,截至2019年,該區(qū)共有二維地震17條,共715 km,探井3口,但僅有墩1井有VSP資料。墩1井自下而上鉆遇了下侏羅統(tǒng)大山口組(J1d)、中侏羅統(tǒng)中間溝組(J2z)和新河組(J2x)、上侏羅統(tǒng)博羅組(J3b)、新近系和第四系地層,烴源巖及油氣顯示層段均發(fā)育在中下侏羅統(tǒng)地層中,因此勘探的主要目的層是中間溝組下部與大山口組。

      由于該區(qū)勘探程度低,面臨許多急需解決的地質(zhì)問(wèn)題,如地震反射波組的地質(zhì)屬性、地層界限的劃分、地層速度的分析等基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題,嚴(yán)重制約該區(qū)的勘探工作。作者在廣泛調(diào)研區(qū)內(nèi)及其周緣資料的基礎(chǔ)上,在該區(qū)開(kāi)展VSP技術(shù)的應(yīng)用,發(fā)揮VSP技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為解決這些問(wèn)題提供可靠的參考資料,為下一步的圈閉預(yù)測(cè)等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      2? ? VSP資料應(yīng)用及效果

      2.1? 判定地震剖面極性

      地震剖面極性問(wèn)題越來(lái)越受到油氣勘探工作者的重視,尤其在隱蔽性油藏勘探階段,地震剖面中每個(gè)反射界面所代表的地層含義直接影響到砂體描述的準(zhǔn)確性。五墩凹陷雖然目前處于早期的勘探階段,無(wú)論剖面極性如何,構(gòu)造高點(diǎn)的偏移只是波峰與波谷之間半個(gè)相位的偏移,對(duì)現(xiàn)階段油氣勘探影響不大,但對(duì)后期的儲(chǔ)層描述有非常大的影響,因此準(zhǔn)確判斷剖面極性對(duì)儲(chǔ)層精細(xì)描述具有非常重要的意義。

      從正極性的VSPLOG剖面與地震剖面對(duì)應(yīng)關(guān)系良好,選取VSP曲線中A(608 m),B(1 083 m),C(1 152 m),D(1 904 m),E(1 920 m)5點(diǎn),其中A,B,C,E為速度從低到高的點(diǎn)其反射系數(shù)為正,對(duì)應(yīng)的是波峰的點(diǎn)。D為速度降低的點(diǎn),反射系數(shù)為負(fù),對(duì)應(yīng)波谷。據(jù)此可以判定,敦煌盆地五墩凹陷的地震剖面為正極性剖面,即正反射系數(shù)界面應(yīng)標(biāo)定為波峰,負(fù)反射系數(shù)界面應(yīng)標(biāo)定為波谷。

      2.2? 曲線拼接與校正

      墩2井,由于工程故障,測(cè)井曲線是分段完成,再聲波曲線拼接過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)1 800 m至井底段與上部曲線差異較大。因此,借助于VSP曲線,可以看到聲波曲線上段(0~1 800 m),VSP曲線與聲波曲線基本能一致,但是下段(1 800~2 200 m)兩者有差距,因此,結(jié)合參考VSP曲線,將AC曲線完美地拼接起來(lái)。

      2.3? 標(biāo)定地震反射波組的地質(zhì)屬性

      VSP資料是確定地震反射波組所對(duì)應(yīng)地質(zhì)層位最直接的方法[1]。利用零偏VSP時(shí)間深度關(guān)系可以建立地震反射波組與地下地質(zhì)層位之間的聯(lián)系。

      由于墩1井是區(qū)內(nèi)唯一一口有VSP資料的鉆井,所以確定地震反射波組的地質(zhì)屬性具有非常重要的意義。根據(jù)VSP、鉆井巖性和測(cè)井等資料,確定中間溝組(J2z)底界面深度為2 050 m,墩1井鉆遇大山口組(J1d)地層50 m。大山口組的巖性為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層灰色泥質(zhì)砂巖,在地震剖面上呈現(xiàn)出連續(xù)性差,呈短軸狀,其表現(xiàn)為填平補(bǔ)齊的特征。中間溝組下段為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、含礫砂巖等形成正旋回,多層含礫砂巖中見(jiàn)油氣顯示,泥巖發(fā)育穩(wěn)定,在地震剖面上表現(xiàn)為連續(xù)強(qiáng)反射,為暗色泥巖與礫巖,含礫砂巖形成的強(qiáng)反射,可作為全區(qū)的標(biāo)志層。中間溝組中部為深紫色、紫紅色泥巖、砂巖,頂部為紫紅色砂泥巖互層,地震剖面上表現(xiàn)為一組頻率低、信噪比略高的特征。新河組地層與中間溝組頂部相似,但是粒度變粗,博羅組地層與上部的新生界地層有一個(gè)明顯的不整合面,整體以紫紅色、棕紅色砂礫巖泥巖為主,自下而上由細(xì)變粗,形成一個(gè)完整的正旋回。在準(zhǔn)確標(biāo)定每一個(gè)地層界面的基礎(chǔ)上,估算了各地層速度。

      (1)VSP層速度與聲波速度的變化趨勢(shì)基本相似,隨著深度的增加,速度變大。但隨著深度增加,兩者之間偏差加大。

      (2)從墩1井VSP資料上看,該區(qū)存在3個(gè)明顯的速度界面,其深度分別為410 m,650 m,2 100 m。結(jié)合巖性,地震資料等分析認(rèn)為650 m為新生界與中生界之間不整合面,2 100 m為中生界與基底之間不整合面。

      (3)烴源巖段(1 904~1 920 m)巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,層速度明顯減小。隨著泥質(zhì)含量的降低,層速度迅速增大。

      3? ? 結(jié)語(yǔ)

      (1)應(yīng)用VSP資料可以對(duì)聲波測(cè)井曲線進(jìn)行有效拼接與校正,使其在合成記錄等后期的應(yīng)用中更為準(zhǔn)確。

      (2)利用VSP資料能獲得相對(duì)精確的速度參數(shù)和時(shí)深關(guān)系,通過(guò)標(biāo)定,能將地震資料和鉆井資料有效地結(jié)合起來(lái)。

      (3)利用VSP資料,能準(zhǔn)確識(shí)別速度界面,結(jié)合其他地震鉆井等資料,可分析其界面屬性。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]王廣北,薛亞琴,玉浩.西部新區(qū)VSP層位標(biāo)定問(wèn)題研究[J].石油物探,2005(44):46-49.

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