VSP技術(shù)在敦煌盆地五墩凹陷勘探中的應(yīng)用

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.