臨商結(jié)合部沙三中段儲層預(yù)測及圈閉描述

謝風(fēng)猛，何瑞武，張恒才，劉 金，王愛光，劉延峰，呂慶林

（1.中石化勝利油田臨盤采油廠，山東 東營 251507；2.北京飛星科技有限公司，北京 102488）

巖性油氣藏是油氣藏的一個(gè)重要組成部分，世界各國都在加強(qiáng)這一領(lǐng)域的油氣勘探力度。隨著我國東部老油田勘探逐步進(jìn)入晚期，巖性油氣藏是當(dāng)前和今后各類盆地油氣增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域，石油勘探重點(diǎn)從尋找顯性的構(gòu)造圈閉向隱性的巖性圈閉發(fā)展是必然的趨勢和規(guī)律[1]。近年來，隨著勝利油田勘探開發(fā)的發(fā)展，油氣田的勘探方向逐漸從過去單純以尋找構(gòu)造油氣藏為主轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在尋找較為復(fù)雜的隱蔽油氣藏為主。巖性油氣藏勘探中井間儲層非均質(zhì)性是影響開發(fā)效果的重要控制因素。以儲層預(yù)測為主要研究內(nèi)容，進(jìn)行儲層非均質(zhì)性綜合評價(jià)是精細(xì)油藏描述的核心內(nèi)容之一。隨著地震資料的不斷改善，以及地球物理技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)行精細(xì)儲層描述是提高勘探成功率的重要手段，因而受國外各大油田的重視[2-4]。

臨商結(jié)合部處于臨盤油田與商河油田之間，目前已發(fā)現(xiàn)田家、夏101、商74等含油塊，具有含油層系多，油藏類型豐富等特點(diǎn)，石油地質(zhì)條件優(yōu)越?？碧綄酉底陨乘亩沃琉^陶組，目前已發(fā)現(xiàn)構(gòu)造、構(gòu)造-巖性及巖性油藏，是惠民地區(qū)近期增儲上產(chǎn)的主要陣地[5-6]。

臨商結(jié)合部沙三段一直是惠民地區(qū)勘探重點(diǎn)，為該帶的儲量穩(wěn)步增長做出了重要貢獻(xiàn)。然而，該區(qū)勘探難度大，表現(xiàn)為砂體多期疊置、橫向上變化快、各砂層組對比困難等特點(diǎn)；同時(shí)，地震分辨率低，各砂層組砂體尖滅線較難描述[7-9]。在油藏開發(fā)過程中，定量描述和預(yù)測儲集體在橫向上的連續(xù)性或空間展布特征已成為儲層地質(zhì)學(xué)家近年來的重點(diǎn)攻關(guān)內(nèi)容。臨商結(jié)合部已經(jīng)過多年的勘探開發(fā)，但地質(zhì)研究程度遠(yuǎn)不能滿足油田開發(fā)生產(chǎn)的需要，本文在地震資料處理的基礎(chǔ)上，開展沉積微相精細(xì)研究，分析該地區(qū)沙三中段沉積規(guī)律和砂體分布，進(jìn)行構(gòu)造-巖性圈閉識別和評價(jià)，為該區(qū)沙三段的儲層綜合研究提供地質(zhì)依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

臨商結(jié)合部位于山東省臨邑縣與商河縣交界處，主要為三角洲-湖底扇沉積。構(gòu)造上處于盤河構(gòu)造與商河構(gòu)造的鞍部，由盤河構(gòu)造、商河構(gòu)造、孟寺低隆起三個(gè)正向構(gòu)造單元及宿安溝一個(gè)負(fù)向構(gòu)造單元組成。臨商結(jié)合部勘探面積約400km2，目前已發(fā)現(xiàn)構(gòu)造、構(gòu)造-巖性及巖性油藏，截至2006年共上報(bào)儲量6500萬t。

本區(qū)鉆遇地層自上而下為第四系平原組、上第三系明化鎮(zhèn)組和館陶組，下第三系東營組和沙河街組。下第三系沙河街組的沙三段發(fā)育多套儲集層，是多個(gè)三角洲沉積交匯處，可細(xì)分為上、中、下三個(gè)亞段，其中沙三上、沙三中主要接受北部的商河三角洲和東北部的臨邑三角洲沉積，沙三下主要接受盤河、臨北兩個(gè)三角洲的沉積。

沙三上亞段為本區(qū)塊的主要含油層系之一。沙三上早期發(fā)育基山砂體，自北向南推進(jìn)，在基山槽內(nèi)形成滑塌濁積扇，濁積砂體自下而上呈進(jìn)積、加積疊加式樣。濁積扇形態(tài)受古地理控制由北向南展開，自上往下分為8個(gè)砂組。砂體的總沉積中心位于宿安溝一帶，砂體厚度達(dá)到150m，向東西兩側(cè)抬升減薄、尖滅。沙三上基山砂巖體上報(bào)探明儲量4176萬t，控制儲量529萬t。2016年完鉆的商55-6井鉆探基山砂體2-3砂組向西尖滅，并獲得成功，在沙三上鉆遇油層22.2m/5層，差油層4.3m/1層，日油10.8t，該井的成功進(jìn)一步說明了基山砂體構(gòu)造-巖性油藏仍具有較大的潛力。

沙三中亞段沉積時(shí)，臨南洼陷處于深水時(shí)期，來自北方的基山巖在一定條件下容易形成濁積扇體，同時(shí)盤河的物源從西北方向向東南方向推進(jìn)，在該地區(qū)匯合形成大面積分布的濁積扇群，會形成大量的巖性或巖性-構(gòu)造油氣藏。然而，臨商結(jié)合部物源復(fù)雜，沉積相變復(fù)雜，且埋深較大；另外，該區(qū)還處于惠民中央斷裂背斜帶上，一系列東西向的斷層使該地區(qū)的構(gòu)造變得十分復(fù)雜，斷層較多且組合復(fù)雜。因此，在常規(guī)地震資料上斷層兩端儲層波組特征不明顯，無法連續(xù)追蹤，確定各期次砂體的邊界也十分困難，對該地區(qū)的構(gòu)造-巖性圈閉的識別非常不利，因此，有必要在沙三上段的認(rèn)識基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行沙三中段的儲層研究。

2 研究區(qū)概況

油田開發(fā)階段，油藏的非均質(zhì)性是困惑油藏工程師的最大問題。在沉積過程中，由于河流的不斷遷移和側(cè)向疊加、水流能量分布不均等原因，導(dǎo)致砂體的連通性變差。同時(shí)，在平面上油層的物性受沉積微相影響也很大，由邊（心）灘至堤岸相沉積粒度由粗變細(xì)，泥質(zhì)含量逐漸變大。采用分頻處理技術(shù)，不僅能預(yù)測出砂體的分布形態(tài)，還能夠弄清楚砂體的演化過程，了解砂體的非均質(zhì)性，提取高頻成分并對儲層進(jìn)行預(yù)測[10]?；跁r(shí)-頻分解的匹配追蹤分解技術(shù)是對地震資料在時(shí)-頻域經(jīng)過子波分解后，分選出對某些地層介質(zhì)響應(yīng)（如油層）反映敏感的地震子波，利用分選出的地震子波重構(gòu)地震道，從而利用重構(gòu)地震資料提高對薄儲層的分辨能力，增強(qiáng)儲層可追蹤性[11]。本文首先運(yùn)用分頻處理技術(shù)提高了地震資料分辨率，確定了沙三中段儲層得范圍和形態(tài)，然后運(yùn)用地震資料子波重構(gòu)技術(shù)對有效儲層進(jìn)行地震道重構(gòu)，提高了儲層邊界范圍預(yù)測精度和縱向識別能力。

該地區(qū)斷層斷距差異較大，從幾百米到幾米不等，較大斷層容易識別追蹤。對于較小斷層，其走向較難把握，斷點(diǎn)無法準(zhǔn)確確定。通過分頻技術(shù)，利用單頻數(shù)據(jù)不受全頻帶數(shù)據(jù)的影響這一特點(diǎn)，提高了斷層斷點(diǎn)的識別能力（如圖1所示）。經(jīng)過處理的剖面波組特征明顯，儲層邊界清楚，能夠說明已鉆井的油水關(guān)系。處理后的剖面地震反射與井鉆遇儲層相關(guān)性高，沉積規(guī)律明顯，分辨率高（如圖2所示）。

圖1 處理前后斷層構(gòu)造圖對比

圖2 處理前后儲層反射對比

圖3 沙三中和沙三上地層對比圖

圖4 沙三中Es3z6砂體地震振幅屬性和砂體厚度分布

圖3為東西向沙三中和沙三上地層對比圖。根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)對比可以看出，該地區(qū)沙三中可劃分為7個(gè)砂組，從早期到晚期各個(gè)砂層組由西向東遷移。從處理后的地震剖面也可以看出，砂組向西尖滅邊界清楚，從早期到晚期，儲層向東遷移，剖面上7個(gè)砂組的反射與已鉆遇井的相關(guān)性較高。大多數(shù)已鉆井的該地層自然電位曲線為頂?shù)淄蛔凖X狀箱型特征，其中第3和第6砂體具有明顯的水下濁積扇分布特征。

圖4是沙三中Es3z6砂組處理后的地震振幅屬性圖和預(yù)測砂體厚度分布圖，砂體基本是南北向分布，厚度中心在井sh549、sh544一帶，向東在井sh644變薄，向井l19、井sh642、井 sh548一帶向東尖滅，向西在井 p13、l20、l107、t603 一帶變薄，在井l7、t13、t301一帶尖滅，也與鉆井對比結(jié)果吻合。

沙三中7個(gè)砂組成因基本可分為2類，滑塌濁積扇和濁積河道。Es3中1的1號和2號砂體和Es3中7的2號砂體形狀不屬于長條狀水下濁積扇形態(tài)，符合滑塌濁積扇特征，為遠(yuǎn)離三角洲前緣的獨(dú)立扇體；Es3中1的3號砂體及Es3中2砂體形態(tài)為明顯的水下濁積水道相平面特征，s548的測井自然電。位曲線顯示為不對稱微齒狀特征。目前對于基山砂體成因還存在分歧，操應(yīng)長[12]等研究認(rèn)為是一套洪水重力流深水濁積扇砂體，張宇[7]等研究認(rèn)為是三角洲-充填濁積扇沉積，楊劍萍[13]等研究則發(fā)現(xiàn)其具有震積巖標(biāo)志和震積特征。本文基于砂體的分布形態(tài)，認(rèn)為沙三中的基山砂體包含濁積扇沉積-濁積水道沉積。

3 圈閉描述及評價(jià)

本文研究區(qū)塊Es3中為沉積在古溝槽地形中的大型濁積扇或滑塌濁積扇，且南北向展布，東西向在洼陷斜坡區(qū)側(cè)向尖滅，該地區(qū)發(fā)育許多近東西向斷層，對儲層進(jìn)行切割和封堵，形成由斷層封堵及巖性尖滅雙重因素控制的構(gòu)造巖性圈閉。

本文研究區(qū)由北向南在斷層的切割下呈階梯狀變下降而變深，向西斜坡狀抬升，所以圈閉的共同特征是儲層向西尖滅和東西向斷層的切割形成的構(gòu)造-巖性圈閉，如圖5所示為典型的圈閉構(gòu)造Es3z5，西向地層尖滅，北部為北掉的反向斷層。本文共識別出49個(gè)有效圈閉（見表1），具有打井潛力的圈閉6個(gè)，其特點(diǎn)是圈閉面積大于1km2，且不存在井鉆遇；當(dāng)存在井鉆遇時(shí)，和已鉆井距離1km以上。

根據(jù)已鉆井結(jié)果看，只要形成有效圈閉，基本都能成藏。本文研究的圈閉中，Es3z5的4號圈閉面積5.3km2，其低部位的sh543鉆遇6米油層，預(yù)計(jì)含油面積3.14km2，預(yù)測平均厚度6m，單儲系數(shù) 8，預(yù)測石油儲量150萬t。Es3z3的2號砂體2號圈閉面積2.6km2，其低部位sh541-4井鉆遇6m油層，預(yù)測含油面積2.2km2，單儲系數(shù)8，平均厚度6m，預(yù)測石油儲量105.6萬t。兩期砂體縱向疊置，在上述圈閉的高部位部署滾動井一口，分別鉆遇油層7.2m和8m。

表1 功率計(jì)算結(jié)果沙三中典型有效圈閉統(tǒng)計(jì)表

圖5 典型的構(gòu)造-巖性圈閉

Es3z5的3號圈閉面積1.6km2，該圈閉沒井鉆遇，但根據(jù)4號圈閉的含油特征，預(yù)計(jì)該圈閉為滿含油圈閉，預(yù)測平均厚度6.5m，單儲系數(shù)8，預(yù)測石油儲量83.2萬t。Es3z3的1號圈閉面積0.9km2，該圈閉沒井鉆遇，預(yù)測平均厚度7.5m，單儲系數(shù)8，預(yù)測石油儲量54萬t。在上述圈閉的高部位部署滾動井一口，分別鉆遇油層6m和7m。

5 結(jié)論及認(rèn)識

臨商結(jié)合部沙三段油氣勘探中一直著重于構(gòu)造油氣藏的研究。隨著勘探的深入，構(gòu)造油氣藏已開發(fā)殆盡，構(gòu)造-巖性或巖性油氣藏成為下一步勘探的主要目標(biāo)，但由于地震資料分辨率較低的原因，地震資料的反射軸與鉆井結(jié)果的相關(guān)性較低。本文通過分頻處理和分析的方法提高了臨商結(jié)合部沙三中段地震資料的斷層識別能力和縱向分辨率，提高了地震資料反射與已鉆井的儲層的相關(guān)性，大大的提高了地震資料對儲層的識別能力，同時(shí)提高子波重構(gòu)技術(shù)提高了地震資料識別儲層的精度，從而明確的識別出各期砂體的邊界，發(fā)現(xiàn)了一系列巖性尖滅形成的構(gòu)造-巖性圈閉，并通過鉆井驗(yàn)證了圈閉的有效性和儲層預(yù)測的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步證實(shí)了對該地區(qū)各期扇體沉積規(guī)律和分布規(guī)律預(yù)測的準(zhǔn)確性。