濟(jì)陽坳陷濁積巖圈閉成藏主控因素及描述技術(shù)研究

白晨辰

（中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院,山東 東營257022）

1 概述

濟(jì)陽坳陷隨著勘探程度的提高,規(guī)模大、地震反射特征明顯的濁積砂體大部分已被發(fā)現(xiàn)。目前,面對“埋藏深、厚度薄、變化快、含灰質(zhì)”的復(fù)雜隱蔽型濁積巖,勘探難度越來越大,經(jīng)濟(jì)效益明顯降低。從東營凹陷近期鉆探情況來看,儲層不發(fā)育和物性差成為探井失利的主要原因,因此圈閉識別與儲層描述的準(zhǔn)確性是濁積砂體圈閉評價、提高勘探成功率的關(guān)鍵。

2 濁積巖圈閉成藏主控因素分析

2.1 有效烴源巖與濁積巖油藏分布。根據(jù)濟(jì)陽坳陷古近系濁積巖油藏的埋藏深度統(tǒng)計（圖1）,含油氣砂體的分布發(fā)育范圍對應(yīng)源巖的生排烴深度,在埋深大于1700m 后,開始有油氣的生成,但當(dāng)達(dá)到2500m～2700m后,源巖開始少量排出油氣,孤立的巖性油藏開始儲油。在2700m～3500m 范圍內(nèi),源巖進(jìn)入排烴高峰期,含油氣砂體分布頻率最高,即巖性砂體集中分布在2700m～3500m 層段。排烴高峰期對應(yīng)的埋深即是含油氣砂體發(fā)育的最佳層段。含油氣砂體埋深與生排烴深度對應(yīng)一致,未進(jìn)入生排烴門限的砂體不含油氣。圍巖生排供烴條件是一個至關(guān)重要的因素,供烴門限即是生烴的圍巖向孤立的砂巖體供油氣的臨界地質(zhì)條件。從圈閉與有效烴源巖的位置關(guān)系來看,孤立的濁積巖油藏均分布在有效烴源巖范圍內(nèi)或接觸有效烴源巖。與側(cè)向接觸烴源巖的濁積巖性圈閉相比,處于有效烴源巖中心,并且被有效烴源巖包裹的圈閉的含油氣性明顯變好,另外,被烴源巖包裹的各個圈閉,圈閉含油氣性與離有效烴源巖中心的距離正相關(guān)。

圖1 濟(jì)陽坳陷下第三系濁積巖油藏隨埋深變化頻率

2.2 構(gòu)造背景及異常高壓。從宏觀角度來看,構(gòu)造對巖性圈閉的控制作用主要體現(xiàn)在控制不同成因的砂體展布和油氣富集。砂體展布方面,濁積巖圈閉主要發(fā)育在構(gòu)造坡折帶上,即構(gòu)造引起地形坡度變化的地方或者大斷裂的下降盤,該區(qū)域物源補給快速,甚至有大量泥石流突發(fā)事件引起沉積物滑塌而形成重力流,是三角洲前緣滑塌砂體和深水濁積扇體展布和富集的有利地帶。油氣富集方面,相對于凹陷的其它構(gòu)造部位,洼陷帶巖性油藏的含油性最好。以東營凹陷為例,圈閉充滿度依次為牛莊洼陷、利津洼陷、博興洼陷和民豐洼陷,分別為46%、37.5%、35%和33.5%,另外在中央背斜帶、北部陡坡帶和南部緩坡帶之中,中央背斜帶的圈閉充滿度最低,僅為23%,北部陡坡帶巖性油藏的圈閉充滿度略低于南部緩坡帶。統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析表明,濁積砂體油氣藏圈閉充滿度與地層溫度、地層壓力存在明顯相關(guān)關(guān)系,超壓環(huán)境中（壓力系數(shù)大于1）圈閉含油程度高,東營凹陷、渤南洼陷、車鎮(zhèn)凹陷沙三段普遍存在超壓異常,濁積巖油藏富集區(qū)基本都表現(xiàn)為異常高壓。

2.3 濁積巖儲集物性。巖性圈閉能夠儲集油氣必須具備兩個基本特性,即孔隙性和滲透性。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),東營凹陷含油砂體的儲集物性存在一個臨界值,即當(dāng)砂體的孔隙度大于12%,滲透率大于2×10-3μm2時,砂體內(nèi)才能有油氣聚集,含油砂體主要分布在孔隙度為14%～22%、滲透率為（2～100）×10-3μm2的儲集體內(nèi),而且隨著砂體物性條件變好,圈閉充滿度有變高的趨勢。因此,物性的好壞直接影響著巖性圈閉的含油氣性,物性越好,儲集體儲集性能越好,儲集空間的孔隙結(jié)構(gòu)越好,越有利于烴源巖中生成的油氣排出而進(jìn)入砂巖體內(nèi)。

3 濁積巖圈閉識別與描述技術(shù)

3.1 地震響應(yīng)及巖石物理特征分析。3.1.1 地震響應(yīng)特征。在濟(jì)陽坳陷,濁積砂體主要有滑塌濁積巖、深水濁積扇砂巖和重力流水道砂巖。濁積砂體識別與描述的基礎(chǔ)是建立砂體的地震響應(yīng)模式,受相帶變化快的影響,沙三段濁積砂體一般以砂、泥薄互層的形式存在,地震反射同相軸代表一個砂包,地震相表現(xiàn)為變振幅、短同相軸,主要反射特征有零星透鏡體反射、連續(xù)長反射、席狀披蓋反射、規(guī)則疊瓦狀反射、復(fù)合透鏡反射、不規(guī)則雜亂反射、交錯復(fù)合反射。3.1.2 巖石物理特征。解剖已鉆井,統(tǒng)計不同巖性聲波速度表明,不同地區(qū)砂體速度存在一定的差異：

圖2 沙三段不同巖性的聲波速度分布

（1）牛莊地區(qū)不同巖性的速度與埋深成正相關(guān),速度值從高到低依次是：灰質(zhì)砂巖、砂巖和泥巖,速度分別為3800m/s 以上、3600m/s～4200m/s 和低于3600m/s；灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖和砂質(zhì)泥巖的速度介于砂巖速度和泥巖速度之間,且速度差異較?。▓D2）。

（2）史南地區(qū)單砂層較薄,泥巖速度為2800～3100 m/s,砂巖速度為3200～3500 m/s,砂、泥巖之間存在明顯的速度差異,因此,沙三段中亞段泥巖與砂巖,泥巖與灰質(zhì)泥巖可形成地震反射。

3.2 濁積巖發(fā)育相帶預(yù)測技術(shù)。3.2.1 基于Wheeler 域?qū)有騽澐旨夹g(shù)。以T2 與T6 為層序格架,應(yīng)用地震層序劃分方法在地質(zhì)年代域剖面中將東營凹陷沙三中三角洲前積層劃分為8 個四級層序,在四級層序下進(jìn)一步劃分相帶,尋找濁積巖發(fā)育有利相帶。在朵體內(nèi)部可應(yīng)用相位、數(shù)據(jù)雙驅(qū)動式細(xì)小層序精細(xì)劃分方法,將復(fù)雜地區(qū)四級層序進(jìn)一步精細(xì)劃分成可識別和描述的五級層序。3.2.2 古地貌恢復(fù)技術(shù)。不同古地形控制砂體的類型和展布。因此可以通過古地形恢復(fù)技術(shù)確定濁積巖發(fā)育范圍。通過建立高精度古地形恢復(fù)方法,結(jié)合相標(biāo)志、古流向、砂巖厚度圖等鉆井資料、地質(zhì)規(guī)律、地震資料的驗證,進(jìn)一步調(diào)整參數(shù),從而得出精確的古地形圖（圖3）。

圖3 東營凹陷沙三中古地形圖

3.3 波形分類相帶劃分技術(shù)。波形分類就是將地震數(shù)據(jù)樣點值的變化轉(zhuǎn)換成地震道形狀的變化,道形狀分類代表了地震信號真實的橫向異常。從而反映不同沉積相帶的變化特征。從圖4 東營凹陷牛莊南部沙三中4 層組的波形分類結(jié)合鉆井資料可以看出,自東向西依次為前緣砂和濁積巖發(fā)育區(qū),中間的過渡區(qū)為坡移扇發(fā)育區(qū)。

圖4 牛莊南部沙三中4 波形分類地震相

3.4 儲層描述技術(shù)。3.4.1 分頻分析技術(shù)。地震分頻信息可以有效識別儲集層時間厚度的變化及檢測地質(zhì)體橫向上的不連續(xù)性,其基本算法是離散傅立葉變換（DFT）或最大嫡方法。根據(jù)DFT 算法,每個薄層產(chǎn)生的地震反射信號在頻率域都有一個與之相對應(yīng)的特定的唯一頻率成分。針對薄層濁積巖,通過分頻處理,獲取對儲層敏感的頻率信息,調(diào)諧反射振幅譜的相干信息揭示了地震反射波的單個薄層信息,可以更準(zhǔn)確估算薄層厚度；像層間小斷層、裂隙或者沉積相帶的變化這種橫向上地層的不連續(xù)性,可以利用相位譜上相位的不穩(wěn)定性來識別；結(jié)合相位譜、振幅譜,可以快速有效的定量識別巖性、物性變化并進(jìn)行成圖。3.4.2 地震屬性優(yōu)化技術(shù)。地震屬性比常規(guī)地震剖面有更強的橫向分辨能力,對于垂向上難以分辨的地質(zhì)體,在空間可以反映出其變化?；诘卣痦憫?yīng)分析,通過敏感屬性提取優(yōu)化,可更好地突出儲層與圍巖的差異,從而識別與描述濁積巖儲層展布。圖5 是王58 井區(qū)濁積砂體地震多屬性分析優(yōu)化結(jié)果,從圖中比較準(zhǔn)確的判斷王58 井區(qū)濁積砂體物源方向和砂體發(fā)育分布范圍。3.4.3 地震反演技術(shù)。濟(jì)陽坳陷各洼陷帶的沙三段砂、泥巖存在波阻抗差,可以利用測井約束反演方法對儲層進(jìn)行識別和描述。測井約束反演不僅應(yīng)用了測井資料的高、低頻成分作為約束,同時也應(yīng)用了地震資料作為橫向約束。與地震剖面相比,反演剖面的分辨力有所提高,在低速泥巖背景下,相對高速的砂體橫向變化清楚,可以清楚地顯示5m 的薄層砂體,砂體間的油水關(guān)系合理。疊后地震反演技術(shù)適用砂泥巖速度差異明顯、圍巖灰質(zhì)成分相對不發(fā)育的地區(qū)。

圖5 王58 井區(qū)濁積砂體振幅類屬性優(yōu)化分布圖

4 結(jié)論

濁積巖圈閉是典型的巖性圈閉,屬于成熟的勘探類型,通過多年的攻關(guān)研究及實踐,基于三維地震以儲層為核心的圈閉識別描述技術(shù)取得較大進(jìn)展及應(yīng)用效果。針對濟(jì)陽坳陷濁積砂巖圈閉形成了濁積巖圈閉識別與描述技術(shù),包括在層序劃分基礎(chǔ)上,利用古地貌恢復(fù)技術(shù)確定濁積巖發(fā)育區(qū)帶,通過地質(zhì)統(tǒng)計、波形分類技術(shù)劃分濁積巖相帶；利用分頻、屬性優(yōu)化及反演技術(shù)進(jìn)行儲層描述；基于儲層地震響應(yīng)及巖石物理特征分析,通過幅頻比、疊前反演獲取縱橫波速度比壓制灰質(zhì)影響,進(jìn)而確定濁積巖有效儲層分布。