孤东地区馆陶组河道砂体油藏勘探技术研究

岳周会

(中石化股份胜利油田分公司东胜集团股份公司,山东东营257001)

孤东地区馆陶组河道砂体油藏勘探技术研究

岳周会

(中石化股份胜利油田分公司东胜集团股份公司,山东东营257001)

孤东地区馆陶组为河流相沉积体系,河道砂体岩性圈闭发育,为典型的隐蔽型岩性砂体油藏。因此,加强河道砂体的识别描述和评价研究,才能实现孤东地区河道砂体勘探的新突破。本文针对孤东地区馆陶组地质特点,以高精度三维地震资料为基础,形成了“水平切片、测井约束反演、地震属性分析、三维可视化和油气检测评价”等勘探技术。河道砂体识别描述技术的综合研究,对指导孤东地区馆陶组河道砂体勘探具有重要的作用。

河道砂体;水平切片;测井约束反演;三维可视化;含油性检测

孤东地区为大型潜山披覆构造带,潜山主体是油气聚集的有利区带。探明的馆陶组油藏主要分布在潜山主体孤东断裂带附近,主要为披覆背斜构造油气藏。但是,随着潜山主体进入高成熟勘探阶段,勘探空间越来越小,构造斜坡带和洼陷带馆陶组河道砂体岩性油藏,成为扩能增储的新阵地。馆陶组河道砂体油藏由于成藏的复杂性和多样性,常规的勘探技术不能进行有效的识别、描述和评价。根据孤东地区馆陶组河道砂体的地震反射特征和能量强度,在“网毯式油气聚集成藏理论”的指导下,形成了“水平切片、测井约束反演、属性分析、地震相干分析、砂体追踪描述和砂体含油性检测”等技术,这些技术在孤东地区的综合应用,提高了河道砂体识别和评价水平,使孤东地区斜坡带及洼陷带成为增储增产新的阵地。

1 地质特征

1.1 概况

孤东地区位于济阳坳陷沾化凹陷东南部,是一个被断层复杂化且具有多层构造的披覆背斜构造。其中,在潜山背景上发育的第三系上构造层,是该区主要含油气构造层。自下而上发育有古生界、中生界、下第三系、上第三系和第四系地层,其中,上第三系馆陶组为主要含油层系,探明的储量90%分布在潜山披覆构造主体馆上段,油藏埋深1200～1450m,油气成藏主要受孤东披覆背斜构造控制,主要为构造油藏和岩性构造油藏。但是,随着披覆背斜构造主体探明程度的不断深化,加强斜坡带和洼陷的隐蔽性油气藏的勘探,是孤东地区扩能增储的关键。

1.2 油源条件

孤东地区四面临洼,油源条件丰富,其中孤南洼陷为孤东地区主要供油洼陷。该洼陷发育沙三段、沙一段和东营组三套暗色泥岩、油泥岩和油页岩等烃源岩,生油岩具有北厚南薄的沉积特征,厚度为400～600m,有机碳含量为0.74～2.25%,氯仿沥青“A”含量为0.095～0.203%,氢元素含量为11.31～11.73%。孤南洼陷生油岩地化指标有机质含量高,干酪根类型属Ⅰ～Ⅱ类,各层组镜质体反射率均达到生油门限。优质的烃源,岩为孤东地区河道砂体油气充注成藏提供了充足的物质基础。

1.3 断裂特征

孤东地区处于埕岛2长堤2孤东构造带的南端,其整体呈现出“多”字型断裂格局 (如图1)。近南北走向的孤东大断层和各分区断层均是继承性发育,断裂活动时期较长,自基底一直延伸至明化镇组,并且在馆陶组差异压实的作用下,在馆陶组内部发育有多条同生断裂,使孤东地区馆陶组断裂系统进一步复杂化。而断裂的发育,一方面为进一步沟通油源和储层创造了条件,起到了油源通道的作用;另一方面,由于断层的封堵性,可对油气进行侧向封堵,形成构造或岩性-构造圈闭,为油气的聚集成藏提供圈闭条件。在确定断层在油气运聚中所起的作用时,关键要看断裂活动与油气运聚的时空配置关系。

图1 孤东地区构造纲要图

1.4 沉积体系

孤东地区馆陶组为河流相沉积体系,河道砂体发育广泛,主要发育有“河道亚相、河道边缘亚相、泛滥平原亚相和废弃河道亚相”四种沉积亚相,进一步可划分为“河道砂坝微相、河道充填微相、天然堤微相、决口扇微相、河漫滩微相、河漫洼地微相、河道间沉积微相和废弃河道微相”八种沉积微相[1]。其中,河道亚相的河道砂坝微相和河道充填微相是孤东地区馆陶组主要含油沉积体系,主要以砂岩、细砂岩和粉砂岩为主,具有分选中等,属于较强非均质储集层。该储集层具有下粗上细的正旋回特点,自然电位曲线呈种状或者箱状,沉积层序具有曲流河沉积的二元结构特征,为高孔高渗砂岩储集体。

1.5 成藏模式

孤东地区斜坡带和者洼陷带,没有大的构造背景,而且断裂系统不发育。但是,孤东地区馆下段为辫状河沉积的厚层块砂,具有砂包泥的沉积特征,砂泥比高达80%～90%,结构多属于支撑式,粒间孔隙大,横向连通性好,油气沿孤东断裂体系运移至馆下段,再通过馆下段优质疏导体系做横向运移,运移到有利储集空间,与断切馆下段的小断层结合,向上运移到馆上段储集空间,形成浅层油气纵横运移的网络,为馆上段油气成藏提供油源[2]。而馆上段为曲流河沉积体系,河道砂体因为是河漫相和河流相交互作用下沉积,为多阶段性和突发性河道,储集层周围别泥岩包围,封堵条件好,因而可以形成砂岩透镜体圈闭(如图 2)。

2 河道砂体地震识别及描述技术

2.1 河道砂体地震发射特征

孤东地区上第三系沉积环境相对稳定,地层相对平缓,构造活动较弱,断裂系统不发育,因此河道形态发育比较稳定。河道砂体在地震剖面上,形成不同于相邻反射的充填形地震相,具有顶平底凹或者顶凸底凹的透镜体形态,表现为中强振幅反射异常 (如图3)。含油河道砂体振幅值,一般为3000～5000。

2.2 河道砂体描述技术

馆陶组河道砂体是孤东地区隐蔽型油气勘探的重要对象,加强河道砂体追踪描述和评价,是孤东地区扩能增储的关键。近年来,在高精度三维地震资料的基础上,依靠先进的计算机技术,积极开展人机联做河道砂体追踪描述和评价研究,形成了“水平切片、测井约束反演、地震属性分析、三维可视化和油气检测”等河道砂体描述评价技术。通过在孤东地区的应用,相继发现了孤东827、垦东641、垦东斜68和垦东191等多个河道砂体油藏,探明储量1085×104t,建成新区产能 10.0×104t以上,取得了较好的勘探开发效果。

图2 孤东地区河道砂体成藏模式图

图3 河道砂体反射特征

2.2.1 水平切片技术

水平切片是从三维数据体得到的一种地质信息,对了解地下构造形态和查明某些地质现象具有独特的优势。它是用一个水平面去切三维数据体,得出某一时各道的信息。水平切片技术在地层较平时,所看到的信息相当于岩层的平面特征,在河道砂体描述具有显著的作用。具体应用,就是将地震数据以时间为单位,切成许许多多的平面,根据地震反射能量的变化特征,再结合地震剖面反射特征,并利用已知井做合成记录和测井反演处理,就可以断定是否是河道砂体。再利用切片的平面信息对砂体进行追踪描述,落实砂体的展布规律。在水平切片的指导下,落实了垦东642-1、垦东642-2和垦东642-3等透镜体岩性砂体。2.2.2 测井约束反演技术

测井约束反演,是利用钻井的声波测井资料作为一维初始地质模型,通过从井旁地震道提取的地震子波与初始地质模型的褶积,得到一维地震正演模型,即合成地震记录。利用修改初始地质模型的时深关系,来进行合成地震记录与井旁地震记录的相关对比。然后,从修改后的地质模型中提取反演子波,再用反演子波迭代修改地震模型,如此反复,直至得到相位谱、振幅谱变化稳定的反演子波。然后,将该子波与地震记录道进行反褶积,得到速度岩性剖面,可以大大提高地震资料的识别能力 (如图4)。通过在孤东827块和垦东641块等区块的应用,落实了储层展布规律,完成产能建设8.0×104t。

图4 孤东827块地震反演剖面图

2.2.3 地震属性分析技术

地震属性分析技术,是在计算机技术的基础上,形成以反应地下地质特性为基础的属性特点。它是以高精度三维地震为依托,从地震剖面中提取相关的地震属性,利用钻井、录井、测井等资料,建立地震和储层物性及含油性的关系。然后提取振幅、频率和相位三个参数多个属性[3],进行综合分析研究,预测有利含油气相带,从而为勘探提供有利的勘探区带 (如图5)。

图5 地震属性分析流程图

2.2.4 三维可视化技术

三维可视化技术,是近年来形成的先进勘探技术。三维可视化技术能充分利用三维地震信息,在三维空间上对地震体直接进行构造及岩性解释,寻找出河道、扇体、浊积砂体等这些潜在的目标体,而且解释速度快、周期短、精度高、成本低。它综合了多层切片功能与切除技术,可将三维数据体的不同能量段分别进行立体显示,从而弥补了在地层不平的情况下,水平切片无法全面显示河道形态而漏失河道砂体油藏形态的缺陷。孤东地区上第三系馆陶组是普遍发育河流相沉积的砂体,馆上段为曲流河沉积体系,在地震剖面上表现为一段短而强的同相轴,用常规解释方法难以识别。利用全三维可视化解释技术进行解释,只要对其发育层段用时窗法进行透视,曲流河砂体的整体形态就完全呈现出来。透视出来的曲流河形态自然、真实,与现代沉积中的河道非常一致。通过在孤东地区的应用,清晰完成并描述了砂体的空间展布形态,为井位部署提供了更加可靠的依据。

2.3 河道砂体含油性检测评价

油气检测技术是进行砂体含油性评价的关键。找到了砂体,不一定找到了油气;判断砂体是否含油,是提高钻探成功率的关键。三维地震资料中蕴含着丰富的地震信息,这些地震信息是地下构造、地层结构、储层发育程度及物性、含油性等参数的综合反映[4]。根据孤东地区的地震地质条件,从已知井资料出发,从20多种参数中,选取能够反映地层含油气性或储层物性变化的参数,根据已知井点地质信息的分析结果,来对未知地区进行预测。主要相关参数为:

①与三瞬有关的地震参数:瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位及其均值与方差。

②Burg功率谱参数:平均频率、主频25%功率谱对应频率。

③自相关函数参数:自相关函数的极小/极大比和自相关函数的第一个零点。

④自回归系数:A1、A2、A3、A4、A5。

通过多次实践及统计分析,孤东地区上第三系含油层段与不含油层段其振幅值有明显的差异,含油层段的振幅值较高。因储层中流体性质不同而进行了定量分析,可以看出,不同井段的储层含油后,其振幅值在3000～6000之间;如果储层中含水,其振幅值在1500～3000之间;含油层段的振幅值约为非含油层段的振幅值1.5～2倍。而对于同一储层来说,是否含油,其振幅值也会发生变化。因此认为,振幅等六个参数反映了储层含油气性 (如图6)。

图6 地震参数与砂体含油性关系图

3 结论与认识

孤东地区馆陶组河道砂体油藏,具有圈闭隐蔽、成藏复杂的特点,常规勘探技术难以满足河道砂体识别描述和评价的需要。通过地质、物探、地震、测井、录井、试油等多学科、多参数、多方法的综合研究,提高了孤东地区馆陶组河道砂体识别描述能力,对河道砂体油藏成藏规律取得了新的认识。

(1)河道砂体成藏条件复杂多样,基本模式为“断坡控砂、复式疏导、相式控藏”,形成砂岩透镜体油气聚集单元;

(2)河道砂体在地震上一般表现为短轴状、不连续、顶平底凹或者顶凸底凹的透镜体形态,表现为中强振幅反射异常的特点;

(3)河道砂体油气成藏受构造和岩性的双控制,构造控制油气富集,砂体控制储量规律;

(4)水平切片技术、测井约束反演、地震属性分析和油气检测技术的综合应用,大大提高河道砂体的识别描述和评价水平,提升了河道砂体勘探的成功率。

[1] 张善文.沾化凹陷浅层勘探的思考 [J].复式油气田,1999,(3).

[2] 刘仁君,戴启德,刘良叔,等.孤东油气储层研究与开发[M].北京:石油工业出版社,1998:2-3.

[3] 陈遵德.储层地震属性优化方法 [M].北京:石油工业出版社,1998.

[4] 潘元林.油气地质地球物理综合勘探技术 [M].北京:地震出版社,1998.

The technology research on riveralsands reservoir exploration of Guantao formation in Gudong area

YUE Zhou2hui
(Dongsheng Groupco.,L TD.of Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257001,China)

Guantao formation is riveral depositional system in Gudong area,riveralsands lithologic trap development,it is a typical sandstone reservoir lithology concealed type,therefore,strengthen the channel sandbody identification description and evaluation studies can be achieved riveralsands exploration break2 through in Gudong area.In this paper,to the geological characteristics of Guantao in Gudong area,base on high2precision three2dimensional seismic data,the formation of a“horizontal sections,logging constrained inversion,seismic attribute analysis,three2dimensional visualization and evaluation of hydrocarbon detec2 tion”and other exploration techniques,riveralsands identification techniques described in a comprehensive study has an important role to riveralsands exploration of Guantao formation in Gudong area.

Riveral2sand;Horizontal sections;Logging constrained inversion;Three2dimensional vi2 sualization;Oil detection

P618.1308

B

1004-4051(2010)02-0117-04

2009-09-17

岳周会 (1964-),男,陕西岐山县人,硕士研究生,主要从事石油地质综合研究工作。