胡状集地区建筑结构样式模型建立及应用

葛雪莹,张立强

(中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东 青岛 266580)



胡状集地区建筑结构样式模型建立及应用

葛雪莹,张立强

(中国石油大学(华东) 地球科学与技术学院,山东 青岛 266580)

根据对构型要素,特别是对构型要素测井相模式的研究,对建筑结构样式做了系统的分析,建立了对应目的层的建筑结构样式模型。通过研究模型与地质-地震特征的相互关系,发现以下两点:1.模型与地震频谱分析曲线具有相关性,不同的建筑结构样式有不同的频谱分析曲线;2.模型分类与沉积相具有较好的相关性。可根据二者相互佐证反推可能存在的建筑结构样式,进而预测有利的含油气区,为含油气区的预测提供一种新的思路。

构型要素;建筑结构样式;模型;频谱分析;储层预测

薄互层油储是近年来国内外石油勘探开发的重点,如何识别其地质规律是进行储层预测的关键,因此建筑结构样式模型的建立与应用是一项重要的基础工作。文献[1,2]中在研究河流砂体时,针对砂体的非均质特性,提出用6级界面系列将储层划分为由8种基本结构要素组成的不同级次的相对均一体,通过对结构要素的特征及相互组合关系的表征来描述储层的非均质性。这一方法提出后,受到了沉积学家们的广泛关注,认为该方法是解决沟道化沉积非均质性的一种有效方法。该方法引入国内后,国内学者在露头和现代沉积中应用该方法做了大量研究工作[3,4],建立了许多储集体的建筑结构,并探讨了应用于油气分布的可能性[5]。

在东濮凹陷胡状集地区,随着资料积累程度的增高以及勘探工作的深入,在成熟的勘探领域、勘探层系中,易发现的大型构造油气藏越来越少,发现的可能性也越来越小。因此,迫切需要运用新理论、新方法、新技术寻找新的勘探开发领域和新的勘探开发目标,而我们所提及的建筑结构样式模型的建立及应用就是一种新的研究技术方法。

不同地质条件下储层外部构形及其内部属性的分布规律主要受环境和形成条件的制约,不同的沉积方式形成不同的成因单元,具有各自独特的变化规律[6]。相互有成因联系的成因单元组合在一起构成了复杂的砂体内部建筑结构[7]。前人对胡状集地区(主要为胡99块)的沉积相研究较为丰富,对建筑结构样式模型的研究尚未见到已发表的文章。因此,针对目的区特殊地质条件建立建筑结构样式模型,并根据结构样式与地震频谱以及沉积相的相关关系可以对砂体展布进行预测,为有利的含油气区指明勘探方向。

1 研究区油气地质特征

东濮凹陷是典型的富油气凹陷,位于渤海湾裂谷盆地的西南缘,属临清凹陷的一部分[6]。具有“两洼一隆一斜坡”的构造格局。

研究区位于东濮凹陷西部斜坡带的胡状集地区——胡99块,如图1所示,它位于近洼的邢庄断裂下降盘,为柳屯洼陷向胡庆二台阶抬升的过度区域,各种走向的派生、配套小断层发育较好。由于其紧邻生油洼陷,且位于油气运移的通道上,成藏条件良好。

图1 工区示意图Fig.1 Working area diagram

研究目的层为沙三中亚段,根据地质旋回特征、砂体发育情况及油水分布规律等,可将其自上而下分为12个小层,针对其中的2个主要含油气小层进行分析研究。

经过对研究区的测井、录井、岩心、地震等资料的系统分析[8,9],发现研究区目的层发育辫状河三角洲沉积,厚约600～950 m,主要为暗色砂泥岩的韵律互层沉积。

2 建筑结构样式地质模型的建立

建立模型时,首先应将砂体按成因划分为不同成因单元,分析各单元非均质性特征。在划分成因单元时,应遵循三个原则:(1)反映出特定几何形态;(2)不同的成因单元之间其物性有所差异;(3)代表了一定的成因机理。只有这样才能更好地将定性描述转化为定量指标[10]。

在此基础上,进一步对不同小层进行构形要素分析,主要对其中的内部韵律特征及岩相组合进行研究,因为它能够较好地反映出某一沉积体系内部的特定沉积作用或一套沉积过程。

具体到工区,就是在对砂体按成因划分出不同的成因单元后,对其进行构型要素的分析尤其是构型要素测井相模式的研究,使构型要素与对应的测井形态、幅度等建立相应的对应关系。做到每种建筑结构样式中的不同砂组具有各自不同的成因,有较为明显的差异性,尤其是在测井曲线形态、幅度上的差异性,进而建立建筑结构样式,形成对应的模型。

2.1 S3z1的建筑结构样式模型

根据测井曲线及对应的录井资料、岩心资料等分析可得其主要发育三种不同的建筑结构样式,建立模型,如图2所示。类型Ⅰ:发育为三套砂组与泥的叠加结构样式;类型Ⅱ:两套砂组与泥的叠加样式;类型Ⅲ:砂岩不太发育,有薄层砂发育的叠加样式。

图2 S3z1的建筑结构样式模型Fig.2 Architectural structural style model of S3z1

2.2 S3z12的建筑结构样式模型

同上,在S3z12层段中类型Ⅰ是三套砂组与泥的叠加样式;类型Ⅱ是两套砂组与泥的叠加样式;类型Ⅲ是一套砂组与泥的叠加样式,如图3所示。

图3 S3z12的建筑结构样式模型Fig.3 Architectural structural style model of S3z12

3 模型的应用

3.1 建筑结构样式模型与地震频谱的关系

在地质分层与地震层位标定完成的基础上,对不同的建筑结构样式进行一系列地质-地震的进行规律性研究,发现不同的结构样式的地震响应特征有所差异,因此进一步分析地震资料,发现在小层尺度下,不同的结构样式具有不同的地震频谱响应特征,此处主要是针对振幅-频率频谱的分析。

对S3z1层段进行振幅-频率频谱分析可得:类型Ⅰ为单峰形态,其振幅-频率谱的0频率对应的振幅值多小于0.2,均不超过0.4,如图4(a)所示;类型Ⅱ为单峰形态,但是其振幅-频率谱的0频率处对应的振幅值均大于0.6,如图4(b)所示。类型Ⅲ由于井较少,并无归类。可以看出不同的建筑结构样式有不同的地震频谱响应特征。

同样,对S3z12层段进行振幅-频率频谱分析可得:类型Ⅰ为单峰形态,其振幅-频率谱的0频率对应的振幅值多大于0.2,且不超过0.4,如图5(a)所示;类型Ⅱ为双峰形态,右峰值较左峰值小,如图5(b)所示;类型Ⅲ为双峰,左峰值比右峰值小,如图5(c)所示。

从上述实例中可以看出,对应不同的建筑结构样式有不同的振幅-频率频谱特征,因此后期可以对地震上对应层位进行振幅-频率频谱分析,观察其频谱特征,判断出对应的建筑结构样式,进而分析有利的含油气区。

图4 S3z1频谱分析Fig.4 Spectrum analysis of S3z1

3.2 建筑结构样式模型与沉积相之间的关系

在对模型研究之前,已经对工区主要含油层系S3z1与S3z12做了较为系统的沉积相研究,综合利用测井、岩心、地震反射特征、地震属性等建立了其对应的沉积相图。在此基础上,与我们所做的模型分类做了叠合,发现两者具有较好的匹配性,不同的建筑结构样式的组合分布在不同的沉积相区域内。

(1)S3z1的建筑结构样式模型与沉积相之间的关系 研究区目的层主要发育辫状河三角洲前缘沉积亚相,根据前面所建立的模型,对建筑结构样式类型与沉积相图做叠合发现:类型Ⅰ主要分布在辫状河三角洲水下辫状河道沉积相中;类型Ⅱ主要分布于辫状河三角洲前缘席状砂沉积相中;类型Ⅲ主要分布在辫状河三角洲前缘外,可能为浅湖沉积,如图6所示。

(2)S3z12的建筑结构样式模型与沉积相之间的关系 同样,研究区目的层主要发育辫状河三角洲前缘沉积亚相,根据前面建立的模型,对建筑结构样式类型与沉积相图做叠合发现:类型Ⅱ与类型Ⅲ主要分布在辫状河三角洲水下辫状河道沉积相中,而类型Ⅰ主要分布于辫状河三角洲前缘席状砂沉积相外,可能为浅湖沉积相中,如图7所示。

图6 S3z1沉积相与建筑结构样式模型叠合Fig.6 Overlay diagram of S3z1 sedimentary facies and architectural structural style model

图7 S3z12沉积相与建筑结构样式模型叠合Fig.7 Overlay diagram of S3z12 sedimentary facies and architectural structural style model

从上述实例中可以看出,不同的建筑结构样式类型对应着不同的沉积相,因此后期可以对结合大区块所研究的沉积相及对应的振幅-频率频谱进行分析,相互佐证,判断出对应的建筑结构样式,进而分析有利的含油气区。

4 结论

(1)在地层对比及地震层位标定等准备工作的基础上,可以对小层级别进行建筑结构样式分析,建立对应的建筑结构样式模型,主要针对具体的小层,对其构型要素进行分析,尤其是构型要素测井相模式的研究,使构型要素与对应的测井形态、幅度等建立相应的对应关系,进而确立对应的建筑结构样式,形成对应的模型。

(2)经研究发现研究区小层级别的建筑结构样式模型与振幅-频率频谱曲线特征以及沉积相有较好的相关性,可以根据二者相互佐证,反推可能存在的建筑结构样式,进而预测有利的含油气区。

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[5] 张昌民,林克湘,徐龙,等.储层砂体建筑结构分析[J].江汉石油学院学报,1994,16(2):1-7.

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Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model

Ge Xueying,Zhang Liqiang

(SchoolofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China)

Thin-interbed oil reservoir is the focus of foreign and domestic petroleum exploration and development,how to identify the geologic rule is the key to reservoir prediction,so the establishment and application of architectural structural style model is a very important foundation work.According to the analysis of structural model elements,particularly the analysis of electrofacies model of structural model elements,systematic analyze the architectural structural styles and establish the architectural structural style model corresponded to target reservoir.By researching the mutual relation between model and geological-seismic features,two following things have been found:1.the model has relativity with seismic spectrum analysis curve,different architectural structural styles have different spectrum analysis curves;2.the model classification has good relativity with sedimentary facies.The possible existing structural styles can be mutual supported and reverse derived by each other and then to predict favorable oil and gas bearing area and provide a new thinking for the prediction of oil and gas bearing area.

Structural model elements;Architectural structural style;Model;Spectrum analysis;Reservoir prediction

Ge Xueying,Zhang Liqiang.Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):18-22.[葛雪莹,张立强.胡状集地区建筑结构样式模型建立及应用[J].甘肃科学学报,2016,28(6):18-22.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.005.

2016-03-03;

2016-05-09.

葛雪莹(1991-),女,河南济源人,硕士,研究方向为地质资源与地质工程.E-mail:370446154@qq.com.

TE121.3

A

1004-0366(2016)06-0018-05