隋明阳
摘 要:埕南断裂带具有优越的成藏条件和良好的勘探开发前景,但该带断裂系统破碎复杂,断块成藏规律研究难度大。为此,通过充分运用创新新技术开展低序级断层识别、断块精细解剖以及断块成藏规律分析方面的研究。以基础资料为基础,以该带复杂断块成藏区域为载体,针对低序级断层识别难度大的问题,采用相干属性与倾角属性相融合技术识别低序级断层;针对目前解释精度无法满足勘探开发需要的问题,创新提出运用“四小法”开展断块精细解剖,实现该带构造特征精细刻画;进一步对该带断块组合样式进行分类分析其成藏规律,并对已开发油藏的断块类型梳理对照,总结不同类型断块油气成藏规律。总结了埕南断裂带油气成藏规律,西段在Es易于成藏,中段在Ng和Ed易于成藏,东段在Ed和Es1易于成藏的规律。通过该项研究,实现了该带埕南12-平11块的精细解剖并部署实施产能建设取得良好效果,同时也为研究同类复杂断裂带勘探开发潜力提供了新的研究思路。
关键词:埕南断裂带;低序级断层;多体融合技术;断块圈闭样式分类评价;勘探开发实践
中图分类号:TE122 文獻标志码:A 文章编号:1003-5168(2022)3-0058-05
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.014
Research on Classification and Evaluation of Fault Block Reservoir in Chengnan Fault Zone
SUI Mingyang
(Research Institute of Geophysical Prospecting,Shengli Oilfield Branch,China Petroleum & Chemical Corporation,Dongying 257022, China)
Abstract:The Chengnan fault zone has excellent hydrocarbon accumulation conditions and good prospects for exploration and development, but the fracture system in this zone is complex and it is difficult to study the law of fault block accumulation. To this end, research on the identification of low-order faults, fine anatomy of fault blocks, and analysis of fault block accumulation laws is carried out through the full innovation and application of new technologies. Based on the basic data and the complex fault block accumulation area in this belt as the carrier, in view of the difficulty in identifying low-order faults, the technology of fusion of coherent attributes and dip attributes is used to identify low-order faults; the current interpretation accuracy cannot be satisfied. For the problems needed for exploration and development, innovatively proposed the use of the "four small methods" to carry out fine anatomy of fault blocks to realize the fine description of the structural characteristics of the belt; further classify and analyze the accumulation rules of the fault block combination styles of the belt, and analyze the developed oil reservoirs The types of fault blocks are combed and compared, and the rules of hydrocarbon accumulation in different types of fault blocks are summarized. The law of hydrocarbon accumulation in the Chengnan fault zone is summarized. The western section is easy to accumulate in Es, the middle section is easy to accumulate in Ng and Ed, and the eastern section is easy to accumulate in Ed and Es1. Through this research, the fine anatomy of the CN12-P 11 block in the belt was realized and the deployment and implementation of production capacity construction achieved good results. At the same time, it also provided new research ideas for studying the exploration and development potential of similar complex fault zones.
Keywords: Chengnan fault zone;low-order faults;multi-body fusion technology;classification and evaluation of fault block trap styles;exploration and development practice
1 区域地质概况
1.1 概况
埕南断裂带地理位置位于山东省东营市河口区。构造位置位于东邻孤北洼陷,南为渤南洼陷,北以埕南断层与呈子口凸起相接,具有良好的成藏背景。经过多年的勘探开发,先后探明并开发了Ng、Ed、Es等多套层系多个含油断块,累计探明石油地质储量为8 647×10 t,其中埕南断裂带研究区探明断块油藏石油地质储量为1 919×10 t。随着勘探开发的深入,该带精细研究存在3个方面的问题:①断裂系统破碎复杂,提高精细解剖断块精度的难度大;②含油层系多,分层系梳理难度大。③断块类型多样,成藏规律复杂。
针对该区断块油藏的潜力,以及断裂系统破碎复杂和油藏隐蔽性等问题,本次研究应用提高断块描述精度的技术,对该区低序级断层及复杂断块构造精细解剖,进一步总结不同断块成藏规律,筛选潜力断块开展滚动目标评价,实现埕东地区复杂断块油藏勘探开发新的突破,同时也为同类型复杂断块油藏研究提供新的研究方法。
1.2 研究区地质特征概况
本区带自下而上依次发育元古界前震旦系、东营组、馆陶组、明化镇组及第四系平原组地层。太古界前震旦系岩性为浅棕红色麻状岩,东营组为灰色泥岩夹薄层砂岩,馆陶组为灰绿色泥岩和灰色砂岩互层[1]。
该带构造上位于埕南断裂带下降盘,北部以埕南大断层为边界,该断层为控边断层,走向为近东西向,为南掉正断层,垂直断距大于200 m。南部发育一条平行于埕南大断层的边界断层,两条断层为控藏断层。该带内部发育多条埕南大断层派生的小断层,相互切割形成一系列的断块,使得该带各层系构造均呈现复杂的断块油藏特征。
埕南断层下降盘发育扇三角洲、近岸水下扇砂体。随着埕南断层的持续活动,从下到上湖水范围逐渐扩大,扇体自下而上呈现退积的特点,扇体范围逐渐缩小。洼陷带以滩坝、浊积扇沉积为主。
储层岩性以砂岩、含砂砾岩为主,砾石成分以石英为主,长石次之,总体上成熟度低,反映近源快速堆积产物,储层物性均为中-高孔,中-高渗储层。
2 精细构造解剖
针对该区复杂的构造特征,重点利用高分辨率相干体和倾角融合技术,开展低序级断层刻画研究,融合了倾角属性信息,增加相干结果的精度(见图1)。可见,较之常规相干分析,融合体断层更清晰,断裂切割、组合关系更清楚,能很好地识别大断层,但对小断层精度不够。
本次重点研究断层的发育状况、组合关系、切割关系及展布特征,并对断层进行分类、分级描述。断层解释主要采用解释系统具有的多种解释方法,如水平切片、相干体的沿层切片、变密度剖面等技术综合确定。断点的組合按照遵循断裂的力学机制、地质规律、先主后次、先可靠后模糊的原则,通过方差数据体的浏览、剖面、平面,对断层进行分级分色管理、相干体层切片、层倾角图、方位角图等技术手段确定。
利用水平切片落实断层在空间上的展布。检查断层组合的合理性,是保证解释精度的一项重要内容。在要求断层三维闭合的基础上,对每一条断层的解释,都要厘清断层的性质、空间变化特征及其不同断层的组合。利用水平切片的作用,主要是在剖面断层解释的基础上,通过水平切片的显示或解释,检验断层解释的正确性,判断每条断层在平面上的展布情况。
从2 000 ms相干水平切片可知,本区从南到北可分为洼陷、构造腰部和构造顶部三种不同的构造部位,由于各自的应力背景不一致,三者的断裂特征存在明显的差异,其中南部洼陷主要在断层发育的断口部位,地层连续性较差。相干切片上的黑色不连续范围呈东西向、北东向、北西向线状分布。北部太古界古潜山内部地层反射杂乱,相干切片上的黑色不连续范围呈片状分布,而中北部的构造腰部由于存在不同时期快速堆积的砂砾岩体等特殊沉积现象,在潜山的超覆线附近局部存在片状的不连续区,说明相干属性对于砂砾岩体有一定的指向作用。最终,采用地震等时切片、相干等时切片、沿层相干对解释出来的断层进行检验。本次共解释断层150条,断层解释纵横向8×8闭合,并绘制各层断裂系统。
在断裂系统精细解释的基础上,进一步开展了本区的层位解释工作,分别解释了Ed、T2、S1、S2等多套层系。研究区构造特征受到埕南大断层及其派生断层的影响。埕南断层为其边界断层,也是埕东油田的油源断层,断距较多在200~700 m,为该块油气成藏提供了油源条件和侧向封堵条件。受到埕南断层的影响,区内发育多条小的调解断层,断层方向主要为近平行于埕南断层方向和垂直于埕南断层方向。虽然断距较小,但对油藏形成具有一定控制作用。
本区整体上为北高南低的断鼻形态,北部主要以埕岛古潜山为超覆边界,超覆线附近的断层,将埕南地区进一步切割,本区还存在少量的局部地层圈闭。埕南地区中浅层构造圈闭的边界条件有3种,即超覆线、断层和构造溢出线。本轮研究对目的层段的4层构造(东营组、沙一段、沙二段、沙三段)进行了圈闭识别,共识别圈闭72个。统计发现,北部超覆带、中部洼中隆纵向上叠置性较好;中南部地区局部地区发育有闭合面积、闭合高度较小的背斜圈闭。由于各层内小断层发育程度差异较大,圈闭继承性差(见图2)。
3 断块成藏分类评价
3.1 断层组合样式分类
埕南断裂带构造对油气的聚集和富集起主导作用,对复杂断块的精细描述和成藏分析尤其重要。结合构造形态,将埕南断裂带断层组合样式分为台阶状、翘倾断阶、Y字形断块、垒堑组合四大类[2](见图3)。
从地震剖面特征上分析,Ⅰ型台阶状样式是由南掉的一系列东西向断层组成,断层与地层的倾向一致。Ⅱ型翘倾断阶类由南掉的一系列东西向断层组成,断层与地层的倾向相反。Ⅲ型Y字形断块类由调向相反的断层组成Y字结构。Ⅳ型垒堑组合型由东西调向相反的两条断层形成的垒块上。
3.2 断块圈闭样式分类
埕南断裂带平面构造图以断块类圈闭为主,断块数量较多,且组合方式复杂。根据对该区各层构造图对比研究,可将该区的断块圈闭组合样式进行总结。依据断层数量的不同,该区断块圈闭组合样式可分为四种类型:断层遮挡条带形断块圈闭、开启式扇形断块圈闭、三面断层切割式断块圈闭和四面断层封闭式断块圈闭[3](见图4)。落实到不同层位,统计各层位不同断块圈闭分布情况。总结得出,断层遮挡条带形断块圈闭主要分布在远离断裂带的地区,开启式扇形断块圈闭主要分布在埕南断裂带的西部缓坡带上,三面断层切割式断块圈闭主要分布在中部鼻状构造带上,四面断层封闭式断块圈闭主要分布在东部缓坡带上。
最终开展剖面上断层组合关系与不同层位断块圈闭分布对应关系研究,发现不同构造样式的断层形成对应的圈闭类型(见图5)。Ⅰ类台阶状的断层类型,由于断层同向的拉张作用,通常在平面上形成断层遮挡条带形断块圈闭和四面断层封闭式断块圈闭;Ⅱ类翘倾断阶类,由于拉张叠加部分拉张作用形成断塊的掀斜,在平面上形成断层遮挡条带形断块圈闭和四面断层封闭式断块圈闭;Ⅲ类Y字形断块类和Ⅳ类垒堑组合类断层,由于两侧断层的相向拉伸或相反拉伸作用,在平面上形成的断块类型为开启式扇形和三面断层切割式断块圈闭。
3.3 已发现成藏断块分析
通过构造样式与油气分布关系的统计,埕南断裂带西段主要以开启式扇形断块圈闭为主。油气富集,以沙一、沙二、沙三中深层成藏为主,中段主要以三面断层切割,以馆陶、东营组浅层成藏为主,东段主要以四面断层封闭式为主,油气显示较少,由于压扭断层封闭性强,油气输导困难(见图6)。
4 勘探开发实践成果
4.1 中段四面断层封闭式圈闭高效建产
结合本次研究认识,重点对中段的Ng组油藏研究,发现并实施了埕南12-平11块产能建设,动用地质储量102万 t,当年建成产能2.7万 t。为了实现该块的高效动用,开展了针对性研究,针对超稠油特点,重新刻画底面构造、确定油层电性标准并优化跟踪方式,保证钻遇底部含油饱和度高油层,平均单井日油量达20 t。
4.2 继续扩大馆陶组滚动勘探空间
在埕南12-平11成功实施的基础上,继续向西扩大Ng组稠油油藏滚动潜力。目前在西部断块部署实施了埕南12-平33井,日油量达20 t,取得良好效果,预计升级控制储量为185万t。
4.3 落实西段开启式扇形圈闭砂砾岩潜力
针对西段的沙三段进一步研究,发现埕913块砂砾岩体向西二台阶具有较好的潜力。目前部署实施了埕913-斜80井,钻遇良好油层,下一步逐块滚动部署。
5 结语
本次研究主要目的是解决埕南断裂带断块油藏的有效分类评价问题,从基础地质研究出发,对该区的地层、构造特征做详细的分析。重新精细刻画埕南断裂带的低序级断层,提高构造解释精度。将断块油藏类型按照断层的数量以及断层的组合关系进行重新分类,明确不同区块的断层组合模式差异,以此明确该区块的油气富集规律。取得了以下成果和认识。
①完善优化了低序级断层构造精细解释方法,采用相干属性体+倾角属性体相融合技术精细识别低序级断层。采用“四小法”开展小断块的精细构造解释,实现该带构造特征精细刻画。
②完善了埕东地区低序级断层构造样式:Ⅰ型台阶状;Ⅱ型翘倾断阶类;Ⅲ型Y字形断块类;Ⅳ型垒堑组合类。针对性断块圈闭组合样式分类及评价:断层遮挡条带形、开启式扇形、三面断层切割式、四层断层封闭式圈闭。
③总结了埕南断裂带每种类型断块的形成机制:断层遮挡条带形和四层断层封闭式圈闭是由于断层同向的拉张作用或由于拉张叠加部分扭动作用形成断块的掀斜,开启式扇形和三面断层切割式断块是由于两侧断层的相向拉伸或相反拉伸作用。
④结合已发现油藏,从油源、构造差异及断层封闭性等方面,总结了埕南断裂带油气成藏规律,西段在Es易于成藏,中段在Ng和Ed易于成藏,东段在Ed和Es1易于成藏。
参考文献:
[1] 罗霞.埕东构造带构造演化及其对新近系油气成藏的控制[J].特种油气藏,2018(5):14-18.
[2] 黄雷,周心怀,王应斌,等.渤海西部海域新生代构造与演化及对油气聚集的控制[J].地质科学,2013(1):275-290.