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地震地质一体化解释技术在复杂潜山勘探中的应(4)

来源:地震地质 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-29 02:58

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【摘要】[6]廖前进,于学敏,何咏梅,等.大港探区上古生界煤系烃源岩特征及资源潜力[J].天然气地球科学,2003,14(4): Qianjin,YU Xuemin,HE Yongmei,et al.

[6]廖前进,于学敏,何咏梅,等.大港探区上古生界煤系烃源岩特征及资源潜力[J].天然气地球科学,2003,14(4): Qianjin,YU Xuemin,HE Yongmei,et al.The characteristics and resource potential of coal-bearing formations in Upper Paleozoic in Dagang oilfield[J].Natural Gas Geoscience,2003,14(4):250-253.

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王文庆 工程师,1983年生;2007年毕业于长安大学地球科学与资源管理系,获学士学位,2012年毕业于中国石油大学(北京)构造地质学专业,获硕士学位;目前在中国石油集团东方地球物理公司研究院大港分院从事地震资料解释及综合地质研究。

0 引言古潜山是重要的油气勘探领域。以往黄骅坳陷潜山勘探大多围绕下古生界,以寻找碳酸盐岩潜山高点构造油气藏和古风化壳岩溶储层油气藏为主[1-3],对复杂碎屑岩潜山研究相对较少,且主要集中在油气成藏规律方面的研究[4-5],对潜山油气藏勘探的思路和配套技术的研究相对薄弱。黄骅坳陷上古生界煤系烃源岩保存完整,热演化程度高,是寻找煤系气的有利地区[6-7]。近年来,黄骅坳陷乌马营、孔西下古生界碳酸盐岩潜山油气勘探取得了突破性进展[8],而上古生界碎屑岩潜山的勘探程度非常低,处于停滞状态。新一轮钻井统计发现,多口井(wg1、kou11、ws1)在二叠系石盒子组均见良好显示或油气流,证实黄骅坳陷上古生界碎屑岩潜山良好的含油气性和巨大的勘探潜力。但由于古生界潜山受到后期印支、燕山和喜山旋回构造的改造,内幕构造破碎,地震资料成像差、分辨率低,造成地震资料解释多解性强,断层识别与描述困难,给圈闭落实及油气勘探目标优选带来了很大困难。为此,研究工作以新处理的叠后深度偏移地震资料为基础,应用地震地质一体化解释技术,准确落实了乌马营潜山带构造圈闭,在此基础上开展区带评价与优选,有效解决了复杂碎屑岩潜山断裂解释及圈闭落实多解性的难题,取得了良好的应用效果。1 地震地质一体化解释技术思路在油气勘探技术的发展过程中,地震技术与地质思维方式不断结合,相辅相成。地震地质一体化解释技术的核心就是地震和地质的紧密结合,用地质思维指导地震解释,用地震资料逐步完善地质模型,最大限度地降低地震解释的多解性,揭示潜力目标区,具体实现过程如下。(1)精细地震解释技术:综合应用GeoEast特色相干数据体、曲率数据体、三维可视化等多属性分析技术,相互校验、优势互补,减少地震解释多解性,完成目的层圈闭的准确落实。(2)综合地质分析技术:强化构造模式指导下的潜山构造特征及成因研究,解剖断裂特征、构造样式、古构造演化特征,建立全区构造格架及构造形态的立体概念,真正做到解释结果与地下实际地质情况相符。(3)复杂构造圈闭描述技术:对油气藏圈闭类型及油藏模式进行分区分类精细剖析,完成目标区圈闭精细评价,优选勘探有利区。2 应用实例乌马营潜山带位于黄骅坳陷孔南地区,前第三纪为一被断层复杂化的深埋背斜构造,面积约为290km2,是大港油田近年来碎屑岩潜山勘探的重要接替领域。2011年wg1井钻探取得突破,首次在上古生界下石盒子组中发现气藏,此外乌马营潜山带南翼ws1井在二叠系显示良好,两井情况均证实了碎屑岩潜山具备油气成藏条件。研究工作的目标是如何降低地震解释的多解性,准确落实圈闭,寻找潜力目标区。为此,笔者以新处理的叠后深度偏移地震资料为基础,综合应用地震地质一体化解释技术,开展圈闭解释及区带评价等研究工作 精细地震解释技术乌马营潜山历经印支、燕山和喜山等多期构造运动,潜山内幕构造极为破碎,断裂系统复杂。目的层段地震资料成像品质差,解释精度低,导致对潜山内幕结构认识不清,影响了潜山油气勘探。为有效解决地震精细解释面临的问题,优选GeoEast特色地震地质解释技术,重新落实构造,一方面提高地震资料品质,另一方面综合应用地震属性信息,最大限度地降低地震资料解释的多解性 构造导向滤波技术GeoEast解释平台提供的构造导向滤波是一种既能提高地震资料信噪比,又能清晰刻画构造形态的方法。采用“各向异性扩散”平滑算法,即平滑操作仅针对平行于地震反射层方向,而对垂直于地震反射层方向的信息不做相关平滑,能有效处理噪声衰减和信号保护之间的平衡[9-11]。构造导向滤波处理后,地震剖面中的断续反射(珠串反射)变得稳定,地层终止点模糊现象减少,成为连续、可追踪的同相轴,但在断层和岩性边界处反射终止形式被保留,为构造精细解释奠定了基础(?三维相干体切片技术利用构造导向滤波处理后的地震数据体,提取能反映目的层断层细节的相干切片,指导构造精细解释[12-14]。GeoEast软件相干模块提供了不同算法的相干切片。其中,相关算法和相似算法相干体运算速度快,但抗噪能力差,微断层识别能力弱,适用于信噪比较高地震资料和大断层的解释(图2a、图2b)。特征值算法运算速度相对慢,但在保证抗噪的同时能提高断层的横向分辨能力,相干体上断层、小断层识别精度得到了显著提高(图2c)。因此,结合乌马营潜山断裂复杂、微小断裂发育的地质及地震资料情况,优选特征值算法,指导断裂解释和组合方案的确定,使地下真实构造情况与构造解释一致。图1 构造导向滤波处理前(a)、后(b)地震剖面图2 研究区不同相干算法的相干体切片(t=2800ms)(a)互相关;(b)互相似;(c)特征值2.1.3 曲率体技术相干性只对横向不连续性敏感,曲率能很好地呈现不明显的挠曲(没有断开),且能有效地反映大断裂、局部微断裂和裂缝的发育情况[15-16]。因此,在乌马营复杂潜山区域GeoEast曲率属性的应用非常有效。潜山带的断裂解释采取分区、分块的方式进行。在构造活动弱的区域,采用单一的相干体时间切片指导断裂解释;而在构造活动强的断裂发育区,则通过相干与曲率切片多属性交互分析的手段,结合玫瑰花图分析断裂、裂缝和挠曲的发育情况和展布方向,对断裂进行多手段综合解释(?综合地质分析技术2.2.1 平面断裂分析基于GeoEast解释平台多种属性解释结果,重新落实构造,逐步完善地质认识。乌马营潜山带断裂分布较为复杂,多种性质、不同时期的正、逆及走滑断层交错发育。断裂整体走向以北北东和近东西向为主,大型主逆冲断层延伸较远,向北受走滑断层切割具有明显的分段性,与黄骅坳陷中—新生代挤压—拉张双重作用继承和改造叠加后的结果一致,真实呈现了地下实际地质情况,确定了解释方案的合理性(图4)。图3 研究区曲率体切片(a)和玫瑰花图(b)(t=3380ms)图4 乌马营潜山二叠系顶界断裂与相干切片(a)、断裂与时间切片(b)叠合图2.2.2 潜山构造形态及内幕构造样式乌马营潜山构造形态表现为被断裂复杂化的深埋背斜构造,具有北北东向展布的“差异性”构造格局。由近东西向地质剖面可见,该地区受后期改造明显,现今构造呈三角逆冲形态,南北分段差异显著(图5)。北段潜山顶部古近纪断裂发育,切割改造作用明显,断层断距较大,对油气保存不利。中段表现出不对称三角逆冲构造特征,高角度逆冲断层面呈上陡下缓的产状,向深部逐渐变为近水平的滑脱逆冲断层,上盘发生褶皱变形,形成典型的铲式逆冲断层相关褶皱,早期沟通油源,晚期油气封堵能力优越。南段为张扭性负反转,呈现宽缓背斜形态,圈闭规模大。图5 乌马营地区地质剖面立体显示图2.2.3 构造演化特征时空演化上,潜山带处于黄骅坳陷孔南地区印支期背斜的南翼,受区域构造应力场的影响,具有明显的构造反转特点,存在古高今低的现象。早期加里东运动、海西运动在研究区内形成区域性的平行不整合,乌马营潜山带隶属于华北克拉通的一部分,沉积了岩相稳定、厚度相近的上元古界、寒武系、奥陶系以及石炭—二叠系,为古生界储层发育奠定了基础[17-18];印支期主要以大规模的挤压和褶皱变形为主,乌马营潜山带宽缓背向斜雏形显现。燕山期以来,在南东—北西向挤压应力场作用下,大型逆冲断层以及伴生的断层相关褶皱发育,与反向调节逆冲断层构成现今的被断层复杂化的深埋背斜构造,是古生界油气运—聚的关键时期。喜山期为构造负反转期,研究区表现为区域性沉降,以断陷—拗陷作用为主,大量正断层发育,有利于油气多期捕获。同时,乌马营潜山带被晚期地层深埋,形成现今构造形?复杂构造圈闭描述技术勘探实践证实,不同类型的油气藏具有不同的形成条件和分布规律。因此,油气藏类型的认识对油气藏评价及勘探区优选至关重?圈闭类型受控于特定的构造背景,乌马营潜山带内幕圈闭类型南北差异显著,主要发育三种圈闭类型。北段为被断层复杂化的背斜构造,逆冲成山过程中潜山顶部剥蚀严重,与上覆古近纪地层呈不整合接触,形成内幕冲断构造及不整合圈闭(图6a);中段过渡为深埋的断层相关褶皱圈闭,因背斜圈闭形成时间早,晚期构造活动破坏程度低,易于油气富集,是下一步勘探部署重点区(图6b);南段则表现出明显的构造负反转特征,古近纪断层大量发育,将潜山带分割为若干断块及断鼻圈闭(?构建油藏模式古潜山油气聚集受源、储条件控制,油气藏差异分布[19]。南翼ws1井二叠系见良好的油气显示,北侧有王官屯潜山奥陶系气藏,均证实了古生界含油气性及生烃能力,属古生油源。乌马营潜山带二叠系下石盒子组直接覆盖在石炭系煤层烃源岩之上,下伏奥陶系为有效储层,源—储匹配关系良好。根据潜山内幕圈闭样式与烃源岩对接关系,分为内幕冲断片及不整合气藏、断层相关褶皱内幕气藏和断块构造气藏三种类型(图7)。其中乌马营潜山带北段后期构造改造严重,内幕冲断片及不整合油气藏有所破坏,油气成藏条件复杂(图7a);中段与南段晚期断裂活动弱,下石盒子组储层上部盖层分布稳定,晚期油气封堵能力优越,断块和褶皱油气藏油气整装富集,圈闭规模大,油气成藏条件有利(图7b、图7c)。综上所述,乌马营潜山带中段和南段成藏因素有利,为重点目标区。图6 乌马营潜山带圈闭类型图(a)内幕冲断构造及不整合圈闭;(b)断层相关褶皱内幕圈闭;(c)断块及断鼻构造圈闭;(d)圈闭平面分布图3 勘探效果与勘探远景3.1 勘探效果近年来,针对乌马营潜山构造落实难度大、准确度低的问题,开展了地震地质一体化解释技术攻关。分析认为乌马营潜山带具备良好的源、圈、盖匹配条件,背斜形态完整且内幕构造裂缝发育,勘探程度低,勘探潜力巨大。乌马营潜山带总面积为290km2,有利圈闭面积为85.6km2,预测天然气资源量为462.4×108m3。通过进一步圈闭综合评价,为探区优选可供钻探的圈闭4个,分别为圈闭①、②、③、④(图6d)。目前圈闭①完钻井1口,已获得工业油气流,二叠系下石盒子组射开压裂后,6mm 油嘴放喷,日产油30.2m3,日产气8.0121×104m3,成为乌马营潜山二叠系首口高产油气流井。圈闭③、④正试油井均在潜山内幕见到良好油气显示。钻探结果表明,乌马营潜山构造有望形成千万吨级规模增储区,从而打开了沧东凹陷古生源岩成藏系统勘探新局面。图7 乌马营潜山油气藏模式图(a)内幕冲断片及不整合气藏;(b)断层相关褶皱内幕气藏;(c)断块及断鼻构造气藏3.2 勘探远景不同于北侧歧口凹陷,沧东凹陷前第三纪长期处于复向斜区,由此决定了潜山内幕古生界抬升剥蚀程度较低。沧东凹陷石炭—二叠系煤层及暗色泥岩发育,“古生源岩”分布稳定,油源条件好。预测沧东凹陷石炭—二叠系二次生烃期最大生气强度为180×108m3/km2,生气量为×108m3。基于地震地质一体化解释技术攻关,开展的复杂潜山油气藏圈闭重新描述,资源潜力大,相信在未来的勘探中还将发现相当可观的油气储量,可望成为黄骅坳陷的主要接替领域,有良好的勘探前景。4 结束语随着油气勘探开发工作的不断深入,国内油气田探区逐渐进入高成熟勘探开发阶段。形态简单、规模较大的构造油气藏越来越少,隐蔽的、未发现的复杂断块油气藏有较大的勘探潜力。但这类油气藏多经历不同期次构造剥蚀和改造,普遍存在地震资料品质较差、构造精细解释难度大等特点。本文针对乌马营潜山区构造破碎、断裂复杂和圈闭识别难等特点,采用GeoEast系统的地震解释技术,结合地质分析、油气藏描述等进行综合分析,完成了圈闭落实、目标潜力评价工作。事实证明地震地质一体化解释技术是碎屑岩潜山深化挖潜的一种行之有效的方法。参考文献[1]王永诗.桩西—埕岛地区下古生界潜山储集层特征及形成机制[J].岩性油气藏,2009,21(1): and forming mechanism of buried hill reservoir of Lower Paleozoic in Zhuangxi-Chengdao area[J].Lithologic Reservoirs,2009,21(1):11-14.[2]朱梓强,卢刚臣,李玉海,等.北大港潜山带翼部成藏特点及勘探前景[J].石油地球物理勘探,2015,50(1): Ziqiang,LU Gangchen,LI Yuhai,et characteristics and exploration prospect in the flank zone of buried hills,northern Dagang[J].Oil Geophysical Prospecting,2015,50(1):150-155.[3]常少英,庄锡进,邓兴梁,等.断溶体油藏高效井预测方法与应用效果——以HLHT 油田奥陶系潜山区为例[J].石油地球物理勘探,2017,52(增刊1): Shaoying,ZHUANG Xijin,DENG Xingliang,et carbonate reservoir prediction:A case study in Ordovician buried hills,HLHT Oil-field[J].Oil Geophysical 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