趙磊,胡源,劉雙雙,張琪,孫治華
(1.中國石油華北油田公司勘探開發(fā)研究院,河北 任丘062552;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院,北京100083;3.延長石油集團(tuán)研究院,陜西 西安710000;4.東方地球物理勘探有限責(zé)任公司華北物探處,河北 任丘062552)
莫里青油田位于伊通盆地西部的莫里青斷陷,主要跨越了靠山凹陷、尖山隆起帶和馬鞍山斷階帶,構(gòu)造上主要受東部北東走向、 西掉的莫里青一號正斷層和西北緣斷層的控制[1],目的層段為雙一段,鉆遇該段的鉆井資料揭示,該段巖性以砂巖、礫巖和泥巖為主。
受伊通盆地西北緣斷裂帶走滑伸展運動的影響,莫里青斷陷具有物源多、相變快的特點,為莫里青油田的油氣聚集創(chuàng)造了有利條件[2],其中雙陽組一、二、三段砂巖為有利的油氣儲集砂巖[1]。前人對莫里青斷陷已開展過地層、沉積和石油地質(zhì)條件等方面的研究[1,3-4]。由于缺少露頭資料以及鉆遇井少,雙陽組一段沉積相的研究尚未實現(xiàn)系統(tǒng)化,制約了該段油氣的勘探與開發(fā)。為此,本文以莫里青油田三維地震層位解釋為基礎(chǔ),綜合利用鉆井、測井和巖心資料,以過井地震剖面為依據(jù),通過綜合分析地震屬性,研究了雙一段的沉積相。
莫里青油田位于莫里青斷陷的西部,基底小斷層對雙一段的沉積起到控制作用[1,5]。雙一段沉積時期,在基底斷層的下盤沉積了厚度不等的砂礫巖,隨著邊界斷層活動加強,盆地整體下降,水體不斷擴大。
圖1 莫里青油田M50 井巖心沉積相
雙一段與下伏基底地層呈角度不整合接觸,底部具有強軸連續(xù)反射特征,在工區(qū)內(nèi)可以很好追蹤;頂部是一套較為穩(wěn)定的泥巖。以精細(xì)合成地震記錄為橋梁,建立單井與地震的對應(yīng)關(guān)系,同時根據(jù)地震反射界面的終止類型和內(nèi)部反射特征[6-9],將雙一段劃分為2 個地震層序,即層序Ⅰ和層序Ⅱ。
基于莫里青油田西北部斷層帶的沉積背景,沉積相研究需要綜合多種資料進(jìn)行全面詳細(xì)的分析。
依據(jù)綜合巖心和測井資料,對雙一段的沉積相進(jìn)行分析,識別出的沉積相主要包括扇三角洲和湖泊相,并可進(jìn)一步劃分出亞相和微相(見圖1、圖2)。
扇三角洲分布于工區(qū)北部和西部西北斷層附近,主要為扇三角洲前緣和前扇三角洲亞相,其中在層序Ⅰ時期位于工區(qū)北部,層序Ⅱ時期位于工區(qū)西部。扇三角洲前緣亞相主要為細(xì)—中砂巖,局部出現(xiàn)含礫砂巖,發(fā)育塊狀層理、平行層理和小型槽狀交錯層理。發(fā)育的微相主要有水下分流河道和水下分流河道間灣(見圖1、圖2)。前扇三角洲亞相主要為粉砂質(zhì)泥巖,并出現(xiàn)粉砂質(zhì)泥巖與泥巖互層,局部出現(xiàn)變形構(gòu)造,并發(fā)育薄層灰綠色泥巖。
湖泊相主要沉積深灰色-黑色泥巖、深灰-黑色粉砂質(zhì)泥巖。泥巖質(zhì)純,局部夾薄層泥質(zhì)粉砂巖,發(fā)育水平層理,見變形構(gòu)造。
單井資料中,測井曲線及測井曲線組合的形態(tài)、幅度等特征可以用來較好地識別沉積環(huán)境的變化,同時利用取心井段進(jìn)行標(biāo)定的測井曲線及其測井曲線組合特征可以更好地反映沉積相的類型[10-13]。在鉆遇目的層區(qū)域,將鉆井單井資料與地震資料結(jié)合并進(jìn)行對比分析,可以有效提高地震相的識別精度,較好地將地震相轉(zhuǎn)化為沉積相[5,12,14-17]。
圖2 莫里青油田單井巖心沉積微相特征
A—B 剖面為過M37-2 井的過井地震剖面(見圖3)。在該剖面上,同相軸下超于層序Ⅱ的底界面之上。
圖3 過M37-2 井的A—B 地震剖面
巖屑錄井顯示為一套正旋回的砂巖、粉砂巖,與之相應(yīng)的伽馬曲線表現(xiàn)為低值,有明顯的突變點。巖心上可見水道沉積和水道決口沉積。該套扇三角洲砂體的地震相和測井相特征吻合較好,這說明,可以利用巖心相和巖屑錄井資料對地震相和測井相進(jìn)行標(biāo)定,從而提高地震相和測井相的識別精度。
目前,地震屬性技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于構(gòu)造分析、沉積相刻畫等領(lǐng)域,在油氣勘探中發(fā)揮著重要作用[18-21]。然而,單一地震屬性解釋往往存在多解性和局限性[22],特別是在相變迅速的斷陷湖盆形成初期,不能反映沉積時期砂體的展布特征。對此,往往需要綜合運用多種地震屬性及鉆井、巖心、砂地比等資料進(jìn)行綜合研究。
研究區(qū)內(nèi)鉆遇雙一段的井較少,因此,地震屬性成為分析雙一段時期莫里青油田沉積特征的有效手段。但是,單一地震屬性與現(xiàn)有鉆井的砂地比存在差距,且與盆地形成初期沉積物分布范圍有差異。
為了應(yīng)用地震屬性指導(dǎo)沉積相研究,在研究中提取出振幅類、頻率類、相位類和相干類多種屬性,采用了多屬性與鉆井砂地比融合方法。
研究中遵循的原則為:1)對研究中所提取的10種地震屬性進(jìn)行相關(guān)性分析,選出可以反映相應(yīng)沉積特征的主要屬性和輔助屬性;2)以地層厚度、鉆井砂地比為約束條件,對優(yōu)選出來的屬性進(jìn)行分析,得出各個屬性的相關(guān)系數(shù);3)將相關(guān)屬性進(jìn)行歸一化計算,并乘以對應(yīng)的相關(guān)系數(shù),在Landmark 軟件的Rave 模塊中完成屬性的融合計算。
以上述原則為依據(jù),在研究中選擇均方根振幅和波峰數(shù)為主要屬性(見圖4),選取平均波峰振幅和平均瞬時頻率為輔助屬性參與多種屬性的融合,完成了雙一段層序Ⅰ和層序Ⅱ內(nèi)的疊加屬性(見圖5)。
圖5 雙一段疊加地震屬性
綜合分析測井、巖心和地震屬性等資料,可以精細(xì)地勾畫出雙一段層序Ⅰ和層序Ⅱ沉積相的平面展布特征(見圖6)。
在層序Ⅰ時期,莫里青斷陷處于形成初期,扇三角洲主要發(fā)育于工區(qū)北部,以扇三角洲前緣和前扇三角洲為主;在層序Ⅱ時期,物源從西部進(jìn)入工區(qū),在工區(qū)西部發(fā)育扇三角洲前緣和前扇三角洲沉積,工區(qū)東北部水體加深主要發(fā)育半深湖相。
圖6 雙一段沉積相展布特征
1)綜合利用地震反射特征和單井資料,將雙一段劃分為2 個地震層序。
2)利用均方根振幅、平均波峰振幅和總振幅得到的疊加地震屬性,可以較好地對沉積亞相進(jìn)行刻畫,提高了地震屬性對沉積相的識別度。
3)綜合利用單井、地震剖面和地震屬性資料,在雙一段2 個層序識別出扇三角洲前緣亞相、 前扇三角洲亞相、濱淺湖亞相和半深湖亞相。
4)雙一段砂體以扇三角洲前緣砂為主,與主要烴源巖相接觸,含油潛力巨大,是莫里青油田下一步巖性油氣藏勘探的有利層位。
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