陽懷忠 鄧運華 黃興文 黃健良 蘭 蕾

（中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028）

中生代岡瓦納大陸裂解、南大西洋擴張在南大西洋兩側(cè)形成了一系列共軛的被動大陸邊緣盆地，如南美的桑托斯盆地、坎波斯盆地，西非的加蓬盆地、下剛果盆地和寬扎盆地等［1-4］。在相同的動力學(xué)背景下，這些盆地都經(jīng)歷了裂谷、過渡和漂移三大構(gòu)造演化階段［5］，在過渡階段早白堊世阿普特期發(fā)育了一套蒸發(fā)鹽巖沉積，將盆地沉積充填劃分為鹽下陸相河-湖沉積和鹽上海相沉積2個沉積序列。自2006年開始在南美一側(cè)的桑托斯盆地深水鹽下相繼發(fā)現(xiàn)了24個油氣田，其中可采儲量大于15億桶油當(dāng)量的超—特大型油氣田達7個［6］，累積可采儲量達330億桶油當(dāng)量；自2012年以來在西非一側(cè)的寬扎盆地也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了6個大中型油氣田，可采儲量達21億桶油當(dāng)量。目前南大西洋兩岸深水鹽下已成為全球油氣儲量的主要增長點之一，也成為油氣勘探的熱點地區(qū)，但整體上該地區(qū)勘探程度低、難度大、作業(yè)成本高，是一個高風(fēng)險與高潛力并存的勘探領(lǐng)域。本文擬通過總結(jié)在加蓬深水鹽下油氣勘探實踐中形成的技術(shù)與經(jīng)驗，為今后在類似區(qū)域開展油氣勘探活動提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于南大西洋西非一側(cè)加蓬盆地深水區(qū)。加蓬盆地為一個在前寒武結(jié)晶基底和前白堊褶皺基底上發(fā)育起來的中新生代被動大陸邊緣含鹽盆地，總面積12.8×104km2，其中陸上面積8.2×104km2，海上面積4.6×104km2，早白堊世NWW—SEE向裂谷作用在盆地鹽下形成了由“內(nèi)坳陷帶—中部隆起帶—外坳陷帶”組成的隆坳相間的構(gòu)造格局（圖1）。受非洲板塊與南美板塊裂離和南大西洋打開、擴張作用的控制，盆地同樣整體經(jīng)歷了裂谷、過渡和漂移等3個主要構(gòu)造-沉積演化階段：早白堊世初裂谷階段，發(fā)育河流、三角洲和湖相沉積；至中白堊世盆地進入過渡演化階段，沉積了一套準平原化背景之下的Gamba砂巖，之后以Ezanga鹽巖沉積為特征；晚白堊世盆地進入漂移演化階段（或稱被動大陸邊緣演化階段），在鹽上沉積了一套海相沉積，早期以陸架邊緣碳酸鹽巖沉積和近岸濱、淺海碎屑巖沉積為主，晚期主要發(fā)育半深海—深海相沉積。

陸上和淺水區(qū)勘探研究成果表明［5］，加蓬盆地鹽下發(fā)育2套湖相烴源巖，分別是紐康姆階Kissenda組泥巖和巴列姆階Melania組黑色頁巖。其中，巴列姆階Melania組頁巖為鹽下主力烴源巖，干酪根以I—II1型為主，有機質(zhì)豐度TOC值1.2%～17.7%，平均為6.1%；氫指數(shù)為497～801 mg／g·TOC，平均達672 mg／g·TOC，是西非鹽下廣泛發(fā)育的優(yōu)質(zhì)烴源巖；紐康姆階Kissenda組泥巖為次要烴源巖，目前只有少數(shù)井揭示該套烴源巖，對其認識有限，其整體上由湖相泥巖和粉砂巖互層組成，有機質(zhì)豐度較Melania組低，TOC值平均為1.5%～2%，氫指數(shù)平均為200～300 mg／g·TOC，以II2—III型干酪根為主，被認為是氣源巖［6］。

圖1 加蓬盆地地質(zhì)剖面（據(jù)文獻［5］修編）Fig.1 Geological profile of Gabon basin（modified from reference［5］）

盆地鹽下主力儲層為下白堊統(tǒng)巴列姆階—阿普特階Dentale組和Gamba組河流-三角洲砂巖，在這2套儲層內(nèi)發(fā)現(xiàn)的油氣儲量占盆地鹽下總儲量的近90%。其中，Dentale組沉積于裂谷晚期，普遍厚度大，最大超過2 000 m，陸上和淺水區(qū)鉆井揭示孔隙度18%～30%，滲透率50～1 000 mD（埋深1 500～2 500 m）；Gamba組沉積于準平原化背景，厚度整體較薄，但分布穩(wěn)定、物性較好，陸上和淺水區(qū)鉆井揭示孔隙度20%～30%，滲透率100～5 000 mD（埋深1 000～2 000 m）。

裂谷期伸展作用在鹽下形成了大量的構(gòu)造圈閉，圈閉類型主要為與斷層活動相關(guān)的斷塊、斷背斜和披覆背斜等。上覆廣泛分布的阿普特階Ezanga組鹽巖是優(yōu)質(zhì)的區(qū)域蓋層，同時已有油氣發(fā)現(xiàn)表明層間三角洲相泥巖也能起到很好的封蓋作用。

2 深水復(fù)雜鹽下構(gòu)造分析技術(shù)

鹽巖屬黏彈性流體，極易發(fā)生塑性變形，對地震信號的傳播造成干擾。近幾十年來墨西哥灣、巴西等鹽下熱點區(qū)域的勘探實踐表明，鹽下圈閉落實依然是目前鹽下油氣勘探面臨的世界級難題。加蓬盆地Ezanga組鹽巖不僅厚度大，變形復(fù)雜，橫向厚度變化快（圖2），且成分復(fù)雜，鉆井揭示為一套“臟鹽”，以石鹽為主，還包括硬石膏、泥巖、光鹵石和雜鹵石等。各種巖性在速度、密度等巖石物理特征方面差異巨大，導(dǎo)致研究區(qū)鹽下構(gòu)造落實難度更大，具體表現(xiàn)在：①鹽巖層的屏蔽作用影響地震信號向下傳播，造成鹽下資料信噪比低，成像差；②鹽巖橫向厚度變化快，再加上巖性復(fù)雜，導(dǎo)致準確建立速度模型難度極大，鹽下成像不準且常常形成“構(gòu)造假象”。針對影響鹽下構(gòu)造落實這些難題，從鹽巖變形機制及其對鹽下地震成像影響分析入手，結(jié)合對地震資料的分析、甄選，通過系列攻關(guān)研究，形成了一套復(fù)雜鹽下構(gòu)造解釋技術(shù)組合。

圖2 研究區(qū)鹽巖構(gòu)造變形特征Fig.2 Salt tectonic deformation features of the study area

2.1 地震資料的類比優(yōu)選及組合應(yīng)用

受復(fù)雜鹽巖的影響，單一采集、處理方式獲得的地震資料難以解決鹽下地震成像差的難題，為此在研究區(qū)采用了垂直構(gòu)造走向的窄方位、基于斜纜技術(shù)的寬頻帶以及平行構(gòu)造走向的雙方位等3種地震采集方式，利用逆時偏移、克希霍夫偏移及單程波波動方程偏移等3種地震處理方法，獲得了多套地震資料，包括保幅和不保幅資料。整體上各套地震資料鹽下成像品質(zhì)均不理想，且成像效果差異大，但類比分析表明不同地震資料在解決特定地質(zhì)問題時又具有各自的優(yōu)勢，因此需要在類比分析各套資料特點的基礎(chǔ)上，充分挖掘資料潛力，降低鹽下構(gòu)造解釋的不確定性，指導(dǎo)鹽下構(gòu)造落實。

1）兩套正交采集地震數(shù)據(jù)“優(yōu)勢互補”。在鹽巖較薄、厚度變化不大的區(qū)域（方向），地震射線能夠大量穿透鹽巖至鹽下地層，即對鹽下地層照明較好；在鹽巖厚度較大或者橫向變化劇烈的區(qū)域，地震波傳播的路徑十分復(fù)雜，使得鹽下地層照明度較低或能量分布不均。不同采集方向地震射線在地下行走路徑也不相同，某一方向的地震射線因無法避開復(fù)雜鹽巖而導(dǎo)致鹽下照明不足，但與之正交的地震射線則很可能能夠避開該復(fù)雜鹽巖而對鹽下地層進行較充分的照明，從而形成“互補”。因此，在鹽下構(gòu)造解釋中，特別是在鹽變形復(fù)雜區(qū)域，組合使用垂直構(gòu)造走向和平行構(gòu)造走向采集的地震資料能夠有效提高構(gòu)造解釋的可靠性。

2）多種地震處理成果資料組合使用提高鹽下構(gòu)造解釋精度。分析表明，逆時偏移處理資料對鹽巖邊界成像效果較好，特別是復(fù)雜鹽丘下方的成像歸位較好；克?；舴蚱铺幚碣Y料畫弧較嚴重，但單程波波動方程偏移處理資料則易于識別斷層（圖3）。因此，組合使用不同處理方法的成果資料，如利用逆時偏移處理資料來解釋層位，結(jié)合單程波波動方程偏移處理進行解釋斷層等，能夠大大提高鹽下構(gòu)造解釋的可靠性。

3）保幅度與不保幅資料“各盡其能”綜合運用。保幅與不保幅資料對不同目標的刻畫效果存在差異，如經(jīng)過增益處理后的非保幅資料，其基底界面反射特征更加清晰，因此將二者結(jié)合起來進行基底解釋可靠性更高。

4）利用斜纜寬頻采集資料輔助判別深部成像。寬頻采集地震資料豐富的低頻成分能夠在一定程度上提高深層地震資料成像質(zhì)量，特別是對深層復(fù)雜大斷層刻畫相對較可靠。

圖3 不同處理方式地震資料成像效果對比Fig.3 Comparison of seismic imaging by different processing methods

2.2 基于鹽變形機制的鹽下構(gòu)造解釋模型建立

鹽構(gòu)造是指由于巖鹽或其他蒸發(fā)巖的流動變形所形成的地質(zhì)變形體［7］。鹽巖的物理性質(zhì)決定了鹽巖變形復(fù)雜、鹽構(gòu)造類型多樣。分析表明，鹽構(gòu)造作用及其變形過程遵循一定的地質(zhì)規(guī)律，鹽構(gòu)造的形成、演化往往與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場、沉積負載、鹽下古構(gòu)造密切相關(guān)，同時在變形過程中鹽下地層、鹽巖及鹽上地層往往存在一定的耦合關(guān)系。因此，在區(qū)域應(yīng)力場和構(gòu)造沉積分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對全球典型的鹽構(gòu)造進行系統(tǒng)解剖，通過對鹽構(gòu)造的幾何學(xué)特征、變形機制以及鹽下-鹽巖-鹽上耦合關(guān)系的深入研究，建立了研究區(qū)鹽構(gòu)造解釋模型（表1），有效指導(dǎo)了區(qū)塊鹽下構(gòu)造落實。

2.3 復(fù)雜鹽下層位解釋技術(shù)

研究區(qū)鹽下構(gòu)造變形復(fù)雜，地震成像差，鹽下界面識別、解釋難度大，鹽巖底界面的解釋是落實鹽下構(gòu)造的關(guān)鍵之一。由于研究區(qū)鹽巖成分復(fù)雜，包含鹽巖、硬石膏和泥巖夾層等，導(dǎo)致“臟鹽”內(nèi)發(fā)育多種地震相類型，常常形成“假鹽底界面”，對鹽巖底界面的識別、解釋帶來很大挑戰(zhàn)。分析表明，“臟鹽”內(nèi)的硬石膏具有高地震速度（5 900～6 100 m／s）、超高波阻抗特征，往往形成與真正鹽底類似的超強振幅反射，因此直接通過地震反射特征進行鹽底識別難度大。通過分析總結(jié)“臟鹽”內(nèi)各類巖性體的地質(zhì)-巖石物理特征，結(jié)合速度分析與地震反演等技術(shù)手段，建立了各類巖性體的識別圖版及對應(yīng)的地震相特征，從而甄別真假鹽底界面，指導(dǎo)鹽底解釋。在準確識別鹽底界面的基礎(chǔ)上，針對鹽下關(guān)鍵界面進行多層聯(lián)動解釋追蹤，通過互相印證使得從深到淺各層位都相互協(xié)調(diào)，并符合區(qū)域構(gòu)造-沉積模式，提高了鹽下構(gòu)造落實的可靠性。

表1 研究區(qū)主要鹽構(gòu)造解釋模型Table1 Main salt-structural models of the study area

2.4 重-磁-震結(jié)合多尺度鹽下斷裂解釋技術(shù)

與斷裂相關(guān)的斷塊、斷背斜是研究區(qū)鹽下的主要圈閉類型，因此斷裂解釋也是鹽下構(gòu)造分析的另一個關(guān)鍵內(nèi)容。受裂谷期多期拉張作用以及轉(zhuǎn)換斷裂的影響，區(qū)塊鹽下斷裂十分發(fā)育且構(gòu)造樣式復(fù)雜，再加上鹽下地震品質(zhì)不理想，僅僅依靠地震資料進行斷裂解釋難度大。而重、磁資料覆蓋范圍大，重力異常可反映基底起伏，高精度磁異常中的線性異常能指示同裂谷期斷裂。因此，首先將重力異常、高精度磁異常與區(qū)域二維地震測線相結(jié)合進行區(qū)域一、二級斷裂解釋；在此基礎(chǔ)上，利用三維地震資料，采用多屬性融合、導(dǎo)向濾波等先進的三維地震解釋技術(shù)，進行區(qū)塊鹽下中、小斷裂精細解釋。這種通過重-磁-震資料相結(jié)合從不同尺度對不同級別斷裂進行刻畫，較好地解決了區(qū)塊鹽下斷裂解釋難題。

2.5 基于射線追蹤和波動方程正演的鹽下構(gòu)造假象識別技術(shù)

鹽巖成分復(fù)雜且橫向厚度變化快導(dǎo)致難以建立準確的速度模型，使得鹽下成像出現(xiàn)偏差，形成“構(gòu)造假象”，如在鹽巖厚度變化劇烈的部位常常形成“假斷層”等，給鹽下構(gòu)造解釋和圈閉分析帶來嚴重挑戰(zhàn)。在深入分析鹽巖對鹽下地震成像影響的基礎(chǔ)上，形成了將射線追蹤正演與波動方程正演相結(jié)合的鹽下構(gòu)造假象識別技術(shù)。地震射線追蹤正演能直觀顯示地震射線傳播路徑、分析鹽下地震照明，指示可能發(fā)生構(gòu)造假象的部位，對鹽下構(gòu)造假象進行快速識別［8-10］。在此基礎(chǔ)上采用波動方程正演技術(shù)，基于研究區(qū)地質(zhì)特征建立理論模型，利用地震波數(shù)值正演和偏移成像等手段，歸納鹽巖及內(nèi)幕結(jié)構(gòu)對鹽下地層影響因素，從而準確識別鹽下構(gòu)造假象。以研究區(qū)鹽巖段普遍發(fā)育的泥巖夾層為例，在實際批量地震處理時通常將低速泥巖夾層誤認為高速的硬石膏，造成縱向上整個鹽層段速度偏大，鹽底深度成像偏深；同時橫向上鹽巖厚度變化快，在鹽丘邊緣及下方形成“假斷層”及“假背斜”構(gòu)造（圖4）。通過對不同地質(zhì)模型的模擬研究，形成了一系列構(gòu)造假象識別模型，如鹽巖邊界效應(yīng)會在鹽下形成高陡的“假斷層”或垂直模糊帶；當(dāng)鹽巖層中含有高速的硬石膏時，鹽下同相軸上拉形成“假背斜”構(gòu)造；當(dāng)鹽巖層中含低速泥巖時，同相軸下拉會產(chǎn)生“破裂狀”斷層假象等。

在充分類比、挖掘多套地震資料潛力的基礎(chǔ)上，綜合運用上述各項技術(shù)降低了研究區(qū)鹽下層位及斷裂解釋的多解性，規(guī)避了鹽下多種“構(gòu)造假象”陷阱，有效解決了復(fù)雜鹽下構(gòu)造解釋與圈閉分析難題，最終在區(qū)塊三維區(qū)鹽下共搜索出了3個目標群共13個構(gòu)造圈閉，并優(yōu)選出7個落實程度高、規(guī)模大的重點目標進行深入評價。

圖4 基于波動方程正演的鹽相關(guān)地震成像模擬Fig.4 Salt related seismic imaging simulation based on wave equation forward modeling

3 深水鹽下湖相烴源巖“四相結(jié)合”早期預(yù)測技術(shù)

任何一個油氣藏的形成必須具備生、儲、蓋、圈、運、保等6個要素，其中任何一個要素不行，都難以形成油氣藏。大量的勘探實踐證明，在這6個要素中，“生”是最重要的、最高一級的控制因素。中國老一輩石油地質(zhì)學(xué)家和勘探家很早就提出了“源控”最重要，張文佑教授提出的“定洼探邊”“定洼探隆”中的“定洼”就是“定源”，也強調(diào)了“源”的重要性。一個盆地或一個凹陷只要生成了一定量的油氣，即使儲層品質(zhì)不好、油氣運移條件差，也可以在低品質(zhì)儲層，甚至是源巖層內(nèi)聚集，形成致密油氣藏或頁巖油（氣）；若構(gòu)造圈閉不發(fā)育，則可在地層-巖性圈閉聚集；若蓋層條件或保存條件不好，可形成稠油，乃至超稠油油藏。由此可見“源”的重要性。

“定源”在一個新區(qū)、新盆地或新凹陷顯得尤為重要。許多勘探失利的教訓(xùn)告誡我們，在一個地區(qū)進行油氣勘探，如果是圈閉或儲層、蓋層、運移、保存沒研究清楚，則探井是一口一口地干；如果是烴源巖不落實，則探井是一批一批地失利。由此可見，烴源風(fēng)險可能帶來巨大的經(jīng)濟損失。

中國海油加蓬探區(qū)面積約1.4×104km2，曾鉆過7口探井，但都是鹽上探井，沒有井鉆至白堊系鹽下地層。鹽下目的層是一個全新的勘探領(lǐng)域，勘探關(guān)鍵取決于生烴條件。目前世界上證實烴源巖區(qū)的辦法是通過鉆井資料，而由于研究區(qū)海水太深（主體水深500～2 500 m），鉆一口鹽下探井的平均花費超過1億美元，任何一個國外公司都不可能以如此昂貴的代價鉆一口參數(shù)井去證實烴源巖層。面對這個難題，通過深入研究，探索出用地化相、有機相、沉積相及地震相“四相結(jié)合”的方法預(yù)測烴源巖，該方法的思路是在“四相”資料豐富的勘探成熟區(qū)探索方法、檢驗技術(shù)，用于新區(qū)烴源巖預(yù)測。

根據(jù)油氣地質(zhì)理論，從邏輯推理出發(fā)，石油中的地球化學(xué)分子、有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、古生物群落、古沉積環(huán)境、沉積巖相組合及地震相類型之間有一定的關(guān)聯(lián)，乃至成因上的聯(lián)系。以湖相為例，不同的生物標志化合物來源于不同的古生物，如奧利烷來源于陸生高等植物，4-甲基甾烷來源于菌藻類；不同的古生物生長、保存于不同的環(huán)境，陸生高等植物、蕨類、苔蘚植物等生長或保存于湖岸，植物碎片、孢粉等生長或保存于濱淺湖，菌藻類微生物多生長或保存于中深湖；不同環(huán)境的水動力條件不同，沉積巖組合也不同，濱淺湖形成砂泥互層且變化快，中—深湖形成厚層泥巖夾砂巖且?guī)r相穩(wěn)定；不同的巖性組合，因巖石的密度、速度不同，波阻抗不同，因此地震相就不同，濱淺湖區(qū)相變快的砂泥巖互層為雜亂、中振幅低連續(xù)性反射，中—深湖區(qū)穩(wěn)定的泥巖夾砂巖為平行連續(xù)強反射。根據(jù)上述油氣地質(zhì)推論，可將地球化學(xué)分子、生物標志化合物、有機質(zhì)類型、沉積相與地震相建立密切的聯(lián)系（圖5）。

圖5 湖相烴源巖“地化相、有機相、沉積相、地震相”四相關(guān)系Fig.5 Correlation of seismic facies，sedimentary facies，organic facies and geochemical facies of lacustrine source rock

鉆井及分析化驗資料揭示，渤海海域始新統(tǒng)沙四段主力生油巖為中深湖相泥巖夾砂巖，代表性生物標志化合物是伽馬蠟烷指數(shù)和ETR參數(shù)（C28三環(huán)萜烷＋C29三環(huán)萜烷）／（C28三環(huán)萜烷＋C29三環(huán)萜烷＋Ts），泥巖中有生油巖，有機質(zhì)豐度TOC值為0.56%～3.76%，干酪根類型是I—II型，在地震剖面上是低頻連續(xù)平行強反射。珠江口盆地始新統(tǒng)文昌組主力生油巖，代表性生物標志化合物是4-甲基甾烷，泥巖TOC值為1.54%～5.05%，干酪根類型是I—II1型，巖性組合是厚層泥巖夾砂巖，在地震資料上為平行連續(xù)強反射。北部灣盆地始新統(tǒng)流二段主力生油巖為中—深湖相泥巖、頁巖夾砂巖，代表性生物標志化合物是4-甲基甾烷，有機質(zhì)豐度TOC值為0.5%～15.7%，干酪根類型是I—II1型，在地震剖面上為“三明治”結(jié)構(gòu)，即頂、底部油頁巖段是平行連續(xù)強反射，中間厚泥巖為平行連續(xù)弱反射?？梢姡袊Ｓ?個主要含油盆地的生油巖層有機質(zhì)豐度、干酪根類型、生物標志化合物、地震相具有很好的相似性，可以用地震資料來預(yù)測生油層。

海外鉆井、化驗及地震資料也證實，不同的沉積環(huán)境，其沉積巖類型不同，有機質(zhì)類型、豐度不同，地震相特征不同。通過對南美塞阿拉盆地一口探井的相關(guān)資料進行標定分析，發(fā)現(xiàn)下白堊統(tǒng)為厚層泥巖，中—深湖相沉積，有機質(zhì)豐度TOC值為1%～13%，干酪根類型為I—II1型，地震剖面上為平行連續(xù)強反射；中白堊統(tǒng)為砂巖與泥巖互層，有機質(zhì)豐度低，地震剖面上為雜亂反射。西非南部的奧蘭治盆地也有類似的特征，鉆井揭示下白堊統(tǒng)為厚層泥巖，中—深湖相沉積，有機質(zhì)豐度TOC值為0.5%～5.5%，干酪根類型為I—II1型，地震剖面上為平行連續(xù)強反射，其上的中白堊統(tǒng)巖性為砂泥巖互層，淺湖相沉積，地震剖面上為雜亂反射。

通過在國內(nèi)和海外資料豐富地區(qū)的探索，驗證“四相結(jié)合”烴源巖預(yù)測技術(shù)，可以顯示沉積環(huán)境、沉積巖性、古生物類型、生物標志化合物、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)豐度與地震相之間具有較好的相關(guān)性，不同的沉積環(huán)境，其水動力條件不同，沉積巖性組合不同，古生物類型不同，沉積巖中生物標志化合物不同，有機質(zhì)類型與豐度不同，地震相類型不同，這些參數(shù)之間有較好的對應(yīng)關(guān)系。由此推論，可以用地震資料預(yù)測生烴條件。

圖6 研究區(qū)鹽下湖相烴源巖分布預(yù)測Fig.6 Prediction of pre-salt lacustrine source rock distribution of the study area

“四相結(jié)合”烴源巖預(yù)測技術(shù)運用到加蓬區(qū)塊勘探研究中取得了很好的效果。雖然受到復(fù)雜鹽巖的影響，研究區(qū)鹽下地震資料信噪比低、成像差，對利用地震資料預(yù)測烴源巖帶來了困難，也對預(yù)測結(jié)果增加了不確定性，但是經(jīng)過系統(tǒng)的比較分析，發(fā)現(xiàn)鹽下下白堊統(tǒng)地震相仍存在明顯不同（圖6）。在有些地區(qū)，低頻連續(xù)平行強反射地震相依然很明顯，推測其代表了早白堊世中—深湖相沉積，是烴源巖層的反射；而在其他地區(qū)，雜亂反射和低頻連續(xù)亞平行反射地震相也很清晰，很可能代表了濱淺湖相沉積，是非烴源巖反射特征。通過對整個探區(qū)精細分析、類比，共發(fā)現(xiàn)了7個有利生烴洼陷，主要分布在探區(qū)南部（圖6），由此推斷南部烴源條件優(yōu)于北部。全區(qū)鹽下烴源巖分布不均一，橫向變化大，是區(qū)塊鹽下勘探的主要風(fēng)險。

4 深水鹽下砂巖儲層鹽膠結(jié)預(yù)測技術(shù)

在加蓬探區(qū)，中海油與西方油公司合作鉆探了3口鉆井（圖7）。第一口探井N-1井鉆在北部的N構(gòu)造，該井揭示儲蓋組合很好，中白堊統(tǒng)鹽巖層厚度超過1 000 m，其下儲層段可分為2套巖性組合，中部為三角洲前緣沉積的砂泥巖互層，砂巖平均孔隙度約20%；上下兩段為三角洲平原沉積的厚砂巖夾泥巖段，砂巖平均孔隙度約22%。由此可見，在同一套地層里，相似的沉積環(huán)境，厚砂巖儲層物性較薄砂巖好，這符合全球的一般規(guī)律。但是，鉆在南部L構(gòu)造的探井L-1井就出現(xiàn)了反常的現(xiàn)象，該井揭示中白堊統(tǒng)鹽巖層厚約400 m，其下儲層段也可分為2類巖性組合，上部為三角洲前緣沉積的砂泥巖互層，砂巖平均孔隙度約16%；下部為以三角洲平原沉積為主的厚砂巖夾泥巖段，砂巖平均孔隙度為7.1%，測井解釋整體為致密層。該井厚砂巖儲層物性明顯比薄砂巖差，這與通常的地質(zhì)規(guī)律相矛盾。

圖7 研究區(qū)N-1、L-2和L-1井剖面Fig.7 Sections of Well N-1，L-2 and L-1 of the study area

針對L-1井主要目的層段薄砂巖儲層物性較好、厚砂巖物性差為致密層這一異常現(xiàn)象，對該井的錄井、測井、取心等資料進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)厚砂巖中含有較多的鹽巖等礦物，平均含量達7.5%，而薄砂巖中不含此類礦物，證明是后期鹽巖等礦物填充了砂巖孔隙，導(dǎo)致儲層物性變差。綜合沉積、構(gòu)造演化分析認為，當(dāng)斷層兩側(cè)砂巖與鹽巖對接時，鹽巖中的鹵水會越過斷面進入孔隙中，形成鹽巖等礦物填充砂巖孔隙；砂巖厚度大、孔隙度高，則鹵水更容易進入；砂巖地層產(chǎn)狀越平緩，鹵水侵入的寬度越大，則致密帶越寬。當(dāng)斷層兩側(cè)砂巖與泥巖對接時，則不會形成鹽巖等礦物膠結(jié)。砂巖與鹽巖通過斷面對接導(dǎo)致鹵水進入是鹽下砂巖儲層發(fā)生鹽巖膠結(jié)作用而致密的前提條件（圖8）。砂巖經(jīng)鹽巖礦物膠結(jié)后，孔隙度降低，巖石密度增大，速度增大，波阻抗增大，形成明顯的高阻抗，在地震資料上會表現(xiàn)出振幅異常（圖9），比不存在鹽巖膠結(jié)的砂巖段的振幅強。因此，通過地震剖面結(jié)合振幅屬性分析和波阻抗反演，可以預(yù)測鹽巖膠結(jié)致密砂巖的分布范圍。分析表明，目的層段強阻抗異常分布在主斷層附近，遠離主斷層不存在強振幅異常，這與鹽巖膠結(jié)的機理分析相吻合。

在L-1井鉆后，通過對導(dǎo)致厚砂巖致密的鹽膠結(jié)作用進行深入分析，明確了鹽膠結(jié)作用成因機理，找到了預(yù)測技術(shù)，指出了致密儲層分布規(guī)律。運用這些預(yù)測成果，結(jié)合構(gòu)造、氣藏地質(zhì)等資料，部署了評價井L-2井，期望避開致密儲層。L-2井鉆探結(jié)果與鉆前預(yù)測一致，厚砂巖段不發(fā)育鹽膠結(jié)作用，鉆遇儲層比L-1井更厚，證明了鹽巖膠結(jié)機理分析、預(yù)測技術(shù)、預(yù)測成果可信。

圖8 研究區(qū)鹽下砂巖儲層鹽巖膠結(jié)作用模式Fig.8 Halite cementation model in pre-salt sandstone of the study area

圖9 過L-1和L-2井地震剖面Fig.9 Seismic section cross Wells L-1 and L-2

5 L大氣田的發(fā)現(xiàn)

中國海油與西方大公司聯(lián)合進行風(fēng)險勘探的加蓬深水區(qū)是一個勘探新領(lǐng)域，在進入?yún)^(qū)塊時，區(qū)塊及周邊尚未有油氣發(fā)現(xiàn)。由于新區(qū)資料少，且鹽下地震資料品質(zhì)差，國內(nèi)外不同的勘探家對于成藏條件有不同的認識，大體可分為2類，一些專家認為該區(qū)鹽下目的層圈閉、蓋層、烴源、運移及保存條件好，主要風(fēng)險是儲層；另一些專家則認為主要風(fēng)險是鹽下烴源巖分布不均一，南部好、北部差，其他成藏條件均較優(yōu)越。油氣埋藏在地下幾千米的微小孔隙中，不同觀點的專家很難說服對方，只有通過鉆頭才能檢驗。按照石油合同鉆探2個構(gòu)造，分別是北面的N構(gòu)造和南面的L構(gòu)造（圖6）。

位于N構(gòu)造的N-1井鉆后分析顯示層位解釋合理，構(gòu)造圈閉可靠；鹽巖厚度大，鹽下砂巖儲層發(fā)育，且物性很好，但無任何油氣顯示，證明N構(gòu)造附近缺鹽下烴源巖。該井完鉆后，接著在L構(gòu)造鉆探L-1井，在鹽下獲得天然氣發(fā)現(xiàn)，測井解釋氣層厚度100多米，遺憾的是井底附近厚砂巖因鹽膠結(jié)而物性差，為致密層。通過對鹽膠結(jié)機理和分析技術(shù)的深入研究，預(yù)測了鹽膠結(jié)范圍、分布規(guī)律，指導(dǎo)鉆探L-2井。L-2井鉆探結(jié)果與鉆前預(yù)測基本一致，厚砂巖內(nèi)不發(fā)育鹽巖膠結(jié)，儲層厚度和氣層厚度均較L-1井顯著增大，最終發(fā)現(xiàn)并初步成功評價了L大氣田。

L氣田為西側(cè)靠斷層遮擋、其余三面下傾的大型斷鼻構(gòu)造，儲層是下白堊統(tǒng)湖相三角洲平原-前緣砂巖，受薄泥巖分隔發(fā)育多套疊置的層狀邊水氣藏，上覆厚鹽巖和層間泥巖是直接蓋層；氣源來自于下白堊統(tǒng)湖相烴源巖，受埋深影響，烴源巖成熟高，形成油型裂解氣；斷裂是天然氣運移的主要通道，以垂向運移為主（圖10）。

圖10 L氣藏剖面示意圖Fig.10 Schematic reservoir section of L gas field

6 結(jié)論

1）在充分類比優(yōu)選及組合應(yīng)用地震資料的基礎(chǔ)上，以基于鹽變形機制的鹽下構(gòu)造解釋模型為指導(dǎo)，建立了以鹽下層位解釋技術(shù)、多尺度鹽下斷裂解釋技術(shù)和構(gòu)造假象識別技術(shù)為核心的復(fù)雜鹽下構(gòu)造分析技術(shù)體系，有效攻克了研究區(qū)復(fù)雜鹽下構(gòu)造解釋與圈閉分析難題，落實鹽下目標13個。

2）從國內(nèi)及海外資料相對豐富的成熟探區(qū)研究出發(fā)，探索并形成了地化相、有機相、沉積相與地震相“四相結(jié)合”的湖相烴源巖早期預(yù)測技術(shù)，落實鹽下有利生烴洼陷7個，并指出研究區(qū)鹽下烴源巖并非連續(xù)分布，是區(qū)塊鹽下油氣勘探主要地質(zhì)風(fēng)險。

3）提出了砂巖與鹽巖通過斷面對接導(dǎo)致鹵水進入是鹽下砂巖儲層發(fā)育鹽膠結(jié)作用的成因機理，并結(jié)合地球物理分析形成了鹽膠結(jié)型儲層綜合預(yù)測技術(shù)，指導(dǎo)評價井部署取得了成功。

4）綜合運用以上技術(shù)指導(dǎo)油氣勘探，在加蓬深水鹽下發(fā)現(xiàn)并成功評價了L大型氣田。