張秋實(shí)

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營 257015)

東營凹陷是中國東部典型的陸相斷陷盆地,古近紀(jì)沙三段沉積時(shí)期,沿各三角洲入湖方向和陡坡帶近岸水下扇、扇三角洲的前端,發(fā)育大量的濁積巖沉積[1]。在勘探中濁積巖油藏具有小而肥的特點(diǎn),油藏豐度高,單井產(chǎn)能好。隨著勘探程度的不斷增大,埋藏淺易發(fā)現(xiàn)的濁積巖油藏已經(jīng)基本探明,目前濁積巖的勘探難度越來越大,特別是有效儲層的準(zhǔn)確預(yù)測,決定了濁積巖勘探的成敗。因此開展陸相深水濁積巖有效儲層預(yù)測技術(shù)研究,對于提高濁積巖儲層預(yù)測精度,提高濁積巖油藏勘探成功率具有重要意義。東營凹陷濁積巖勘探自1976—1985年濁積理論的引進(jìn)和應(yīng)用開始,經(jīng)歷了30多年的勘探實(shí)踐,尤其是隨著大批三維地震資料的采集應(yīng)用和層序地層學(xué)的研究,初步揭示了濁積巖的成藏規(guī)律,基本形成了濁積巖勘探技術(shù)。于正軍等[2]利用子波分解重構(gòu)技術(shù)消除灰質(zhì)背景,利用多屬性聯(lián)合分析技術(shù)及疊前反演技術(shù)預(yù)測濁積巖有效儲層。王惠勇等[1]利用子波拓頻、古地形恢復(fù)及高亮體等技術(shù)方法開展了濁積巖有效儲層預(yù)測。從濁積巖目前有效的儲層預(yù)測技術(shù)應(yīng)用來看,呈現(xiàn)多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的特點(diǎn),單一技術(shù)方法難以準(zhǔn)確預(yù)測濁積巖有效儲層分布。從東營凹陷近期鉆探情況分析,以沙三段為主要目的層系的濁積砂體橫向連續(xù)性差、單層厚度變化快,地震剖面上很難識別,嚴(yán)重制約了濁積砂體的精細(xì)描述工作,給此類油藏的勘探帶來很大的困難。近期鉆探的井既有產(chǎn)量高達(dá)百噸的高產(chǎn)井,也有多口井未鉆遇儲層。如何在前人沉積模式、成藏規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深化濁積巖巖性圈閉的識別與描述、提高勘探成功率是目前該類油藏面臨的突出問題。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上,通過波形聚類地震相技術(shù)刻畫有效儲層邊界,利用AVO屬性分析技術(shù)落實(shí)有效儲層含油氣情況。通過此項(xiàng)研究,克服濁積巖有效儲層預(yù)測中的多個(gè)難題,取得較好的勘探效果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東營凹陷位于渤海灣盆地的東南部,是典型的箕狀斷陷盆地。在沙三段沉積期強(qiáng)烈斷陷,發(fā)育半深湖-深湖沉積環(huán)境,沿北部陡坡帶發(fā)育了一系列近岸水下扇及前方的滑塌濁積沉積。利津地區(qū)位于東營凹陷北帶東段,受到邊界斷層及勝北斷層持續(xù)強(qiáng)烈活動的影響,在沙三段發(fā)育多套濁積巖含油層系,埋藏深度在2 300～3 000 m(圖1)。本區(qū)發(fā)育的濁積巖沉積體系與緩坡帶(東營三角洲前緣)濁積砂體沉積體系有較大的差別。濁積巖儲層在分布規(guī)律和地震響應(yīng)特征上均具有較大的差異。常規(guī)的濁積巖描述方法在描述該類濁積砂體時(shí)存在一定的困難,有必要對預(yù)測該類濁積砂巖的物探方法開展進(jìn)一步的探討[3]。

圖1 東營凹陷濁積巖沉積體系(據(jù)王金鐸(2003))

2 濁積巖有效儲層地震地質(zhì)特征

依據(jù)實(shí)際鉆井揭示的儲層信息及井震標(biāo)定結(jié)果對本區(qū)濁積巖有效儲層的地震地質(zhì)特征進(jìn)行了總結(jié)。首先從地質(zhì)特征來看,研究區(qū)內(nèi)濁積巖單層厚度均小于10 m,巖性組合為厚層泥巖夾薄層砂,砂體類型有含礫砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)砂巖等。多口井的粒度曲線均表現(xiàn)為圓弧上拱的一段式,反映了典型的濁流水道的沉積類型。另外本區(qū)儲層普遍含有灰質(zhì)膠結(jié)物,同層系的泥巖也以灰質(zhì)泥巖為主。儲層物性橫向變化快,含油氣性受到物性控制明顯,孔隙度在13%以上儲層具有較好的含油氣性。通過井震標(biāo)定,明確了儲層段的地球物理特征。由于儲層含灰質(zhì)成分,這使得儲層與非儲層在速度上重疊,地震剖面都表現(xiàn)為強(qiáng)振幅低頻率的特征。本區(qū)濁積巖儲層的這些特點(diǎn)決定了常規(guī)的反演與屬性等手段難以取得理想的效果,需要開展有針對性的研究。

3 地震資料適用性分析

本次研究應(yīng)用的地震資料是2013年處理出站的勝北三維,這套資料是在老資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次采集,無論從采集參數(shù),反射特征還是道集質(zhì)量上都得到了極大的提升。新采集的資料主頻達(dá)到28 Hz,有效頻帶拓寬到0～50 Hz,最高覆蓋次數(shù)達(dá)到204,最大炮檢距達(dá)5 000 m,面元網(wǎng)格25 m×25 m。從地震剖面的反射特征來看,新資料的斷面更加清晰,斷點(diǎn)干脆,地震同相軸反射連續(xù)性變好,儲層邊界反射點(diǎn)的變化更加清晰。道集質(zhì)量也有顯著提高,道集在目的層處的反射軸平直度變好,入射角達(dá)到45°～50°,具備了進(jìn)行疊前AVO分析的基本條件(圖2)。

圖2 新老地震資料對比

4 基于波形聚類地震相的濁積巖有效儲層預(yù)測技術(shù)

每一個(gè)地震道波形的變化都反映了等時(shí)界面上沉積地層各種參數(shù)的變化,通過對相同波形進(jìn)行聚類分析,可以在同一個(gè)等時(shí)界面上分析沉積相的變化[4]。首先利用正演方法對研究區(qū)幾種具有代表性的巖性組合進(jìn)行了波形分析,并明確了與沉積相的對應(yīng)關(guān)系(圖3)。

圖3 不同地層結(jié)構(gòu)波形正演

在波形正演的基礎(chǔ)上對沙三段儲層段進(jìn)行了波形聚類分析。從波形聚類結(jié)果來看,研究內(nèi)發(fā)育了多條近南北向的濁流水道,其中東側(cè)的一條水道波形特征與其他水道差異較大(圖4),其儲層特征需要進(jìn)一步分析。

圖4 利津地區(qū)沙三段地震相圖

5 疊前AVO屬性分析技術(shù)

通過地震相的分析基本可以預(yù)測出儲層邊界,但是在實(shí)際勘探中存在著鉆遇儲層但含油氣性較差的現(xiàn)象,需要針對儲層的含油氣性進(jìn)行進(jìn)一步預(yù)測。AVO是一種通過分析疊前道集中反射系數(shù)隨入射角變化來研究儲層含油氣的地震方法[5]。本次研究中所用到的AVO屬性反演是AVO分析技術(shù)中的重要內(nèi)容之一。AVO響應(yīng)特征見圖5。

圖5 AVO響應(yīng)特征

研究區(qū)沙三段油層AVO響應(yīng)特征明顯,從利982、利962井的AVO正演分析來看,AVO響應(yīng)特征為1類高阻抗含油氣砂巖,隨著偏移距的增大振幅能量逐漸降低,如果偏移距足夠大,可以看到極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

圖6 截距與梯度屬性交匯對比

圖7 截距P與梯度G交匯平面圖

確定AVO響應(yīng)特征之后,進(jìn)一步基于Shuey和Aki公式進(jìn)行了AVO屬性反演,得到了截距P、梯度G、泊松比反射率、流體因子等12種AVO屬性。利用多屬性交匯分析結(jié)合疊前井震標(biāo)定,明確了截距P和梯度G是一對最敏感的屬性(圖6)。通過截距P與梯度G的體交匯最終明確了沙三段有效儲層的分布范圍。從分析結(jié)果來看,最東側(cè)河道發(fā)育儲層,但AVO預(yù)測結(jié)果顯示其含油性較差(圖7)。

6 結(jié) 論

(1)綜合利用波形聚類地震相技術(shù)與甜心體屬性分析技術(shù)可有效識別深水濁積巖儲層邊界。

(2)AVO屬性分析技術(shù)能較好地針對深水濁積儲層進(jìn)行含油氣性預(yù)測,預(yù)測結(jié)果與實(shí)鉆井吻合率較高。

(3)利津地區(qū)沙三段發(fā)育多條南北向濁流水道,儲層非均值性強(qiáng),含油氣性變化大。