正斷陷方三維地震資料解釋及古近系底砂巖的分布

正斷陷方三維地震資料解釋及古近系底砂巖的分布

1油氣勘探激發(fā)及地層特征正斷裂位于伊蜀地溝的中北部。這是一個(gè)由東西兩個(gè)深層斷裂控制的雙斷裂。它通常呈北東走向。從北到南，它通過伊蘭斷裂龍與唐原斷裂龍相交，從南到南，經(jīng)過志梁斷裂龍、勝利斷裂龍、舒蘭斷裂龍和吉林探區(qū)的街河斷層（圖1）。該斷陷主要目的層系為第四系和新近系富錦組(N1f)、古近系寶泉嶺組(E3b)、達(dá)連河組(E2d)、新安村組(E2x)、烏云組(E1w),均為陸相沉積的碎屑巖建造。方正斷陷方3井區(qū)三維地震資料于2000年采集,面積為49km2。研究區(qū)內(nèi)有參數(shù)井2口,預(yù)探井3口,其中方參1井、方1井、方3井發(fā)現(xiàn)多層油氣顯示,方3井發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣流5.4×104m3/d;方6和方4井在古近系底部獲得工業(yè)油流,顯示該斷陷的勘探潛力。隨著該區(qū)油氣勘探的進(jìn)展,方正斷陷的勘探也遇到了一系列亟待解決的問題,如方6井油藏的面積有多大?屬哪種油藏類型?下一步勘探井位應(yīng)選在哪里?針對(duì)上述問題,本文對(duì)方3井區(qū)三維資料進(jìn)行了新一輪構(gòu)造精細(xì)解釋,并使用波阻抗反演等方法,對(duì)古近系底砂巖進(jìn)行儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)并落實(shí)了伊5等構(gòu)造圈閉,初步描述了古近系底砂巖分布特征。本文還通過地震反射特征分析、鉆井資料對(duì)比、波阻抗反演等研究結(jié)果(本文所用的是截至2006年底的資料),初步建立了方正斷陷油藏模式。2方3井三維結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明2.1地震地質(zhì)層位標(biāo)定地震地質(zhì)層位標(biāo)定是連接地震、地質(zhì)、測(cè)井資料的橋梁,是利用地震資料進(jìn)行構(gòu)造解釋、儲(chǔ)層分析的基礎(chǔ)。本文應(yīng)用方3和方6井合成地震記錄,對(duì)層位進(jìn)行標(biāo)定,確定了地震層位和地質(zhì)層位的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中T1為寶泉嶺組頂面,T3為達(dá)連河組頂面,T4為新安村—烏云組頂面,T5為白堊系頂面。地震T3反射層上覆地層為寶泉嶺組一段的厚層泥巖,下伏地層以砂礫巖為主,在合成地震記錄上表現(xiàn)為一個(gè)中振幅強(qiáng)反射波峰。T5反射層上覆古近系底砂巖和含煤泥巖,下伏地層是白堊系砂礫巖,合成記錄上表現(xiàn)為一個(gè)強(qiáng)振幅波峰反射和一個(gè)強(qiáng)振幅波谷反射組合。2.2致的花狀構(gòu)造帶方3井區(qū)三維工區(qū)受方正斷陷拉張走滑應(yīng)力場(chǎng)的控制,形成了一套具有張扭性質(zhì)的斷裂系統(tǒng)。由于方3井區(qū)三維工區(qū)位于柞樹崗向斜的北部,其區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)為以F2為主控?cái)鄬?、F2與F1斷層組成的雙斷箕狀斷陷。在兩條斷層中間的凹陷部位,發(fā)育與兩條斷裂走向一致的F5斷裂,該斷裂是一條東傾正斷層,在區(qū)域上受該斷層控制形成一條與其走向一致的花狀構(gòu)造帶,也是方正斷陷的主要勘探領(lǐng)域之一(圖2)。方3井三維2區(qū)的主體夾持在F2和F5兩條斷層之間,處于柞樹崗向斜凹陷部位向北抬升的斜坡上。在兩條斷層之間發(fā)育兩組斷層。一組為與兩條控制斷層走向一致的北東向斷層,這組斷層均為正斷層,斷開層位一般為T3(圖3)反射層,斷距一般為10～100m,部分?jǐn)鄬右矓嚅_T5反射層,但是斷距很小(圖4)。另一組斷層走向與北東向斷層垂直,稱為北西向斷裂(圖5),這組斷層在以往的構(gòu)造解釋中很少提及,本次將對(duì)比重點(diǎn)解釋。北西向斷裂一般為西傾正斷層,少數(shù)為東傾正斷層,這組斷層在靠近F2附近有時(shí)也表現(xiàn)為逆斷層,這可能是由走滑構(gòu)造形成的局部擠壓應(yīng)力所致。該組斷層在地震剖面上僅斷開古近系下部地層,且斷面較直立,具備扭動(dòng)斷層的一般性質(zhì)。北西向斷層一般沒有斷開寶泉嶺組,由此可知,這組斷層可能形成于寶泉嶺組沉積初期,由短暫的左旋扭動(dòng)構(gòu)造作用所致。該組北西走向的斷層對(duì)油氣成藏具有比較重要的意義。這組斷層與北東向斷層相交可以形成斷塊油氣藏;而且,這組斷層切穿方正斷陷古近系下部的含煤泥巖和底砂巖,為油氣運(yùn)移提供了通道。2.3正交構(gòu)造情境方3井區(qū)三維工區(qū)位于方正斷陷東北部柞樹崗向斜的東部及北部斜坡部位。柞樹崗向斜北部斜坡呈鼻狀向南伸形成伊5構(gòu)造帶,將柞樹崗向斜分為北部向斜和南部向斜,分別受F2和F5斷層控制,形成總體呈西斷東超的箕狀斷陷構(gòu)造樣式(圖2)。T3反射層為一個(gè)區(qū)域性不整合面,由T3反射層構(gòu)造圖(圖6)與T5反射層構(gòu)造圖對(duì)比圖(圖7)可以看出,兩者構(gòu)造形態(tài)上發(fā)生明顯的變化,可以總結(jié)為以下兩點(diǎn):①T3反射層在早期斷裂的基礎(chǔ)上發(fā)育一組北西走向的正斷層(圖3),這組斷層在T5反射層構(gòu)造圖上不發(fā)育(圖4);②由南部向斜和北部向斜組成的復(fù)式向斜變?yōu)楹?jiǎn)單的以北部向斜為主體的同一個(gè)向斜,南部向斜變?yōu)橐粋€(gè)斜坡,中部的伊5斷背斜構(gòu)造帶為斷鼻構(gòu)造(圖6、圖7)。2.4油氣成藏圈閉該區(qū)構(gòu)造圈閉的類型主要有三種:①斷鼻圈閉,這種類型在該區(qū)分布最普遍,如T3反射層的哈2、伊5圈閉;②斷背斜圈閉,這種圈閉在該區(qū)是油氣成藏最有利的圈閉類型,如T5反射層的伊5圈閉、T3反射層的伊6圈閉;③斷塊圈閉,是斷陷盆地最為廣泛發(fā)育的一種圈閉類型,如三2、三6圈閉(圖6、圖7)。3反波阻抗劑的反演和存儲(chǔ)層的橫向預(yù)測(cè)3.1地震分辨率特性本文應(yīng)用的是基于模型的波阻抗反演方法?；谀Ｐ头囱菁夹g(shù)把地震與測(cè)井資料有機(jī)地結(jié)合起來,突破了傳統(tǒng)意義上地震分辨率極限的限制,理論上可得到與測(cè)井資料相同的分辨率,是油田開發(fā)階段儲(chǔ)層精細(xì)描述的關(guān)鍵技術(shù)。反演精度主要取決于初始模型與實(shí)際地質(zhì)情況的符合程度,在同樣地質(zhì)條件下,鉆井資料越多,反演結(jié)果越可靠,反之亦然。3.2古近紀(jì)底砂巖厚度波阻抗反演的最基礎(chǔ)工作是地層精細(xì)標(biāo)定,即準(zhǔn)確建立測(cè)井資料與地震資料的關(guān)系。方4井標(biāo)定結(jié)果表明,T5反射層對(duì)應(yīng)由兩個(gè)強(qiáng)波峰和兩個(gè)強(qiáng)波谷組成的反射波組底部波谷,而地震資料解釋時(shí)認(rèn)定此波峰和波谷之間為古近系底砂巖的反射,其上部的強(qiáng)反射波組為古近系含煤泥巖的地震反射,也是預(yù)測(cè)的目的層之一(圖8)。波阻抗反演表明,含煤泥巖為低阻抗特征,從柞樹崗向斜的斜坡處的方6井向柞樹崗向斜的深部有加厚的趨勢(shì)。古近系底砂巖為該區(qū)的主力含油層系,表現(xiàn)為高阻抗特征,其厚度具有與含煤泥巖相同的變化趨勢(shì)(圖9)。另外波阻抗剖面上阻抗的變化與底砂巖的含油氣性有關(guān),阻抗高則含油性好,因此認(rèn)為從斜坡向柞樹崗向斜的深部底砂巖的含油氣性可能是逐漸變好的。由圖10可以看出,三維工區(qū)的北部柞樹崗向斜北部斜坡的方6井區(qū),波阻抗值明顯偏高,表明在斜坡部位含煤泥巖的厚度較小。經(jīng)方6井鉆探證實(shí),含煤泥巖厚度為40m,因此可以認(rèn)定方6井以北含煤泥巖厚度小于40m。此外由該圖還可以看出,從斜坡向南和向西,波阻抗值減小,因此可判定含煤泥巖在上述兩方向厚度增大,在柞樹崗向斜深部的方4井區(qū)基本達(dá)到最厚,鉆井證實(shí)該井區(qū)含煤泥巖厚度為108m,該區(qū)含煤泥巖的最大厚度為120m(圖10)。圖11為方3井區(qū)三維工區(qū)波阻抗反演預(yù)測(cè)的古近系底砂巖厚度圖。由圖可以看出,底砂巖厚度大于10m的分布區(qū)主要位于方4和方6井區(qū),其中北部方6井區(qū)厚度較薄,厚度為10～25m,而在方4井區(qū)底砂巖則較厚,一般為25～35m,最大厚度為38m。方4井鉆遇36m厚底砂巖,也證實(shí)了這一點(diǎn)。由圖11還可以看出,北部砂巖分布區(qū)和南部砂巖分布區(qū)可能是連為一體的,由于沉積時(shí)的沉積環(huán)境因素,使得北薄南厚。方4井恰好鉆在砂巖最發(fā)育地區(qū),方6井為局部砂巖不發(fā)育區(qū)。北部底砂巖分布區(qū)面積為16km2,南部底砂巖分布面積為8km2左右(圖11)。4含煤泥巖向西反射特征方6井鉆探表明,底砂巖厚度向北逐漸減薄超覆尖滅,因此判定在北部應(yīng)為地層超覆油氣藏。2007年鉆探的方4井鉆遇36m底砂巖全部含油,因此認(rèn)為方6井和方4井儲(chǔ)層是相連通的,但是處于同一個(gè)油藏的不同部位。儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)結(jié)果表明,儲(chǔ)層在北部較薄,南部較厚,鉆探證實(shí)古近系底砂巖屬于中—低孔隙度、低滲透率儲(chǔ)層,方4井底砂巖平均孔隙度為9.6%,滲透率平均為1.26mD,白堊系儲(chǔ)層物性屬于差儲(chǔ)層或非儲(chǔ)層。方正油藏的蓋層為含煤泥巖,北部斜坡一般在40m左右。柞樹崗向斜的深部,含煤泥巖較厚為110m左右。東西向二維地震剖面表明,含煤泥巖向西反射特征在工區(qū)外有明顯變化,由強(qiáng)振幅連續(xù)反射變?yōu)閺?qiáng)振幅雜亂反射,方4井和方1井鉆探證實(shí),含煤泥巖從東向西已經(jīng)相變?yōu)楹旱纳暗[巖。二維地震資料以及方正地區(qū)的區(qū)域探井鉆探結(jié)果還說明,含煤泥巖的強(qiáng)振幅連續(xù)反射波組從向斜深部往西的斜坡部位,逐漸減薄,逐漸相變,因此認(rèn)為含煤泥巖的分布在柞樹崗向斜的主體最厚(110m左右),向兩邊的斜坡逐漸減薄,向東超覆尖滅,向西相變?yōu)樯暗[巖。綜合方正斷陷柞樹崗向斜的鉆井、地震、波阻抗反演等資料的綜合分析,方正油藏為向東、向西底砂巖超覆尖滅封堵,凹陷內(nèi)部存在儲(chǔ)層物性變化而形