姜福聰，閆志剛，王 龍

（1.成都理工大學(xué)國(guó)土資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059； 2.大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠，黑龍江大慶 163517； 3.大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163517）

葡61區(qū)塊扶余油層精細(xì)構(gòu)造分析及有利區(qū)預(yù)測(cè)

姜福聰1，2，閆志剛1，2，王 龍1，3

（1.成都理工大學(xué)國(guó)土資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059； 2.大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠，黑龍江大慶 163517； 3.大慶油田有限責(zé)任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163517）

為提高葡北油田扶余油層復(fù)雜斷裂區(qū)帶構(gòu)造解釋精度，針對(duì)研究區(qū)井控程度低、發(fā)育多期微小斷裂和斷裂切割關(guān)系復(fù)雜等，根據(jù)高分辨率地震資料，運(yùn)用變面積和變密度剖面顯示、水平切片、相干體切片及相位譜分解等方法，完成葡61區(qū)塊扶余油層精細(xì)構(gòu)造和斷裂分析.結(jié)果表明：新井構(gòu)造誤差小于5‰，準(zhǔn)確識(shí)別5～10m圈閉高度的微幅度構(gòu)造.扶余油層頂面構(gòu)造特征形態(tài)為斷裂切割背斜形成的、以地壘、地塹和斷階為主的局部斷裂—構(gòu)造圈閉.綜合構(gòu)造、斷裂及砂體發(fā)育特征，在研究區(qū)優(yōu)選1個(gè)Ⅰ類有利區(qū)塊，面積為44.3km2；2個(gè)Ⅱ類有利區(qū)塊，面積為82.4km2；5個(gè)Ⅲ類有利區(qū)塊，面積為29.2km2.該研究結(jié)果對(duì)扶余油層開(kāi)發(fā)具有一定的指導(dǎo)作用.

扶余油層；復(fù)雜斷裂帶；水平切片；相干體切片；斷裂分析；有利區(qū)塊

0 引言

對(duì)于斷裂較多、發(fā)育期次不同和切割關(guān)系復(fù)雜的斷塊精細(xì)構(gòu)造解釋，我國(guó)油田已經(jīng)形成一套較成熟的技術(shù)流程——綜合物探方法，在油氣地質(zhì)地球物理領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用效果，其中地震資料的作用尤為明顯.大慶油田進(jìn)行大量的三維采集、處理、解釋和反演研究；針對(duì)松遼盆地不同區(qū)塊地質(zhì)要求，開(kāi)展三維構(gòu)造解釋技術(shù)、高精度儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)和綜合分析方法應(yīng)用研究，探索應(yīng)用高分辨率地震資料解釋技術(shù)，每年處理和解釋面積為8 000～12 000km2，加快儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)步伐.高分辨率地震勘探方法包括地震資料的采集、處理和解釋技術(shù)［1－2］，在國(guó)內(nèi)外油田得到普遍應(yīng)用，也逐漸應(yīng)用到已開(kāi)發(fā)油田的精細(xì)油藏描述上，能夠大幅降低勘探和開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高開(kāi)發(fā)水平和經(jīng)濟(jì)效益.

隨著油田勘探程度的深入和開(kāi)發(fā)難度的加大，人們逐漸發(fā)現(xiàn)小斷裂和微幅構(gòu)造對(duì)于注采關(guān)系調(diào)整、剩余油開(kāi)發(fā)方面的影響，對(duì)小斷裂和微幅構(gòu)造特征的精細(xì)刻畫越來(lái)越重要［3－4］.大慶長(zhǎng)垣扶余油層斷裂發(fā)育、砂體發(fā)育不穩(wěn)定、物性差、單井產(chǎn)量低，成藏主控因素為砂體與斷層，在其相互配合下形成大面積巖性和斷層—巖性油藏.斷裂是油氣運(yùn)移的主要運(yùn)輸通道之一，對(duì)油氣聚集起控制作用，斷裂帶有利于油氣富集，是增儲(chǔ)潛力重點(diǎn)目標(biāo)區(qū).采取井控處理方式提高地震資料的分辨率，配以地震反演技術(shù)、相干體分析及三維可視化進(jìn)行斷裂空間組合，可以提高斷裂帶復(fù)雜斷塊構(gòu)造解釋精度［5－10］.

葡61區(qū)塊位于葡北油田，探、評(píng)井有效厚度地層平均鉆遇5.9m，平均試油產(chǎn)量為3.1t，具備開(kāi)發(fā)潛能.該區(qū)塊小斷裂發(fā)育，斷裂將研究區(qū)塊切割為多個(gè)局部構(gòu)造，斷裂切割關(guān)系復(fù)雜.筆者根據(jù)三維地震資料和已完鉆井資料，綜合應(yīng)用變面積和變密度剖面顯示、水平切片、相干體切片及相位譜分解等地震資料解釋技術(shù)，進(jìn)行葡61區(qū)塊扶余油層精細(xì)構(gòu)造分析及有利區(qū)預(yù)測(cè)，優(yōu)選有利增儲(chǔ)區(qū)塊，為后期開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ).

1 地質(zhì)概況

葡北油田葡61區(qū)塊處于松遼盆地的中央坳陷區(qū)（見(jiàn)圖1），位于大慶長(zhǎng)垣葡萄花構(gòu)造，西臨齊家—古龍凹陷區(qū)，東臨三肇凹陷，呈近似南北方向斷背斜構(gòu)造形態(tài)；下白堊統(tǒng)泉頭組四段及泉頭組三段的上部扶余油層是葡61區(qū)塊主要含油巖層系.齊家凹陷為葡北油田提供充足油源，受北西向斷層切割重疊連片的三角洲前緣砂體，形成構(gòu)造—巖性及斷層—巖性油藏.工區(qū)大型背斜構(gòu)造背景形成并定型于嫩江組末期至今的晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，基本同步于青山口組的油氣生成過(guò)程，因此構(gòu)造形成過(guò)程也是油氣運(yùn)移和聚集過(guò)程.葡萄花構(gòu)造高部位和背斜翼部的斷裂發(fā)育區(qū)位于油氣運(yùn)移的指向部位，有利于油氣聚集成藏.該區(qū)塊面積為400km2，工區(qū)有89口探井及評(píng)價(jià)井，井控程度為4.5km2／口，其中53口井進(jìn)行試油，18口井試油結(jié)論為工業(yè)油層，15口井試油結(jié)論為低產(chǎn)工業(yè)油層.工區(qū)成藏條件和完鉆井資料顯示，葡61區(qū)塊是扶余油層有利的增儲(chǔ)目標(biāo)區(qū).

圖1 葡61區(qū)塊構(gòu)造位置Fig.1 The geographical structure location map about Pu61block

2 精細(xì)地震解釋

2.1 地震地質(zhì)層位解釋

研究區(qū)井控程度低，采用井震結(jié)合技術(shù)進(jìn)行層位標(biāo)定［11－12］，選取全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育的泉四段頂界砂泥巖分界面作為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)層.利用分界面在地震剖面上強(qiáng)振幅、連續(xù)性好及波形穩(wěn)定特征進(jìn)行全區(qū)對(duì)比［13－14］，通過(guò)井震資料標(biāo)定確定對(duì)比界面的地震響應(yīng).采用聲波時(shí)差曲線、密度測(cè)井曲線反射系數(shù)序列進(jìn)行求取，提取時(shí)長(zhǎng)為250ms、正極性、主頻為28～35Hz的零相位地震子波與反射系數(shù)，進(jìn)行褶積制作合成記錄，反復(fù)標(biāo)定地震資料.葡55－57井震資料標(biāo)定結(jié)果見(jiàn)圖2.由圖2可以看出，扶余油層頂界面為“一強(qiáng)能、兩地震”反射波峰特征，即FⅠ反射層（相當(dāng)于泉頭組頂面反射），波組全區(qū)反射特征明顯、連續(xù)穩(wěn)定，表現(xiàn)為一能量強(qiáng)、連續(xù)性好的強(qiáng)相位，易于追蹤對(duì)比；FⅡ及FⅢ反射層（相當(dāng)于扶Ⅱ及扶Ⅲ油層組頂面反射），波組全區(qū)反射特征不明顯、連續(xù)性差，表現(xiàn)為一弱能量、連續(xù)性差的弱相位，不易于追蹤對(duì)比.各油層組內(nèi)部波組反射為中弱振幅、中強(qiáng)頻率、峰谷突變頻繁交替出現(xiàn).這種地震反射特征充分反映透鏡狀分流河道砂體、多期河道交織沉積砂體疊置關(guān)系（見(jiàn)圖3）.根據(jù)地震反射特征，精確標(biāo)定FⅠ、FⅡ及FⅢ層位.

圖2 葡55－57井震資料標(biāo)定結(jié)果Fig.2 Calibration graph 1Portuguese 55－57seismic

在層位標(biāo)定基礎(chǔ)上，采用交錯(cuò)剖面解釋、三維可視化技術(shù)［15］等進(jìn)行交互驗(yàn)證，以提高層位解釋精度.葡61區(qū)塊構(gòu)造起伏較大，扶余油層頂部變化范圍為1 197～1 803ms，呈現(xiàn)“中間高、四周低”中央背斜形態(tài)，向西北方向一翼較陡、向東方向較緩（見(jiàn)圖4）.

圖3 FⅠ、FⅡ、FⅢ反射層波阻特征Fig.3 FⅠ，F(xiàn)Ⅱ，F(xiàn)Ⅲreflection layer wave impedance characteristics

圖4 FⅠ反射層頂面特征三維顯示Fig.4 The FⅠreflection layer top surface features of three－dimensional display

2.2 精細(xì)斷裂解釋

為了提高斷裂解釋精度，在常規(guī)方法基礎(chǔ)上，根據(jù)不同斷裂發(fā)育特征，采用變面積和變密度剖面顯示、水平切片［16］、相干體分析［17］、相位譜分解和三維可視化技術(shù)等三維組合（GeoProbe［18－19］）解釋方案，通過(guò)互相檢驗(yàn)提高斷裂的解釋精度.

（1）采用變面積和變密度剖面顯示：波峰、波谷被不同的顏色填充，振幅強(qiáng)弱特征用不同顏色顯示，解釋人員可以直觀地接收地震道波形和能量變化信息，將它作為一個(gè)鑒別小斷層的依據(jù)；

（2）水平切片是指沿某固定的地震波傳播時(shí)，沿垂直時(shí)間軸方向在切片上顯示地震數(shù)據(jù)體.一張時(shí)間切片反映同一時(shí)間域的不同構(gòu)造特征，展示異常地質(zhì)體的空間展布，通過(guò)它可以觀察區(qū)域地層的構(gòu)造傾角變化和斷裂發(fā)育；

（3）利用相干體分析的邊界檢測(cè)效應(yīng)，通過(guò)沿層相干數(shù)據(jù)體切片瀏覽，檢驗(yàn)小斷層（見(jiàn)圖5（a）、（b））；

（4）利用相位譜分解識(shí)別地質(zhì)體橫向不連續(xù)性的穩(wěn)定性，彌補(bǔ)在傳統(tǒng)地震屬性中難以發(fā)現(xiàn)的信息，可以有效識(shí)別斷層（見(jiàn)圖5（c））；

圖5 FⅠ組頂面斷裂屬性識(shí)別Fig.5 FⅠgroup of top surface fracture of attribute recognition

（5）利用三維斷層可視化圖和剖面解釋，確定剖面斷裂樣式與平面斷層之間組合關(guān)系的一致性，明確斷層之間的主次.通過(guò)三維數(shù)據(jù)體瀏覽，可以精確確定斷層面的分布范圍、斷裂之間的搭接關(guān)系，合理反映構(gòu)造和斷層在空間上分布特點(diǎn).

以地震剖面解釋為基礎(chǔ)，利用平面組合和三維顯示方法能夠精準(zhǔn)確定斷層的傾向、走向及延伸長(zhǎng)度等.利用平面屬性圖，進(jìn)行斷層解釋及平面組合，通過(guò)反復(fù)修正使斷層的認(rèn)識(shí)更加合理，斷裂平面組合也更加趨于合理化，共解釋斷層696條，斷距主要分布在25～120m之間，其中解釋11條斷距為5～10m的小斷層.通過(guò)精細(xì)斷裂分析可知，葡61區(qū)塊扶余油層頂面斷層發(fā)育，為正斷層，構(gòu)造高部位斷層密集，呈條帶狀分布；斷層展布方向主要為北北西向和北西向，以東、西傾向?yàn)橹?，斷層面較陡，水平夾角多為50°～70°，垂直斷距多為20～60m，延伸長(zhǎng)度為0.5～6.0km.

2.3 時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)與精度分析

建立精確的速度場(chǎng)是落實(shí)小幅構(gòu)造、小斷塊層及復(fù)雜構(gòu)造圈閉分析的關(guān)鍵因素.在準(zhǔn)確的地震解釋前提下，時(shí)深轉(zhuǎn)化歸結(jié)于速度研究［20－21］.扶余油層成圖層位FⅠ、FⅡ、FⅢ屬于中淺層，具有較高的地震剖面質(zhì)量，并且FⅠ層位標(biāo)定準(zhǔn)確、追蹤也可靠.工區(qū)部井分布相對(duì)均勻，解釋時(shí)采用井控平均速度法建立速度場(chǎng)，考慮井間速度變化規(guī)律，以井點(diǎn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，將疊加速度體轉(zhuǎn)換為平均速度體和層間速度體；同時(shí)根據(jù)地震解釋層位，沿層提取層面平均速度場(chǎng)和層速度場(chǎng).利用已知井點(diǎn)的平均速度及層速度，校準(zhǔn)該層位的平均速度場(chǎng)或?qū)铀俣葓?chǎng)，從而獲得準(zhǔn)確的沿層速度.

該速度分析方法利用井點(diǎn)深度校正保證井點(diǎn)構(gòu)造精度，同時(shí)利用疊加速度場(chǎng)，考慮井間構(gòu)造形態(tài)對(duì)速度的橫向影響，對(duì)葡61區(qū)塊扶余油層的3個(gè)油層組頂面開(kāi)展時(shí)深轉(zhuǎn)化后繪制構(gòu)造圖.分析地質(zhì)分層與構(gòu)造圖讀取深度，扶余油層頂部構(gòu)造絕對(duì)誤差在－4.1～2.7m之間，相對(duì)誤差在0.11‰～2.64‰之間.同時(shí)，經(jīng)過(guò)同深2、太50－27等5口后驗(yàn)井的相對(duì)誤差在0.57‰～2.63‰之間，構(gòu)造誤差小于5‰，可以滿足在構(gòu)造圖上識(shí)別閉合幅度5～10m的微構(gòu)造精度要求.

3 構(gòu)造特征分析

扶余油層頂面中部呈背斜形態(tài)，構(gòu)造趨勢(shì)是北低南高、西陡東緩，中間高、東西低，向西為陡坡帶，向東為洼槽帶和斷塹帶，軸向近北西向，整體表現(xiàn)為馬鞍形（見(jiàn)圖4）.背斜軸部地層傾角較緩，規(guī)模由深層至淺層逐漸加強(qiáng)，表現(xiàn)為被斷層復(fù)雜化的、走向北北西的不對(duì)稱背斜圈閉.根據(jù)扶余油層FⅠ、FⅡ、FⅢ層組頂面構(gòu)造特征，工區(qū)劃分4個(gè)構(gòu)造條帶，由西向東為西部陡坡帶、中部背斜帶、東部洼槽帶及東部斷裂帶.局部構(gòu)造沿背斜兩翼發(fā)育，主要圈閉類型包括斷塊、斷鼻構(gòu)造和斷背斜，受斷層切割作用，局部構(gòu)造呈北北西向帶狀分布.背斜西翼以發(fā)育斷塊、斷鼻圈閉為主，背斜東部以復(fù)雜化斷背斜為主；東部的斷裂帶和西部的陡坡帶主要發(fā)育圈閉類型為受斷層控制的斷塊型.

在區(qū)域構(gòu)造背景控制下，工區(qū)葡萄花構(gòu)造單元FⅠ層組頂面共發(fā)現(xiàn)圈閉92個(gè)，總面積為27.64km2（見(jiàn)圖6（a））；FⅡ?qū)咏M頂面共發(fā)現(xiàn)圈閉87個(gè)，總面積為30.57km2（見(jiàn)圖6（b））；FⅢ層組頂面共發(fā)現(xiàn)圈閉95個(gè)，總面積為34.77km2（見(jiàn)圖6（c））.

圖6 葡北油田葡61區(qū)塊FⅠ﹑FⅡ和FⅢ層構(gòu)造圈閉Fig.6 The Pubei oilfield Pu block 61of the FⅠ，F(xiàn)Ⅱ，F(xiàn)Ⅲlayer structural traps

4 有利區(qū)帶預(yù)測(cè)

根據(jù)研究區(qū)試油結(jié)果，F(xiàn)Ⅰ組頂面的北北西向和北西向斷裂帶對(duì)油氣聚集起到一定的控制作用（見(jiàn)圖7）：一方面，斷裂帶是青一段生成的油氣運(yùn)移至儲(chǔ)層的主要通道；另一方面，近北西方向展布的斷層與油氣運(yùn)移方向相交角度比較大，對(duì)于油氣的二次運(yùn)移起到很好的遮擋作用，對(duì)于油氣的聚集成藏十分有利.同時(shí)，較發(fā)育的斷層把扶余油層頂面切割出眾多局部圈閉高點(diǎn)，形成一些以地壘、地塹和斷階為主的局部圈閉.一部分圈閉具有早期形成的特點(diǎn)，其形成時(shí)期與松遼盆地的油氣初次運(yùn)移有很好的匹配關(guān)系.

不同類型斷裂—砂體配置疏導(dǎo)可以形成不同油藏特征［22］，綜合砂體發(fā)育和試油等結(jié)果，將扶余油層劃分3類有利區(qū)，以FⅠ組為例（見(jiàn)圖8）：Ⅰ類有利區(qū)指區(qū)域構(gòu)造位置有利、位于主體構(gòu)造的較高部位，是油氣運(yùn)移指向的有利部位，斷裂和局部圈閉發(fā)育，河道砂體發(fā)育，成藏條件有利，為試油產(chǎn)量高、井控程度較高的區(qū)域.Ⅰ類區(qū)塊有1個(gè)，位于中部背斜帶上的葡61井區(qū)，面積為44.3km2.Ⅱ類有利區(qū)指區(qū)域構(gòu)造位置較有利、位于主體構(gòu)造的翼部，斷裂和局部圈閉發(fā)育，加之反向正斷層與砂體匹配關(guān)系較好，有利于油氣聚集成藏，但井控程度相對(duì)較低的區(qū)域.Ⅱ類區(qū)塊共計(jì)2個(gè)，位于葡萄花構(gòu)造翼部的葡斜89井區(qū)、葡505井區(qū)，斷裂和局部圈閉發(fā)育，反向正斷層與砂體匹配好，面積為82.4km2.Ⅲ類有利區(qū)指區(qū)域構(gòu)造位置相對(duì)較差、位于主體構(gòu)造的翼部或葡萄花、高臺(tái)子構(gòu)造間的鞍部，斷裂和局部圈閉較發(fā)育，受巖性油藏控制，含油面積較小，區(qū)域試油井產(chǎn)量相對(duì)較低、井控程度低.Ⅲ類區(qū)塊共計(jì)5個(gè)，面積為29.2km2.通過(guò)3類有利區(qū)綜合評(píng)價(jià)，已提交石油探明儲(chǔ)量1 472.9萬(wàn)t，含油面積為28.7km2.

圖7 FⅠ反射層頂面斷層解釋成果Fig.7 The FⅠreflection layer top surface fault interpretation results

圖8 葡61區(qū)塊有利區(qū)預(yù)測(cè)劃分結(jié)果Fig.8 The Pu61division block favorable area

5 結(jié)論

（1）葡61區(qū)塊扶余油層地震反射特征清晰，北北西、北西向斷裂發(fā)育，利用時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)可以獲得高精度構(gòu)造結(jié)果，能夠準(zhǔn)確識(shí)別圈閉高度在5～10m之間的微幅構(gòu)造.

（2）葡北地區(qū)扶余油層北低南高、西陡東緩，中部是背斜構(gòu)造，頂面斷層發(fā)育.北北西向與北西向斷層將扶余油層的頂面切割成眾多局部高點(diǎn)，形成以地壘、地塹及斷階為主的局部圈閉，構(gòu)造的高部位及背斜翼部的斷裂發(fā)育區(qū)處在油氣運(yùn)移的指向部位，對(duì)油氣聚集成藏十分有利.

（3）葡北地區(qū)扶余油層油藏類型主要是構(gòu)造背景控制的斷層—巖性油藏，主構(gòu)造、西側(cè)鼻狀構(gòu)造的誘導(dǎo)及斷層控制的作用是油氣富集帶的關(guān)鍵因素，綜合構(gòu)造、斷裂及砂體發(fā)育特征，優(yōu)選1個(gè)Ⅰ類有利區(qū)塊、2個(gè)Ⅱ類有利區(qū)塊、5個(gè)Ⅲ類有利區(qū)塊，在有利區(qū)提交石油探明儲(chǔ)量1 472.9萬(wàn)t，含油面積為28.7km2.

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DOI 10.3969／j.issn.2095－4107.2015.01.007

TE121.2

A

2095－4107（2015）01－0050－09

2014－06－18；編輯：任志平

姜福聰（1974－），男，博士研究生，高級(jí)工程師，主要從事油藏開(kāi)發(fā)方面的研究.