劉宗堡， 劉宇琪， 王海山， 王守志， 陳旭輝

(1.東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶163318； 2.吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 長(zhǎng)春 130012； 3.中石油長(zhǎng)慶油田分公司 長(zhǎng)慶實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司， 西安 710018； 4、中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院， 黑龍江 大慶 163712)

0 引 言

松遼盆地薩葡高油層已進(jìn)入高含水期，勘探開(kāi)發(fā)的目標(biāo)逐漸從含油主體區(qū)向邊部“微油藏”轉(zhuǎn)變[1]。目前，成熟探區(qū)外擴(kuò)潛力優(yōu)選主要受砂體規(guī)模小、井控程度低和地震響應(yīng)差等問(wèn)題的制約[2]，儲(chǔ)層的有效預(yù)測(cè)難度極大，精細(xì)刻畫沉積微相成為增產(chǎn)穩(wěn)儲(chǔ)的關(guān)鍵。以往對(duì)松遼盆地沉積微相的研究建立在密井網(wǎng)區(qū)大量詳實(shí)的巖心測(cè)井資料基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積模式指導(dǎo)完成[3-4]。近年來(lái)，為滿足中國(guó)陸相沉積盆地精細(xì)勘探要求，地震沉積學(xué)理論方法成為研究的熱點(diǎn)，并隨著研究的進(jìn)程不斷細(xì)分發(fā)展，使得井震結(jié)合的新思想逐步深入到儲(chǔ)層高精度預(yù)測(cè)及沉積微相綜合分析等方面，包含時(shí)間域、頻率域相關(guān)的反演及基于頻譜分解的RGB融合技術(shù)，發(fā)掘地震同相軸中的薄層信息上具有一定優(yōu)勢(shì)[5-7]，尤其在巖性油氣藏開(kāi)發(fā)中取得了良好效果[8]。在等時(shí)地層格架內(nèi)獲取到準(zhǔn)確的地質(zhì)影像信息，可實(shí)現(xiàn)單砂體的平面分布、定量或半定量的預(yù)測(cè)，但針對(duì)稀井網(wǎng)區(qū)薄窄砂體的刻畫仍缺少系統(tǒng)研究。筆者以大慶長(zhǎng)垣高12區(qū)塊為靶區(qū)，建立了高分辨率等時(shí)地層格架，在井控優(yōu)選的地震切片中明確砂體分布范圍，利用RGB屬性融合技術(shù)表征水下分流河道的平面幾何形態(tài)，確定水下分流河道寬厚比幾何參數(shù)關(guān)系，定量刻畫骨架砂體寬度。在完成骨架砂體精細(xì)表征的基礎(chǔ)上，以地震趨勢(shì)為引導(dǎo)，測(cè)井識(shí)別的方法刻畫非骨架砂體的展布，最終對(duì)沉積微相進(jìn)行了精細(xì)繪制，總結(jié)了稀井網(wǎng)區(qū)薄窄砂體刻畫的流程，對(duì)老油田的外擴(kuò)挖潛具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

高12區(qū)塊位于松遼盆地大慶長(zhǎng)垣背斜的中段(圖1)，處于三級(jí)構(gòu)造帶高臺(tái)子背斜與杏樹崗背斜的銜接處[9]。油層頂面呈“兩隆夾一坡”的構(gòu)造格局，為向北西方向傾斜的單傾斜坡。工區(qū)面積約40 km2，高分辨率三維地震滿覆蓋。共有183口完鉆井，全區(qū)井網(wǎng)疏密不均，平均為4.57口/km2，最大井距達(dá)800 m左右。本次研究的目標(biāo)為上白堊統(tǒng)姚家組一段的葡萄花油層，沉積時(shí)期受北部強(qiáng)物源供給，形成以河控為主的淺水三角洲前緣亞相沉積體系[10-11]。主要發(fā)育北北西向和北北東向的主斷層，并伴隨近東西向調(diào)節(jié)小斷層，局部東西向小斷層切割北東向主干斷層形成多個(gè)“井”字形斷塊結(jié)構(gòu)。在斜坡構(gòu)造背景下，形成斷砂匹配的斷層-巖性油藏。

圖1 大慶長(zhǎng)垣高12區(qū)塊構(gòu)造位置—地層綜合柱狀Fig. 1 Structural location and composite columnar of stratum of block G12, Daqing changyuan

2 高分辨率層序地層學(xué)特征

2.1 層序地層的劃分

基準(zhǔn)面旋回的識(shí)別依據(jù)巖性轉(zhuǎn)換面、相的組合變換，旋回疊加樣式和不整合界面等[12-13]。通過(guò)Cross高分辨率層序地層理論[14]，結(jié)合巖心、測(cè)井、地震資料，將高12區(qū)塊葡萄花油層劃分12個(gè)短期旋回。以短期旋回總體進(jìn)積式、退積式疊加樣式為區(qū)分，將葡萄花油層劃分為2個(gè)中期旋回，并以葡萄花油層頂?shù)状筇追€(wěn)定的深湖相暗色泥巖和地震反射界面的標(biāo)定將葡萄花層劃分為1個(gè)長(zhǎng)期旋回。

2.2 等時(shí)地層格架的建立

高分辨率等時(shí)地層格架的建立是刻畫薄窄層砂體、開(kāi)展沉積微相研究的前提[15-16]。高12區(qū)塊的南、北兩井區(qū)分處兩個(gè)油田兩套不同的分層體系，短期旋回的劃分存在差異。通過(guò)建立橫跨南北兩井區(qū)的剖面A—A1(圖1a，圖2)。

圖2 葡萄花油層高分辨率層序地層格架的建立Fig. 2 Establishment of a high-resolution sequence stratigraphic framework for Putaohua reservoir

由圖2可見(jiàn)，追蹤葡萄花油層頂?shù)追€(wěn)定的湖泛泥巖標(biāo)準(zhǔn)層及高電阻、低伽馬的浪控灘壩發(fā)現(xiàn)：南部井區(qū)葡萄花頂、底界面分別對(duì)應(yīng)北部井區(qū)的葡I11旋回界面、葡I41旋回界面。經(jīng)油層內(nèi)部多個(gè)湖泛面的對(duì)比、沖刷面識(shí)別、砂體韻律變化及粒度轉(zhuǎn)換面等多種組合特征，確定了兩套短期旋回的對(duì)應(yīng)關(guān)系。并對(duì)全區(qū)183口井、12個(gè)短期旋回界限進(jìn)行了統(tǒng)層對(duì)比(圖2)。從地層格架的對(duì)比結(jié)果來(lái)看，葡萄花油層地層厚度在區(qū)域范圍內(nèi)變化不大，垂向顯示為總體水進(jìn)的沉積演化特征。

3 井震結(jié)合沉積微相刻畫

3.1 測(cè)井微相模式的建立

結(jié)合研究區(qū)沉積背景，通過(guò)取心井巖芯的觀察和測(cè)錄井的分析認(rèn)為：高12區(qū)塊葡萄花油層總體表現(xiàn)為淺水三角洲前緣亞相沉積，微相類型有：水下分流河道、席狀砂、水下分流間灣、河口壩和水下天然堤(圖3)。

圖3 葡萄花油層巖芯-測(cè)井關(guān)系Fig. 3 Rock core-log relationship of Putaohua reservior

水下分流河道砂體總體向上變細(xì)且底部多見(jiàn)沖刷面，以平行層理、小型交錯(cuò)層理灰褐色細(xì)粒砂巖為主；測(cè)井曲線以高幅度的箱形或鐘形為主。席狀砂多發(fā)育水平層理的灰綠色粉砂質(zhì)泥巖；測(cè)井曲線呈指狀。水下分流間灣多為深灰綠色厚層泥巖局部夾粉砂巖，可見(jiàn)蟲孔及植物根莖；電測(cè)曲線一般表現(xiàn)為超低幅波狀或者直線形。河口壩以交錯(cuò)層理發(fā)育的粉砂巖組成，分選好局部夾薄層泥巖；測(cè)井曲線呈中高幅漏斗型。水下天然堤以小型波狀層理發(fā)育的泥質(zhì)粉砂巖為主，常見(jiàn)干裂現(xiàn)象及植物碎片；電測(cè)曲線齒化程度較高。

3.2 地震屬性的優(yōu)選

地震屬性分析是地震沉積學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)重要的技術(shù)[17-20]，在高保幅地震處理的前提下，沿層屬性切片能夠有效預(yù)測(cè)等時(shí)界面內(nèi)砂體展布情況[21]。由于葡萄花油層橫向厚度穩(wěn)定，可利用時(shí)間切片法，在高分辨率地層格架約束的時(shí)間域內(nèi)，沿葡頂射標(biāo)志層界面向下滑動(dòng)時(shí)窗，提取4種類型地震屬性。將屬性信息與葡萄花油層各沉積單元的砂巖厚度進(jìn)行擬合，相關(guān)系數(shù)最高的為均方根振幅屬性0.822 3，其余的分別為最大振幅0.726 7、能量 0.703 3、弧長(zhǎng)0.648 4。通過(guò)測(cè)井相控的方法，優(yōu)選出21 ms屬性切片與葡Ⅰ6層位的測(cè)井符合率最高，呈現(xiàn)砂巖越發(fā)育振幅越強(qiáng)的特征(圖4)。將屬性識(shí)別得到的砂泥邊界信息，紅色和黃色的砂巖區(qū)域和藍(lán)色泥巖區(qū)域邊界，作為接下來(lái)沉積微相描述的重要參考(圖4c)。

圖4 高12區(qū)塊均方根振幅屬性Fig. 4 RMS amplitude of block G12

3.3 骨架砂體的刻畫

水下分流河道是三角洲前緣亞相沉積中重要的骨架砂體，在沉積微相刻畫過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)水下分流河道進(jìn)行刻畫。屬性切片中水下分流河道展布趨勢(shì)明顯，但邊界不清晰，需要進(jìn)一步精細(xì)識(shí)別。RGB融合技術(shù)是目前利用時(shí)頻研究水下分流河道平面形態(tài)中最佳的成像技術(shù)[22-24]，通過(guò)地震分頻處理，重新提取能夠反映水下分流河道厚度砂體頻段的屬性，分別賦予R、G、B基色進(jìn)行融合，得到了水下分流河道砂體包絡(luò)形態(tài)(圖5、6)，河道砂體邊緣與中心顯示極性相反的特點(diǎn)。葡Ⅰ6層位共識(shí)別出4條呈顯連續(xù)的低彎度順直條帶狀水下分流河道，寬度125～190 m，整體沿北西—南東向延展，少數(shù)沿北東向延展。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)各層位中井-震皆有河道清晰響應(yīng)的井點(diǎn)處寬度、厚度值，共145個(gè)點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)表明：區(qū)域內(nèi)水下分流河道砂體的寬厚比范圍在52～67之間較為集中(圖7)。因此，在地震見(jiàn)未響應(yīng)的區(qū)域，當(dāng)測(cè)井識(shí)別出水下分流河道時(shí)，應(yīng)依據(jù)寬厚比定量參數(shù)，在砂厚已知條件下求得過(guò)井河道的刻畫寬度。

圖5 葡I6 RGB屬性融合切片及解釋結(jié)果Fig. 5 RGB fusion slices and interpretation results of PI6

圖6 葡I6 典型井水下分流河道測(cè)井顯示Fig. 6 Underwater distributary channel logging for typical Wells of PI6

圖7 高12區(qū)塊水下分流河道寬厚比統(tǒng)計(jì)Fig. 7 Width and thickness ratio of subaqueous distributary channel in block G12

3.4 非骨架砂體刻畫

在砂巖區(qū)域內(nèi)，除骨架砂體外分布有河口壩、席狀砂和水下天然堤。在骨架砂體刻畫的基礎(chǔ)上，通過(guò)精細(xì)的測(cè)井相識(shí)別，結(jié)合沉積模式分析、鄰區(qū)沉積微相展布規(guī)律研究表明：葡Ⅰ 6層位席狀砂呈大面積片狀發(fā)育，偶見(jiàn)天然提、河口壩分布在河道兩側(cè)沿水流方向展布，水下分流間灣呈豆?fàn)盍阈欠稚?圖8)。

圖8 高12區(qū)塊葡I6井震結(jié)合沉積相帶Fig. 8 Integrating wells with seismic data microfacies mapping of the PI6 in block G12

3.5 沉積微相繪制

通過(guò)以上研究，形成了高12區(qū)塊井震結(jié)合沉積微相精細(xì)繪制的流程，以葡I6層位為例：(1)在全區(qū)高分辨率層序地層格架建立前提下，以測(cè)井相為質(zhì)控提取并優(yōu)選出能反映等時(shí)界面地質(zhì)信息的地震屬性切片，根據(jù)砂泥邊界的識(shí)別，確定砂體分布范圍；(2)遵循“先刻畫骨架砂體，后刻畫非骨架砂體”的原則，優(yōu)先利用RGB屬性融合技術(shù)精細(xì)表征水下分流河道平面幾何形態(tài)，其中無(wú)井控的河道依照地震成像結(jié)果刻畫，而對(duì)于地震未見(jiàn)響應(yīng)的過(guò)井河道，以地震趨勢(shì)為引導(dǎo)，寬厚比值約束的方法確定河道的走向及寬度；(3)在骨架砂體刻畫的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積模式指導(dǎo)，經(jīng)測(cè)井相識(shí)別出其他微相展布。由粗到細(xì)，多措并舉，最終完成了沉積微相精細(xì)刻畫(圖8)。

4 油氣勘探的意義

沉積微相的精細(xì)刻畫，確定了研究區(qū)有利儲(chǔ)層砂的體分布范圍及斷砂匹配的成藏特征。綜合考慮構(gòu)造特征、油水分布規(guī)律及探評(píng)井試油及周圍開(kāi)發(fā)井生產(chǎn)情況，為布井有利區(qū)的優(yōu)選提供依據(jù)。小規(guī)模儲(chǔ)層砂體在井網(wǎng)設(shè)計(jì)和注采井距選擇上，要以沉積微相特征為指導(dǎo)，采取“一藏一策”的個(gè)性化部署方案，將有利于油田的穩(wěn)定生產(chǎn)，提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié) 論

(1)高12區(qū)塊葡萄花油層為一套總體水進(jìn)的三角洲前緣亞相沉積，劃分為1個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回、2個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回和12個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回。兩套短期旋回劃分的統(tǒng)一的結(jié)果是：南部井區(qū)葡頂界面、葡底界面對(duì)應(yīng)北部井區(qū)葡I11旋回界面、葡I41旋回界面，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)高分辨率等時(shí)格架的建立。

(2)井控優(yōu)選的地層屬性切片定性識(shí)別了等時(shí)地層單元砂泥邊界的刻畫；RGB屬性融合技術(shù)的應(yīng)用直觀的顯示了水下分流河道砂體平面展布形態(tài)，以此建立的寬厚比定量關(guān)系有效約束了區(qū)塊內(nèi)河道寬度的刻畫。

(3)“地震屬性為引導(dǎo)，測(cè)井相控”的沉積微相繪制方法優(yōu)勢(shì)突出，解決了稀井網(wǎng)區(qū)薄窄砂體刻畫的難題，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)短期旋回尺度沉積微相的精細(xì)刻畫，為微油藏的進(jìn)一步挖潛及井網(wǎng)部署提供了依據(jù)。