湖相灘壩砂巖油藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究

欒春華 中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015

湖相灘壩砂巖油藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究

欒春華 中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015

東營(yíng)凹陷南斜坡沙四段廣泛發(fā)育著灘壩砂沉積，由于灘壩砂巖油藏分布規(guī)律復(fù)雜、單層厚度薄、儲(chǔ)層橫向變化快，造成儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大。研究中運(yùn)用古地貌恢復(fù)，總結(jié)出灘壩砂的分布規(guī)律，在古地貌分析的指導(dǎo)下，應(yīng)用頻譜掃描技術(shù)，結(jié)合儲(chǔ)層特征選取有效的參數(shù)，預(yù)測(cè)灘壩儲(chǔ)層的橫向展布。在正理莊油田樊131塊應(yīng)用儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)方法，部署方案取得了較好經(jīng)濟(jì)效益。

灘壩砂巖；古地貌；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；調(diào)諧能量

前言

近年來，勝利油區(qū)湖相灘壩砂油藏的勘探不斷取得重大突破。但由于灘壩砂巖油藏隱蔽性強(qiáng)、儲(chǔ)層橫向變化快、單層厚度薄，造成儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大，影響了該類油藏的開發(fā)，因此，探索灘壩砂巖儲(chǔ)層描述技術(shù)，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

1 地質(zhì)概況

濟(jì)陽坳陷灘壩油藏主要分布在純梁，樁西，現(xiàn)河地區(qū)，下面以灘壩砂最為發(fā)育的純梁地區(qū)作重點(diǎn)解剖。

1.1 沉積環(huán)境：湖泊中的灘、壩主要見于湖泊邊緣或湖中局部隆起周圍，屬于濱淺湖環(huán)境的特殊、獨(dú)立的沉積體系。灘壩砂體向岸與沖積扇、河流等沉積體系相接，側(cè)向與三角洲等淺水環(huán)境沉積體系相鄰，向湖逐漸與淺湖、半深湖、濁積扇等較深水沉積體系過渡。

純梁地區(qū)純下旋回沉積時(shí)期，緩坡帶大部分地區(qū)屬于濱淺湖區(qū)，南坡西段發(fā)育來自魯西隆起、廣饒凸起及西邊青城凸起的沖積扇等近岸淺水砂體，這些淺水砂體經(jīng)湖浪改造形成廣泛分布的灘壩沉積。

1.2 地層及儲(chǔ)層：純梁地區(qū)沙四上純上地層是一套較深水湖相褐灰色油頁巖、深灰色泥巖、灰質(zhì)泥巖的穩(wěn)定沉積。純下地層是一套濱淺湖相灰色、淺灰色砂泥巖互層沉積，為灘壩砂巖儲(chǔ)層主要發(fā)育段，埋深2800～3400米。

壩砂為中厚層細(xì)砂巖或粉砂巖，單層厚度一般大于4m，反粒序明顯，自然電位曲線上為高—中幅指狀。壩砂儲(chǔ)集性能較好，孔隙度平均值13.8%，滲透率平均值6.9×10-3um2。 灘砂為粉砂巖，泥質(zhì)、灰質(zhì)粉砂巖與泥巖的頻繁互層，砂層多但厚度薄，自然電位曲線上為相對(duì)低值的起伏。灘砂儲(chǔ)集性能較差，孔隙度平均值9.7%，滲透率平均值0.5×10-3um2（如圖1）。

2 灘壩砂地震地質(zhì)條件分析

2.1 灘壩砂巖儲(chǔ)層分布規(guī)律復(fù)雜: 灘壩砂巖儲(chǔ)層分布受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、氣候變化、物源供應(yīng)、古地貌和湖水動(dòng)力條件等綜合因素控制,分布規(guī)律復(fù)雜。純梁地區(qū)灘壩砂總體上呈卵形或條帶狀平行湖岸線分布，在薄層灘砂廣泛發(fā)育的基礎(chǔ)上，局部發(fā)育有厚度較大的壩砂，儲(chǔ)層平面變化大。

2.2 灘壩砂體縱向?yàn)樯澳啾』?，砂層多，單層厚度小，一般?～6米左右，單層橫向變化快。

2.3 由于儲(chǔ)層埋藏深，2800～3300米左右，純下地層頂部為一套廣泛分布的高阻油頁巖，受油頁巖的屏蔽影響，地球物理技術(shù)預(yù)測(cè)灘壩薄互層砂體存在很大困難。

在研究中探討了多種地球物理技術(shù)：

2.3.1 灘壩砂的地震反射特征研究:地震剖面上砂體發(fā)育時(shí)，波形較亂，產(chǎn)狀較緩，主頻減小，波形變胖，局部地區(qū)有弱波反射的特點(diǎn)，但這還不足以在地震剖面上識(shí)別灘壩砂體。

2.3.2 常規(guī)地震屬性研究: 由于油頁巖為強(qiáng)反射,且地層中灰質(zhì)和白云質(zhì)含量重導(dǎo)致異常反映,而真正的灘壩砂發(fā)育區(qū)并沒有反映出來。

2.3.3 波形分類: 波形分類法利用地震道的形狀及波形特征對(duì)某一時(shí)窗的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行隧道對(duì)比，細(xì)致刻畫地震信號(hào)的橫向變化。研究初期，利用波形分類對(duì)砂體進(jìn)行預(yù)測(cè)，誤差較大，預(yù)測(cè)顯示儲(chǔ)層較差的地區(qū)鉆遇了較厚的油層，如：144鉆遇13米油層、5-1鉆遇10.8米油層，142-3-x8鉆遇13米油層。

2.3.4 測(cè)井約束反演：由于地震資料頻帶限制以及油頁巖的屏蔽影響，基于原始地震資料的測(cè)井約束反演預(yù)測(cè)儲(chǔ)層存在一定的困難。

3 灘壩砂油藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

圖1 高89井沙四上亞段單井相圖

中深層灘壩砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大，前人嘗試了多種方法。近年來，針對(duì)東營(yíng)凹陷南斜坡沙四段初步形成了高分辨率層序地層研究確定層系、斷坡分析找區(qū)域方向的研究思路。但這對(duì)于灘壩砂巖油藏新區(qū)方案編制還是論據(jù)不足。在新區(qū)方案研究的探索中，初步形成了綜合運(yùn)用古地貌恢復(fù)和頻譜掃描技術(shù)預(yù)測(cè)灘壩儲(chǔ)層的新技術(shù)。

3.1 古地貌恢復(fù)預(yù)測(cè)灘壩發(fā)育區(qū)帶：

古地貌是灘壩形成的主控因素之一，在波浪的傳播過程中，由于折射作用，不規(guī)則的海(湖)底地形能夠引起波浪的輻聚和輻散，波向線輻聚帶發(fā)育灘砂壩，灘壩砂體一般在湖岸帶附近、鼻狀構(gòu)造、水下高地周緣及湖灣轉(zhuǎn)折處分布。利用地震資料的構(gòu)造解釋，結(jié)合地質(zhì)鉆井，通過地層回剝壓實(shí)、剝蝕量校正，恢復(fù)出灘壩沉積時(shí)期的古地貌。

圖2 正理莊油田樊131塊沙四上純下古地貌圖

純梁地區(qū)的灘壩砂發(fā)育區(qū)位于金家鼻狀構(gòu)造，從區(qū)域范圍來看就是灘壩發(fā)育區(qū)。在樊131塊結(jié)合地質(zhì)鉆井資料總結(jié)出灘壩砂巖在古地貌上的分布規(guī)律如圖2所示。

3.1.1 整體上，儲(chǔ)層在中(為主)高處發(fā)育；最深處,儲(chǔ)層發(fā)育普遍較差：137、141、138、131位于較深部位，儲(chǔ)層發(fā)育較差，142、142-5、146、145位于較高部位，灘壩砂體相對(duì)發(fā)育。

3.1.2 灘壩砂巖在寬緩平臺(tái)處、鼻狀構(gòu)造處,構(gòu)造轉(zhuǎn)折帶發(fā)育： 134鼻狀構(gòu)造處砂體發(fā)育。

3.1.3 同沉積斷層的下降盤砂體相對(duì)發(fā)育：同沉積斷層下降盤的5-1鉆遇 12砂體厚度16米，上升盤的 142-3鉆遇12砂體厚度6.1米；上升盤的138鉆遇12小層2.2米，下降盤142-5鉆遇12小層砂厚10.2米。

3.2 頻譜掃描技術(shù)預(yù)測(cè)灘壩儲(chǔ)層：

3.2.1 頻譜掃描技術(shù)簡(jiǎn)介:E P S T M image優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)薄儲(chǔ)層采用分頻技術(shù)，解決了橫向快速變化油氣藏的勘探開發(fā)難題。主要用于揭示地層地貌、地質(zhì)體邊界、儲(chǔ)層厚度的相對(duì)關(guān)系。

頻譜成像技術(shù)將地震數(shù)據(jù)從時(shí)間域轉(zhuǎn)換到頻率域，突出了高頻段信號(hào)，相對(duì)提高了地震資料的“主頻”,經(jīng)分頻處理后，其最大分辨率為最大有效頻段范圍內(nèi)地震波波長(zhǎng)的1／4 λ。

3.2.2 Eps頻譜成像技術(shù)應(yīng)用：在古地貌的指導(dǎo)下，運(yùn)用頻譜成像預(yù)測(cè)儲(chǔ)層。頻譜成像可以得到多種屬性體，圖3是調(diào)諧能量分布圖，從圖中可以看出：大斷層干擾了地震反射(5-1井，142-20井)，誤差較大，但整體的條帶分布還是清晰并與鉆井相符，141、20、138和137位于綠、黃綠區(qū)域，其砂體厚度較小。

綜合運(yùn)用古地貌恢復(fù)及頻譜成像技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，定性描述了灘壩砂儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，指導(dǎo)了開發(fā)方案的部署。

圖3 樊131塊調(diào)諧能量分布圖

3.3 應(yīng)用效果

通過儲(chǔ)層預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)了新的含油區(qū)塊，在樊142井區(qū)部署開發(fā)方案，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量：477×104t.樊131塊原有井10口，根據(jù)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)井位80口井，完鉆38口并投產(chǎn)，當(dāng)年建產(chǎn)能57萬噸.結(jié)合地質(zhì)資料,預(yù)測(cè)與實(shí)鉆比較相符,鉆井成功率100%。

4 結(jié)論

4.1 由于受地震資料頻帶限制、且灘壩砂為薄互層，又受高阻油頁巖遮擋，利用常規(guī)地震屬性研究、波形分類、測(cè)井約束反演術(shù)都難以識(shí)別有利灘壩儲(chǔ)層。

4.2 古地貌上，灘壩砂巖在寬緩平臺(tái)處、鼻狀構(gòu)造處,構(gòu)造轉(zhuǎn)折帶發(fā)育；砂體在古地貌的中、高部位發(fā)育，在最深處發(fā)育普遍較差。

4.3 頻譜掃描技術(shù)將地震數(shù)據(jù)體從時(shí)間域轉(zhuǎn)換到頻率域,提高對(duì)薄儲(chǔ)集層的橫向分辨能力。

[1]毛寧波,范哲清，等.岐南洼陷西坡灘壩砂隱蔽油氣藏研究與評(píng)價(jià)[J].石油與天然氣地質(zhì)，2004,25（4）：:455～461

[2]吳崇筠.湖盆砂體類型沉積學(xué)報(bào)[J]，1986,4（4）：1～27

[3]孫錫年，劉渝，滿燕.東營(yíng)凹陷西部沙四段灘壩砂巖油氣成藏條件[J].國(guó)外油田工程，2003,19（7）：2～25

[4]朱筱敏，信荃麟，張晉仁.斷陷湖盆灘壩儲(chǔ)集體沉積特征及沉積模式[J].沉積學(xué)報(bào)，1994,12（2）：20～27

[5]牟書令.中國(guó)石化西部新區(qū)勘探論文集[C].北京：石油工業(yè)出版社，2004:112～156

[6]劉文嶺.多信息儲(chǔ)層預(yù)測(cè)地震屬性提取與有效性分析方法[J].石油物探，2002,41（1）：100～107

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.008