成熟探區勘探單元劃分及其意義
——以東營凹陷為例

徐向華

(中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發研究院，北京 100083)

濟陽坳陷經過近50年的勘探開發，已發現并探明72個油氣田，整體進入中-高勘探程度，已由構造油氣藏為主轉變為隱蔽性油氣藏為主的勘探階段，屬于成熟探區。隨著油氣勘探工作的不斷深入，整裝易識別油藏所占的比例越來越小，高品位儲量越來越少；而地震技術難以描述，對井筒工藝要求越來越高的儲量越來越多。同時，在勘探理論、勘探技術、勘探方法等方面臨新的挑戰越來越多。因此，要想不斷發現油氣田，必須在地質理論、勘探思路和勘探技術上不斷的創新。本文在大量的國內外文獻調研的基礎上，提出在濟陽坳陷精細劃分“勘探單元”，并以“勘探單元”為基礎進行幾項關系研究，通過精細解剖成熟探區不同層系、不同區帶類型、不同沉積體系類型的勘探現狀、成藏規律及主控因素、勘探技術適應性、資源量儲備、部署思路等特征，明確地震資料與探井部署、探井部署與儲量儲長、儲量增長與探井部署以及當前工作對未來發展等4項關系，發現勘探理論、技術、方法、管理與當前勘探形勢的不適應性，在此基礎上對未來勘探生產研究及部署提出建議，提出未來勘探部署方向。

1 勘探單元的定義

勘探單元是根據油氣成藏主控因素所決定的，可以用一套較完整的部署思路、程序與方法來指導勘探的、相對獨立可整體部署的地質單元。勘探單元可以是一個構造體系，也可以是一套沉積體系，也可以是一組相同類型的圈閉群。

在陸相斷陷盆地勘探初期，通常以凹陷為勘探單元，按照“源控論”思路開展勘探部署，這是盆地初期的勘探思想；在復式油氣聚集帶勘探階段，一般以二級構造帶為勘探單元，如濟陽坳陷勘探單元分為緩坡帶、洼陷帶、陡坡帶、中央帶、凸起帶等不同類型的復式油氣聚集帶；隱蔽油氣藏勘探階段，以有利油氣聚集構造帶為前提劃分的勘探單元已不能滿足當前勘探需要，需進行更精細的勘探單元劃分。所以，勘探單元的劃分是動態的，隨著地質認識和部署思路的變化而改變，必須與所處的勘探階段和勘探能力相適應。

2 勘探單元劃分原則及命名

2.1 劃分原則

針對陸相斷陷盆地的地質特點，體現緩坡帶、洼陷帶、中央帶、陡坡帶及凸起帶等二級構造帶成藏規律與勘探部署思路，本著細化勘探、指導勘探、滿足當前勘探需要的理念進行劃分。

2.2 命名方法

為便于勘探單元的對比分析，一般采取三級命名法，即：構造帶(地區)—目的層系—油氣藏(儲集體)類型，如南部緩坡帶—沙四上—灘壩砂。

根據上述方法，在濟陽坳陷的東營凹陷、沾化凹陷、車鎮凹陷、惠民凹陷以及灘海地區，針對前第三系、古近系、新近系劃分出74個勘探單元。表1列舉了東營凹陷劃分的18個勘探單元。

2.3 勘探單元劃分實例

以東營凹陷北部陡坡帶為例，介紹勘探單元的劃分方法。該構造帶是由陳南鏟式扇形邊界斷層所控制的陡斜坡構造帶，南部的民豐、利津洼陷帶提供了充足的油氣源條件，在古近紀沉積時期，隨著湖平面的升降，發育了一系列的以北部凸起為主要物源方向的沉積體系，特殊的陡坡帶構造特征與多種沉積體系相匹配形成多種油藏類型[1-2]。通過構造體系、沉積體系、油氣輸導體系的細分研究，結合當前的勘探實際共劃分了7個勘探單元(表1)。圖1表明了東營凹陷北部陡坡帶Es4(上)—Es3(下)勘探單元劃分情況。

表1 東營凹陷勘探單元劃分Table 1 Exploration units in Dongying Sag

3 勘探單元應用研究內容

以分析勘探實踐中制約勘探成功率的關鍵問題、為勘探決策提供更充分的依據為目的，著重開展4項關系研究[3-4]，即地震資料與探井部署、探井部署與儲量增長、儲量增長與探井部署以及當前勘探工作對未來發展的關系。

圖1 東營北部陡坡帶Es4(上)—Es3(下)勘探單元劃分Fig.1 Exploration units from upper Es4 to lower Es3 in northern steep slope of Dongying Sag

3.1 地震資料與探井部署的關系

主要開展地震資料原始品質分析；地震資料處理效果分析；地震資料在探井部署中的應用效果分析，包括地震資料對地質條件的適應性，地震資料處理方法對地質認識的適應性，地震資料應用對探井部署的準確性以及分析失利探井中地震技術影響地質認識程度及地震技術適應性。

3.2 探井部署與儲量增長的關系

主要分析當年探井對儲量增長所做的貢獻，包括探明儲量、控制儲量、預測儲量、圈閉以及為探索新的領域所開展的風險勘探等層次，目的是分析當年探井對當年儲量增長與未來勘探發展所發揮的作用，為年度計劃工作量的分析提供參考。

3.3儲量增長與探井部署的關系

主要通過分析當年上報探明儲量、控制儲量、預測儲量所用探井的構成情況，明確當年儲量的貢獻能力以及對未來發展的貢獻能力，總結勘探投入—產出的歷史關系，分析儲量增長基本規律，并通過投入—產出關系的預測來指導勘探規劃計劃的編制[4]。

3.4 當前工作與未來發展的關系

從優化資源儲量序列角度，結合上述3項關系研究，分析當前勘探工作對未來發展的影響，研究如何做到勘探部署既能保證當前儲量任務的完成，又能提高勘探可持續發展能力，實現勘探良性循環。

4 鹽家—永安地區勘探單元劃分應用實例

4.1 地質特征及前期勘探成果

鹽家—永安地區位于東營凹陷北部陡坡帶東段，Es4—Es3為強烈斷陷期湖盆發育的時期。南邊的民豐洼陷發育了巨厚的暗色泥巖，提供了有利的油源條件[5-7]；北邊的陳家莊凸起提供了豐富的物源，在陳南斷層下降盤發育了規模較大的近岸水下扇沉積體系[8]。

在20世紀60年代沙二段永安鎮三角洲油藏勘探過程中，部分井已經鉆遇了這一沉積體系，并發現了永1、永551、永553等油藏，但井少且分散，一直沒有形成完整的地質認識。在20世紀90年代中期，按照“溝扇對應”的地質認識規律，開始有目的地探索東營凹陷北部陡坡帶下降盤的各類扇體油藏。鹽家—永安鎮地區主要是開展了埋藏較淺、地震剖面上表現為明顯背斜形態的扇體勘探，發現了鹽16、鹽18、永921等油藏；之后近10年的時間一直沒有更大的發現。

隨著隱蔽油氣藏勘探能力的不斷提高，凹陷陡坡帶扇體油藏巨大的勘探潛力逐漸顯現出來[9-10]。自2003年開始，優選鹽家—永安地區的三維地震資料開展了系統研究，在分析老資料原始采集品質、處理技術及效果、探井部署效果的基礎上，針對Es4—Es3各類扇體開展了速度場重建、疊前時間偏移、測井約束反演等技術方法研究，提高了油藏儲層的描述能力。2005年春季開始，利用地震屬性分析技術，從區域沉積體系上開展研究，描述了可能屬于二次滑塌的鹽16扇體，并在鹽16古沖溝南部的基巖面之上，部署了鹽22井，獲得成功(圖2)。Es4(上)壓裂后自噴，獲得12.6 t/d的工業油流。2006年春季，又在東部的鹽18古沖溝南部偏西的位置部署了永920井，Es4(上)壓裂后自噴，日產油19.0 t。從而發現了一個含油范圍約12 km2，儲量規模2 600×104t的巖性油藏。

圖2 鹽22—永920井區Es4(上)油藏示意上為埋深等值線圖，單位,m；下為剖面圖。Fig.2 Schematic diagram showing reservoirs of upper Es4 in well Yan22-Yong920 block

4.2 影響勘探效果的主要問題及對策

鹽家—永安地區油藏的空間分布和成油規律較為復雜。由于認識不到位，在后續的勘探評價過程中出現了幾口空井。通過對該沉積體成藏條件整體分析，發現該油藏縱向上多期扇體疊置，扇根巖性粗、致密，側向上起到良好的遮擋作用，形成上傾方向物性致密帶遮擋油藏[11]，屬于砂礫巖體內幕物性變化控制的巖性油藏。油藏含油性主要取決于砂礫巖物性。物性好，則為油層；儲層物性差，則為干層或非儲層?；旧喜缓?，屬于滿塊含油。礫狀砂巖、含礫砂巖為較有利的巖性。

未來勘探主要面臨3個關鍵問題：一是扇體期次難以精細劃分，砂礫巖體厚層混雜堆積，在錄井圖上常表現為大段的單一巖性描述，自然電位曲線及電阻率曲線分層性不明顯，不能很好的反映其沉積旋回；二是有效儲層難以識別，扇體空間上巖性、物性變化大，巖石骨架參數難以確定，造成孔隙度、滲透率等測井解釋精度偏低；三是砂礫巖體含油性識別難度大，巖性的多樣性和孔隙結構的復雜性，油、水層均表現為較高視電阻率，油層識別存在不確定性。

為此，2009年上半年及時開展了探井部署與儲量增長關系研究，得出3點認識：一是單井對儲量的貢獻程度同時取決于有效厚度及儲層物性2個方面，厚度大的儲層不一定是有效儲層(例如扇根部位的厚砂礫巖層)，需要重點開展扇體沉積期次的詳細劃分、有效儲層的巖性、物性、電性、含油性下限的研究制定等工作，從而指導有效儲層的識別；二是探井試油穩產效果更多地取決于地層能量的及時補充，為此在勘探評價階段就需要提前構建注采開發井網，實現早期注水，保持好油藏能量，提高儲量動用率；三是一個勘探單元探明儲量的連續增長需要通過鉆探建立良好的圈閉資源量、預測儲量、控制儲量的資源接替序列。

4.3 勘探單元劃分和儲集體展布預測研究

按照上述勘探單元劃分和整體評價的理念，對鹽22-永920井區Es4(上)油藏進行了勘探單元的細分研究和儲集體展布預測研究。

首先，優選鉆井、錄井、測井資料齊全的探井，進行短期旋回劃分，再利用地震資料的高分辨率時頻分析技術，將鉆井資料和地震資料有機關聯起來，進行井間地層對比，實現精細劃分扇體期次，建立四級等時地層格架。

其次，優選與巖性剖面匹配較好的地震屬性，利用常規地震剖面上的地震相特征、測井約束反演和屬性分析資料，預測扇根和扇中的分布。利用鉆井資料，統計單井鉆遇的儲層物性隨深度變化曲線。選取孔隙度值為5%的點，通過深度點算出邊界斷裂的水平距離，近似視為該期扇體的扇根寬度。通過大量統計分析，可以得出不同深度扇根相帶的寬度，同砂礫巖等厚圖匹配確定有效儲層分布范圍。

其三，根據不同期次扇體的埋深、坡度、扇根最小孔隙度，分別計算出不同期次扇體的扇根封堵油藏寬度，與有效儲層厚度疊合，預測油藏分布。

其四，首次在超過3 500 m的深層砂礫巖體開展注水試驗，在注水效果不明顯的情況下開展8口井的不穩定干擾試井分析，探索合理的注采井距。

4.4 應用效果

通過地震、沉積、鉆測井綜合分析和勘探單元細化研究，基本明確了鹽22—永920井區 Es4(上)近岸水下扇巖性油藏的基本特征和展布范圍。在此基礎上整體部署了10口探井、38口開發井，經過分批實施取得了較好的效果。2009年整體探明石油地質儲量4 167×104t。在這些井的鉆探過程中，鹽家—永安地區還同時發現了多個新的扇體含油圈閉，擴大了勘探領域，為下一步勘探增儲奠定了基礎。

2009年下半年以來，以鹽家—永安地區勘探單元為樣板，指導開展了東營凹陷北部陡坡帶Es4—Es3扇體油藏的系統研究。在總結當前工作的同時，明確了未來發現趨勢和潛力，不斷深化了該類油藏地質規律、地震技術、探井勘探效果、儲量增長潛力等方面的認識。已經初步明確了鹽22塊西、永920塊東、利津地區、濱南地區、勝北地區等多個有利的增儲區塊。東營北帶Es4—Es3扇體油藏在未來5年乃至更長時間，仍然具有較強的增儲能力。

5 結束語

以勘探單元作為勘探工作的地質研究單元、探井部署方案的基本單元以及勘探投入—產出基本關系分析的基礎單元，將有利于把老區的精細勘探進一步量化和優化；通過對同類型勘探單元的組合分析，有利于形成完整的勘探部署思路；同時有針對性地開展關鍵工程技術攻關有利擴大產量規模。本項工作的開展將有利于提高老區隱蔽油氣藏勘探階段理論、技術及方法的適應性。

由于研究剛起步，諸多認識尚待深化。相信隨著研究工作的不斷深入，必將能對老區勘探提供更多的有益參考。

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