周路 吳勇 鐘克修 陸鵬 葉楠 胡筱妮
1.“油氣藏地質及開發工程”國家重點實驗室·西南石油大學 2.中國石油西南油氣田公司川東北氣礦3.中國石油川慶鉆探工程公司測井公司 4.中國石化勝利石油管理局勝利采油廠 5.中國石油大學(北京)地球科學院
川東北黃龍場地區嘉二段非均質儲層發育區地震預測
周路1吳勇1鐘克修2陸鵬3葉楠4胡筱妮5
1.“油氣藏地質及開發工程”國家重點實驗室·西南石油大學 2.中國石油西南油氣田公司川東北氣礦3.中國石油川慶鉆探工程公司測井公司 4.中國石化勝利石油管理局勝利采油廠 5.中國石油大學(北京)地球科學院
四川盆地東北部黃龍場地區下三疊統嘉陵江組二段存在大型斷背斜圈閉,其有利灘相儲層發育特征研究是該段油氣勘探開發的關鍵。在構造研究和儲層測井響應特征綜合分析的基礎上,結合儲層沉積微相特征,對儲層主要發育段(嘉二2亞段)采用多種方法進行了綜合預測。利用地震屬性與地震反演技術相結合預測出嘉二2亞段強振幅能量異常、低密度異常灘相儲層平面主要分布在構造高部位及斜坡地帶;多參數反演技術預測了儲層的物性特征,地震相干體技術與頻譜分析技術綜合預測出儲層的裂縫發育區,這是該區優質灘相儲層地震預測成功的關鍵。綜合分析結論認為:該亞段最有利的灘相儲層主要分布在HL2井東南高部位及其斜坡帶以及HL5井的西部,應是研究區內嘉二段下一步油氣勘探開發的重點區域。
四川盆地 早三疊世 儲集層 預測 構造特征 裂縫(巖石) 地震勘探 勘探有利區
黃龍場地區下三疊統嘉陵江組二段為局限臺地相沉積,按其旋回特征分為嘉二1、嘉二2、嘉二3亞段。嘉二3亞段為一段局限膏云坪沉積,巖性縱向上為灰白色石膏、云質石膏夾深灰色云巖、褐灰色灰巖;嘉二2亞段為一個局限臺洼環境[1],主要沉積深灰色、褐灰色灰巖和云巖,局部夾深灰色泥灰巖,近底部為灰白色石膏,底部為藍灰色泥巖沉積;嘉二1亞段為局限云坪沉積,巖性主要為灰白色石膏及深灰色云巖。嘉二段灘相儲層主要分布在嘉二2亞段,與其他兩個亞段在縱向上形成良好的儲蓋組合,是研究區下三疊統嘉陵江組最重要的油氣勘探目的層。
黃龍場地區受北東—南西向的擠壓應力作用,嘉陵江組時期,在黃龍場主斷裂的控制下,形成了沿主斷裂S形斜列擠壓褶皺構造形態[2]。平面上具有多個高點的大型逆沖斷背斜構造,主構造高點位于東部的HL8井位置(圖1)。該構造形成始于印支—海西構造運動時期,燕山運動時期繼承性發育,定型于喜山運動晚期[1]。受斷裂控制,沿主斷裂兩側,由兩組軸線組成,形成“蝶狀”的構造圈閉,且分東、西兩個高點。在上二疊統底界該構造形態清晰,構造圈閉在嘉陵江組時期面積最大(圖1)。構造運動對儲層儲滲性能具有一定的改善作用,裂縫發育程度是該區優質儲層的決定因素[1]。
3.1 儲層井震響應特征
儲層測井響應分析表明:嘉二段灘相儲層與圍巖具有明顯的速度差異,圍巖速度一般為5 500~5 900 m/s,而灘相儲層速度一般大于6 000 m/s;圍巖平均密度為2.95 g/cm3,而灘相儲層平均密度為2.7 g/cm3。相對高速度和低密度造成的低波阻抗,使得灘相儲層在地震剖面上呈現較明顯的暗點反射特征,其反射振幅的強弱與儲層的優劣具有反比關系。灘相儲層物性越好,厚度越大,儲層與圍巖之間的波阻抗差就越小,其儲層頂界面的地震反射振幅相對較弱;反之物性較差的儲層,由于與圍巖的速度差異更大,儲層頂面反射振幅相對增強。同時,裂縫發育的儲層段常引起地震反射連續性變差[3]。

圖1 嘉二2亞段底界構造圖
3.2 儲層平面分布特征
根據儲層地震、測井響應特征,對嘉二段非均質儲層采用地震反射特征分析、屬性分析和地震反演,精細刻畫了嘉二段非均質儲層在平面的分布特征[4-8]。
通過各種數學變換從地震數據體中提取出嘉二2亞段儲層振幅、波形、頻率、衰減、速度及各種比率等地震屬性[5,9-10],結合儲層發育情況、出氣井分布位置和沉積微相特征,嘉二2亞段儲層具有強振幅、高能量衰減、強相位異常等特征。強振幅發育區反映了作為儲層的云巖和灰巖分布區,結合測井與試油資料分析,出油氣井和井下儲層發育段所在位置處于強振幅區中反射振幅相對減弱的部位,或處于強振幅區的邊緣或者地震反射不連續區(圖2)。儲層在平面上的分布受構造控制,主要分布在構造高部位,且與構造圈閉特征相吻合(圖1)。
基于嘉二2亞段灘相儲層與圍巖具有較明顯的速度和密度差異,在屬性分析的基礎上,采用測井約束波阻抗反演及儲層參數反演對灘相儲層進行精細預測。嘉二2亞段灘相儲層低波阻抗、低密度、高伽馬異常特征明顯,且與測井解釋儲層發育段吻合度較高。嘉二2亞段密度反演平面圖中,灘相儲層低密度異常特征明顯,平面分布范圍明確,主要分布在“蝶狀”構造圈閉位置,反映儲層分布受構造控制明顯,儲層橫向連續性較差,只在HL2、HL1井附近較連續分布,HL001-x1、HL10、HL8和HL4出氣井位于斷續分布在儲層低密度異常區內(圖2)。
3.3 儲層參數預測
儲層的厚度、孔隙度和滲透率是其儲集性能好壞的表征參數。在儲層巖性預測的基礎上,對儲層儲集性能的預測和表征是尋找優質儲層的關鍵[8,10]。黃龍場嘉二段儲層主要以白云巖、石灰巖為主,其儲集空間主要為次生孔隙及白云石化溶蝕作用形成的溶蝕孔洞[2]。儲層參數反演顯示:嘉二2亞段灘相儲層厚度為3~16 m,孔隙度為2%~4%,滲透率為0.3~0.7 mD,為低孔隙度、低滲透率薄儲層。將儲層厚度、孔隙度、滲透率多參數融合處理,其分布特征顯示儲層平面非均質性較強,圖中信息表明有利儲層主要分布在HL2井西北和東南斜坡區,HL8井區以及HL005-c1井西高部位(圖3)。

圖2 嘉二2亞段儲層平面分布特征圖

圖3 嘉二2亞段儲層物性參數反演結果與構造疊合圖
3.4 儲層裂縫預測
黃龍場嘉二段構造復雜多樣,斷裂發育,擠壓作用產生的構造裂縫使儲層滲濾性能變好。裂縫還可作為滲濾通道溝通相鄰互不連通的孔洞發育層,使單井天然氣產量提高,天然氣穩產時間延長。因此,裂縫發育帶的預測對碳酸鹽巖儲層具有重要意義。通過地震相干體、傾角檢測、頻譜分析技術預測嘉二段儲層裂縫發育區,提取嘉二2亞段儲層內部沿層相干切片,HL2井東南高部位及其斜坡處,HL5井西部地震相關性較差,傾角變化較大,解釋為裂縫發育區,HL2井西北斜坡、HL8井處、HL001-X1井處及其東部裂縫相對較發育(圖4)。嘉二2亞段儲層為多層薄儲層,頻譜分析選用頻率為60 Hz振幅譜對嘉二2亞段儲層內部儲層分布特征及其裂縫發育區進行綜合預測(圖4),表明在嘉二2亞段儲層強振幅發育區,HL2井東南高部位及其斜坡處,HL5井西部裂縫發育,儲層物性相對較好,為優質儲層分布區。
3.5 有利儲層綜合預測
嘉二2亞段儲層發育特征受多方面因素的控制,利用單一儲層地震預測方法難以精確全面預測儲層發育特征,需對嘉二2亞段構造和局限臺地灘相儲層沉積特征分析的基礎之上,結合地震屬性、巖性反演和多參數儲層綜合預測結果,對儲層物性特征和裂縫發育程度進行綜合預測。
融合多種信息對嘉二2亞段儲層進行綜合預測(圖5),嘉二2亞段局限臺洼環境下灘相儲層主要分布在較高部位及其斜坡帶,有利儲層地震反射特征表現為強振幅區域中相對較弱振幅的暗點反射。儲層平面分布呈現較強的非均質特征,HL2井西北及東南斜坡區、HL8井高部位、南部及東部斜坡、HL5井西部為有利儲層發育區,其中HL2井東南高部位及其斜坡、HL5井西高點為研究區下一步最有利勘探區,HL2井西北斜坡、HL5井南斜坡和HL001-X1井東部地區為較有利勘探區。

圖4 嘉二2亞段儲層裂縫發育特征預測圖

圖5 嘉二2亞段儲層綜合預測圖
1)嘉二2亞段灘相儲層具明顯的暗點地震反射特征,有利儲層反射振幅相對較弱,儲層主要分布在構造高部位及其斜坡地帶,平面分布范圍與構造圈閉相一致。
2)采用多種方法進行綜合預測是黃龍場地區嘉二2亞段灘相儲層預測的有效方法,特別是儲層參數綜合預測技術、地震相干技術與頻譜分析技術相結合預測儲層及裂縫發育特征是該區儲層預測成功的關鍵。
3)HL2井東南高點及斜坡帶和HL5井西斜坡儲層發育,且儲集性能較好,特別是該區裂縫發育,為有利勘探區。HL2井西斜坡和HL001-X1東部地區儲層和裂縫相對發育,為較有利勘探區。
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Seismic prediction of heterogeneous reservoirs in the 2ndmember of the Lower Triassic Jialingjiang Formation in the Huanglongchang area,northeastern Sichuan Basin
Zhou Lu1,Wu Yong1,Zhong Kexiu2,Lu Peng3,Ye Nan4,Hu Xiaoni5
(1.State Key Laboratory of Oil &Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500,China;2.Northeast Sichuan Gas Field,Southwest Oil &Gasfield Company,PetroChina,Dazhou,Sichuan 635000,China;3.Logging Company,Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.,CNPC,Chongqing 400021,China;4.Geology Institute of Shengli Oil Production Plant,Shengli Petroleum Administration,CNPC,Dongying,Shandong 257000,China;5.School of Earth Science,China U-niversity of Petroleum,Beijing 100011,China)
NATUR.GAS IND.VOLUME 32,ISSUE 7,pp.26-29,7/25/2012.(ISSN 1000-0976;In Chinese)
Large faulted anticline traps occur in the 2ndmember of the Lower Triassic Jialingjiang Formation(t1j2)in the Huanglongchang area,northeastern Sichuan Basin,and the identification of reservoir characteristics of bank-facies is the key to hydrocarcon exploration here.Various methodologies were used to predict reservoirs in the second interval of the 2ndmember of the Jialingjiang Formation(t1j22)through the analysis of structures,reservoir logging responses,and the features of sedimentary microfacies of the reservoirs.Seismic attributes and seismic inversion techniques were integrated to predict reservoir distribution.The results show that reservoirs of bank-facies with strong amplitude anomaly and low density anomaly in the t1j22are mainly distributed on the structural highs and slopes.Multiple-parameter seismic inversion technique was used to predict the physical properties of the reservoirs.Coherence cube and spectrum analysis techniques were integrated to predict the zones with well-developed fractures.Based on the comprehensive analysis,it is believed that the most favorable reservoirs of bank-facies in t1j22occur on the structural highs and their slopes to the southeast of well HL2 as well as on the area to the west of well HL5,which will be the highlights of further hydrocarbon exploration and development in this study area.
Sichuan Basin,Early Triassic,reservoir,prediction,structural characteristics,fractured(rock),seismic exploration
周路等.川東北黃龍場地區嘉二段非均質儲層發育區地震預測.天然氣工業,2012,32(7):26-29.
10.3787/j.issn.1000-0976.2012.07.006
國家自然科學基金“四川地塊北緣晚古生代—中三疊世構造格局演變及其控油氣作用”項目(編號:40739906)。
周路,1962年生,教授,博士生導師,博士;主要從事地震資料解釋、地震巖性與儲層預測等方面的科研與教學工作。地址:(610500)四川省成都市新都區新都大道8號。電話:18683528628。E-mail:zhoulu9@126.com
(修改回稿日期 2012-05-04 編輯 韓曉渝)
DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2012.07.006
Zhou Lu,professor,born in 1962,is mainly engaged in research and teaching of seismic interpretation,seismic prediction of lithological properties and reservoirs.
Add:No.8,Xindu Rd.,Xindu District,Chengdu,Sichuan 610500,P.R.China
E-mail:zhoulu9@126.com