泌陽凹陷斜坡內帶砂泥巖薄互層油藏預測

2016-06-28 10:00:18羅家群李恒權

石油地質與工程 2016年2期

李　磊，羅家群，李恒權，吳　群，鄭　融

(中國石化河南油田分公司勘探開發研究院河南鄭州 450046)

泌陽凹陷斜坡內帶砂泥巖薄互層油藏預測

李磊，羅家群，李恒權，吳群，鄭融

(中國石化河南油田分公司勘探開發研究院河南鄭州 450046)

摘要：泌陽凹陷斜坡內帶緊鄰生油中心，多砂體交匯，具有形成巖性油藏的優越條件。在分析該區油藏特征的基礎上，建立了“近源聚集，聯合控圈，疊合連片”的斷層-巖性油藏成藏模式，即斜坡內帶一系列雁列式斷層與指狀砂體配置，形成“懸掛式”斷層-巖性圈閉模式；該區油藏規模小，油層厚度薄、平面變化快，常規手段難以識別。針對這些問題，應用疊后提頻處理及基于參考標準層的地層體切片技術來連續提取和動態解釋儲層空間變化的技術思路，理清了該區砂體演化特征，準確刻畫了砂體邊界。鉆探證實了砂體邊界與地震屬性異常預測范圍吻合，先后在該區發現多個富集的斷層-巖性油藏。

關鍵詞：泌陽凹陷；儲層預測；屬性分析；地層體切片；“懸掛式”巖性圈閉

泌陽凹陷是中國東部中新生代發育的一個典型富油箕狀凹陷，古近系核桃園組是主要的勘探目的層系，根據沉積、構造和油氣藏分布特征，可劃分為北部斜坡帶、中部凹陷帶和南部陡坡帶三個構造帶[1]。斜坡內帶系指北部斜坡帶發育的幾個鼻狀構造的傾沒端向中部凹陷帶的過渡斜坡，勘探面積約80 km2。

斜坡內帶處于斜坡帶幾個鼻狀構造傾沒端，構造微幅度明顯，斷層較發育；南北兩大物源在這里交匯，其中北部物源的古城、王集、侯莊三角州砂體是該區儲層的主要貢獻者，三角洲前緣的遠端延伸到斜坡內帶[1]。斷層與砂體呈接近90度正交關系，非常易于形成斷層-巖性油藏，是泌陽凹陷高勘探程度階段規模增儲的主要領域之一。

如何在規模大、易識別的構造油藏都已發現的高勘探程度情況下取得巖性、斷層-巖性油藏勘探的規模發現是實現河南油田東部老區增儲穩產的關鍵。

1勘探現狀

泌陽凹陷斜坡帶經過40年的勘探，已進入高成熟勘探期，目前在斜坡帶已發現了井樓、古城、楊樓、王集、新莊等五個油田和付灣含油區塊，截至2014年底，累計探明石油地質儲量1.08×108t，主要以斷鼻、斷塊油藏為主。近年，通過加強基礎研究，深化成藏規律認識，認為斜坡內帶是形成巖性、斷層-巖性油藏的有利區，并建立了斜坡內帶“近源聚集、聯合控圈、連續分布”的斷層-巖性油藏成藏模式，開辟了斜坡帶深化勘探規模增儲的新領域。

2油氣成藏模式

2.1緊鄰優質烴源巖，優先聚集成藏

泌陽凹陷是典型的箕狀富油凹陷，凹陷的沉降、沉積中心與生油中心“三位一體”，控制著整個盆地的油氣分布。斜坡內帶環生油中心，具有“近水樓臺先得月”的先天條件。泌陽凹陷核桃園組烴源巖具有以下特點：①母質類型好，有機質類型以Ⅰ型和Ⅱa型占絕對優勢，Ⅱb型較少，Ⅲ型很少；②富含鈣質，頁理發育；③有機顯微組分的總特點是陸源組分少、菌藻類有機質占主導、礦物瀝青基質豐富；④烴源巖成烴潛力大，有機質豐度高 (有機碳平均含量為1.77%，氯仿瀝青“A”平均含量為0.2167%)，優質烴源巖所占比例大；⑤有效烴源巖分布面積廣，厚度大，生油巖累計厚度達3 000 m，分布面積達640 km2。凹陷的地溫梯度高(平均為4.1℃/100 m)，生油門限淺(1 700 m)，具有十分優越的生油條件[2-5]。

2.2斷層和砂體配置關系好，利于形成斷層-巖性圈閉

斜坡內帶位于古城鼻狀構造傾沒端，主要發育一組北東東向“雁列式”排列的斷層，這些斷層與構造等值線呈40°～60°角度相交，很難形成斷鼻塊圈閉。但斜坡內帶發育北西-南東向展布的古城-張廠曲流河三角洲與雙河-平氏扇三角洲砂體。北部的古城-張廠曲流河三角洲砂體平面上由西北向東南方向延伸，以分流河道、河口壩、前緣席狀砂等微相為主，縱向上砂泥巖薄互層式疊置，平面上砂體呈“指狀”、“舌狀”或“朵狀”分布[3]，與北東向斷層配置易于形成多個側緣尖滅的“懸掛式”斷層-巖性圈閉(圖1)。

圖1　斜坡內帶斷層與砂體配置模式

2.3具“三明治”結構的生儲蓋組合有利于形成“連續分布”的巖性或復合巖性油藏

斜坡內帶三角洲前緣砂體直接深入烴發育不同期次、不同規模的湖侵體系域，泥巖發育，形成較厚泥巖段，沉積有機質豐富，構成了良好的烴源層和蓋層。從縱向上看，烴源巖、儲層和蓋層的“三明治”結構對油氣的保存非常有利；大面積分布的前緣砂體為油氣在平面上的“連續分布”聚集成藏提供了可能性。

3油藏分布特征

近年來在斜坡內帶不斷地發現有巖性、斷層+巖性油藏。斷層+巖性油藏主要分布在鼻狀構造傾沒端，巖性油藏的分布更靠近深凹區，常規勘探手段難以識別。油藏分布具有以下特征：①縱向上含油氣層位多，含油氣井段長，從核三段的Ⅰ-Ⅶ油組均含油，含油井段698.4～1 878.0 m；油層以中、薄層為主，一般2～8 m，最厚達11.2 m，均呈層狀分布。②橫向上受構造和砂體雙重控制，油層分布在斷層+巖性圈閉的高部位；油砂體含油面積小-中等，一般0.11～2.12 km2，平均為0.55 km2。

4圈閉預測與油氣識別

針對斜坡內帶構造相對簡單、小斷層識別難度大、儲層單層厚度薄和儲層預測刻畫砂體邊界難度大的特點，研究中利用拓頻處理提高了薄儲層分辨能力，為預測砂體展布奠定了基礎；均方根振幅屬性對砂體邊界刻畫具有敏感性，利用細分層系和分時段提取地層體切片，結合均方根振幅的方法確定單砂體邊界，有效識別出了斷層-巖性圈閉。

4.1拓頻處理提高分辨率

地震資料分辨率取決于絕對頻帶寬度[6]。地震波向下傳播時高頻成分迅速衰減，經拓頻處理源巖呈“互層式”接觸，核桃園組沉積時期后，地震數據分辨率明顯提高，地震資料主頻由25 Hz提高到45 Hz，頻帶寬度由8～70 Hz拓寬到8～110 Hz，波組特征更加清楚，相位變化更加細膩，層間信息更加豐富，有利于目的小層的追蹤。

4.2正演驗證拓頻資料的可靠性

首先進行精細小層對比，確定地質層位的對應關系，初步建立地質框架模型；之后將井曲線、地質分層和目的小層砂體的頂底界面加載到建好的地質格架中。選擇30 Hz正相位理論子波，根據井的實際位置關系得到了正演剖面，正演剖面均方根振幅值計算與地震剖面上振幅強弱具有一定對應關系，說明地層結構具有唯一性，該正演方法對斜坡內帶有一定適應性。

4.3地層體切片確定目標區

用VVA制作地層體切片時因充分考慮地層的接觸關系，因此，比時間切片能更好地反映儲層的空間演化規律，使得對單砂體的識別、描述的變化、評價更具目的性。

對目的小層上下30 ms制作60 ms的地層體，將其30等分，由頂界向下瀏覽這30張切片(圖2)，第21張切片上表現為一個北西走向的條帶分布(綠色虛線區)，這在第12張到第15張幾乎沒有，這與該區可能存在水下分流河道的地質研究結果相一致；第24張切片上砂體的分支情況明顯，左支砂體延伸到泌50井以北，右支砂體延伸到泌58井區，形態清楚，界限分明。到第26張切片的時候，沒有任何異常區域，剖面上明顯的條帶區同相軸基本都呈現弱的振幅反射，而分界不明顯的區域同相軸呈強的連續反射。

圖2　畢店地區泌398井區地層體切片(從左到右第15、21、24、26張)

4.4均方根振幅屬性刻畫巖性邊界

地層體切片的異常范圍能否代表砂體的變化范圍，需要通過提取對該區巖性變化比較敏感的均方根振幅屬性來驗證。

在振幅屬性中，主要利用均方根振幅、最大振幅、最大能量、平均能量等多種屬性來分析，通過各種不同屬性刻畫的異常區域大致相當，結合沉積微相和已鉆井的情況，認為均方根振幅屬性對于刻畫砂體邊界、制作地層體切片時因充分考慮地層的接觸關系，比時間切片能夠更好地反映儲層的空間演化規律，使得對單砂體的識別、描述的效果最好，且與已鉆井吻合程度最高。

4.5預測效果

利用該預測方法識別出巖性、斷層-巖性圈閉17個，部署的預探井泌362、泌398等井均試獲超過24 t/d的高產工業油流；在泌362井等區塊新增探明石油地質儲量514.05×104t，在泌398井區新增探明石油質儲量101.53×104t，實現了河南油田“十二五”東部老區增儲穩產的戰略目標(圖3)。