伊通盆地梁家構造帶扇體預測及成藏條件分析

王 雷， 袁立川， 鄒曉品， 柯 欽， 張 瑩，王澤權， 閆巧潔， 王 芳

(1.東方地球物理公司研究院 地質研究中心，涿州 072750；2.中國石油 吉林油田分公司勘探開發研究院，松原 138000；3.東方地球物理公司研究院 華北分院，涿州 072750)

0 概況

伊通盆地位于郯廬斷裂帶在中國境內的北延部分，為佳木斯-伊通地塹的南段，西隔大黑山斷隆與松遼盆地相接，東隔那丹哈達嶺與敦密斷裂帶相鄰，南部為遼河探區大民屯斷陷，北部為大慶探區方正斷陷。梁家構造帶位于伊通盆地二級構造單元岔路河斷陷東南緣，二號斷層的下降盤，面積約20 km2。二號斷層上升盤五星構造帶已獲百噸井突破，并提交了探明儲量(圖1)，證明位于二號斷層下降盤的梁家構造帶油源充足。梁家構造帶前期鉆井11口，主要以構造圈閉為目標，全部見顯示，5口井在永二段和奢一段獲工業油氣流，但沒有統一的油水界面，后期動用難度大，制約儲量升級。筆者圍繞二號斷層下降盤梁家構造帶開展基于層序格架下的扇體及砂體儲層預測取得了一定的效果，結合地質認識，明確扇三角洲水下分流河道砂體與鼻狀構造的有機配置是該地區油氣富集的關鍵。

1 扇體預測

1.1 層序劃分

1.1.1 二級層序劃分

不整合反射特征是識別層序和體系域的重要依據:①指示層序頂部邊界的地震反射類型為頂超或削截，頂超面是沉積物分布范圍不斷收縮或構造抬升與侵蝕的結果；②指示層序底部邊界的地震反射類型主要為上超，上超面是由于構造沉降作用或沉積物分布范圍逐漸擴大，造成沉積物逐漸向上超覆在前期層序邊界之上的結果；③指示層序內部區分水進體系域和高位體系域的最大湖泛面，在盆地邊部的地震反射類型是下超，下超面是由于沉積物沉積速率大于可容納空間向盆地推進的結果[1]。通過對梁家構造帶地震反射特征進行分析(圖2)，發現在Tcp、Tc地震反射層上下存在上超和削截現象，可以定義為層序頂界面，在Tf地震反射層上部發現由2～3個同相軸組成的連續下超現象，下超面則可以定義為最大湖泛面，二級層序界面在梁家構造帶內可以穩定追蹤。

圖1 伊通盆地斷裂綱要圖和垂直二號斷層南北向剖面

圖2 梁家構造帶二級層序劃分及識別標志

1.1.2 三級層序劃分

與地震資料相比，鉆井資料的地質含義明確且分辨率高，根據測井資料和錄井資料反映的巖電組合特征，分析垂向上沉積相序的變化，進而通過識別轉換面和突變面來確定層序邊界、初次湖泛面和最大湖泛面[2]。層序邊界的典型特征之一是下伏層序沉積物向盆地方向的遷移，表現在鉆井剖面上是淺水粗粒沉積物逐漸覆蓋于較深水體之上，一般為反粒序，而最大湖泛面則位于大段泥巖位置處，一般為正粒序向反粒序的轉換面(圖3)。在基準井的選擇上，一般選盆內地層較全的深井進行劃分，然后向盆地邊部延伸，將鄰井曲線與基準井進行參考和對比。從基準井劃分結果上來看，可以將層序一劃分為2個三級層序，將層序二劃分為3個三級層序，本區三級層序由水進體系域和高位體系域組成，低位體系域不發育。

在三級層序劃分時，需要將井與三維地震資料相結合，進行地震地質統層，做到層序界面在地震上可追蹤，必要時對鉆井的層序界面進行修改和校正。

圖3 cg1井層序劃分

圖4 新安堡凹陷永吉組古地貌

1.2 沉積背景分析

古地貌不僅對沉積盆地后期層序的發育起著重要的控制作用，對沉積體系類型及其展布同樣也有重要的控制作用[3]。伊通盆地為走滑拉分盆地，盆地內發育多條東西向橫向調節斷層，大量勘探實踐證明，在同一物源條件和同一條控凹斷層的下降盤，不同部位的扇三角洲或水下扇砂體的規模差別懸殊，粗碎屑往往只局部發育，而其他部位僅發育由粉—細砂巖組成的小型砂體。大型扇體儲層的發育普遍受橫向調節斷層制約，橫向調節斷層對物源的導入及其向凹陷中心的多級分散具有明顯的控制作用[4-7]。二號斷層是伊通盆地內最大的橫向調節斷層(圖1)，具備典型溝槽輸砂特征，是主要的物源通道。結合古地貌及二號斷層上下盤鉆井信息，構建扇體發育模式，梁家構造帶位于東南緣緩坡帶(圖4)，物源供給持續充足，以發育扇三角洲相為主。

1.3 層序約束扇體識別

層序地層的劃分提高了地層等時性對比精度，也提供了可供古地貌分析的標志，具體包括：①層序界面的形成伴隨著夷平、水道下切、構造抬升等古地貌改造作用；②層序的樣式、層序—體系域的平面分布及削截、超覆尖滅、進積、退積等地震反射特征也受古地貌的直接影響。因而，層序地層提供了可供古地貌分析的信息[8-9]。以層序4高位域砂體識別為例，結合三級層序格架下古地貌背景，精確識別扇體尖滅特征。垂直物源方向，單個扇體具有側向尖滅特征，向近物源方向再拉一條垂直物源方向剖面，各鼻狀構造上，多個扇體具有相互疊置特征，橫向上扇體發育具有由東向西遷移規律，順物源方向，扇體具有退積特征，兩期扇體疊置，疊置部分呈低頻復波特征(圖5)。

利用以上扇體識別方法，并針對層序4高位域提取振幅屬性(圖6)。從屬性圖上沿二號斷層共識別5個規模不等的扇體，其中c13井構造西側扇體規模最大，面積為9.6 km2。針對西側扇體，先后部評價井位4口井，鉆遇砂巖發育程度與預測吻合程度高，c29-3井、c13-1井、c13-6井為扇三角洲前緣水下分流河道相，c13-5為扇三角洲前緣水下河口壩相。

圖5 基于三級層序格架下的扇體識別

圖6 層序4高位域振幅屬性

圖8 c13、c106、c41井微相地震響應特征

圖7 c13、c106、c41井微相鉆井特征

圖9 c13-c28井波形指示反演連井剖面

1.4 層序約束沉積微相刻畫

1.4.1沉積微相測井及地震響應特征

從梁家構造帶探井鉆遇目的層的巖性分布上來看，梁家構造帶主要以發育扇三角洲前緣亞相為主，缺失水上部分扇三角洲平原亞相。從統計結果來看，本區扇三角洲亞相主要以發育水下分流河道、河口壩和分流間灣微相為主。以層序5水進體系域為例(圖7)，c106井具有箱形水下分流河道特征，c41井具有漏斗形河口壩特征，c13井具有湖泊相或分流間灣特征。在精細地震地質統層基礎上(圖8)，c13井湖泊相對應弱振幅反射特征，c106井水下分流河道相對應短軸強振幅特征，c41井河口壩相對應復波反射特征。對研究區內其他探井的測井曲線及對應地震相特征進行統計和總結，扇三角洲前緣亞相水下河道微相對應短軸疊置，不連續強振幅反射特征，河口壩微相對應復波較連續強振幅反射特征，湖底扇對應透鏡形連續強反射特征。

圖10 微相地震響應與反演結果平面對應關系

圖11 岔路河斷陷長軸剖面

1.4.2 砂體刻畫

由于水下分流河道砂體橫向變化快，因此筆者推薦使用波形指示反演方法來刻畫河道砂體[10-12]。波形指示反演的5 Hz～10 Hz的低頻段和80 Hz以上的高頻段信息來自于井，彌補了地震資料的缺失，中頻段則直接自于地震。在敏感曲線選取上，這里選用對砂泥巖區分效果明顯的伽馬曲線進行反演。從反演結果上來看(圖9)，砂體分布與地震波形對應關系明確，砂體外推忠實于地震資料。將反演數據體提取平面屬性(圖10)，反映層序5水進體系域水下河道微相特征清晰，地震上水下河道及河口壩對應關系明確。因此在三級層序格架基礎上，開展波形指示反演，落實砂體準確位置，垂直物源方向上，砂巖疊置關系更加清楚。

2 成藏條件分析

2.1 油氣生成和運移條件

岔路河斷陷有三套烴源巖分別為雙陽組、奢嶺組和永吉組，主要生烴洼槽為新安堡凹陷和波太凹陷，岔路河斷陷生烴門限為2 400 m(圖11)，目前雙陽組烴源巖已經達到過成熟階段，以生氣為主，奢嶺組烴源巖處于大量排烴階段以生油為主，永吉組烴源巖則處于排烴初期階段[13]。新安堡凹陷埋深大，優質烴源巖厚，油源優于波太凹陷，二號斷層作為油源斷層，持續為梁家構造帶供烴。

2.2 構造特征

梁家構造帶沿二號斷層，發育東西排列三個鼻狀構造，是油氣長期運移指向區(圖12)。鼻狀構造形成于奢嶺組沉積末期，基本定型于萬昌組沉積早期，而雙陽組烴源巖在永吉組沉積早期開始排烴，鼻狀構造早于或同步于油氣大量排烴期，晚期次級斷層在梁家構造帶深層不發育，齊家組末期的反轉運動使二號斷層具有封閉性，因此梁家構造帶鼻狀構造具備早期成藏，后期改造弱的優點。從目前探井試油情況來看，油氣發現均位于鼻狀構造，且構造高部位產油氣，構造底部位產水。

圖12 梁家構造帶構造特征

圖13 c29-c13連井地震剖面

圖14 層序4構造儲層疊合圖

2.3 構造儲層配置關系

通過精細地震地質統層和三級層序劃分，發現油氣分布不完全以構造為準，與儲層分布也有重要關系。以c13井構造為例(圖13)，在層序4頂面，c13井位于構造低部位，產油2.27 t，c29井位于構造高部位，由于缺失儲層，并沒有富集油氣，因此構造與水下分流河道砂體的有機配置是該地區鼻狀構造成藏的關鍵。通過將預測出的砂體與鼻狀構造進行疊合(圖14)，發現昌29井位于兩個河道砂體之間，儲層并不發育，雖屬同一鼻狀構造，但油氣難以富集。而西側則發育面積為9.6 km2的大型水下分流河道砂體，因此在同一鼻狀構造的高部位仍發育儲層，部署的c29-3井獲高產工業油氣流。

3 結論

1)鉆井資料與三維地震資料結合進行層序地層劃分，賦予地震資料地質意義，在三級層序格架基礎上開展體系域劃分，在此基礎上結合古地貌背景進行扇體預測和砂體刻畫，預測效果準確，且具有明確沉積學意義。

2)結合構造特征及源儲配置關系分析，進一步明確二號斷層下降盤鼻狀構造背景下的扇三角洲前緣水下分流河道砂體為油氣富集區帶，對井位部署和儲量升級具有重要參考價值。