蘇北盆地溱潼凹陷西斜坡剝蝕線識別技術(shù)

顧 培

(中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京 210011)

溱潼凹陷西斜坡勘探程度較高，已進(jìn)入隱蔽油藏勘探階段，近年來發(fā)現(xiàn)的油藏均以巖性及巖性-構(gòu)造復(fù)合型為主。溱潼凹陷西斜坡阜三段為主力儲層，發(fā)育三角洲前緣沉積，巖相以薄層砂泥巖互層為主，鉆井及油氣成藏分析表明，阜三段在西斜坡高部位剝蝕區(qū)發(fā)育由剝蝕線控制的地層型油藏，但由于剝蝕區(qū)阜三段地震反射強(qiáng)度弱，地震數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確追蹤剝蝕點(diǎn)位置，剝蝕線刻畫精度差[1-5]。為準(zhǔn)確刻畫剝蝕線和研究區(qū)阜三段地層不整合圈閉，本文嘗試通過定性確定剝蝕點(diǎn)與波組關(guān)系，利用定量回歸法確定剝蝕量與地層傾角的擬合關(guān)系，從而確定剝蝕線位置，刻畫地層不整合圈閉。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

蘇北盆地是蘇北-南黃海盆地的陸上部分，位于江蘇省長江以北地區(qū)，面積32 800 km2。盆地西鄰郯廬斷裂，北接揚(yáng)子地塊與華北地塊縫合帶，南靠揚(yáng)子褶皺系，其形成和演化直接受郯廬斷裂的控制，發(fā)育于白堊紀(jì)-古近紀(jì)，斷裂的發(fā)育程度控制著沉降中心[6](圖1)。

圖1 蘇北盆地溱潼凹陷位置

溱潼凹陷位于蘇北盆地東臺坳陷東部，東南毗鄰海安凹陷，西北與吳堡低凸起相接。溱潼凹陷為典型的南斷北超箕狀凹陷，近北東向走滑邊界斷裂持續(xù)活動，產(chǎn)生了儲家樓、時堰、俞垛、大凡莊、港口等一系列生油次凹，同時發(fā)育有臺興-殷莊、邊城-北漢莊等繼承性隆起，形成了隆凹相間的構(gòu)造格局。

2 溱潼凹陷西斜坡儲層特征

溱潼凹陷西斜坡阜三段物源主要來自于北東方向，儲層自北東向南西逐漸減薄，順物源方向，相帶呈現(xiàn)水下分流河道-河口壩-遠(yuǎn)砂壩逐漸過渡的特點(diǎn)，在北部近源區(qū)主要發(fā)育水下分流河道微相，中部地區(qū)主要為河口壩-遠(yuǎn)砂壩微相，而研究區(qū)西南部處于三角洲前緣末端，由于在阜三段沉積時期，該地區(qū)具有一定的古隆起背景，受古地貌及湖浪改造的雙重影響，該區(qū)發(fā)育灘壩砂沉積。

溱潼凹陷西斜坡主力儲層為阜寧組三段，阜寧組三段橫向?qū)Ρ刃暂^好，總體厚度180～200 m，縱向分為四個砂組，I砂組為一套砂泥巖互層，砂巖以粉-細(xì)砂巖為主(局部含灰質(zhì))；Ⅱ砂組為一套黑色泥巖夾薄層粉砂巖；III、IV砂組巖性以細(xì)、粉砂巖為主[7]，單層砂巖厚度一般為1.5～4.5 m。下伏阜寧組二段的暗色泥巖是良好的生油巖(圖2)。

圖2 溱潼凹陷阜三段井柱狀圖

溱潼凹陷斜坡區(qū)鉆井揭示，內(nèi)斜坡探井地層厚度普遍大于斜坡外部探井，也證實(shí)了原始沉積時期繼承性高帶對沉積的影響。而在剝蝕帶內(nèi)阜三段地層逐漸被剝蝕，至構(gòu)造高部位全部剝蝕殆盡。溱潼凹陷西斜坡成藏模式發(fā)現(xiàn)，油氣由深凹帶經(jīng)輸導(dǎo)斷層運(yùn)移至西斜坡，繼續(xù)沿阜三段砂體向高部位運(yùn)移，在外斜坡阜三段剝蝕區(qū)，形成由剝蝕線控制的地層型油藏。由于該類油藏受剝蝕線控制，油氣高度低且面積一般較小，準(zhǔn)確刻畫剝蝕線范圍是該類油藏描述的關(guān)鍵。

3 剝蝕線地震識別技術(shù)

溱潼凹陷西部斜坡帶阜三段地層與上覆三垛組地層不整合接觸，地層沿上傾方向逐漸被剝蝕。斜坡帶地層整體變化較快，由于地震反射不清晰以及調(diào)諧效應(yīng)，剝蝕點(diǎn)的追蹤難度大導(dǎo)致剝蝕線刻畫不準(zhǔn)確(圖3)。

通過本地區(qū)地震屬性及頻段分析發(fā)現(xiàn)，瞬時相位對追蹤連續(xù)性差的弱反射波及極性變化的反射波獨(dú)具優(yōu)勢[8-10]。瞬時技術(shù)建立在希爾伯特變換的基礎(chǔ)上，瞬時相位只是時間的函數(shù)，與能量無關(guān)，通過對比來看，瞬時相位剖面與原始剖面相比，超覆點(diǎn)、剝蝕點(diǎn)的位置要準(zhǔn)確和清晰得多(圖4)。

圖4 溱潼凹陷西斜坡蔡西地區(qū)瞬時相位地震波形剖面

4 剝蝕線追蹤技術(shù)

4.1 正演確定地震波組與剝蝕點(diǎn)的關(guān)系

地震響應(yīng)特征分析顯示，溱潼凹陷西斜坡阜三段地震波組受三垛組砂巖屏蔽，反射信號弱、多次波影響嚴(yán)重。簡單的砂泥巖模型正演結(jié)果并不能反映真實(shí)的地質(zhì)情況。本次采用西部斜坡沉積特征建立正演模型：按照阜三段砂泥巖互層特征，上覆三垛組塊狀砂巖，頻譜分析確定溱潼西斜坡地震主頻為25 Hz。

采用本區(qū)域主頻(25 Hz)正演顯示：阜三段Ⅰ砂組地層地震波組受上覆三垛組厚層砂巖影響較大，波組反射較弱，剝蝕點(diǎn)在地震波阻消失處外延；薄層砂地震響應(yīng)不明確，尤其是砂體較薄及砂體間斷的沉積體，正演結(jié)果與模型符合率低、存在穿層等現(xiàn)象。正演頻率提高至40 Hz，對薄層砂體地震響應(yīng)改善并不顯著，砂層地震波組對應(yīng)性仍較差(圖5)。正演結(jié)果揭示了地震波阻消失點(diǎn)并不代表地層剝蝕點(diǎn)，需要一定量的外延。

圖5 溱潼西斜坡地層正演模型剖面

4.2 擬合曲線計算剝蝕量，準(zhǔn)確追蹤剝蝕線

地層實(shí)際剝蝕點(diǎn)與地震反射之間的誤差與地層傾角關(guān)系密切，西斜坡25個位置的地層傾角為9.3°～19.7°(圖6)。本次研究通過統(tǒng)計斜坡帶實(shí)際鉆井剝蝕量，尋找單位距離剝蝕量與地層傾角的關(guān)系。

圖6 溱潼凹陷西斜阜寧組剝蝕線及圈閉分布

西斜坡斷層發(fā)育，不同斷塊內(nèi)沉積特征差異較大，選取5組同一構(gòu)造帶鉆井，統(tǒng)計同一構(gòu)造單元下阜三段剝蝕帶鉆井相對沉積穩(wěn)定帶鉆井的剝蝕量。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，相對剝蝕量與地層傾角以及兩井距離相關(guān)，剝蝕量和地層傾角以及距離存在正相關(guān)(圖7)。通過線性擬合方式，擬合單位距離剝蝕量與地層傾角關(guān)系，利用已知井地層厚度，可反推確定剝蝕點(diǎn)位置(表1)。

通過正演結(jié)果確定剝蝕點(diǎn)地震響應(yīng)特征，再通過已知井外推剝蝕線位置，綜合前期地震瞬時相位剝蝕點(diǎn)識別技術(shù)，兩者結(jié)合追蹤解釋主要反射層，與前期剝蝕線追蹤結(jié)果對比表明，剝蝕線整體外延30～80 m，結(jié)合油氣成藏分析刻畫一批地層型圈閉，可為油田提供有利的鉆探目標(biāo)(圖6)。

5 結(jié)論

溱潼凹陷西斜坡阜三段地層向外斜坡逐漸剝蝕，剝蝕區(qū)發(fā)育剝蝕線遮擋型地層油藏。通過正演模擬明確了剝蝕點(diǎn)地震響應(yīng)關(guān)系；利用地震瞬時相位追蹤技術(shù)與已知井剝蝕量擬合方法的運(yùn)用，多手段追蹤刻畫了研究區(qū)阜三段剝蝕點(diǎn)，有效解決了西斜坡阜三段剝蝕點(diǎn)刻畫不準(zhǔn)確的問題，刻畫了一批由剝蝕線控制的地層圈閉，為油田提供了有利的鉆探目標(biāo)。