正斷陷方三維地震資料解釋及古近系底砂巖的分布

正斷陷方三維地震資料解釋及古近系底砂巖的分布

1油氣勘探激發(fā)及地層特征正斷裂位于伊蜀地溝的中北部。這是一個由東西兩個深層斷裂控制的雙斷裂。它通常呈北東走向。從北到南，它通過伊蘭斷裂龍與唐原斷裂龍相交，從南到南，經(jīng)過志梁斷裂龍、勝利斷裂龍、舒蘭斷裂龍和吉林探區(qū)的街河斷層（圖1）。該斷陷主要目的層系為第四系和新近系富錦組(N1f)、古近系寶泉嶺組(E3b)、達連河組(E2d)、新安村組(E2x)、烏云組(E1w),均為陸相沉積的碎屑巖建造。方正斷陷方3井區(qū)三維地震資料于2000年采集,面積為49km2。研究區(qū)內(nèi)有參數(shù)井2口,預探井3口,其中方參1井、方1井、方3井發(fā)現(xiàn)多層油氣顯示,方3井發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣流5.4×104m3/d;方6和方4井在古近系底部獲得工業(yè)油流,顯示該斷陷的勘探潛力。隨著該區(qū)油氣勘探的進展,方正斷陷的勘探也遇到了一系列亟待解決的問題,如方6井油藏的面積有多大?屬哪種油藏類型?下一步勘探井位應選在哪里?針對上述問題,本文對方3井區(qū)三維資料進行了新一輪構造精細解釋,并使用波阻抗反演等方法,對古近系底砂巖進行儲層橫向預測,發(fā)現(xiàn)并落實了伊5等構造圈閉,初步描述了古近系底砂巖分布特征。本文還通過地震反射特征分析、鉆井資料對比、波阻抗反演等研究結(jié)果(本文所用的是截至2006年底的資料),初步建立了方正斷陷油藏模式。2方3井三維結(jié)構的詳細說明2.1地震地質(zhì)層位標定地震地質(zhì)層位標定是連接地震、地質(zhì)、測井資料的橋梁,是利用地震資料進行構造解釋、儲層分析的基礎。本文應用方3和方6井合成地震記錄,對層位進行標定,確定了地震層位和地質(zhì)層位的對應關系。其中T1為寶泉嶺組頂面,T3為達連河組頂面,T4為新安村—烏云組頂面,T5為白堊系頂面。地震T3反射層上覆地層為寶泉嶺組一段的厚層泥巖,下伏地層以砂礫巖為主,在合成地震記錄上表現(xiàn)為一個中振幅強反射波峰。T5反射層上覆古近系底砂巖和含煤泥巖,下伏地層是白堊系砂礫巖,合成記錄上表現(xiàn)為一個強振幅波峰反射和一個強振幅波谷反射組合。2.2致的花狀構造帶方3井區(qū)三維工區(qū)受方正斷陷拉張走滑應力場的控制,形成了一套具有張扭性質(zhì)的斷裂系統(tǒng)。由于方3井區(qū)三維工區(qū)位于柞樹崗向斜的北部,其區(qū)域地質(zhì)結(jié)構為以F2為主控斷層、F2與F1斷層組成的雙斷箕狀斷陷。在兩條斷層中間的凹陷部位,發(fā)育與兩條斷裂走向一致的F5斷裂,該斷裂是一條東傾正斷層,在區(qū)域上受該斷層控制形成一條與其走向一致的花狀構造帶,也是方正斷陷的主要勘探領域之一(圖2)。方3井三維2區(qū)的主體夾持在F2和F5兩條斷層之間,處于柞樹崗向斜凹陷部位向北抬升的斜坡上。在兩條斷層之間發(fā)育兩組斷層。一組為與兩條控制斷層走向一致的北東向斷層,這組斷層均為正斷層,斷開層位一般為T3(圖3)反射層,斷距一般為10～100m,部分斷層也斷開T5反射層,但是斷距很小(圖4)。另一組斷層走向與北東向斷層垂直,稱為北西向斷裂(圖5),這組斷層在以往的構造解釋中很少提及,本次將對比重點解釋。北西向斷裂一般為西傾正斷層,少數(shù)為東傾正斷層,這組斷層在靠近F2附近有時也表現(xiàn)為逆斷層,這可能是由走滑構造形成的局部擠壓應力所致。該組斷層在地震剖面上僅斷開古近系下部地層,且斷面較直立,具備扭動斷層的一般性質(zhì)。北西向斷層一般沒有斷開寶泉嶺組,由此可知,這組斷層可能形成于寶泉嶺組沉積初期,由短暫的左旋扭動構造作用所致。該組北西走向的斷層對油氣成藏具有比較重要的意義。這組斷層與北東向斷層相交可以形成斷塊油氣藏;而且,這組斷層切穿方正斷陷古近系下部的含煤泥巖和底砂巖,為油氣運移提供了通道。2.3正交構造情境方3井區(qū)三維工區(qū)位于方正斷陷東北部柞樹崗向斜的東部及北部斜坡部位。柞樹崗向斜北部斜坡呈鼻狀向南伸形成伊5構造帶,將柞樹崗向斜分為北部向斜和南部向斜,分別受F2和F5斷層控制,形成總體呈西斷東超的箕狀斷陷構造樣式(圖2)。T3反射層為一個區(qū)域性不整合面,由T3反射層構造圖(圖6)與T5反射層構造圖對比圖(圖7)可以看出,兩者構造形態(tài)上發(fā)生明顯的變化,可以總結(jié)為以下兩點:①T3反射層在早期斷裂的基礎上發(fā)育一組北西走向的正斷層(圖3),這組斷層在T5反射層構造圖上不發(fā)育(圖4);②由南部向斜和北部向斜組成的復式向斜變?yōu)楹唵蔚囊员辈肯蛐睘橹黧w的同一個向斜,南部向斜變?yōu)橐粋€斜坡,中部的伊5斷背斜構造帶為斷鼻構造(圖6、圖7)。2.4油氣成藏圈閉該區(qū)構造圈閉的類型主要有三種:①斷鼻圈閉,這種類型在該區(qū)分布最普遍,如T3反射層的哈2、伊5圈閉;②斷背斜圈閉,這種圈閉在該區(qū)是油氣成藏最有利的圈閉類型,如T5反射層的伊5圈閉、T3反射層的伊6圈閉;③斷塊圈閉,是斷陷盆地最為廣泛發(fā)育的一種圈閉類型,如三2、三6圈閉(圖6、圖7)。3反波阻抗劑的反演和存儲層的橫向預測3.1地震分辨率特性本文應用的是基于模型的波阻抗反演方法?；谀Ｐ头囱菁夹g把地震與測井資料有機地結(jié)合起來,突破了傳統(tǒng)意義上地震分辨率極限的限制,理論上可得到與測井資料相同的分辨率,是油田開發(fā)階段儲層精細描述的關鍵技術。反演精度主要取決于初始模型與實際地質(zhì)情況的符合程度,在同樣地質(zhì)條件下,鉆井資料越多,反演結(jié)果越可靠,反之亦然。3.2古近紀底砂巖厚度波阻抗反演的最基礎工作是地層精細標定,即準確建立測井資料與地震資料的關系。方4井標定結(jié)果表明,T5反射層對應由兩個強波峰和兩個強波谷組成的反射波組底部波谷,而地震資料解釋時認定此波峰和波谷之間為古近系底砂巖的反射,其上部的強反射波組為古近系含煤泥巖的地震反射,也是預測的目的層之一(圖8)。波阻抗反演表明,含煤泥巖為低阻抗特征,從柞樹崗向斜的斜坡處的方6井向柞樹崗向斜的深部有加厚的趨勢。古近系底砂巖為該區(qū)的主力含油層系,表現(xiàn)為高阻抗特征,其厚度具有與含煤泥巖相同的變化趨勢(圖9)。另外波阻抗剖面上阻抗的變化與底砂巖的含油氣性有關,阻抗高則含油性好,因此認為從斜坡向柞樹崗向斜的深部底砂巖的含油氣性可能是逐漸變好的。由圖10可以看出,三維工區(qū)的北部柞樹崗向斜北部斜坡的方6井區(qū),波阻抗值明顯偏高,表明在斜坡部位含煤泥巖的厚度較小。經(jīng)方6井鉆探證實,含煤泥巖厚度為40m,因此可以認定方6井以北含煤泥巖厚度小于40m。此外由該圖還可以看出,從斜坡向南和向西,波阻抗值減小,因此可判定含煤泥巖在上述兩方向厚度增大,在柞樹崗向斜深部的方4井區(qū)基本達到最厚,鉆井證實該井區(qū)含煤泥巖厚度為108m,該區(qū)含煤泥巖的最大厚度為120m(圖10)。圖11為方3井區(qū)三維工區(qū)波阻抗反演預測的古近系底砂巖厚度圖。由圖可以看出,底砂巖厚度大于10m的分布區(qū)主要位于方4和方6井區(qū),其中北部方6井區(qū)厚度較薄,厚度為10～25m,而在方4井區(qū)底砂巖則較厚,一般為25～35m,最大厚度為38m。方4井鉆遇36m厚底砂巖,也證實了這一點。由圖11還可以看出,北部砂巖分布區(qū)和南部砂巖分布區(qū)可能是連為一體的,由于沉積時的沉積環(huán)境因素,使得北薄南厚。方4井恰好鉆在砂巖最發(fā)育地區(qū),方6井為局部砂巖不發(fā)育區(qū)。北部底砂巖分布區(qū)面積為16km2,南部底砂巖分布面積為8km2左右(圖11)。4含煤泥巖向西反射特征方6井鉆探表明,底砂巖厚度向北逐漸減薄超覆尖滅,因此判定在北部應為地層超覆油氣藏。2007年鉆探的方4井鉆遇36m底砂巖全部含油,因此認為方6井和方4井儲層是相連通的,但是處于同一個油藏的不同部位。儲層橫向預測結(jié)果表明,儲層在北部較薄,南部較厚,鉆探證實古近系底砂巖屬于中—低孔隙度、低滲透率儲層,方4井底砂巖平均孔隙度為9.6%,滲透率平均為1.26mD,白堊系儲層物性屬于差儲層或非儲層。方正油藏的蓋層為含煤泥巖,北部斜坡一般在40m左右。柞樹崗向斜的深部,含煤泥巖較厚為110m左右。東西向二維地震剖面表明,含煤泥巖向西反射特征在工區(qū)外有明顯變化,由強振幅連續(xù)反射變?yōu)閺娬穹s亂反射,方4井和方1井鉆探證實,含煤泥巖從東向西已經(jīng)相變?yōu)楹旱纳暗[巖。二維地震資料以及方正地區(qū)的區(qū)域探井鉆探結(jié)果還說明,含煤泥巖的強振幅連續(xù)反射波組從向斜深部往西的斜坡部位,逐漸減薄,逐漸相變,因此認為含煤泥巖的分布在柞樹崗向斜的主體最厚(110m左右),向兩邊的斜坡逐漸減薄,向東超覆尖滅,向西相變?yōu)樯暗[巖。綜合方正斷陷柞樹崗向斜的鉆井、地震、波阻抗反演等資料的綜合分析,方正油藏為向東、向西底砂巖超覆尖滅封堵,凹陷內(nèi)部存在儲層物性變化而形