成熟探区勘探单元划分及其意义——以东营凹陷为例

徐向华

(中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院，北京 100083)

济阳坳陷经过近50年的勘探开发，已发现并探明72个油气田，整体进入中-高勘探程度，已由构造油气藏为主转变为隐蔽性油气藏为主的勘探阶段，属于成熟探区。随着油气勘探工作的不断深入，整装易识别油藏所占的比例越来越小，高品位储量越来越少；而地震技术难以描述，对井筒工艺要求越来越高的储量越来越多。同时，在勘探理论、勘探技术、勘探方法等方面临新的挑战越来越多。因此，要想不断发现油气田，必须在地质理论、勘探思路和勘探技术上不断的创新。本文在大量的国内外文献调研的基础上，提出在济阳坳陷精细划分“勘探单元”，并以“勘探单元”为基础进行几项关系研究，通过精细解剖成熟探区不同层系、不同区带类型、不同沉积体系类型的勘探现状、成藏规律及主控因素、勘探技术适应性、资源量储备、部署思路等特征，明确地震资料与探井部署、探井部署与储量储长、储量增长与探井部署以及当前工作对未来发展等4项关系，发现勘探理论、技术、方法、管理与当前勘探形势的不适应性，在此基础上对未来勘探生产研究及部署提出建议，提出未来勘探部署方向。

1 勘探单元的定义

勘探单元是根据油气成藏主控因素所决定的，可以用一套较完整的部署思路、程序与方法来指导勘探的、相对独立可整体部署的地质单元。勘探单元可以是一个构造体系，也可以是一套沉积体系，也可以是一组相同类型的圈闭群。

在陆相断陷盆地勘探初期，通常以凹陷为勘探单元，按照“源控论”思路开展勘探部署，这是盆地初期的勘探思想；在复式油气聚集带勘探阶段，一般以二级构造带为勘探单元，如济阳坳陷勘探单元分为缓坡带、洼陷带、陡坡带、中央带、凸起带等不同类型的复式油气聚集带；隐蔽油气藏勘探阶段，以有利油气聚集构造带为前提划分的勘探单元已不能满足当前勘探需要，需进行更精细的勘探单元划分。所以，勘探单元的划分是动态的，随着地质认识和部署思路的变化而改变，必须与所处的勘探阶段和勘探能力相适应。

2 勘探单元划分原则及命名

2.1 划分原则

针对陆相断陷盆地的地质特点，体现缓坡带、洼陷带、中央带、陡坡带及凸起带等二级构造带成藏规律与勘探部署思路，本着细化勘探、指导勘探、满足当前勘探需要的理念进行划分。

2.2 命名方法

为便于勘探单元的对比分析，一般采取三级命名法，即：构造带(地区)—目的层系—油气藏(储集体)类型，如南部缓坡带—沙四上—滩坝砂。

根据上述方法，在济阳坳陷的东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷、惠民凹陷以及滩海地区，针对前第三系、古近系、新近系划分出74个勘探单元。表1列举了东营凹陷划分的18个勘探单元。

2.3 勘探单元划分实例

以东营凹陷北部陡坡带为例，介绍勘探单元的划分方法。该构造带是由陈南铲式扇形边界断层所控制的陡斜坡构造带，南部的民丰、利津洼陷带提供了充足的油气源条件，在古近纪沉积时期，随着湖平面的升降，发育了一系列的以北部凸起为主要物源方向的沉积体系，特殊的陡坡带构造特征与多种沉积体系相匹配形成多种油藏类型[1-2]。通过构造体系、沉积体系、油气输导体系的细分研究，结合当前的勘探实际共划分了7个勘探单元(表1)。图1表明了东营凹陷北部陡坡带Es4(上)—Es3(下)勘探单元划分情况。

表1 东营凹陷勘探单元划分Table 1 Exploration units in Dongying Sag

3 勘探单元应用研究内容

以分析勘探实践中制约勘探成功率的关键问题、为勘探决策提供更充分的依据为目的，着重开展4项关系研究[3-4]，即地震资料与探井部署、探井部署与储量增长、储量增长与探井部署以及当前勘探工作对未来发展的关系。

图1 东营北部陡坡带Es4(上)—Es3(下)勘探单元划分Fig.1 Exploration units from upper Es4 to lower Es3 in northern steep slope of Dongying Sag

3.1 地震资料与探井部署的关系

主要开展地震资料原始品质分析；地震资料处理效果分析；地震资料在探井部署中的应用效果分析，包括地震资料对地质条件的适应性，地震资料处理方法对地质认识的适应性，地震资料应用对探井部署的准确性以及分析失利探井中地震技术影响地质认识程度及地震技术适应性。

3.2 探井部署与储量增长的关系

主要分析当年探井对储量增长所做的贡献，包括探明储量、控制储量、预测储量、圈闭以及为探索新的领域所开展的风险勘探等层次，目的是分析当年探井对当年储量增长与未来勘探发展所发挥的作用，为年度计划工作量的分析提供参考。

3.3储量增长与探井部署的关系

主要通过分析当年上报探明储量、控制储量、预测储量所用探井的构成情况，明确当年储量的贡献能力以及对未来发展的贡献能力，总结勘探投入—产出的历史关系，分析储量增长基本规律，并通过投入—产出关系的预测来指导勘探规划计划的编制[4]。

3.4 当前工作与未来发展的关系

从优化资源储量序列角度，结合上述3项关系研究，分析当前勘探工作对未来发展的影响，研究如何做到勘探部署既能保证当前储量任务的完成，又能提高勘探可持续发展能力，实现勘探良性循环。

4 盐家—永安地区勘探单元划分应用实例

4.1 地质特征及前期勘探成果

盐家—永安地区位于东营凹陷北部陡坡带东段，Es4—Es3为强烈断陷期湖盆发育的时期。南边的民丰洼陷发育了巨厚的暗色泥岩，提供了有利的油源条件[5-7]；北边的陈家庄凸起提供了丰富的物源，在陈南断层下降盘发育了规模较大的近岸水下扇沉积体系[8]。

在20世纪60年代沙二段永安镇三角洲油藏勘探过程中，部分井已经钻遇了这一沉积体系，并发现了永1、永551、永553等油藏，但井少且分散，一直没有形成完整的地质认识。在20世纪90年代中期，按照“沟扇对应”的地质认识规律，开始有目的地探索东营凹陷北部陡坡带下降盘的各类扇体油藏。盐家—永安镇地区主要是开展了埋藏较浅、地震剖面上表现为明显背斜形态的扇体勘探，发现了盐16、盐18、永921等油藏；之后近10年的时间一直没有更大的发现。

随着隐蔽油气藏勘探能力的不断提高，凹陷陡坡带扇体油藏巨大的勘探潜力逐渐显现出来[9-10]。自2003年开始，优选盐家—永安地区的三维地震资料开展了系统研究，在分析老资料原始采集品质、处理技术及效果、探井部署效果的基础上，针对Es4—Es3各类扇体开展了速度场重建、叠前时间偏移、测井约束反演等技术方法研究，提高了油藏储层的描述能力。2005年春季开始，利用地震属性分析技术，从区域沉积体系上开展研究，描述了可能属于二次滑塌的盐16扇体，并在盐16古冲沟南部的基岩面之上，部署了盐22井，获得成功(图2)。Es4(上)压裂后自喷，获得12.6 t/d的工业油流。2006年春季，又在东部的盐18古冲沟南部偏西的位置部署了永920井，Es4(上)压裂后自喷，日产油19.0 t。从而发现了一个含油范围约12 km2，储量规模2 600×104t的岩性油藏。

图2 盐22—永920井区Es4(上)油藏示意上为埋深等值线图，单位,m；下为剖面图。Fig.2 Schematic diagram showing reservoirs of upper Es4 in well Yan22-Yong920 block

4.2 影响勘探效果的主要问题及对策

盐家—永安地区油藏的空间分布和成油规律较为复杂。由于认识不到位，在后续的勘探评价过程中出现了几口空井。通过对该沉积体成藏条件整体分析，发现该油藏纵向上多期扇体叠置，扇根岩性粗、致密，侧向上起到良好的遮挡作用，形成上倾方向物性致密带遮挡油藏[11]，属于砂砾岩体内幕物性变化控制的岩性油藏。油藏含油性主要取决于砂砾岩物性。物性好，则为油层；储层物性差，则为干层或非储层。基本上不含水，属于满块含油。砾状砂岩、含砾砂岩为较有利的岩性。

未来勘探主要面临3个关键问题：一是扇体期次难以精细划分，砂砾岩体厚层混杂堆积，在录井图上常表现为大段的单一岩性描述，自然电位曲线及电阻率曲线分层性不明显，不能很好的反映其沉积旋回；二是有效储层难以识别，扇体空间上岩性、物性变化大，岩石骨架参数难以确定，造成孔隙度、渗透率等测井解释精度偏低；三是砂砾岩体含油性识别难度大，岩性的多样性和孔隙结构的复杂性，油、水层均表现为较高视电阻率，油层识别存在不确定性。

为此，2009年上半年及时开展了探井部署与储量增长关系研究，得出3点认识：一是单井对储量的贡献程度同时取决于有效厚度及储层物性2个方面，厚度大的储层不一定是有效储层(例如扇根部位的厚砂砾岩层)，需要重点开展扇体沉积期次的详细划分、有效储层的岩性、物性、电性、含油性下限的研究制定等工作，从而指导有效储层的识别；二是探井试油稳产效果更多地取决于地层能量的及时补充，为此在勘探评价阶段就需要提前构建注采开发井网，实现早期注水，保持好油藏能量，提高储量动用率；三是一个勘探单元探明储量的连续增长需要通过钻探建立良好的圈闭资源量、预测储量、控制储量的资源接替序列。

4.3 勘探单元划分和储集体展布预测研究

按照上述勘探单元划分和整体评价的理念，对盐22-永920井区Es4(上)油藏进行了勘探单元的细分研究和储集体展布预测研究。

首先，优选钻井、录井、测井资料齐全的探井，进行短期旋回划分，再利用地震资料的高分辨率时频分析技术，将钻井资料和地震资料有机关联起来，进行井间地层对比，实现精细划分扇体期次，建立四级等时地层格架。

其次，优选与岩性剖面匹配较好的地震属性，利用常规地震剖面上的地震相特征、测井约束反演和属性分析资料，预测扇根和扇中的分布。利用钻井资料，统计单井钻遇的储层物性随深度变化曲线。选取孔隙度值为5%的点，通过深度点算出边界断裂的水平距离，近似视为该期扇体的扇根宽度。通过大量统计分析，可以得出不同深度扇根相带的宽度，同砂砾岩等厚图匹配确定有效储层分布范围。

其三，根据不同期次扇体的埋深、坡度、扇根最小孔隙度，分别计算出不同期次扇体的扇根封堵油藏宽度，与有效储层厚度叠合，预测油藏分布。

其四，首次在超过3 500 m的深层砂砾岩体开展注水试验，在注水效果不明显的情况下开展8口井的不稳定干扰试井分析，探索合理的注采井距。

4.4 应用效果

通过地震、沉积、钻测井综合分析和勘探单元细化研究，基本明确了盐22—永920井区 Es4(上)近岸水下扇岩性油藏的基本特征和展布范围。在此基础上整体部署了10口探井、38口开发井，经过分批实施取得了较好的效果。2009年整体探明石油地质储量4 167×104t。在这些井的钻探过程中，盐家—永安地区还同时发现了多个新的扇体含油圈闭，扩大了勘探领域，为下一步勘探增储奠定了基础。

2009年下半年以来，以盐家—永安地区勘探单元为样板，指导开展了东营凹陷北部陡坡带Es4—Es3扇体油藏的系统研究。在总结当前工作的同时，明确了未来发现趋势和潜力，不断深化了该类油藏地质规律、地震技术、探井勘探效果、储量增长潜力等方面的认识。已经初步明确了盐22块西、永920块东、利津地区、滨南地区、胜北地区等多个有利的增储区块。东营北带Es4—Es3扇体油藏在未来5年乃至更长时间，仍然具有较强的增储能力。

5 结束语

以勘探单元作为勘探工作的地质研究单元、探井部署方案的基本单元以及勘探投入—产出基本关系分析的基础单元，将有利于把老区的精细勘探进一步量化和优化；通过对同类型勘探单元的组合分析，有利于形成完整的勘探部署思路；同时有针对性地开展关键工程技术攻关有利扩大产量规模。本项工作的开展将有利于提高老区隐蔽油气藏勘探阶段理论、技术及方法的适应性。

由于研究刚起步，诸多认识尚待深化。相信随着研究工作的不断深入，必将能对老区勘探提供更多的有益参考。

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