LandMark软件在牛居油田深层滚动勘探中的应用

王石光，杜文拓

1. 中石化东北油气分公司松南采气厂，吉林 长春 130062；2. 中油辽河油田勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010

牛居油田位于辽宁省辽中县和灯塔县境内，其构造位置处于辽河断陷东部凹陷北部的牛居—青龙台断裂背斜构造带，西以茨东断层为界，东至营口－佟二堡断层，南到龙40 井，北临头4 井，工区面积约200 km2。牛居油田历经20 多年的开发，在东营组油层、沙一中油层和沙二油层取得了量好的开发效果。对深层的油气层滚动勘探研究一直处于停滞状态，牛居油田深层探井少，资料差、勘探及认识程度较低，在丰富向斜成藏理论研究基础上，对牛居油田进行构造分析、岩性预测、砂体展布及油水分布规律研究、产能评价、成藏规律研究。从而优选有利含油区，增加新的石油探明储量，对于保持原油稳产，实现油田可持续发展具有重要意义[1-3]。

该区1965 年开始地震工作， 1974 年12 月钻探牛5 井，从而发现了牛居油田。随后经过几年勘探工作，证实东营组油层、沙一中油层和沙二油层是牛居油田的主要开发目的层。1994 年进行了120 km2的三维地震勘探实现牛居—青龙台油田连片。

2003 年在牛74 块沙二段难采储量评价研究中，改变了原有的油藏认识，使得牛74 块沙二段油层滚动开发并获得巨大的成功[4-5]。并且在沙三段顶部见有良好的油气显示，科研人员在长期的滚动勘探研究中深刻的认识到，滚动勘探开发工作在精细研究部署的同时，存在较大的风险，但在这样的区块往往具有更大的潜力，应用LandMark 软件进一步落实了牛居油田沙三段油层的小断层、微幅度构造特征,为寻找有利圈闭，增加后备储量，提供了更为准确的资料。

1 精细构造解释

地震构造解释工作主要利用LandMark 解释系统,采用剖面解释与全三维体追踪、雕刻交互等方式完成。

1.1 层位标定

层位标定是建立地震反射层与地质层位对应关系的重要工作，是地震资料解释和地震储层横向预测的前提和基础，是将钻井资料垂向高分辨性与地震资料丰富横向信息有机联系的桥梁和纽带。经过筛选，最后选取了牛56、牛83、牛74、牛深2 等二十余口井制作人工合成地震记录用以层位标定。合成记录制作利用 SynTooL 模块完成。SynTool 提供了建立精确的合成地震记录所需的特征参数，它允许用户将井间对比，地质分层,岩性与地震数据精确地联结起来。方法是使用 SynTool 的 SeisWell模块从井旁地震道计算地震子波，进行频谱分析，确定地震分辨率，并对提取的子波在相位和时间延迟上进行处理，最后显示和应用它，推导出准确的合成地震记录。利用SynTool 特有的厚度编辑器和层段编辑器，对所用井的电性进行滤波，有效的剔除干扰，使地震合成记录的波形最大程度地相似于地震波形，并利用地震波形与合成记录波形相关分析功能加以控制，相关系数越大，说明标定越合理。然后反复的对比；利用伸缩功能局部微调，使标定效果达到最佳，最后将最终结果存入数据库。根据标定结果，东营组底界、沙一段底界、沙二Ⅲ油组底界、沙二段底界、沙三上底界、沙三中底界等具有比较明显的声速测井和密度测井响应的重要地质界面，均对应特征比较明显的地震响应，各反射界面垂向特征清晰，平面上易于追踪（图1）。

1.2 构造解释

对本区地震资料解释，主要采取以下步骤进行：

（1）在层位标定基础上，首先采用三维可视化模块，对地震数据体进行浏览，通过旋转数据体，进行多角度，多方位观察，并沿纵测线（InLine）、横测线（ Crossline ）、垂向（time）开展工区内层位和断层空间展布调查，初步了解其构造模型。然后选择连井剖面和控制性典型剖面，建立骨干剖面网络，与时间切片相结合，了解和认识各目的层段的反射特征、资料品质，分析主要断裂的产状、落差及其变化特征；了解和认识各目的层段的构造形态、高点位置、构造复杂程度以及构造带的基本特征和主控因素，解释出大、中型断层，准确的定位断层的横向、垂向分布及断层间的相位交割关系。初步建立工区的基本构造格架（图2）。

图1 牛深2井合成记录Fig.1 Synthetic result of Well Niushen 2

（2）在骨干剖面网初步解释的基础上，确定主要目的层段，逐渐增加解释的密度，对不同规模的构造圈闭和断裂系统进行精细刻画。在解释过程中，通常打开四类窗口，即剖面窗口（Line、Crossline ），平面窗口（ Mapview ），切片窗口（相干体时间切片，时间切片），立体显示窗口，用多模块交互解释，相互验证，随时解释，随时观察，不断修正。这种解释方法大大提高了解释的精度。

（3）在精细构造解释的基础上，充分利用全区主要钻井的速度资料，建立工区的空变速度场，进行变速的时深转换，编制各主要目的层段的构造图。从断层的组合关系、圈闭的成因类型和组合特点及其与区域构造的关系等方面，对构造解释的合理性进行分析，并对解释工作进行修改和完善。编制出东营组底界、沙一段底界、沙二段Ⅲ油组底界、沙二段Ⅳ油组底界、沙二段底界、沙三上段底界、沙三中底界、牛—青接合部位沙三中Ⅲ油组底界、牛居地区北部潜山顶界等九层构造图。

在解释过程中主要做法如下：

（1）对于解释层位的选择和确定，主要根据该区的实际地质情况，增加对含油气目的层组界面追踪，将钻井的含油气层组划分与地震层位解释相匹配，为目标选择和评价提供更为充分的科学依据。

（2）层位追踪对比时，遵循同一层位相位保持一致的原则。

（3）从主测线、联络线和任意方向的剖面上以及相干体切片和时间切片对断层的产状和落差进行全方位的观测和解释，确保断裂系统解释的可靠性和组合的合理性。

（4）将主测线、联络线和任意方向的剖面上的垂向观测与时间切片的观测相结合，辅以立体显示等手段对圈闭的产状进行全方位的解释。

（5）充分利用工区内丰富的钻井信息，将钻井分析与地震分析紧密结合起来，最大程度上保证解释的可靠性和合理性。其做法主要体现在如下几个环节：

图2 过牛深2井LINE1311地震剖面Fig.2 Seismic section of LINE1311 through Well Niushen 2

①采用人工合成地震记录，将钻井地质分层与地震反射层进行严格对比，尽最大可能保证钻井分层与地震解释层位的一致性，使相关地质图件地质信息得到良好的匹配。②在区域构造格架解释与分析的过程中，充分利用关键探井的地质信息。例如对于茨东断层的解释充分借鉴了牛76 井的地质信息；对牛—青断层的解释借鉴了牛64、牛30 等相关探井的地质认识。③严格贯彻钻井、地震断点处理的一致性原则。一方面，在过井地震剖面上解释的断层一定要相应得到钻井对比地层断失情况的验证；另一方面，某些在钻井对比过程中地层断失情况落实或者由于井间存在小断层造成油气水关系出现明显变化的情况下，限于地震资料分辨率的制约，地震剖面上并无显著的地层错断断层特征不清楚，此时要借鉴钻井资料的认识，进行地震剖面上的断层解释。④在断层解释过程中，除了依据地震反射同相轴明显的错断特征外，同时充分考虑其它相关地质信息，例如地层产状的突变、地层厚度的突然加厚等。⑤对于断层和圈闭的解释，充分结合油气水关系等地质信息，确保相关地质认识相互匹配、协调一致。

1.3 构造特征

通过本次构造研究得出沙三期构造具有以下特点：一是圈闭数量多、规模大、形态好。仅牛74南断层以北地区即发育5 个面积较大的圈闭，圈闭类型以断鼻构造为主，上倾方向受断层遮挡，下倾方向及侧翼回倾明显。圈闭面积5～10 km2，最大面积达12 km2；二是构造形成时间早，后期改造弱。

结合构造演化史分析，沙三期是本区早第三纪构造演化一个相对独立的阶段，无论是断裂系统还是构造样式，均与沙一二期和东营期具有明显的差异。沙三段的主要圈闭多定型于沙三末期，具有伸展构造和同沉积作用的特点。

从断裂发育的情况看，工区下第三系断裂系统可以分为三个期次，除控凹控带的深大断层外，晚期活动的断层很少卷入沙三段，没有对沙三期圈闭产生明显的破坏作用[6-8]。总体来看，沙三段具有形成规模油气藏良好的圈闭条件。牛居油田沙三上构造图上可以看出，牛居地区受同生断层的控制，构造形态以断鼻和断背斜为主，构造形态比较完整，圈闭规模较大，主要圈闭包括牛17 断鼻、牛17东半背斜、牛居北1 号断鼻和牛居北2 号断鼻（表1）。

相向掉落的牛青断层和营口—佟二堡断层之间为深陷的狭长断槽。

2 井位部署

根据LandMark 软件构造解释结果，以及结合储层砂体特征和油气藏分布规律，在沙三中上段深层领域发现5 个有利勘探目标，即牛17 圈闭、牛17 东、牛深2 北、牛居北1、牛居北2 圈闭，构造解释结果表明，沙三中上发育一系列圈闭，具有圈闭数量多，规模大，构造比较整装的特点，这些圈闭地质成因相似，成藏地质条件相近，一旦取得突破，将展示巨大的勘探开发潜力[9]。

针对该区综合地质研究, 对沙三段深层5 个有利目标圈闭进行优选，从圈闭的规模、圈闭的构造形态、圈闭的埋深、油气运聚条件等方面综合分析排序,反复论证认为牛17 断鼻圈闭面积较大，构造形态比较完整，埋藏相对较浅，叠覆其上的牛74 块沙二段是油气开采区块，预示该块具有良好的油气运聚条件，位于该构造东北方向深洼区钻探的牛深2 井钻探效果良好,油气成藏条件及地质条件最成熟 ,是本次深层部署的最为有利目标区, 最终选择牛17 断鼻作为突破深层的油气勘探的首选钻探目标（图3）。

表1 牛居油田深层新发现和落实的有利圈闭要素表Table 1 Advantage trap elements of the new deep discovery of Niuju oil f ield

牛17 东断鼻与牛17 断鼻隔鞍相望，构造形态也比较完整，但面积较小，埋深略大，综合评价较牛17 断鼻略差,作为第二待选目标；

牛深2 北断块为断层围限较大型断块，为各目标中面积最大者，且埋深相对较浅，其上为牛18沙一、二段开采区块，对该块的勘探可与上部层系的开采及滚动勘探相结合，将其列为第三位待选目标；

牛居北2 号断鼻上倾方向受反向正断层控制，但构造沿平行断层方向呈狭长断鼻，形态略差，面积较小，但对于开拓场面具有较大意义，作为第四位待选钻探目标；

牛居北1 号断鼻位于深洼区，埋深较大，成因特点与牛17 断鼻相似，但两侧受断层切割，整体形态不够完整，其勘探部署视牛17 断鼻钻探结果而定。

牛17 圈闭目前仅有2 口完钻井（牛深2 井、牛17s），牛深2 井处于两个断鼻围斜低部位，且该井在钻遇沙三上段地层时，气涌活跃，底部解释气层16.3 m/3 层，因钻井工程原因未能试油验证，从钻井、测井解释、录井显示及气测全烃值等多方面分析，牛深2 井处于该圈闭的低部位，气涌频繁出现，依据油气聚集规律，向构造高部位应具有更好的油气显示，因而预测牛17 圈闭是整体含气的断鼻构造。牛17s 井，完钻井深4 045.00 m，测井解释油层17.8 m/5 层；油水同层 2.2 m/1 层；气层36.3 m/14 层，证实了对牛17 圈闭的油气藏认识。为了探明油气储量，根据上述两口井的测井解释成果，对牛17 圈闭进行整体部署4 口滚动控制井（牛602、牛606、牛607、牛608）。优先实施牛602 井，该井设计井深4 500 m，目的层位沙三段，在沙三段3 067～3 584 m 井段，测井解释油层40.4 m/13层，低产油层18.6 m/9 层，取得较好的油气显示。

图3 牛深2井区沙三上段滚动勘探井位部署图Fig.3 Rolling exploration well location of the upper of Sha-san of the Well Niushen 2

3 结论

在牛居油田多年的滚动勘探开发实践中，很好的应用了LandMark 软件，对牛居油田深层构造进行精细解释，并且结合该区储层特征以及油气藏分布规律，找出有利油气圈闭，成功运用与部署实施中，牛17 s 井、牛602 井的成功钻探，证实了沙三段具有较好的油气资源，也使得辽河油田深层天然气勘探获得重大突破，打开牛居深层天然气滚动勘探的局面。同时也为辽河油田的滚动勘探拓展了新的研究领域，取得了较好的经济效益和社会效益。

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