地震沉积学在BZ19-4油田中的应用

2013-09-20李超廖新武侯东梅刘传奇韩雪芳胡勇

断块油气田 2013年1期

李超，廖新武，侯东梅，刘传奇，韩雪芳，胡勇

（中海石油（中国）有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津 300452）

地震沉积学是建立在地球物理学、沉积学、地震地层学及层序地层学等学科的基础上，主要利用三维地震信息和现代地球物理技术进行沉积体系、沉积相平面展布以及沉积发育史研究的一门学科，是高频层序研究和体系域三维可视化的有效工具［1-3］。“地震沉积学”这一概念由曾洪流等［1-5］首次提出，其基础和核心是对地震同相轴等时性及其地质意义的重新认识，开展三角洲相储集层的地震沉积学研究，并在研究中提出了90°相位移转换、地层切片及分频解释等地震沉积学研究的关键技术［6-16］。此后，经过国内外学者近十余年的研究与实践，地震沉积学在理论和应用方面均取得了较大进展。

研究区内三维地震资料品质较好，主频约为55 Hz，构造相对简单，岩性以砂、泥岩为主，断层不发育。本次研究利用90°相位调整、地层切片，结合单井测井、岩性资料，精细刻画了明下段砂体的展布特征。

1 研究区概况

BZ19-4构造位于渤海西南部海域，处于渤中凹陷、沙南凹陷、渤南凸起及沙垒田凸起接壤处的凹中隆构造带。其周边被沙南、黄河口和渤中3大生油凹陷包围，是渤海海域油气富集最有利地区之一。新近系的明化镇组下段为其主要含油层系，前人对该区域开展了一系列相关研究，结果表明，明下段主要发育浅水三角洲沉积［10-12］。

图1 研究区典型单井明下段层序地层划分

2 层序划分及小层对比

明下段GR值的变化反映了气候变化的规律性，GR值响应可以作为层序划分的可靠依据［10-11］。在前人研究的基础上［1-18］，本文以湖盆萎缩期气候变化是层序发育的主控因素为理论基础，结合研究区区域沉积背景及标准井层序格架，建立了研究区的层序地层格架。明下段可划分为1个长期旋回、3个体系域，分别为低位体系域、湖泛体系域和高位体系域（见图1）。

在该区域，GR值的变化可以作为小层对比的标志层。此外，该区域内馆陶组顶部发育的大套砂岩也可作为对比标志层。因此，在本次研究中，利用目前该区30余口探井、开发井，选取了明下段高GR顶及馆陶组砂岩顶作为对比标志层，按照“旋回对比，分级控制”的原则，在建立层序地层格架的基础上，开展了小层对比工作（见图2），研究区明下段从上到下共划分出45个小层。

从小层对比结果来看，研究区储层具有如下特征：

1）纵向上，明下段Ⅰ，Ⅱ油组储层相对较发育，呈“砂包泥”特征；Ⅲ，Ⅳ油组储层相对不发育，呈“泥包砂”特征。

2）横向上，明下段Ⅰ，Ⅱ油组储层连续性比较好，变化相对较小；Ⅲ，Ⅳ油组储层变化则相对较大。

3）平面上，在各个油组发育时期，BZ19-4N-1，BZ19-4N-2D井区储层发育程度，总体上比BZ19-4S-1井区好。

3 相位调整

常规地震资料处理的最终成果是零相位地震数据，这种数据具有子波对称、中心瓣（最大振幅）与反射界面一致和较高分辨率的优点；但是，只有当地震反射来自一个单一界面（如海底、主要不整合面、厚层块状砂岩的顶面等）时，零相位数据的上述优点才是真实的。在油田实际地震资料中，通常表现出储集层厚度小、连续性差、相带窄，且空间变化大特点，使得零相位地震数据应用受到限制，而采用90°相位子波处理的地震数据可以克服零相位子波数据的不足与缺陷［4-5］。

图2 研究区小层对比

从该油田的实际应用效果来看，在进行90°相位调整之后的地震剖面上，地震反射振幅与单井岩性具有极好的对应关系。图3中单井柱子上，砂岩对应了地震剖面上的波谷（黄色），泥岩对应了波峰（绿色）。

图3 研究区井震关系

4 砂体展布规律

地层切片的制作是砂体展布规律研究的重要手段之一，其步骤为：选取参考标准层；选择切片时窗；形成地层切片。该地区从上到下地层切片的分析表明，明下段物源主要来自工区西北部，沉积时期不同，砂体发育特征也不同。

在明下段Ⅲ、Ⅳ油组低位域及湖泛域沉积时期，主要发育分支状分流河道砂体。此类型河道砂体平面上延伸较远，整个工区范围内均有分布，且河道的摆动性不强。随着湖平面的逐渐上升，受到可容纳空间及沉积物供给条件的影响，在明下段Ⅰ，Ⅱ油组高位域沉积时期，发育朵叶状砂体，砂体平面上广泛分布（见图4）。

图4 研究区砂体纵向演化特征

该地区砂体平面展布规律的研究结果，能很好地解释小层对比展现出的该区储层发育特征：

明下段Ⅰ，Ⅱ油组沉积时期，常呈现出多期朵叶状砂体叠置现象，这种类型的砂体平面分布范围较广。而Ⅲ，Ⅳ油组沉积时期的分流河道型砂体虽然延伸较远，但横向变化大，并且由于其摆动性较弱，导致同一时期发育的河道仅在局部存在切割叠置。这造成了Ⅰ，Ⅱ油组砂体的发育程度、连续性都较Ⅲ，Ⅳ油组好，储层的横向变化也较Ⅲ，Ⅳ油组小。

由于各个油组沉积时期物源都来自研究区的西北部，相对来说，BZ19-4N-1，BZ19-4N-2D井区更靠近物源，所以砂体发育程度也较BZ19-4S-1井区好。

5 应用

针对不同类型的沉积砂体，选择了不同的开发方式［10-21］。对于Ⅰ，Ⅱ油组高位域沉积时期广泛分布的朵叶状砂体，由于纵向上叠合程度较好，按照海上油田“少井多采”的原则，采取了定向井和水平井相结合的开发方式。而对于Ⅲ，Ⅳ油组湖泛域和低位域沉积时期的河道型砂体，由于纵向上叠合程度较差，主要采用水平井分层系进行开发。

从实际开发效果来看，目前油田采用的井网适应性及初期开发效果均较好。叠合程度较好的砂体，采用定向井合采，层间干扰较小；叠合程度较差的砂体，利用水平井开发，不仅初期产能高，而且目前日产油、累计产油水平都维持在较高水平。这种创新的开发模式，为今后类似油田中后期的调整及挖潜提供了依据。

6 结束语

在建立研究区层序地层格架及精细小层对比的基础上，利用地震沉积学方法研究，结果表明：明下段Ⅲ，Ⅳ油组低位域及湖泛域沉积时期，发育分支状分流河道砂体；明下段Ⅰ，Ⅱ油组高位域沉积时期，发育朵叶状砂体。不同类型的沉积砂体，由于其在纵向上的叠合程度不同，油田采取的开发方式也进行了相应优化。其中，Ⅰ，Ⅱ油组采取定向井和水平井相结合的开发方式，Ⅲ，Ⅳ油组则主要利用水平井进行开发，均取得了很好的效果。

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