渤海蓬莱区块有利油层段预测方法研究

王玉秀，马佳国，郭 维，郑敬贵，韩 芮，刘丹丹

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津塘沽 300452）

渤海蓬莱区块有利油层段预测方法研究

王玉秀，马佳国，郭 维，郑敬贵，韩 芮，刘丹丹

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津塘沽 300452）

蓬莱区块位于渤海盆地东部一箕状洼陷的斜坡边缘，其位于郯庐断裂转换部位，断裂样式复杂多样，多期次活动，其对油气成藏的影响也较大。通过对研究区断裂分级，研究该区的断裂组合模式和不同断块间断层活动性差异，指出不同断裂组合和断层活动差异性对油气成藏的控制作用，得出北区是油气成藏的富集区。同样利用叠后烃检技术，对该区块进行研究，利用神经网络在测井约束下的饱和度反演方法，预测出的有利含油层段与地质方法预测出的区块完全一致，并得到钻井证实。两种方法的结合应用在蓬莱区块油藏评价中发挥了较好的指导意义。

渤海蓬莱；箕状洼陷；油气成藏；叠后烃检；饱和度反演

1 地质背景

蓬莱区块是渤海湾东部一箕状洼陷，其西侧通过边界断裂与庙西北凸起分割。受早期NNE向右旋走滑和东西向共轭走滑的作用，其西侧陡坡带边界断裂NW-SE方向拉张，NE-SW方向挤压，

边界断裂具有走滑—拉张的性质，展布方向是NNE，规模大，平面延伸长达42 km，其伴生的次级断裂呈NE向（图1）。研究区块勘探初期围绕着南段构造区展开，但勘探未发现重大突破。如何寻找该区的油气富集块及有利目的层段是下一部勘探的战略思想。作者从南、北两段的断层分级，断裂组合，断层活动性及烃类检测等角度进行研究，旨在通过地质、物探方法相结合论证得出该区的有利油层段。

图1 研究区区域位置及南区北区分布图

2 断裂分级与组合及对油气运移的影响

2.1断裂分级

根据断层对区内构造和沉积的控制作用及断层活动持续时间，将区内的断层划分为三个等级（图2）。庙西北凸起边界大断层为二级断层，控制着区内庙西北凸起与庙西北洼陷的构造及沉积格局，沟通油源并作为油气向上运移的主要通道；深切至油源长期活动的大断层为三级断层，其对圈闭和沉积起一定的控制作用，是油气运移的主要断层；发育于断块内部活动时间较短的次级断层为四级断层，该类断层对圈闭复杂化，同时对油气的运移起到分配调节的作用。

图2 断层分级

2.2断裂组合

研究区块在郯庐断裂带内，因此断裂组合样式较多，经统计归类可分为简单组合样式和复杂组合样式（图3）。研究区南段多发育座椅式断层，北段以马尾式和阶梯式为主。

座椅状断层断面形态由较陡倾的“断坡”和较缓倾的“断坪”连接而成。其陡坡带的特点是在呈铲状的主断面上残留一个基岩潜山，比正常的陡坡多一个“座墩”，因此称为座墩式或坡坪式。座椅式断层在潜山面附近发育的这段断坪面，对油气垂向运移起着一定的遮挡作用，不利于油气向上运移。1井位于研究区南段（图1），由于受到坡坪的遮挡作用，油气丰度不高。但对座椅式断层研究发现，其坡坪段往北逐渐抬高（图4），因此油气沿坡坪抬升方向横向运移以及沿着切至断坪面的次级断层垂向再分配，据此推断研究区北段油气更为富集。

马尾式断裂组合是由铲状主断层和与其斜交的一系列顺向断层组合而成。这些次级顺向断层下倾方向收敛构成马尾状。阶梯式断裂组合是由铲状主断面与多条次级顺向断裂构成，这些次级顺向断裂相互平行成阶梯状。3井位于研究区北段，断裂组合为马尾式，油气运移通畅，含油丰度高。分析认为：马尾式、阶梯式结构主要油源断层直接供油，油气运移量大、充注能力强，据此可推断研究区北段油气富集程度高于南段（图5）。

图4 座椅式断层坡坪深度

图5 马尾、阶梯式断层与油气运移之间的关系

3 断层活动性研究

通过对研究区主要运移断层断距统计分析发现，不同断块间断层活动性存在较大差异[1]。南段断层早期活动较为强烈，晚期相对较弱，断距平均值在200 m左右（图6a）。北区断层活动性较强，早期平均断距在150 m左右，晚期平均断距在500 m左右（图6b）。研究区内明上段油气已成藏，反映了晚期充注的成藏模式，因此断层晚期的活动性和持续时间对油气成藏起至关重要的作用。在明上段构造图上，通过对区内运移断层的断距统计对比发现，北区断层晚期活动性显著强于南区（图6c）。在地震剖面上，对运移断层活动最浅深度进行统计对比发现，北区断层晚期活动持续时间较南区长（图6d）。较强的活动性使得油气充注能力更强，而更长的活动时间使得油气充注期次增多。

综合以上分析，运移断层较强的活动性和更长的活动持续时间使得研究区北区较南区油气会更加富集。

4 利用神经网络在测井约束下的饱和度反演

从地质研究的角度，将有利区块指向北区，

下面从烃类检测的角度对研究区内含油层段进行预测。

4.1基本原理

图6 断层活动性分析

含油储层与含水储层，其地震资料在低频、主频、高频段的振幅、能量强度、波形、反射系数等参数会有微小变化[2-3]，若仅仅依靠单一属性的微小的变化来预测油气，就会导致许多虚假信息，因为地震资料本身的多解性，以及储层物性的变化都可能带来这种微小变化。人工神经网络是一种模仿大脑神经网络的一种信息处理方法。它以广义非线性反演为理论基础，具有很强的自学习、自适应及数据拟合能力，有较好的容错性及高度的非线性全局作用等特点，能够有效的去除虚假信息[4-6]。笔者尝试利用神经网络算法在测井约束下的饱和度反演方法将这些有用的属性有效的综合起来，并有效的去除由于其它因素引起地震属性类似油气层的响应，以确保预测信息的可靠性。

4.2属性筛选与验证效果

含油饱和度曲线由多条曲线综合计算而来，包含了地层的岩性、电性、物性及流体性质。因此在用含油饱和度曲线作为目标曲线时，所选的地震属性应该与这些性质有关联，相关程度越大，计算出来的结果越逼近真实。由于地震属性众多，笔者选择多个属性参与运算，以期寻找到最合适的属性来参与运算。

图7是不同属性个数参与运算时，计算结果与含油饱和度曲线的相关系数。可以看出用四个属性参与运算时，相关系数达到最大，而红色曲线（包括高频衰减体、振幅[7]、反射系数、瞬时频率）所选用的属性组合为最优组合，最大相关度能达到95%以上。因此，选用这组属性组合，计算得到含油饱和度体[8-9]。

对研究区8口探井依次留1口井作为验证井，验证这种方法的可靠性。在统计过程中，假定研究区具备较好的储盖组合，油层门槛值为含油厚度达5 m以上，含油饱和度达45%以上。8口探井中有4口探井识别准确率达100%，三口探井识别准确率达75%，1口探井识别准确率为60%，平均识别准确率达76%以上，证明该方法可以在该区预测油气层。

图7 不同属性个数及组合时的相关系数

5 含油储层预测

通过对以上计算得出的饱和度体逐条剖面浏览，在工区中段7井断层下降盘发现一套可疑油气层（图8a），在工区北段5井以东，发现几套可疑油气层，后经钻井证实（图8b、8c），在5井南侧发现一套很好的断块油气藏，有待钻井证实（图8d）。从烃检的角度证实了工区北段含油气性确实比南段好。

图8 烃检结果

与5井同处于北段的8井，其油气运移路径为阶梯式断裂，经钻井证实获油层近200 m（图9），从断裂组合和油气运移角度证实了油气充满度及丰度远远高于南段[10]。

6 结论

（1）从断层分级，断裂组合，断层活动性分析了断层对油气运移成藏的影响，结合勘探实际，总结出铲式断层，马尾式、阶梯式断裂组合有利于油气运移，从而推知研究区北段油气丰度优于南段。

图9 过验证井地震剖面（红色曲线为电阻率，测井解释油层）

（2）分析了南、北段断层活动性，得出北段断层活动性普遍强于南段，且南段断层早期活动强，晚期活动弱，不利于晚期油气成藏，而北段晚期活动性强，活动持续时间长，有利于晚期油气成藏。

（3）用饱和度反演方法对该区进行油气检测，结果同样表明研究区北段含油气性可能性比南区大，且得到钻探证实，表明地质物探方法相结合指导井位部署，能大大提高钻探成功率。

[1] 官大勇，王永利，王玉秀，等．渤海海域庙西北洼反转构造特征及其对油气成藏控制作用[J]．海洋石油，2012，32（1）：18-22．

[2] 史燕红，边立恩，贺振华．最优化广义S变换及其在油气检测中的应用[J]．石油与天然气地质，2009，30（2）：236-239.

[3] 李灿苹，刘学伟，赵桂艳．利用小波变换分析随机一均匀介质尺度特征[J]．现代地质，2010，24（2）：392-396．

[4] 王贵文，徐敬领，杨宁，等．小波分频分析法在沉积层序划分及等时对比中的应用[J]．高校地质学报，2013，19（1）：70-77．

[5] 李辉，王岩飞．正弦信号的直接FFT参数估计与相位差分法对比研究[J]．电子与信息学报，2010，32（3）：544-547．

[6] 边树涛，董艳蕾，郑浚，等．地震波频谱衰减检测天然气技术应用研究[J]．石油地球物理勘探，2007，42（3）：296-300.

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[9] 郑江峰，彭刚．渤海渤中26区河流相储层油气检测方法研究[J]．内蒙古石油化工，2009（16）：129-131．

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能源“十三五”初定“五基两带”大格局

国家能源局有关人士近日表示，“十三五”期间我国将基本形成“五基两带”能源开发布局，重点建设山西、鄂尔多斯盆地、蒙东、西南、新疆五个重点能源基地和东部核电带、近海油气开发带。

该人士说，主要是新增近海油气开发带，我国要逐步加大油气资源的开发力度，在渤海、东海、南海北部要有一定的油气产量，而在陆上的五大重点能源基地里面，新疆不是大规模开发，而是优化开发结构。与此布局相配套，将形成“四横三纵”的能源输送通道，“重点建设西气东输三四线，同时开工五线，还有煤制气专线，而在电力通道方面，目前是批了12条，但考虑到安全性等问题，三华联网不会批准。”

与“十二五”相比，“十三五”规划新增包括渤海、东海、南海北部等在内的近海开发带，同时可再生能源增速大幅提高，其中风电比“十二五”增加1倍，太阳能发电则比“十二五”增加4倍，而备受关注的中部核电开发则会有所放开。

“十三五”规划将更加重视统筹衔接、可操作性和执行性。省级能源规划需上报国家能源局审批，涉及全国布局、总量控制及跨省输送的区域能源规划也要报国家能源局审批。

“十三五”期间，能源消费总量控制是首要任务，而关键就在于煤炭。据介绍，2020年我国能源消费总量可能达到48×108t。“十三五”期间将以14个大型煤炭基地为重点集约开发煤炭，同时将继续推进8大石油生产基地开发和9大天然气生产基地开发，加大油气供应，以替代煤炭，到2020年天然气供应达到4 000×108m3。

与煤炭、油气等能源的稳步增长“预期”不同，规划对于可再生能源的描述是“大力发展”，初步设定的目标是2020年国内风电发展规模将达到2×108kW，而太阳能发电将达到1×108kW。

摘编自《石油商报》2014年10月10日

Study of the Methods to Predict Favorable Oil Reservoir Section in Bohai Penglai Block

WANG Yuxiu, MA Jiaguo, GUO Wei, ZHENG Jinggui, HAN Rui, LIU Dandan
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd,Tanggu Tianjin300452,China）

Penglai Block is located on the edge of slope in a half graben-like sag, in the eastern part of Bohai basin, at the transform part of Tanlu fault. The faulting styles are various and complex, and faulting activity is multiphase, which have great influence on hydrocarbon accumulation. In this paper, through classification on faults in the study area, study has been conducted on the fault combination mode and difference in fault activity in different blocks. It has been pointed out that different fault combination modes and difference in fault activity in different blocks are the main controlling factors on hydrocarbon accumulation. It is predicted that the north block is hydrocarbon enrichment area. Furthermore, by using post-stack hydrocarbon detection method and saturation inversion method in logging controlled neural network, favorable oil bearing sections have been predicated, which is matched perfectly with predication results with geological method. The forecast results have been confirmed by drilling results. Overall, comprehensive application of above study methods is very useful in reservoir evaluation in Penglai Block.

Bohai Penglai; basket sub-sag; hydrocarbon accumulation; post-stack hydrocarbon detection; saturation inversion

TE122.1

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.04.028

1008-2336（2014）04-0028-06

十二五重大专项“近海大中型油气田形成条件及勘探技术”（2011ZX05023-006-002）

2014-02-21；改回日期：2014-03-20

王玉秀，女，1978年生，工程师，硕士，2005年毕业于中国石油大学（北京）层序地层学与测井地质学，从事石油地球物理勘探工作。E-mail：wangyx3@cnooc.com.cn。