葡61区块扶余油层精细构造分析及有利区预测

姜福聪，闫志刚，王 龙

（1.成都理工大学国土资源部构造成矿成藏重点实验室，四川成都 610059； 2.大庆油田有限责任公司第七采油厂，黑龙江大庆 163517； 3.大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163517）

葡61区块扶余油层精细构造分析及有利区预测

姜福聪1，2，闫志刚1，2，王 龙1，3

（1.成都理工大学国土资源部构造成矿成藏重点实验室，四川成都 610059； 2.大庆油田有限责任公司第七采油厂，黑龙江大庆 163517； 3.大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆 163517）

为提高葡北油田扶余油层复杂断裂区带构造解释精度，针对研究区井控程度低、发育多期微小断裂和断裂切割关系复杂等，根据高分辨率地震资料，运用变面积和变密度剖面显示、水平切片、相干体切片及相位谱分解等方法，完成葡61区块扶余油层精细构造和断裂分析.结果表明：新井构造误差小于5‰，准确识别5～10m圈闭高度的微幅度构造.扶余油层顶面构造特征形态为断裂切割背斜形成的、以地垒、地堑和断阶为主的局部断裂—构造圈闭.综合构造、断裂及砂体发育特征，在研究区优选1个Ⅰ类有利区块，面积为44.3km2；2个Ⅱ类有利区块，面积为82.4km2；5个Ⅲ类有利区块，面积为29.2km2.该研究结果对扶余油层开发具有一定的指导作用.

扶余油层；复杂断裂带；水平切片；相干体切片；断裂分析；有利区块

0 引言

对于断裂较多、发育期次不同和切割关系复杂的断块精细构造解释，我国油田已经形成一套较成熟的技术流程——综合物探方法，在油气地质地球物理领域取得良好的应用效果，其中地震资料的作用尤为明显.大庆油田进行大量的三维采集、处理、解释和反演研究；针对松辽盆地不同区块地质要求，开展三维构造解释技术、高精度储层预测技术和综合分析方法应用研究，探索应用高分辨率地震资料解释技术，每年处理和解释面积为8 000～12 000km2，加快储量发现和开发步伐.高分辨率地震勘探方法包括地震资料的采集、处理和解释技术［1－2］，在国内外油田得到普遍应用，也逐渐应用到已开发油田的精细油藏描述上，能够大幅降低勘探和开发风险，提高开发水平和经济效益.

随着油田勘探程度的深入和开发难度的加大，人们逐渐发现小断裂和微幅构造对于注采关系调整、剩余油开发方面的影响，对小断裂和微幅构造特征的精细刻画越来越重要［3－4］.大庆长垣扶余油层断裂发育、砂体发育不稳定、物性差、单井产量低，成藏主控因素为砂体与断层，在其相互配合下形成大面积岩性和断层—岩性油藏.断裂是油气运移的主要运输通道之一，对油气聚集起控制作用，断裂带有利于油气富集，是增储潜力重点目标区.采取井控处理方式提高地震资料的分辨率，配以地震反演技术、相干体分析及三维可视化进行断裂空间组合，可以提高断裂带复杂断块构造解释精度［5－10］.

葡61区块位于葡北油田，探、评井有效厚度地层平均钻遇5.9m，平均试油产量为3.1t，具备开发潜能.该区块小断裂发育，断裂将研究区块切割为多个局部构造，断裂切割关系复杂.笔者根据三维地震资料和已完钻井资料，综合应用变面积和变密度剖面显示、水平切片、相干体切片及相位谱分解等地震资料解释技术，进行葡61区块扶余油层精细构造分析及有利区预测，优选有利增储区块，为后期开发奠定基础.

1 地质概况

葡北油田葡61区块处于松辽盆地的中央坳陷区（见图1），位于大庆长垣葡萄花构造，西临齐家—古龙凹陷区，东临三肇凹陷，呈近似南北方向断背斜构造形态；下白垩统泉头组四段及泉头组三段的上部扶余油层是葡61区块主要含油岩层系.齐家凹陷为葡北油田提供充足油源，受北西向断层切割重叠连片的三角洲前缘砂体，形成构造—岩性及断层—岩性油藏.工区大型背斜构造背景形成并定型于嫩江组末期至今的晚期构造运动，基本同步于青山口组的油气生成过程，因此构造形成过程也是油气运移和聚集过程.葡萄花构造高部位和背斜翼部的断裂发育区位于油气运移的指向部位，有利于油气聚集成藏.该区块面积为400km2，工区有89口探井及评价井，井控程度为4.5km2／口，其中53口井进行试油，18口井试油结论为工业油层，15口井试油结论为低产工业油层.工区成藏条件和完钻井资料显示，葡61区块是扶余油层有利的增储目标区.

图1 葡61区块构造位置Fig.1 The geographical structure location map about Pu61block

2 精细地震解释

2.1 地震地质层位解释

研究区井控程度低，采用井震结合技术进行层位标定［11－12］，选取全区稳定发育的泉四段顶界砂泥岩分界面作为对比标准层.利用分界面在地震剖面上强振幅、连续性好及波形稳定特征进行全区对比［13－14］，通过井震资料标定确定对比界面的地震响应.采用声波时差曲线、密度测井曲线反射系数序列进行求取，提取时长为250ms、正极性、主频为28～35Hz的零相位地震子波与反射系数，进行褶积制作合成记录，反复标定地震资料.葡55－57井震资料标定结果见图2.由图2可以看出，扶余油层顶界面为“一强能、两地震”反射波峰特征，即FⅠ反射层（相当于泉头组顶面反射），波组全区反射特征明显、连续稳定，表现为一能量强、连续性好的强相位，易于追踪对比；FⅡ及FⅢ反射层（相当于扶Ⅱ及扶Ⅲ油层组顶面反射），波组全区反射特征不明显、连续性差，表现为一弱能量、连续性差的弱相位，不易于追踪对比.各油层组内部波组反射为中弱振幅、中强频率、峰谷突变频繁交替出现.这种地震反射特征充分反映透镜状分流河道砂体、多期河道交织沉积砂体叠置关系（见图3）.根据地震反射特征，精确标定FⅠ、FⅡ及FⅢ层位.

图2 葡55－57井震资料标定结果Fig.2 Calibration graph 1Portuguese 55－57seismic

在层位标定基础上，采用交错剖面解释、三维可视化技术［15］等进行交互验证，以提高层位解释精度.葡61区块构造起伏较大，扶余油层顶部变化范围为1 197～1 803ms，呈现“中间高、四周低”中央背斜形态，向西北方向一翼较陡、向东方向较缓（见图4）.

图3 FⅠ、FⅡ、FⅢ反射层波阻特征Fig.3 FⅠ，FⅡ，FⅢreflection layer wave impedance characteristics

图4 FⅠ反射层顶面特征三维显示Fig.4 The FⅠreflection layer top surface features of three－dimensional display

2.2 精细断裂解释

为了提高断裂解释精度，在常规方法基础上，根据不同断裂发育特征，采用变面积和变密度剖面显示、水平切片［16］、相干体分析［17］、相位谱分解和三维可视化技术等三维组合（GeoProbe［18－19］）解释方案，通过互相检验提高断裂的解释精度.

（1）采用变面积和变密度剖面显示：波峰、波谷被不同的颜色填充，振幅强弱特征用不同颜色显示，解释人员可以直观地接收地震道波形和能量变化信息，将它作为一个鉴别小断层的依据；

（2）水平切片是指沿某固定的地震波传播时，沿垂直时间轴方向在切片上显示地震数据体.一张时间切片反映同一时间域的不同构造特征，展示异常地质体的空间展布，通过它可以观察区域地层的构造倾角变化和断裂发育；

（3）利用相干体分析的边界检测效应，通过沿层相干数据体切片浏览，检验小断层（见图5（a）、（b））；

（4）利用相位谱分解识别地质体横向不连续性的稳定性，弥补在传统地震属性中难以发现的信息，可以有效识别断层（见图5（c））；

图5 FⅠ组顶面断裂属性识别Fig.5 FⅠgroup of top surface fracture of attribute recognition

（5）利用三维断层可视化图和剖面解释，确定剖面断裂样式与平面断层之间组合关系的一致性，明确断层之间的主次.通过三维数据体浏览，可以精确确定断层面的分布范围、断裂之间的搭接关系，合理反映构造和断层在空间上分布特点.

以地震剖面解释为基础，利用平面组合和三维显示方法能够精准确定断层的倾向、走向及延伸长度等.利用平面属性图，进行断层解释及平面组合，通过反复修正使断层的认识更加合理，断裂平面组合也更加趋于合理化，共解释断层696条，断距主要分布在25～120m之间，其中解释11条断距为5～10m的小断层.通过精细断裂分析可知，葡61区块扶余油层顶面断层发育，为正断层，构造高部位断层密集，呈条带状分布；断层展布方向主要为北北西向和北西向，以东、西倾向为主，断层面较陡，水平夹角多为50°～70°，垂直断距多为20～60m，延伸长度为0.5～6.0km.

2.3 时深转换技术与精度分析

建立精确的速度场是落实小幅构造、小断块层及复杂构造圈闭分析的关键因素.在准确的地震解释前提下，时深转化归结于速度研究［20－21］.扶余油层成图层位FⅠ、FⅡ、FⅢ属于中浅层，具有较高的地震剖面质量，并且FⅠ层位标定准确、追踪也可靠.工区部井分布相对均匀，解释时采用井控平均速度法建立速度场，考虑井间速度变化规律，以井点数据作为依据，将叠加速度体转换为平均速度体和层间速度体；同时根据地震解释层位，沿层提取层面平均速度场和层速度场.利用已知井点的平均速度及层速度，校准该层位的平均速度场或层速度场，从而获得准确的沿层速度.

该速度分析方法利用井点深度校正保证井点构造精度，同时利用叠加速度场，考虑井间构造形态对速度的横向影响，对葡61区块扶余油层的3个油层组顶面开展时深转化后绘制构造图.分析地质分层与构造图读取深度，扶余油层顶部构造绝对误差在－4.1～2.7m之间，相对误差在0.11‰～2.64‰之间.同时，经过同深2、太50－27等5口后验井的相对误差在0.57‰～2.63‰之间，构造误差小于5‰，可以满足在构造图上识别闭合幅度5～10m的微构造精度要求.

3 构造特征分析

扶余油层顶面中部呈背斜形态，构造趋势是北低南高、西陡东缓，中间高、东西低，向西为陡坡带，向东为洼槽带和断堑带，轴向近北西向，整体表现为马鞍形（见图4）.背斜轴部地层倾角较缓，规模由深层至浅层逐渐加强，表现为被断层复杂化的、走向北北西的不对称背斜圈闭.根据扶余油层FⅠ、FⅡ、FⅢ层组顶面构造特征，工区划分4个构造条带，由西向东为西部陡坡带、中部背斜带、东部洼槽带及东部断裂带.局部构造沿背斜两翼发育，主要圈闭类型包括断块、断鼻构造和断背斜，受断层切割作用，局部构造呈北北西向带状分布.背斜西翼以发育断块、断鼻圈闭为主，背斜东部以复杂化断背斜为主；东部的断裂带和西部的陡坡带主要发育圈闭类型为受断层控制的断块型.

在区域构造背景控制下，工区葡萄花构造单元FⅠ层组顶面共发现圈闭92个，总面积为27.64km2（见图6（a））；FⅡ层组顶面共发现圈闭87个，总面积为30.57km2（见图6（b））；FⅢ层组顶面共发现圈闭95个，总面积为34.77km2（见图6（c））.

图6 葡北油田葡61区块FⅠ﹑FⅡ和FⅢ层构造圈闭Fig.6 The Pubei oilfield Pu block 61of the FⅠ，FⅡ，FⅢlayer structural traps

4 有利区带预测

根据研究区试油结果，FⅠ组顶面的北北西向和北西向断裂带对油气聚集起到一定的控制作用（见图7）：一方面，断裂带是青一段生成的油气运移至储层的主要通道；另一方面，近北西方向展布的断层与油气运移方向相交角度比较大，对于油气的二次运移起到很好的遮挡作用，对于油气的聚集成藏十分有利.同时，较发育的断层把扶余油层顶面切割出众多局部圈闭高点，形成一些以地垒、地堑和断阶为主的局部圈闭.一部分圈闭具有早期形成的特点，其形成时期与松辽盆地的油气初次运移有很好的匹配关系.

不同类型断裂—砂体配置疏导可以形成不同油藏特征［22］，综合砂体发育和试油等结果，将扶余油层划分3类有利区，以FⅠ组为例（见图8）：Ⅰ类有利区指区域构造位置有利、位于主体构造的较高部位，是油气运移指向的有利部位，断裂和局部圈闭发育，河道砂体发育，成藏条件有利，为试油产量高、井控程度较高的区域.Ⅰ类区块有1个，位于中部背斜带上的葡61井区，面积为44.3km2.Ⅱ类有利区指区域构造位置较有利、位于主体构造的翼部，断裂和局部圈闭发育，加之反向正断层与砂体匹配关系较好，有利于油气聚集成藏，但井控程度相对较低的区域.Ⅱ类区块共计2个，位于葡萄花构造翼部的葡斜89井区、葡505井区，断裂和局部圈闭发育，反向正断层与砂体匹配好，面积为82.4km2.Ⅲ类有利区指区域构造位置相对较差、位于主体构造的翼部或葡萄花、高台子构造间的鞍部，断裂和局部圈闭较发育，受岩性油藏控制，含油面积较小，区域试油井产量相对较低、井控程度低.Ⅲ类区块共计5个，面积为29.2km2.通过3类有利区综合评价，已提交石油探明储量1 472.9万t，含油面积为28.7km2.

图7 FⅠ反射层顶面断层解释成果Fig.7 The FⅠreflection layer top surface fault interpretation results

图8 葡61区块有利区预测划分结果Fig.8 The Pu61division block favorable area

5 结论

（1）葡61区块扶余油层地震反射特征清晰，北北西、北西向断裂发育，利用时深转换技术可以获得高精度构造结果，能够准确识别圈闭高度在5～10m之间的微幅构造.

（2）葡北地区扶余油层北低南高、西陡东缓，中部是背斜构造，顶面断层发育.北北西向与北西向断层将扶余油层的顶面切割成众多局部高点，形成以地垒、地堑及断阶为主的局部圈闭，构造的高部位及背斜翼部的断裂发育区处在油气运移的指向部位，对油气聚集成藏十分有利.

（3）葡北地区扶余油层油藏类型主要是构造背景控制的断层—岩性油藏，主构造、西侧鼻状构造的诱导及断层控制的作用是油气富集带的关键因素，综合构造、断裂及砂体发育特征，优选1个Ⅰ类有利区块、2个Ⅱ类有利区块、5个Ⅲ类有利区块，在有利区提交石油探明储量1 472.9万t，含油面积为28.7km2.

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DOI 10.3969／j.issn.2095－4107.2015.01.007

TE121.2

A

2095－4107（2015）01－0050－09

2014－06－18；编辑：任志平

姜福聪（1974－），男，博士研究生，高级工程师，主要从事油藏开发方面的研究.