海上一体化地震勘探技术在珠江口盆地东部恩平凹陷油气勘探中的应用

陈胜红, 米立军, 施和生, 朱　明, 汪瑞良, 陈雪芳, 何　敏

(1.中海石油(中国)有限公司 深圳分公司,广东 深圳 518067；2.中海石油(中国)有限公司 勘探部，北京 100010)



海上一体化地震勘探技术在珠江口盆地东部恩平凹陷油气勘探中的应用

陈胜红1, 米立军1, 施和生2, 朱明1, 汪瑞良1, 陈雪芳1, 何敏1

(1.中海石油(中国)有限公司 深圳分公司,广东 深圳 518067；2.中海石油(中国)有限公司 勘探部，北京 100010)

利用地震资料采集、处理、解释、Ⅱ级构造带评价及含油性预测等海上一体化地震勘探技术，探索珠江口盆地东部恩平凹陷油气勘探有利构造区带。结果揭示恩平凹陷存在6个Ⅱ级构造带，其中“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”为恩平凹陷油气勘探最好的Ⅱ级构造带，具较大的油气勘探潜力。经钻探，在上述Ⅱ级构造带获得了油气勘探重大突破，先后发现、落实和升级油田5个，建立了珠江口盆地东部第一个自营油田群。“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”油气勘探获得重大突破，揭示恩平凹陷的EP17洼为富生烃洼陷，预示同为EP17洼含油气子系统的“EP17洼西部古隆起翘倾断裂构造带”具较大的油气勘探潜力，应为下一个油气勘探的最有利地区。

油气勘探；资料采集；资料处理；资料解释；属性融合

自1983年勘探以来，珠江口盆地东部恩平凹陷先后经历了多轮的对外合作油气勘探，截至2005年，在该区共计钻探了9个构造(9口井)，发现1个油流构造、3个油层构造、1个油气显示构造，但均未取得商业性发现和突破。

2006年，恩平凹陷的油气勘探开始全面进入自营勘探阶段。中海石油(中国)有限公司深圳分公司重新组织力量，首次采用“海上一体化地震勘探技术”对该区油气勘探有利构造区带进行了探索，明晰了“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”为恩平凹陷油气勘探最好的Ⅱ级构造带，具较大的油气勘探潜力，有望获得油气勘探的突破。

1　石油地质条件

恩平凹陷位于珠江口盆地东部Ⅰ级构造单元珠Ⅰ拗陷的最西端，总体呈北东走向，勘探面积约5 000 km2，水深约80～100 m。根据其结构特征，可进一步划分为EP17洼、EP18洼和EP12洼等3个次洼(图1)。恩平凹陷作为珠江口盆地的一个组成部分，与珠江口盆地其他凹陷一样，经历了新生代以来各个时期的构造运动，发育了比较齐全的新生代各阶段地层。

图1　珠江口盆地构造区划及恩平凹陷勘探形势图Fig.1　Tectonic division of Pearl River Mouth Basin and location of Enping Sag

在1983-2005年长达23年的恩平凹陷对外合作油气勘探期间，均未获得商业性发现和突破；加之该区的二维地震资料品质较差(图2)，导致中外石油地质家们一致认为恩平凹陷石油地质条件较差、不具备发现商业性油气田的条件，致使国外石油公司在合同期满后，都相继退出该区的勘探。

图2　恩平凹陷二维地震资料品质图Fig.2　Quality diagram of 2D seismic data in Enping Sag

2006年，恩平凹陷开始全面进入自营油气勘探阶段后，中海石油(中国)有限公司深圳分公司重新组织力量，并在中海石油研究中心大力支持下，对该区前20多年油气勘探取得的成果，进行了系统地整理、消化、吸收和研究。

从恩平凹陷周边已钻探井油层地化特征和过凹陷已钻探井压力系数预测剖面特征揭示(图3、图4)：①恩平凹陷与珠Ⅰ拗陷的其他富生烃凹陷一样，具生油条件非常好的中-深湖相烃源岩沉积(含丰富的四-甲基甾烷)；②恩平凹陷具强烈的超压(恩平凹陷3个次洼，其中EP17洼超压最强，EP18洼和EP12洼超压相对较弱)，超压是珠江口盆地珠Ⅰ拗陷勘探获得重大发现的富生烃凹陷的标志性特征。

图3　恩平凹陷已钻探井油层地化特征分析图Fig.3　Analysis of reservoir geochemical character based on drilled wells in Enping Sag

图4　过凹陷已钻探井压力系数剖面特征图Fig.4　Feature of the pressure profile along the drilled wells in Enping Sag

根据上述特征，综合评价认为[1]：恩平凹陷的3个次洼， EP17洼为富生烃洼陷，EP18洼和EP12洼为潜在的富生烃洼陷。因此，恩平凹陷应具较大的油气勘探潜力，特别是EP17洼有望获得油气勘探的突破。

2　海上一体化地震勘探技术

在该区开始转入自营油气勘探后，中海石油(中国)有限公司深圳分公司针对其首次开展了“采集、处理、解释、Ⅱ级构造带评价及含油性预测等”海上一体化地震勘探技术的应用性研究与评价工作。

2.1地震资料采集与处理

2006年，针对恩平凹陷加大力度开展了二维地震资料野外采集和室内处理相结合的攻关[2-4]：一方面，对该区已有的二维野外地震采集资料进行重处理试验；另一方面，开展二维地震资料野外采集参数施工试验。

通过上述重处理试验，该区深层地震资料成像有了很大改善，展现出比较好的沉积地层反射结构(图5)，获得了一套较合理的处理流程(图6)。

图5　二维地震资料重处理前后成像效果对比图Fig.5　Comparison of seismic images before and after the re-processing 2D seismic data

图6　二维地震资料重处理流程图Fig.6　Flow chart of the re-processing 2D seismic data in Enping Sag

通过上述多组合参数海上地震施工采集试验，获得了一套针对该区较为有效的野外地震采集施工参数：电缆沉放深度9 m、震源沉放深度8 m、震源组合(容积)832.561 2 L、震源压力13.79 MPa、电缆长度5 km、覆盖次数100。

作为2006年的野外采集参数试验的补充，2007年针对个别参数再一次进行了野外采集试验，深层内部地层的成像效果得到了进一步提高 (图7)，最终找到了一套更为有效的针对该区的野外地震采集参数：电缆沉放深度11 m、震源沉放深度8 m、震源组合(容积)832.561 2 L、震源压力13.79 MPa、电缆长度5 km、覆盖次数100。

图7　二维地震资料采集参数试验成像效果对比图Fig.7　Comparison of seismic images with different 2D seismic acquisition parameters

上述地震资料采集、处理联合攻关，取得了较明显效果。中海石油(中国)有限公司深圳分公司决策层，史无前例地决定针对恩平凹陷油气勘探新区，开展一次性三维“整体部署、分阶段实施”计划：第一阶段，即2008年度针对恩平17洼(富生烃洼陷)的主体采集三维地震资料约930 km2；第二阶段，即2009年度针对潜在富生烃洼陷EP18洼和EP12洼(潜在富生烃洼陷)及周边采集三维地震资料约760 km2(实际执行时间：2009-2010年度)；第三阶段，即2010年度针对恩平北部古隆起构造带及周边采集三维地震资料约700 km2(实际执行时间：2014年度)；第四阶段，即2011年度针对恩平西部古隆起构造带及周边采集三维地震资料约800 km2(实际执行时间：2015年度)。

按原计划，上述三维地震资料采集合计工作量约3 290 km2。迄今为止，上述4个阶段已实施完毕，实际完成三维地震资料采集合计工作量约3 650 km2，实现了对恩平凹陷三维地震资料整体覆盖。

根据国内外三维地震资料处理发展前沿技术[5,6]，结合恩平地区海上三维地震资料的特点，进一步对2006年获得的二维地震资料处理流程进行了优化(图8)；并采用优化后的处理流程对2008年度获得的三维地震野外采集资料进行了处理(为了保持资料的一致性，2009-2015各年度获得的三维地震野外采集资料，基本沿用了2008年度处理流程和参数)。

图8　三维地震资料处理流程图Fig.8　Flow chart of the 3D seismic processing data in Enping Sag

将2008年度三维地震资料与2007年度二维地震资料进行比较，不难发现三维地震资料比二维地震资料的成像品质在如下几个方面有非常显著改善(图9)：①断裂更清楚、可靠；②基底反射更清晰、明确；③深层文昌组内部反射结构及产状更清晰、可信；④文昌组的顶界面不整合特征更清楚、可信度高。

图9　二维与三维地震资料成像效果对比图Fig.9　Comparison of seismic images of 2D seismic processing data and 3D seismic processing data

上述获得的优质三维地震资料，为恩平凹陷结构及烃源潜力的认识，以及后续油气勘探有利区带评价与含油性预测等奠定了坚实基础。

2.2地震资料解释

恩平凹陷位于珠Ⅰ拗陷最西端，在其左右两侧分别存在一条基底隐伏性大断裂。受基底隐伏性大断裂影响，恩平凹陷的构造与断裂变得十分复杂。要搞清楚恩平凹陷的结构和落实圈闭，关键在于层位和断层的解释。

由于该区野外3D地震资料采集实际实施过程的时间跨度较长(8年)，本次在地震资料解释与构造落实过程中，前期(2008-2010年度)采用了二维地震资料与三维地震资料相结合，在地震沉积学理论(层序地层学和地震地层学的集成)的指导下[7,8]，对恩平凹陷及其周缘已钻探井开展了区域上精细地层对比、标定和解释(图10)。

图10　层位精细对比、标定与解释图Fig.10　Diagram showing horizon calibration,demarcation and interpretation

另外，结合区域应力场特征，充分利用三维地震资料的优势[9,10],采用常规方差体时间切片、单频(低频)方差体时间切片，并结合常规层拉平方差体时间切片、层拉平单频(低频)方差体时间切片对断层进行了精细解释和刻画(图11)。

图11　方差体时间切片断层精细解释图Fig.11　Fault interpretation based on variance cube time slices

通过上述精细地震资料解释，落实和新发现了一大批新近系构造圈闭。结合构造发育演化特征，进一步对落实和新发现的新近系圈闭进行了Ⅱ级构造带划分(图12)：EP17洼南部隆起翘倾 断裂构造带、EP17洼中央隆起翘倾断裂构造带、EP17洼西部古隆起翘倾断裂构造带、恩平北部古隆起披覆构造带、EP18洼南部隆起翘倾断裂构造带和PY7翘倾断块构造带。

图12　新近系Ⅱ级构造带划分图Fig.12　Division of the second-level tectonic belts for the Neogene in Enping Sag

2.3Ⅱ级构造带评级与含油性预测

结合文昌组沉积充填特征(中深湖相烃源岩的发育及空间展布特征)、主要目的层段新近系珠江组-韩江组储盖特征、断裂对文昌组烃源岩生成的油气向新近系运移沟通作用等，对上述厘定出的Ⅱ级构造带进行了综合评价(图13)：Ⅰ类——最好，EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带;Ⅱ类——好，恩平北部古隆起披覆构造带、EP17洼西部古隆起翘倾断裂构造带；Ⅲ类——较好，EP18洼南部隆起翘倾断裂构造带、EP17洼中央隆起翘倾断裂构造带；Ⅳ类——差，PY7翘倾断块构造带。

为了降低勘探风险和提高勘探成功率，针对上述综合评价及优选出的“Ⅰ类——最好：EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”进一步开展了地震属性优选和地震多属性融合综合分析含油性预测[11,12]，结果表明(图14)：“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”含油性较好(A构造含油性最好，其次是B和C构造，再次是D构造，E构造相对较差)，勘探潜力巨大。若在该构造带实施钻探，获得成功的可能性较大。

3　结 论

通过钻探，在“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”获得了油气勘探重大突破，先后发现、落实和升级油田5个(其中，发现和落实油田3个，成功升级含油构造为油田2个)，建立了珠江口盆地东部第一个自营油田群。

图13　新近系Ⅱ级构造带优选和综合评价图Fig.13　Optimization and evaluation of the second-level tectonic belts in Enping Sag

图14　多属性融合综合衰减梯度含油性预测图Fig.14　Oil potential prediction based on multi-attribute fusion attenuation gradient

“EP17洼南部隆起翘倾断裂构造带”油气勘探获重大发现和突破，证明EP17洼为富生烃洼陷，预示同为EP17洼含油气子系统的“EP17洼西部古隆起翘倾断裂构造带”具较大的油气勘探潜力，应为恩平凹陷下一步油气勘探首选地区。

a.珠江口盆地东部新区恩平凹陷油气勘探证明：“海上一体化地震勘探技术”是珠江口盆地东部新区油气勘探获得突破的关键，特别是地震资料品质较差的油气勘探潜力新区尤为重要，其成功经验对海上其他盆地油气勘探新区具有一定指导意义。

b.同为EP17洼(富生烃洼陷)含油气子系统的“EP17洼西部古隆起翘倾断裂构造带”，具较大的油气勘探潜力，应为恩平凹陷下一步油气勘探的最有利地区，有望获得油气勘探的再次突破。

作者借此向给予本次研究工作大力支持的中海石油(中国)有限公司深圳分公司、中海石油(中国)有限公司勘探部、中海石油研究中心、中海油能源发展股份有限公司特普地球物理分公司、中海油田服务股份有限公司的领导和同事表示衷心感谢！

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Application of integrative marine seismic exploration technology to the petroleum exploration in Enping sag of eastern Pearl River Mouth Basin, China

CHEN Sheng-hong1, MI Li-jun1, SHI He-sheng2, ZHU Ming1,WANG Rui-liang1, CHEN Xue-fang1, HE Min1

1.ShenzhenBranchofCNOOCLimited,Shenzhen,Guangdong518067,China;2.ExplorationDepartmentofCNOOCLimited,Beijing100010,China

The integrative marine seismic exploration technology, including data acquisition, data processing, data interpretation, evaluation of secondary structural zone, oil-bearing prediction,etal. is applied to the petroleum exploration on favorable structural zone in Enping sag of eastern Pearl River Mouth Basin. It reveals that there are 6 secondary structural zones, of which the uplift and tilted fault structural zone of southern EP17 Depression is the best one for petroleum exploration in Enping sag. Practical drilling has made significant breakthrough of petroleum exploration in the EP17 Depression and proved 5 oil fields. It is considered that the EP17 Depression of Enping Sag is rich in hydrocarbon and the uplift tilted fault structural zone of subsystem of the EP17 Depression on the west possess same petroleum exploration potential and therefore, should be listed as the best target in the future exploration.

petroleum exploration; data acquisition; data processing; data interpretation; attribute fusion

10.3969/j.issn.1671-9727.2016.04.10

1671-9727(2016)04-0460-07

2016-04-30。

“十二五”国家科技重大专项(2011ZX05023-001-015); “十三五”国家科技重大专项(2016ZX05024-004)。

陈胜红(1972-),男,博士,高级工程师,从事油气勘探地球物理综合研究工作, E-mail:chenshh@cnooc.com.cn。

TE132.14; P631.4

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