英台断陷龙深2井区营城组二段储层预测

胡 立，邓宏文，邵明礼

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069；2.中国地质大学能源学院，北京 100083；3.吉林油田分公司勘探开发研究院，吉林 松原 138000)



英台断陷龙深2井区营城组二段储层预测

胡 立1，邓宏文2，邵明礼3

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069；2.中国地质大学能源学院，北京 100083；3.吉林油田分公司勘探开发研究院，吉林 松原 138000)

松辽盆地英台断陷天然气储量丰富，北部龙深2井区含气储层下白垩统营城组二段为火山碎屑岩、沉积岩混杂堆积，储层分布杂乱。通过营城组二段的岩性、地震、测井等资料分析，认为营城组二段为火山沉积充填序列，区域火山作用与沉积作用同步，可划分为5个四级层序；物源主要来自三个方向，自西向东的沿控陷断裂上盘向下盘推进的物源，自北向南的长轴物源和区域火山间歇性喷发的点物源。结合储层反演及古地貌恢复手段预测出储层分布规律，在区域火山间歇期的C3、C4旋回储层受控于优势沉积相，而在区域火山喷发期的C1、C2、C5旋回储层主要受控于优势沉积相和盆地的古地貌特征。有利储层为辫状河三角洲、扇三角洲前缘以及受区域火山同沉积的古地貌洼地中的沉火山角砾岩、沉凝灰角砾岩、沉角砾凝灰质岩、沉凝灰岩。此次研究有效地预测了火山-沉积型盆地储层的分布规律，同时创新并拓展了层序地层学的应用范围，对同类的火山-沉积型盆地分析起到指导和借鉴作用。

火山-沉积型；储层预测；营城组二段；英台断陷

英台断陷位于松辽盆地南部，天然气储量丰富，是吉林油田重要的天然气接替区。断陷北部龙深2井区是近年来的重点勘探目标，储层为下白垩统营城组，营一段是火山岩裂缝储层，研究相对透彻。营二段为后续发现的有利层位，主要岩性为火山碎屑岩与沉积岩混杂堆积[1-2]，但储层分布规律认识不清。前人依据营城组一段的火山机构模式[3-6]分析营二段特征，经钻井揭示，火山口位置均为断层交汇泥质充填并且未见油气显示，而在含煤地层和黑色泥岩中发现试气效果较好的储层，现今构造高部位与有效储层的分布位置不吻合，气层分布不受现今构造控制，此模式无法准确预测营城组二段的储层分布规律。因此，本文针对龙深2井区营二段开展储层分布规律和储层预测研究，为该区天然气勘探和开发提供依据。

1 地质概况

英台断陷具有不对称的双断式地堑结构特征，西部长期活动的五棵松控陷断裂控制盆地的形成和演化，东部以四方坨子断裂为边界。工区内营城组下伏沙河子组、上覆登娄库组，营城组自下而上分为三段，营一段为湖盆强烈断陷期的酸性火山喷发岩；营二段为盆地断坳转换及坳陷期火山碎屑岩和正常碎屑岩混杂堆积，仅在主断裂附近有部分火山侵入岩；营三段为湖盆消亡期的粗粒陆源碎屑岩砂泥堆积。营城组二段呈西陡东缓、西厚东薄的沉积特征(图1)，营城组晚期遭受剥蚀、夷平明显，营二、三段东部剥蚀严重，登娄库组不整合上覆于营城组之上。

图1 英台断陷位置及结构剖面图

图2 英台断陷营二段岩性统计及岩心特征

2 营二段充填模式分析

不同的充填机制对应不同的理论模式，不同的模式预测出不同的储层分布规律。针对营二段特殊的堆积现象，首先需要寻找充分证据来认识营二段的充填机制，到底是火山型层序、火山-沉积型层序还是正常的沉积型层序。

2.1 岩性分析

营城组二段岩性复杂，通过录井岩性校正、统计、岩心薄片观察及实验测试(图2)认为，研究区内主要有三种岩性：

(1)陆源碎屑岩，主要岩性为杂色角砾岩、凝灰质泥岩、泥岩和煤，占总含量的30%；

(2)沉火山碎屑岩，主要岩性为沉火山角砾岩、沉角砾凝灰岩、沉凝灰岩和泥质凝灰岩；占总含量的60%；

(3)火山碎屑岩，主要岩性为火山角砾岩、角砾凝灰岩、凝灰岩和少量熔结凝灰岩，占总含量的10%。

岩心水平层理发育，具有一定磨圆，泥砾定向排列。陆源碎屑岩与火山碎屑岩薄互层致测井曲线的高幅度齿化。统计发现，南北火山碎屑岩比中间盆地含量多，推测火山口位于龙深2井区南部及北部的较远地方(图2)。

2.2 地震相分析

龙深2井区的东西向地震剖面显示，底部营一段酸性火山岩为杂乱的地震反射特征，营二段内连续-较连续，平行-亚平行的地震反射特征占优势，反映地层受水体影响沉积而成。在沉火山碎屑岩参与沉积的部位，地震上显示为强振幅、低频反射特征，纵向上呈强-弱-强地震反射特征。

图3 龙深2井区营城组二段等时地层格架划分方案

2.3 充填特征分析

从营二段地层充填特征看，西边靠近控陷断裂一侧沉积速率大于东部，地层向东减薄、反射杂乱，岩性为泥砾混合的杂色角砾岩，为短轴物源快速充填的扇体沉积特征，向盆地中心地震反射变成连续、较连续的反射特征，沉积物粒度逐渐变细，形成滨浅湖和深湖沉积特征。

综上所述，沉火山碎屑岩占主导地位，表明研究区受沉积作用和火山作用的双重控制。低频、强振幅、连续的地震反射特征为火山碎屑岩和沉积岩薄互层沉积特征，反映沉积时期具有远距离的火山喷发，火山碎屑空落或再搬运与陆源碎屑互层沉积。而中频、弱振幅、断续的地震反射特征为沉积岩连续沉积，则该时期为火山喷发间歇期，只存在陆源湖相沉积。营城组二段地震纵向上整体呈强-弱-强地震反射特征，反映营城组二段沉积过程中有两期区域火山作用，同时也反映出火山影响强度与营二段沉积演化的断陷、坳陷、萎缩三个阶段同步(表1)。

表1 营城组二段井震结合的地质意义分析表

3 营二段储层预测

营城组二段整体以沉积作用为主，火山作用间歇性影响，准确识别沉积作用和火山作用是预测储层分布的基础，而建立地层格架是关键。

3.1 层序、沉积特征

营二段顶底地震反射为削截特征，测井曲线呈断崖式变化，岩性也截然不同。通过岩心、井震结合及海平面升降曲线(图3)分析，营二段内部可识别2个沉积界面，初始湖泛面，地震上为第一个上超反射轴的底界面，测井曲线界面上下突变，界面之下基值大，高幅度齿化状，界面之上基值减小，齿化幅度减小，岩心显示界面上部较界面下部层理增多，分选好；最大湖泛面，地震反射为最大上超轴的顶界面，界面之上还可以清楚的识别出三角洲前积的下超反射，测井曲线较平滑，泥岩最为发育。因此，营城组二段为顶底以不整合面、内部存在最大湖泛面和初始湖泛面的完整三级层序，自下而上为低位充填(分割性潜水洼地)、湖侵体系域和高位域。研究区只发育火山机构模式中的火山沉积相，根据火山沉积界面的等时性，进一步划分两个等时界面，进而把营城组二段划分为3个体系域、5个四级旋回的等时地层格架，自下而上命名为C1～C5，各旋回呈现不同沉积特征。

低位充填C1旋回，主要为分割性的潜水洼地，火山影响强度大，靠近西部控陷断裂发育小型扇三角洲，呈填平补齐的沉积特征(图4a)。湖侵体系域早期C2旋回，南部火山持续喷发，火山碎屑以点物源方式自南向北影响研究区(图4b)，扇三角洲沉积减少；湖侵体系域晚期C3旋回，火山处于间歇期，以较深水湖沉积相为主，是烃源岩发育的主要层位，

北部长轴物源存在小型、退积辫状河三角洲沉积(图4c)。高位域早期C4旋回，辫状河三角洲自北向南推进，西部控陷断裂扇体面积有所增大，整体表现为滨浅湖沉积特征(图4d)。高位域晚期C5为湖盆萎缩晚期，扇体快速向湖盆推进，区域火山再次活动，湖盆环境稳定且水体较浅，中部和西南形成两块沼泽沉积区(图4e)。从沉积体系发育和演化分析，营二段为典型的不对称双断式火山-沉积型盆地沉积模式(图4f)。

3.2 储层反演预测

在4 000～5 500 m/s的速度分布范围内，储层和干层存在较大范围的重叠，造成常规的声波阻抗反演手段难以适用。单层储层厚度较薄，5 m以下的占85%，5～10 m的占11%，大于10 m的只占4%。一般情况下，叠后地震资料能够识别的调谐厚度约为40 m(假定地层速度为4 300 m/s)，难以有效地提取储层信息，且由于火山岩放射性强，GR曲线已经不再适用。因此，本文参考孔隙度和电阻率特征，融合以密度曲线为基础的高频信息和用声波曲线的低频趋势背景，进行广义声波曲线重构。通过原始声波和重构声波曲线的交汇对比得出，研究区广义重构曲线能够较好地区分煤层、储层及非储层，储层与非储层的声波时差门槛值约为230 us/m，很好地解决了纵向的反演精度，并采用基于模型的测井约束反演，用协同地质模型的构建[7]提高反演的横向预测精度。

在营二段的层序格架内，反演预测各旋回储层的有效厚度，经与沉积相对比发现，火山间歇期沉积旋回C3、C4有效储层分布完全受沉积相控制，然而在火山喷发期沉积旋回C1、C2、C5的有效储层的分布与沉积相并不完全吻合，火山岩储层还受其它因素控制。

火山碎屑沉积的主要控制因素有研究区据火山口的距离，古地貌决定火山碎屑沉积空间大小。研究区火山碎屑是通过空落或水流再搬运沉积，表明火山口的距离不是影响该研究区的关键因素，而营城组二段火山喷发期，古地貌特征控制火山碎屑岩分布和有利储层的位置。对火山喷发期地层进行古构造恢复(以C5为例)，应用钻井资料，根据压实过程中孔隙度随深度变化关系的指数模型(Sclater & Christie，1980)拟合压实系数公式，英台断陷压实系数公式拟合为：

泥岩：Φ=0.657exp(-0.000 57Z)

砂岩：Φ=0.405exp(-0.000 43Z) (Φ-为孔隙度、Z-为埋深)

统计该区各旋回砂岩、泥岩比例，采用逐层回拨的方法进行压实恢复(忽略了沉积时期的古水深)，得到古地貌图(图5b)。对比沉积相(图5a)、古地貌(图5c)和反演厚度图，可见沉积相和古地貌洼地共同控制了火山喷发期的储层分布。

C2旋回北高南低的古地貌特征控制了该期有效储层南厚北薄的特征。对于C1的分割性浅水洼地，火山作用强烈，冲积形成的扇体分选性差，不能作为有效储层，所以沉积相控制的储层差，而区域火山控制的洼地沉积储层较好。

4 结语

(1)营城组二段为完整的三级层序，结合火山喷发作用可划分为5个四级层序；

(2)营城组二段有效储层的形成受控于3个物源：自西向东的沿控陷断裂上盘向下盘推进的物源，自北向南的长轴物源，区域火山间歇性喷发的点物源；

(3)受区域火山影响的C1、C2、C5旋回的有效储层受古地貌(沉积厚度)和优势沉积相共同控制，无区域火山影响的C3、C4旋回的储层主要受优势沉积相控制；

(4)有利储层主要分布在辫状河三角洲、扇三角洲前缘以及受区域火山同沉积的古地貌洼地，储层岩性为沉角砾岩、沉凝灰角砾岩、沉角砾凝灰质岩、沉凝灰岩；

(5)火山沉积相研究中，层序地层学方法较火山机构模式更具有实用性。

[1]程日辉,刘万洙,王璞珺,等.松辽盆地东缘下白垩统营城组二段火山碎屑沉积的过程、相和结构[J].吉林大学学报(地球科学版).2007,37(6):1165-1175.

[2]李飞,程日辉,王璞珺,等.松辽盆地东缘下白垩统营城组二段火山碎屑岩的发育特征[J].吉林大学学报(地球科学版).2009,39(5):803-810.

[3]陈建文,王德发,张晓东,等.松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩相和火山机构分析[J].地学前缘.2000,7(4):371-379.

[4]唐华风,王璞珺,姜传金,等.松辽盆地白垩系营城组隐伏火山机构物理模型和地震识别[J].地球物理学进展.2007,22(2):530-536.

[5]黄玉龙,王璞珺,冯志强,等.松辽盆地改造残留的古火山机构与现代火山机构的类比分析[J].吉林大学学报(地球科学版).2007,37(1):65-72.

[6]王璞珺,吴河勇,庞彦明,等.松辽盆地火山岩相:相序、相模式与储层物性的定量关系[J].吉林大学学报(地球科学版).2006,36(5):805-812.

[7]段云卿,覃天,张联盟,等.基于体属性的地震相干技术[J].石油地球物理勘探.2006,41(4):442-446.

The Reservoir Prediction Of The Second Member Of YingCheng Formation In LongShen2 Well Area,YingTai Fault Depression

HU Li1，DENG Hong-wen2，SHAO Ming-li3

(1.State Key Laboratory of Continental Dynamics,Department of Geology,Northwestern University,Xi’an 710069 Shaanxi；2.China University of Geosciences,School of Enemy Resources,Beijing 100083, China；3.Exploration and Development research institute,Jilin oilfield Company,Songyuan 138000, Jilin)

The resource of natural gas is abundant in Yingtai fault depression,Songliao Basin and in it’s north part LongShen2 well area gas-bearing reservoir is the second member of Yingcheng formation of Lower Cretaceous,with chaotic melange of pyroclastic rocks and sedimentary rocks and random reservoirs distribution.Based on the analysis of the data of lithology,seismic and logging and so on,it is found that the filling sequence of the second member of Yingcheng formation is volcanic-sedimentary type,with regional volcanism and sedimentation synchronized, which is divided into 5 four-stage sequences.There are mainly 3 source directions,the source from west to east and along the controlling-depression fault from upper wall to bottom wall,the long axis source from north to south and the point source in the intermittent eruption period of regional volcano.Combining reservoir inversion with ancient landscape restoration method, reservoir distribution is predicted that the effective reservoir of C3 and C4,which is in the intermittent period of regional volcano,is mainly controlled by preponderant sediment facies,while the effective reservoir of C1,C2 and C5,which is in the eruption period of regional volcano,is mainly controlled by preponderant sediment facies and the ancient landscape features of the basin.Favorable reservoir is sedimentary volcanic breccia,sedimentary tuff breccia,sedimentary breccia tuffaceous rocks and sedimentary tuff,which is in the braided river delta,the fan delta front and The ancient landform depressions in the eruption period of regional volcano.Through this research,reservoir distribution in volcanic-sedimentary basin is effectively predicted,Meantime, application range of sequence stratigraphy is innovated and expanded,which has great implication to identify and analyze volcano-sedimentary basin of the same type.

Volcanic-sedimentary type；reservoir prediction；the second member of Yingcheng for- mation and Yingtai fault depression

2016-06-02

“英台断陷营二段沉积特征与储层预测”(JS12-W-13-JG-33-66)

胡立(1985-)，女，重庆石柱人，在读硕士研究生，主攻方向：油气地质学。

TE122.2

A

1004-1184(2016)06-0148-04