泌阳凹陷断层岩性圈闭识别技术及应用效果

2018-05-23马义忠张永华

石油地质与工程 2018年2期

马义忠，张永华，张悦，熊健，李磊

泌阳凹陷经过40余年勘探开发，资源探明率达到68%，正向构造带的构造油藏基本找到，而斜坡内带及中部凹陷带勘探程度相对较低、具有较大的勘探潜力[1–2]。斜坡内带处于深凹区与斜坡衔接部位的构造坡折带，具有构造复杂的特征；同时四周多支三角洲砂体向深凹区延伸，在研究区已形成水下分流河道、河口坝，砂体相变快、储层物性变化大。由四周向深凹区延伸的砂体与构造断裂配置形成的断层–岩性、砂岩侧缘尖灭油藏，是深化勘探的主要目标区。

研究区深化勘探的主要问题一是地震资料分辨率较低，难以分辨目的层段2～8 m的薄砂体；二是多物源砂体交汇造成储层相变快，砂层平面展布复杂；三是斜坡内带位于构造转换部位，发育一系列小断层，小断层识别及微幅度构造精细描述难；四是对沉积相带对油气运聚的控制作用认识不清，砂体和油水边界预测难。

针对泌阳凹陷斜坡内带岩性、断层岩性油气藏勘探难点，本文以地震沉积学理论为指导，井震结合，落实岩性、断层岩性圈闭，在综合评价的基础上优选有利钻探目标。

1 断层岩性圈闭识别技术

为了在泌阳凹陷斜坡内带寻找岩性、断层岩性圈闭，提高岩性、断层岩性圈闭识别精度，首先要进行地震资料保幅性处理与拓频处理，提高对岩性、断层岩性圈闭识别能力；然后，以地震沉积学理论为指导，依据钻井资料并结合连井地震剖面，建立研究区统一地质分层[3]，细分层系，为沉积微相及砂体展布特征研究奠定基础；另外，通过地震资料精细解析及变速成图，落实目的层构造断裂特征。本文采用正演模拟技术明确岩性圈闭地球物理响应特征，综合利用特殊处理及属性分析技术对含油砂体进行精细预测，刻画储层展布，落实岩性、断层岩性圈闭。

1.1 通过拓频处理技术提高地震资料分辨能力

为了提高地震资料分辨率与小断层的成像精度，根据该区资料品质特征和地质上的要求，进行高低频的补偿。同时采用真振幅恢复、分频去噪等处理技术来提高信噪比。通过地表一致性反褶积、高密度反Q补偿等技术提高了资料分辨率。图1是地震资料拓频处理前后地震剖面对比图，从图中看出，处理后的剖面反射信息更为丰富，地震资料有效频宽达到8～70 Hz，核三段主频35 Hz，核三段主频较以往资料提高约8 Hz。

1.2 通过正演模拟明确储层地震响应特征

泌阳斜坡内带处于多个三角洲和扇三角洲前缘，多发育砂泥岩薄互层岩性油藏和河道砂油藏。为了明确储层地震响应特征，首先利用井筒资料对泌阳凹陷斜坡内带目的层的储层结构以及不同流体的速度变化情况进行分析，分析认为不同储层速度具有V干层大于 V油层、V水层大于V泥岩的特征[4–5]。

图1 地震资料拓频处理前（a）后（b）对比

根据砂泥岩薄互层地层结构，设计6 m、8 m不同厚度的砂层和4 m、8 m、16 m、32 m不同厚度的泥岩隔层的地层结构组合，建立地质模型，在速度2 500 m/s、子波主频30Hz、60 Hz时，对不等厚间隔砂泥岩互层进行正演模拟。从不等厚间隔互层的正演模拟看出（图2），当泥岩隔层厚度大于16 m时，在地震主频30 Hz以上时，6～8 m的砂层，层间基本不发生干涉，各砂层有自己独立的反射；当间隔厚度减少到8 m时，地震主频在30 Hz时，只有砂层组的顶面能分辨清楚，其层间各单砂层独立信息模糊，难以分辨；当泥岩隔层厚度4 m时，对于6～8 m的砂层，只有地震资料主频达到60 Hz时才能分辨清楚。

利用正演模拟技术，从速度大小、地层结构特征对储层的地震响应特征进行分析。干层砂岩速度较大，与上下围岩能形成强波阻抗界面，地震响应为强反射；如果是油层、差油层、含油水层、水层，则速度较小，与围岩形成较小的阻抗界面，地震响应变为中弱振幅。

图2 等厚砂岩不等厚间隔互层正演模拟

1.3 通过精细构造解释确定油层顶面构造形态

油层的顶面构造形态是构造岩性油藏主控因素之一，对构造岩性油藏富集程度具有重要的控制作用。因此对顶面构造进行精细描述是寻找断层岩性油藏的重要工作[6–7]。

（1）针对主要目的层开展精细地层对比工作，统一研究区地质分层，为构造解释与沉积微相研究奠定基础。运用高分辨率层序地层学原理重新厘清界定油组界线，对研究区280口井的地质分层确定了全新的小层精细划分及地层对比。

（2）充分运用相干体、蚂蚁体技术，采用多种属性、多种显示方式、多任意线解释等技术对高精度三维地震资料进行解析，识别断距小于10 m的小断层。利用变速成图技术精雕细刻了构造形态、厘清构造特征，目的层段的深度误差控制在4 m以内。

1.4 通过属性综合分析确定砂体边界

针对斜坡内带目的层储层薄、主流河道砂变化快的特点，依据拓频处理后的地震数据体，以高精度地震反射层位为约束，利用特殊处理技术，提取波形、振幅、频率为主的多地震反射属性信息，综合描述储层的空间变化，实现砂体尖灭带的精准勾画和岩性、断层岩性圈闭的精细落实。

（1）利用地震相分析确定砂体。结合测井、录井资料，应用神经网络技术对目标时窗内的地震波形进行分类、学习，建立地震相与井之间的相关联系，寻找斜坡内带H3Ⅱ储层对应地震波形变化规律，通过目的层地震反射特征预测储层展布。

（2）利用地层切片确定地质体时空演化。在地层体切片提取的基础上，通过动态地对连续时间地层体切片属性进行空间差异解释，分析沉积旋回内薄储层的形成过程，研究地质体的时空演化和空间展布特征。

（3）利用多种属性分析确定圈闭。用振幅、波阻抗、相干体等多种属性刻画砂体的边界[8–12]，对泌阳凹陷H3Ⅱ5小层开展沿层地震属性分析。图3是泌阳凹陷H3Ⅱ5小层均方根振幅图，从图中可以看出，河道砂体的平面展布清晰可见，边界明显。该河道砂体自北向南展布，往深凹区方向尖灭，泌398井砂层向泌208、泌388井两侧尖灭，与实钻井吻合，砂体与北部北东向断层配置形成断层–岩性圈闭。

图3 泌阳凹陷H3Ⅱ5小层均方根振幅

2 应用效果

利用多属性体刻画小断层的空间展布，通过精确速度场时深转换再现了地下构造面貌；采用沉积微相研究相控定砂、地震正演模拟确定储层的地球物理响应特征、多种属性分析确定砂体边界。通过断层岩性圈闭识别评价技术的应用，对泌阳凹陷复杂岩性油藏进行了精细描述，发现了一批岩性、断层–岩性圈闭，部署井位10口，有8口井钻遇油层。泌398井获24.7 t/d工业油流，D8井获22.6 t/d工业油流，B424井获11.6 t/d工业油流，B73–1井获15.3 t/d工业油流，上交探明储量101.53×104t。