东营凹陷陡坡带沙三段浊积岩有效储层预测技术

张秋实

(中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院,山东 东营 257015)

东营凹陷是中国东部典型的陆相断陷盆地,古近纪沙三段沉积时期,沿各三角洲入湖方向和陡坡带近岸水下扇、扇三角洲的前端,发育大量的浊积岩沉积[1]。在勘探中浊积岩油藏具有小而肥的特点,油藏丰度高,单井产能好。随着勘探程度的不断增大,埋藏浅易发现的浊积岩油藏已经基本探明,目前浊积岩的勘探难度越来越大,特别是有效储层的准确预测,决定了浊积岩勘探的成败。因此开展陆相深水浊积岩有效储层预测技术研究,对于提高浊积岩储层预测精度,提高浊积岩油藏勘探成功率具有重要意义。东营凹陷浊积岩勘探自1976—1985年浊积理论的引进和应用开始,经历了30多年的勘探实践,尤其是随着大批三维地震资料的采集应用和层序地层学的研究,初步揭示了浊积岩的成藏规律,基本形成了浊积岩勘探技术。于正军等[2]利用子波分解重构技术消除灰质背景,利用多属性联合分析技术及叠前反演技术预测浊积岩有效储层。王惠勇等[1]利用子波拓频、古地形恢复及高亮体等技术方法开展了浊积岩有效储层预测。从浊积岩目前有效的储层预测技术应用来看,呈现多种技术联合应用的特点,单一技术方法难以准确预测浊积岩有效储层分布。从东营凹陷近期钻探情况分析,以沙三段为主要目的层系的浊积砂体横向连续性差、单层厚度变化快,地震剖面上很难识别,严重制约了浊积砂体的精细描述工作,给此类油藏的勘探带来很大的困难。近期钻探的井既有产量高达百吨的高产井,也有多口井未钻遇储层。如何在前人沉积模式、成藏规律研究的基础上,进一步深化浊积岩岩性圈闭的识别与描述、提高勘探成功率是目前该类油藏面临的突出问题。笔者在前人研究的基础上,通过波形聚类地震相技术刻画有效储层边界,利用AVO属性分析技术落实有效储层含油气情况。通过此项研究,克服浊积岩有效储层预测中的多个难题,取得较好的勘探效果。

1 区域地质概况

东营凹陷位于渤海湾盆地的东南部,是典型的箕状断陷盆地。在沙三段沉积期强烈断陷,发育半深湖-深湖沉积环境,沿北部陡坡带发育了一系列近岸水下扇及前方的滑塌浊积沉积。利津地区位于东营凹陷北带东段,受到边界断层及胜北断层持续强烈活动的影响,在沙三段发育多套浊积岩含油层系,埋藏深度在2 300～3 000 m(图1)。本区发育的浊积岩沉积体系与缓坡带(东营三角洲前缘)浊积砂体沉积体系有较大的差别。浊积岩储层在分布规律和地震响应特征上均具有较大的差异。常规的浊积岩描述方法在描述该类浊积砂体时存在一定的困难,有必要对预测该类浊积砂岩的物探方法开展进一步的探讨[3]。

图1 东营凹陷浊积岩沉积体系(据王金铎(2003))

2 浊积岩有效储层地震地质特征

依据实际钻井揭示的储层信息及井震标定结果对本区浊积岩有效储层的地震地质特征进行了总结。首先从地质特征来看,研究区内浊积岩单层厚度均小于10 m,岩性组合为厚层泥岩夹薄层砂,砂体类型有含砾砂岩、粉砂岩及泥质砂岩等。多口井的粒度曲线均表现为圆弧上拱的一段式,反映了典型的浊流水道的沉积类型。另外本区储层普遍含有灰质胶结物,同层系的泥岩也以灰质泥岩为主。储层物性横向变化快,含油气性受到物性控制明显,孔隙度在13%以上储层具有较好的含油气性。通过井震标定,明确了储层段的地球物理特征。由于储层含灰质成分,这使得储层与非储层在速度上重叠,地震剖面都表现为强振幅低频率的特征。本区浊积岩储层的这些特点决定了常规的反演与属性等手段难以取得理想的效果,需要开展有针对性的研究。

3 地震资料适用性分析

本次研究应用的地震资料是2013年处理出站的胜北三维,这套资料是在老资料的基础上进行的二次采集,无论从采集参数,反射特征还是道集质量上都得到了极大的提升。新采集的资料主频达到28 Hz,有效频带拓宽到0～50 Hz,最高覆盖次数达到204,最大炮检距达5 000 m,面元网格25 m×25 m。从地震剖面的反射特征来看,新资料的断面更加清晰,断点干脆,地震同相轴反射连续性变好,储层边界反射点的变化更加清晰。道集质量也有显著提高,道集在目的层处的反射轴平直度变好,入射角达到45°～50°,具备了进行叠前AVO分析的基本条件(图2)。

图2 新老地震资料对比

4 基于波形聚类地震相的浊积岩有效储层预测技术

每一个地震道波形的变化都反映了等时界面上沉积地层各种参数的变化,通过对相同波形进行聚类分析,可以在同一个等时界面上分析沉积相的变化[4]。首先利用正演方法对研究区几种具有代表性的岩性组合进行了波形分析,并明确了与沉积相的对应关系(图3)。

图3 不同地层结构波形正演

在波形正演的基础上对沙三段储层段进行了波形聚类分析。从波形聚类结果来看,研究内发育了多条近南北向的浊流水道,其中东侧的一条水道波形特征与其他水道差异较大(图4),其储层特征需要进一步分析。

图4 利津地区沙三段地震相图

5 叠前AVO属性分析技术

通过地震相的分析基本可以预测出储层边界,但是在实际勘探中存在着钻遇储层但含油气性较差的现象,需要针对储层的含油气性进行进一步预测。AVO是一种通过分析叠前道集中反射系数随入射角变化来研究储层含油气的地震方法[5]。本次研究中所用到的AVO属性反演是AVO分析技术中的重要内容之一。AVO响应特征见图5。

图5 AVO响应特征

研究区沙三段油层AVO响应特征明显,从利982、利962井的AVO正演分析来看,AVO响应特征为1类高阻抗含油气砂岩,随着偏移距的增大振幅能量逐渐降低,如果偏移距足够大,可以看到极性反转现象。

图6 截距与梯度属性交汇对比

图7 截距P与梯度G交汇平面图

确定AVO响应特征之后,进一步基于Shuey和Aki公式进行了AVO属性反演,得到了截距P、梯度G、泊松比反射率、流体因子等12种AVO属性。利用多属性交汇分析结合叠前井震标定,明确了截距P和梯度G是一对最敏感的属性(图6)。通过截距P与梯度G的体交汇最终明确了沙三段有效储层的分布范围。从分析结果来看,最东侧河道发育储层,但AVO预测结果显示其含油性较差(图7)。

6 结 论

(1)综合利用波形聚类地震相技术与甜心体属性分析技术可有效识别深水浊积岩储层边界。

(2)AVO属性分析技术能较好地针对深水浊积储层进行含油气性预测,预测结果与实钻井吻合率较高。

(3)利津地区沙三段发育多条南北向浊流水道,储层非均值性强,含油气性变化大。