济阳坳陷浊积岩圈闭成藏主控因素及描述技术研究

白晨辰

（中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院,山东 东营257022）

1 概述

济阳坳陷随着勘探程度的提高,规模大、地震反射特征明显的浊积砂体大部分已被发现。目前,面对“埋藏深、厚度薄、变化快、含灰质”的复杂隐蔽型浊积岩,勘探难度越来越大,经济效益明显降低。从东营凹陷近期钻探情况来看,储层不发育和物性差成为探井失利的主要原因,因此圈闭识别与储层描述的准确性是浊积砂体圈闭评价、提高勘探成功率的关键。

2 浊积岩圈闭成藏主控因素分析

2.1 有效烃源岩与浊积岩油藏分布。根据济阳坳陷古近系浊积岩油藏的埋藏深度统计（图1）,含油气砂体的分布发育范围对应源岩的生排烃深度,在埋深大于1700m 后,开始有油气的生成,但当达到2500m～2700m后,源岩开始少量排出油气,孤立的岩性油藏开始储油。在2700m～3500m 范围内,源岩进入排烃高峰期,含油气砂体分布频率最高,即岩性砂体集中分布在2700m～3500m 层段。排烃高峰期对应的埋深即是含油气砂体发育的最佳层段。含油气砂体埋深与生排烃深度对应一致,未进入生排烃门限的砂体不含油气。围岩生排供烃条件是一个至关重要的因素,供烃门限即是生烃的围岩向孤立的砂岩体供油气的临界地质条件。从圈闭与有效烃源岩的位置关系来看,孤立的浊积岩油藏均分布在有效烃源岩范围内或接触有效烃源岩。与侧向接触烃源岩的浊积岩性圈闭相比,处于有效烃源岩中心,并且被有效烃源岩包裹的圈闭的含油气性明显变好,另外,被烃源岩包裹的各个圈闭,圈闭含油气性与离有效烃源岩中心的距离正相关。

图1 济阳坳陷下第三系浊积岩油藏随埋深变化频率

2.2 构造背景及异常高压。从宏观角度来看,构造对岩性圈闭的控制作用主要体现在控制不同成因的砂体展布和油气富集。砂体展布方面,浊积岩圈闭主要发育在构造坡折带上,即构造引起地形坡度变化的地方或者大断裂的下降盘,该区域物源补给快速,甚至有大量泥石流突发事件引起沉积物滑塌而形成重力流,是三角洲前缘滑塌砂体和深水浊积扇体展布和富集的有利地带。油气富集方面,相对于凹陷的其它构造部位,洼陷带岩性油藏的含油性最好。以东营凹陷为例,圈闭充满度依次为牛庄洼陷、利津洼陷、博兴洼陷和民丰洼陷,分别为46%、37.5%、35%和33.5%,另外在中央背斜带、北部陡坡带和南部缓坡带之中,中央背斜带的圈闭充满度最低,仅为23%,北部陡坡带岩性油藏的圈闭充满度略低于南部缓坡带。统计数据分析表明,浊积砂体油气藏圈闭充满度与地层温度、地层压力存在明显相关关系,超压环境中（压力系数大于1）圈闭含油程度高,东营凹陷、渤南洼陷、车镇凹陷沙三段普遍存在超压异常,浊积岩油藏富集区基本都表现为异常高压。

2.3 浊积岩储集物性。岩性圈闭能够储集油气必须具备两个基本特性,即孔隙性和渗透性。通过统计发现,东营凹陷含油砂体的储集物性存在一个临界值,即当砂体的孔隙度大于12%,渗透率大于2×10-3μm2时,砂体内才能有油气聚集,含油砂体主要分布在孔隙度为14%～22%、渗透率为（2～100）×10-3μm2的储集体内,而且随着砂体物性条件变好,圈闭充满度有变高的趋势。因此,物性的好坏直接影响着岩性圈闭的含油气性,物性越好,储集体储集性能越好,储集空间的孔隙结构越好,越有利于烃源岩中生成的油气排出而进入砂岩体内。

3 浊积岩圈闭识别与描述技术

3.1 地震响应及岩石物理特征分析。3.1.1 地震响应特征。在济阳坳陷,浊积砂体主要有滑塌浊积岩、深水浊积扇砂岩和重力流水道砂岩。浊积砂体识别与描述的基础是建立砂体的地震响应模式,受相带变化快的影响,沙三段浊积砂体一般以砂、泥薄互层的形式存在,地震反射同相轴代表一个砂包,地震相表现为变振幅、短同相轴,主要反射特征有零星透镜体反射、连续长反射、席状披盖反射、规则叠瓦状反射、复合透镜反射、不规则杂乱反射、交错复合反射。3.1.2 岩石物理特征。解剖已钻井,统计不同岩性声波速度表明,不同地区砂体速度存在一定的差异：

图2 沙三段不同岩性的声波速度分布

（1）牛庄地区不同岩性的速度与埋深成正相关,速度值从高到低依次是：灰质砂岩、砂岩和泥岩,速度分别为3800m/s 以上、3600m/s～4200m/s 和低于3600m/s；灰质泥岩、泥质砂岩和砂质泥岩的速度介于砂岩速度和泥岩速度之间,且速度差异较小（图2）。

（2）史南地区单砂层较薄,泥岩速度为2800～3100 m/s,砂岩速度为3200～3500 m/s,砂、泥岩之间存在明显的速度差异,因此,沙三段中亚段泥岩与砂岩,泥岩与灰质泥岩可形成地震反射。

3.2 浊积岩发育相带预测技术。3.2.1 基于Wheeler 域层序划分技术。以T2 与T6 为层序格架,应用地震层序划分方法在地质年代域剖面中将东营凹陷沙三中三角洲前积层划分为8 个四级层序,在四级层序下进一步划分相带,寻找浊积岩发育有利相带。在朵体内部可应用相位、数据双驱动式细小层序精细划分方法,将复杂地区四级层序进一步精细划分成可识别和描述的五级层序。3.2.2 古地貌恢复技术。不同古地形控制砂体的类型和展布。因此可以通过古地形恢复技术确定浊积岩发育范围。通过建立高精度古地形恢复方法,结合相标志、古流向、砂岩厚度图等钻井资料、地质规律、地震资料的验证,进一步调整参数,从而得出精确的古地形图（图3）。

图3 东营凹陷沙三中古地形图

3.3 波形分类相带划分技术。波形分类就是将地震数据样点值的变化转换成地震道形状的变化,道形状分类代表了地震信号真实的横向异常。从而反映不同沉积相带的变化特征。从图4 东营凹陷牛庄南部沙三中4 层组的波形分类结合钻井资料可以看出,自东向西依次为前缘砂和浊积岩发育区,中间的过渡区为坡移扇发育区。

图4 牛庄南部沙三中4 波形分类地震相

3.4 储层描述技术。3.4.1 分频分析技术。地震分频信息可以有效识别储集层时间厚度的变化及检测地质体横向上的不连续性,其基本算法是离散傅立叶变换（DFT）或最大嫡方法。根据DFT 算法,每个薄层产生的地震反射信号在频率域都有一个与之相对应的特定的唯一频率成分。针对薄层浊积岩,通过分频处理,获取对储层敏感的频率信息,调谐反射振幅谱的相干信息揭示了地震反射波的单个薄层信息,可以更准确估算薄层厚度；像层间小断层、裂隙或者沉积相带的变化这种横向上地层的不连续性,可以利用相位谱上相位的不稳定性来识别；结合相位谱、振幅谱,可以快速有效的定量识别岩性、物性变化并进行成图。3.4.2 地震属性优化技术。地震属性比常规地震剖面有更强的横向分辨能力,对于垂向上难以分辨的地质体,在空间可以反映出其变化。基于地震响应分析,通过敏感属性提取优化,可更好地突出储层与围岩的差异,从而识别与描述浊积岩储层展布。图5 是王58 井区浊积砂体地震多属性分析优化结果,从图中比较准确的判断王58 井区浊积砂体物源方向和砂体发育分布范围。3.4.3 地震反演技术。济阳坳陷各洼陷带的沙三段砂、泥岩存在波阻抗差,可以利用测井约束反演方法对储层进行识别和描述。测井约束反演不仅应用了测井资料的高、低频成分作为约束,同时也应用了地震资料作为横向约束。与地震剖面相比,反演剖面的分辨力有所提高,在低速泥岩背景下,相对高速的砂体横向变化清楚,可以清楚地显示5m 的薄层砂体,砂体间的油水关系合理。叠后地震反演技术适用砂泥岩速度差异明显、围岩灰质成分相对不发育的地区。

图5 王58 井区浊积砂体振幅类属性优化分布图

4 结论

浊积岩圈闭是典型的岩性圈闭,属于成熟的勘探类型,通过多年的攻关研究及实践,基于三维地震以储层为核心的圈闭识别描述技术取得较大进展及应用效果。针对济阳坳陷浊积砂岩圈闭形成了浊积岩圈闭识别与描述技术,包括在层序划分基础上,利用古地貌恢复技术确定浊积岩发育区带,通过地质统计、波形分类技术划分浊积岩相带；利用分频、属性优化及反演技术进行储层描述；基于储层地震响应及岩石物理特征分析,通过幅频比、叠前反演获取纵横波速度比压制灰质影响,进而确定浊积岩有效储层分布。