勝坨油田坨71地區沉積特征及儲層展布規律研究

2015-07-02 01:40:19弭連山王風華

石油地質與工程 2015年2期

弭連山，王風華

(中國石化勝利油田分公司勝利采油廠，山東東營257000)

弭連山，王風華

(中國石化勝利油田分公司勝利采油廠，山東東營257000)

針對勝坨油田坨71地區斷裂系統復雜性，采用了三維地震資料再處理技術，并結合相干及曲率分析法，精確刻畫了斷裂系統；針對砂礫巖儲層多期混雜沉積、橫向變化快、應用常規測井曲線進行對比難度大、扇體儲層展布規律不清的難點，綜合應用小波變換、聚類分析和INPEFA曲線重構技術實現了地層的精細對比劃分，明確了儲層展布規律。

東營凹陷；勝坨油田；斷裂系統；沉積期次；砂礫巖體；展布規律

勝坨油田坨71地區位于東營凹陷北部，坨-勝-永斷裂帶西端，坨94斷層下降盤(圖1)。沙四-沙三段沉積時期，該區為深湖-半深湖沉積環境，北部為陳家莊凸起，具有多個沉積物源，是重力流沉積體系發育的有利區域[1]。自1995年以來已相繼發現了坨71、坨719等多個高產油藏，但目前僅上報探明儲量188×104t，多年來，始終未能擴大儲量規模。分析認為主要存在兩個問題：①斷裂系統復雜，地層破碎；②儲層多期疊置，橫向變化快；因此導致地層對比難度較大，儲層展布規律認識不清。

圖1 坨71地區區域構造位置

對坨71地區急需開展基礎研究和技術攻關，進一步明確該區沉積體系及儲層展布規律，建立合適的油氣勘探思路，為下步的勘探部署提供堅實的科學依據。

1 構造背景

沙四-沙三沉積時期是東營湖盆擴張的鼎盛期，劇烈斷陷，勝北斷層活動頻繁且強度大，形成了山高、水深、坡陡的古地貌特征。研究區地處坨-勝-永斷裂西端，勝北斷層與坨94斷層的交匯處，斷裂系統特別復雜。

為了更為精細而準確刻畫斷裂系統，采用了相干分析和最大(小)曲率分析法[2]，對研究區斷裂和微斷裂進行了精細刻畫，斷裂組合更加合理，構造形態更加清晰。總體來看，坨71地區是一個被多條斷層切割的復雜化的背斜構造，斷裂主體近東西走向，向南傾斜，構造呈現北高南低的態勢。斷層不僅提供了油氣運移通道，對圈閉的形成起著重要的控制作用[2]。

2 沉積特征研究

沙四-沙三時期，盆地斷陷作用增強，邊界主斷裂和伴生斷裂活動強烈，可容空間迅速增大，此時也是盆地裂陷伸展幕的全盛期，湖泊水域最廣、水體最深。來自北部陳家莊凸起的沉積物沿古沖溝發育了多期次的砂礫巖扇體。

該區發育的扇體多期疊合而成，向盆地方向粒度逐漸變細，分選性變好，砂礫巖含量降低，逐漸出現砂質高密度濁積沉積和低密度濁流沉積。扇體形態有席狀、透鏡狀和扇狀等，單體規模一般較小[3]。沉積剖面中以含礫砂巖、砂巖、粉砂巖及暗色泥巖為主，巖心的沉積構造中可見塊狀層理、滑塌變形構造以及泥礫構造，常見完整和不完整的鮑馬層序，并發育有明顯滑動和滑塌作用特征的滑動面，反映出水下重力流的特征。粒度概率曲線上表現為寬緩上拱式、高斜(低斜)兩段式；C-M圖上，數據點的分布平行于C-M曲線，反映出重力流沉積的特點[4]。

根據X衍射、薄片鑒定分析，巖石成分中石英含量最高占53%，最低20%，平均39.8%；長石含量最高51%，最低6%，平均32.5%；巖屑含量最高占35%，最低18%，平均27.7%，表現為成分成熟度低；巖石成分中巖屑含量高，砂巖風化程度中等，分選磨圓差，膠結類型以孔隙式膠結為主，結構成熟度低，反應了其近源快速沉積的特點[5-7]。綜合上述沉積特征及沉積相等研究，分析認為該區發育深水滑塌濁積扇為主的沉積體系。扇體以濁積水道沉積為主，向前再次滑塌形成小型的濁積砂體沉積。改變了先前研究區只發育單一水道的沉積模式認識。

3 儲層展布規律研究

針對砂礫巖儲層多期混雜沉積，橫向變化快，應用常規測井曲線進行對比難度大的難點，本次綜合應用小波變換、聚類分析和INPEFA曲線重構技術進行精細對比劃分[8]。

3.1 對比劃分方法

應用小波變換來進行沉積期次的劃分在多篇文獻涉及到，本文不做贅述，下面著重介紹一下聚類分析和INPEFA曲線重構方法。

(1)聚類分析法：通過聚類運算，在測井資料中以一定的方式進行類別劃分，相同類中的地層性質相似，不同類的地層性質不同，其結果用于識別和顯示測井井段的不同的電相，通過采用Non-hierarchical聚類分析方法，將自然伽馬曲線分為7類，分別代表泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、粉細砂巖、細砂巖、中砂巖，從而在缺乏取心資料的情況下，快速建立巖性剖面，對地層旋回性產生直觀認識。

(2)測井曲線INPEFA處理分析：INPEFA(Integrated PEFA)曲線是對PEFA曲線采用積分處理后所獲得的曲線。通常情況下，INPEFA曲線中一個完全正的趨勢意味著一種氣候逐漸濕潤的水進過程；一個完全負的趨勢意味著一種氣候逐漸干旱的水退過程；而轉折點則指示一個層序界面或層序內的特征界面，其中負向拐點代表可能的洪泛面；正向拐點代表可能的層序界面；并且不同級別的拐點指示不同級別的等時界面。

3.2 層序地層格架

綜合應用上述方法進行了沉積期次的精細對比劃分，結合東營凹陷的沉積演化背景，將沙四上-沙三下地層，劃分為2個長期旋回(對應沙三下、沙四上段)，3個中期旋回(對應沙三下1、沙三下2、沙四上1砂組)，9個短期旋回(對應9期砂體)。針對研究區選取了5條骨架剖面，結合連井地震剖面，閉合對比，按照層序及旋回逐級進行砂體歸位，糾正了先前的地質認識。先前認為儲層發育是在沙三下沉積時期，目前研究認為，主要目的層儲層發育在沙四上沉積時期。層序地層學觀點認為，東營凹陷沙四段與沙三段之間存在一個區域性不整合即二級層序界面，在層序界面之下的湖退時期，儲層通常較發育。而層序界面之上的沙三下時期，湖盆處于深陷期,斷陷較強,湖盆水深,物源推進規模較沙四段大大減小,半深湖相面積擴大，多沉積湖相泥巖、油頁巖。現在的地層認識更加符合層序地層學的理論[7]。

3.3 儲層展布規律

從南北向剖面上看，研究區斷層發育，形成多個斷階。沙四上沉積時期，湖水逐漸變淺，砂體進積式疊加，沙三下沉積時期，湖水逐漸變深，砂體呈退積式疊加[7](圖2)。從東西向剖面上可看，砂體主要圍繞坨71古沖溝展布，呈現底形控砂，多層疊置的特點[9](圖3)。

從平面圖看(圖4)，沙四上1沉積時期，湖水水退，水體逐漸變淺，砂體以進積為主，在該時期砂體最為發育，沿著坨71古沖溝及其兩側分布，砂體的厚度較厚，展布范圍較大，扇中部位砂礫巖最厚達60多米。沙三下2沉積時期，砂體發育范圍較廣，在坨715，坨716等井區呈較大面積的展布，往南推進距離較遠，但是厚度較薄。沙三下1沉積時期，湖水水浸，砂體呈退積分布，分布范圍不大，主要在北部的坨71-22井區有較小范圍的扇形展布。從而明確了不同沉積期次砂體的展布規律。