葡61區塊扶余油層精細構造分析及有利區預測

姜福聰，閆志剛，王 龍

（1.成都理工大學國土資源部構造成礦成藏重點實驗室，四川成都 610059； 2.大慶油田有限責任公司第七采油廠，黑龍江大慶 163517； 3.大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163517）

葡61區塊扶余油層精細構造分析及有利區預測

姜福聰1，2，閆志剛1，2，王 龍1，3

（1.成都理工大學國土資源部構造成礦成藏重點實驗室，四川成都 610059； 2.大慶油田有限責任公司第七采油廠，黑龍江大慶 163517； 3.大慶油田有限責任公司采油工程研究院，黑龍江大慶 163517）

為提高葡北油田扶余油層復雜斷裂區帶構造解釋精度，針對研究區井控程度低、發育多期微小斷裂和斷裂切割關系復雜等，根據高分辨率地震資料，運用變面積和變密度剖面顯示、水平切片、相干體切片及相位譜分解等方法，完成葡61區塊扶余油層精細構造和斷裂分析.結果表明：新井構造誤差小于5‰，準確識別5～10m圈閉高度的微幅度構造.扶余油層頂面構造特征形態為斷裂切割背斜形成的、以地壘、地塹和斷階為主的局部斷裂—構造圈閉.綜合構造、斷裂及砂體發育特征，在研究區優選1個Ⅰ類有利區塊，面積為44.3km2；2個Ⅱ類有利區塊，面積為82.4km2；5個Ⅲ類有利區塊，面積為29.2km2.該研究結果對扶余油層開發具有一定的指導作用.

扶余油層；復雜斷裂帶；水平切片；相干體切片；斷裂分析；有利區塊

0 引言

對于斷裂較多、發育期次不同和切割關系復雜的斷塊精細構造解釋，我國油田已經形成一套較成熟的技術流程——綜合物探方法，在油氣地質地球物理領域取得良好的應用效果，其中地震資料的作用尤為明顯.大慶油田進行大量的三維采集、處理、解釋和反演研究；針對松遼盆地不同區塊地質要求，開展三維構造解釋技術、高精度儲層預測技術和綜合分析方法應用研究，探索應用高分辨率地震資料解釋技術，每年處理和解釋面積為8 000～12 000km2，加快儲量發現和開發步伐.高分辨率地震勘探方法包括地震資料的采集、處理和解釋技術［1－2］，在國內外油田得到普遍應用，也逐漸應用到已開發油田的精細油藏描述上，能夠大幅降低勘探和開發風險，提高開發水平和經濟效益.

隨著油田勘探程度的深入和開發難度的加大，人們逐漸發現小斷裂和微幅構造對于注采關系調整、剩余油開發方面的影響，對小斷裂和微幅構造特征的精細刻畫越來越重要［3－4］.大慶長垣扶余油層斷裂發育、砂體發育不穩定、物性差、單井產量低，成藏主控因素為砂體與斷層，在其相互配合下形成大面積巖性和斷層—巖性油藏.斷裂是油氣運移的主要運輸通道之一，對油氣聚集起控制作用，斷裂帶有利于油氣富集，是增儲潛力重點目標區.采取井控處理方式提高地震資料的分辨率，配以地震反演技術、相干體分析及三維可視化進行斷裂空間組合，可以提高斷裂帶復雜斷塊構造解釋精度［5－10］.

葡61區塊位于葡北油田，探、評井有效厚度地層平均鉆遇5.9m，平均試油產量為3.1t，具備開發潛能.該區塊小斷裂發育，斷裂將研究區塊切割為多個局部構造，斷裂切割關系復雜.筆者根據三維地震資料和已完鉆井資料，綜合應用變面積和變密度剖面顯示、水平切片、相干體切片及相位譜分解等地震資料解釋技術，進行葡61區塊扶余油層精細構造分析及有利區預測，優選有利增儲區塊，為后期開發奠定基礎.

1 地質概況

葡北油田葡61區塊處于松遼盆地的中央坳陷區（見圖1），位于大慶長垣葡萄花構造，西臨齊家—古龍凹陷區，東臨三肇凹陷，呈近似南北方向斷背斜構造形態；下白堊統泉頭組四段及泉頭組三段的上部扶余油層是葡61區塊主要含油巖層系.齊家凹陷為葡北油田提供充足油源，受北西向斷層切割重疊連片的三角洲前緣砂體，形成構造—巖性及斷層—巖性油藏.工區大型背斜構造背景形成并定型于嫩江組末期至今的晚期構造運動，基本同步于青山口組的油氣生成過程，因此構造形成過程也是油氣運移和聚集過程.葡萄花構造高部位和背斜翼部的斷裂發育區位于油氣運移的指向部位，有利于油氣聚集成藏.該區塊面積為400km2，工區有89口探井及評價井，井控程度為4.5km2／口，其中53口井進行試油，18口井試油結論為工業油層，15口井試油結論為低產工業油層.工區成藏條件和完鉆井資料顯示，葡61區塊是扶余油層有利的增儲目標區.

圖1 葡61區塊構造位置Fig.1 The geographical structure location map about Pu61block

2 精細地震解釋

2.1 地震地質層位解釋

研究區井控程度低，采用井震結合技術進行層位標定［11－12］，選取全區穩定發育的泉四段頂界砂泥巖分界面作為對比標準層.利用分界面在地震剖面上強振幅、連續性好及波形穩定特征進行全區對比［13－14］，通過井震資料標定確定對比界面的地震響應.采用聲波時差曲線、密度測井曲線反射系數序列進行求取，提取時長為250ms、正極性、主頻為28～35Hz的零相位地震子波與反射系數，進行褶積制作合成記錄，反復標定地震資料.葡55－57井震資料標定結果見圖2.由圖2可以看出，扶余油層頂界面為“一強能、兩地震”反射波峰特征，即FⅠ反射層（相當于泉頭組頂面反射），波組全區反射特征明顯、連續穩定，表現為一能量強、連續性好的強相位，易于追蹤對比；FⅡ及FⅢ反射層（相當于扶Ⅱ及扶Ⅲ油層組頂面反射），波組全區反射特征不明顯、連續性差，表現為一弱能量、連續性差的弱相位，不易于追蹤對比.各油層組內部波組反射為中弱振幅、中強頻率、峰谷突變頻繁交替出現.這種地震反射特征充分反映透鏡狀分流河道砂體、多期河道交織沉積砂體疊置關系（見圖3）.根據地震反射特征，精確標定FⅠ、FⅡ及FⅢ層位.

圖2 葡55－57井震資料標定結果Fig.2 Calibration graph 1Portuguese 55－57seismic

在層位標定基礎上，采用交錯剖面解釋、三維可視化技術［15］等進行交互驗證，以提高層位解釋精度.葡61區塊構造起伏較大，扶余油層頂部變化范圍為1 197～1 803ms，呈現“中間高、四周低”中央背斜形態，向西北方向一翼較陡、向東方向較緩（見圖4）.

圖3 FⅠ、FⅡ、FⅢ反射層波阻特征Fig.3 FⅠ，FⅡ，FⅢreflection layer wave impedance characteristics

圖4 FⅠ反射層頂面特征三維顯示Fig.4 The FⅠreflection layer top surface features of three－dimensional display

2.2 精細斷裂解釋

為了提高斷裂解釋精度，在常規方法基礎上，根據不同斷裂發育特征，采用變面積和變密度剖面顯示、水平切片［16］、相干體分析［17］、相位譜分解和三維可視化技術等三維組合（GeoProbe［18－19］）解釋方案，通過互相檢驗提高斷裂的解釋精度.

（1）采用變面積和變密度剖面顯示：波峰、波谷被不同的顏色填充，振幅強弱特征用不同顏色顯示，解釋人員可以直觀地接收地震道波形和能量變化信息，將它作為一個鑒別小斷層的依據；

（2）水平切片是指沿某固定的地震波傳播時，沿垂直時間軸方向在切片上顯示地震數據體.一張時間切片反映同一時間域的不同構造特征，展示異常地質體的空間展布，通過它可以觀察區域地層的構造傾角變化和斷裂發育；

（3）利用相干體分析的邊界檢測效應，通過沿層相干數據體切片瀏覽，檢驗小斷層（見圖5（a）、（b））；

（4）利用相位譜分解識別地質體橫向不連續性的穩定性，彌補在傳統地震屬性中難以發現的信息，可以有效識別斷層（見圖5（c））；

圖5 FⅠ組頂面斷裂屬性識別Fig.5 FⅠgroup of top surface fracture of attribute recognition

（5）利用三維斷層可視化圖和剖面解釋，確定剖面斷裂樣式與平面斷層之間組合關系的一致性，明確斷層之間的主次.通過三維數據體瀏覽，可以精確確定斷層面的分布范圍、斷裂之間的搭接關系，合理反映構造和斷層在空間上分布特點.

以地震剖面解釋為基礎，利用平面組合和三維顯示方法能夠精準確定斷層的傾向、走向及延伸長度等.利用平面屬性圖，進行斷層解釋及平面組合，通過反復修正使斷層的認識更加合理，斷裂平面組合也更加趨于合理化，共解釋斷層696條，斷距主要分布在25～120m之間，其中解釋11條斷距為5～10m的小斷層.通過精細斷裂分析可知，葡61區塊扶余油層頂面斷層發育，為正斷層，構造高部位斷層密集，呈條帶狀分布；斷層展布方向主要為北北西向和北西向，以東、西傾向為主，斷層面較陡，水平夾角多為50°～70°，垂直斷距多為20～60m，延伸長度為0.5～6.0km.

2.3 時深轉換技術與精度分析

建立精確的速度場是落實小幅構造、小斷塊層及復雜構造圈閉分析的關鍵因素.在準確的地震解釋前提下，時深轉化歸結于速度研究［20－21］.扶余油層成圖層位FⅠ、FⅡ、FⅢ屬于中淺層，具有較高的地震剖面質量，并且FⅠ層位標定準確、追蹤也可靠.工區部井分布相對均勻，解釋時采用井控平均速度法建立速度場，考慮井間速度變化規律，以井點數據作為依據，將疊加速度體轉換為平均速度體和層間速度體；同時根據地震解釋層位，沿層提取層面平均速度場和層速度場.利用已知井點的平均速度及層速度，校準該層位的平均速度場或層速度場，從而獲得準確的沿層速度.

該速度分析方法利用井點深度校正保證井點構造精度，同時利用疊加速度場，考慮井間構造形態對速度的橫向影響，對葡61區塊扶余油層的3個油層組頂面開展時深轉化后繪制構造圖.分析地質分層與構造圖讀取深度，扶余油層頂部構造絕對誤差在－4.1～2.7m之間，相對誤差在0.11‰～2.64‰之間.同時，經過同深2、太50－27等5口后驗井的相對誤差在0.57‰～2.63‰之間，構造誤差小于5‰，可以滿足在構造圖上識別閉合幅度5～10m的微構造精度要求.

3 構造特征分析

扶余油層頂面中部呈背斜形態，構造趨勢是北低南高、西陡東緩，中間高、東西低，向西為陡坡帶，向東為洼槽帶和斷塹帶，軸向近北西向，整體表現為馬鞍形（見圖4）.背斜軸部地層傾角較緩，規模由深層至淺層逐漸加強，表現為被斷層復雜化的、走向北北西的不對稱背斜圈閉.根據扶余油層FⅠ、FⅡ、FⅢ層組頂面構造特征，工區劃分4個構造條帶，由西向東為西部陡坡帶、中部背斜帶、東部洼槽帶及東部斷裂帶.局部構造沿背斜兩翼發育，主要圈閉類型包括斷塊、斷鼻構造和斷背斜，受斷層切割作用，局部構造呈北北西向帶狀分布.背斜西翼以發育斷塊、斷鼻圈閉為主，背斜東部以復雜化斷背斜為主；東部的斷裂帶和西部的陡坡帶主要發育圈閉類型為受斷層控制的斷塊型.

在區域構造背景控制下，工區葡萄花構造單元FⅠ層組頂面共發現圈閉92個，總面積為27.64km2（見圖6（a））；FⅡ層組頂面共發現圈閉87個，總面積為30.57km2（見圖6（b））；FⅢ層組頂面共發現圈閉95個，總面積為34.77km2（見圖6（c））.

圖6 葡北油田葡61區塊FⅠ﹑FⅡ和FⅢ層構造圈閉Fig.6 The Pubei oilfield Pu block 61of the FⅠ，FⅡ，FⅢlayer structural traps

4 有利區帶預測

根據研究區試油結果，FⅠ組頂面的北北西向和北西向斷裂帶對油氣聚集起到一定的控制作用（見圖7）：一方面，斷裂帶是青一段生成的油氣運移至儲層的主要通道；另一方面，近北西方向展布的斷層與油氣運移方向相交角度比較大，對于油氣的二次運移起到很好的遮擋作用，對于油氣的聚集成藏十分有利.同時，較發育的斷層把扶余油層頂面切割出眾多局部圈閉高點，形成一些以地壘、地塹和斷階為主的局部圈閉.一部分圈閉具有早期形成的特點，其形成時期與松遼盆地的油氣初次運移有很好的匹配關系.

不同類型斷裂—砂體配置疏導可以形成不同油藏特征［22］，綜合砂體發育和試油等結果，將扶余油層劃分3類有利區，以FⅠ組為例（見圖8）：Ⅰ類有利區指區域構造位置有利、位于主體構造的較高部位，是油氣運移指向的有利部位，斷裂和局部圈閉發育，河道砂體發育，成藏條件有利，為試油產量高、井控程度較高的區域.Ⅰ類區塊有1個，位于中部背斜帶上的葡61井區，面積為44.3km2.Ⅱ類有利區指區域構造位置較有利、位于主體構造的翼部，斷裂和局部圈閉發育，加之反向正斷層與砂體匹配關系較好，有利于油氣聚集成藏，但井控程度相對較低的區域.Ⅱ類區塊共計2個，位于葡萄花構造翼部的葡斜89井區、葡505井區，斷裂和局部圈閉發育，反向正斷層與砂體匹配好，面積為82.4km2.Ⅲ類有利區指區域構造位置相對較差、位于主體構造的翼部或葡萄花、高臺子構造間的鞍部，斷裂和局部圈閉較發育，受巖性油藏控制，含油面積較小，區域試油井產量相對較低、井控程度低.Ⅲ類區塊共計5個，面積為29.2km2.通過3類有利區綜合評價，已提交石油探明儲量1 472.9萬t，含油面積為28.7km2.

圖7 FⅠ反射層頂面斷層解釋成果Fig.7 The FⅠreflection layer top surface fault interpretation results

圖8 葡61區塊有利區預測劃分結果Fig.8 The Pu61division block favorable area

5 結論

（1）葡61區塊扶余油層地震反射特征清晰，北北西、北西向斷裂發育，利用時深轉換技術可以獲得高精度構造結果，能夠準確識別圈閉高度在5～10m之間的微幅構造.

（2）葡北地區扶余油層北低南高、西陡東緩，中部是背斜構造，頂面斷層發育.北北西向與北西向斷層將扶余油層的頂面切割成眾多局部高點，形成以地壘、地塹及斷階為主的局部圈閉，構造的高部位及背斜翼部的斷裂發育區處在油氣運移的指向部位，對油氣聚集成藏十分有利.

（3）葡北地區扶余油層油藏類型主要是構造背景控制的斷層—巖性油藏，主構造、西側鼻狀構造的誘導及斷層控制的作用是油氣富集帶的關鍵因素，綜合構造、斷裂及砂體發育特征，優選1個Ⅰ類有利區塊、2個Ⅱ類有利區塊、5個Ⅲ類有利區塊，在有利區提交石油探明儲量1 472.9萬t，含油面積為28.7km2.

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DOI 10.3969／j.issn.2095－4107.2015.01.007

TE121.2

A

2095－4107（2015）01－0050－09

2014－06－18；編輯：任志平

姜福聰（1974－），男，博士研究生，高級工程師，主要從事油藏開發方面的研究.