高郵凹陷復(fù)雜斷階帶構(gòu)造解釋方法研究

劉　健

（中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州225009）

高郵凹陷復(fù)雜斷階帶構(gòu)造解釋方法研究

劉健*

（中國(guó)石油化工股份有限公司江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州225009）

針對(duì)高郵凹陷南斷階黃玨南地區(qū)斷裂發(fā)育、構(gòu)造破碎及斷階帶狹窄、地震成像難、地震資料品質(zhì)差等構(gòu)造解釋難點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)展構(gòu)造樣式研究，建立骨干解釋剖面，確立解釋模式；利用正演模擬研究，指導(dǎo)層位追蹤；應(yīng)用相干技術(shù)、螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)、物理模擬技術(shù)加強(qiáng)低序級(jí)小斷層研究，提高了黃玨南構(gòu)造解釋精度，提交的評(píng)價(jià)井方4-7、方4-17、黃115、黃116等均獲得成功，方4塊滾動(dòng)新增地質(zhì)儲(chǔ)量近百萬(wàn)噸，取得了較好的滾動(dòng)開(kāi)發(fā)效果。

黃玨南；構(gòu)造樣式；低序級(jí)小斷層

1　概況

1.1構(gòu)造地理位置

黃玨南地區(qū)位于蘇北盆地高郵凹陷南部斷階帶西部，南面真①斷層上升盤(pán)為通揚(yáng)隆起，東北面真②斷層下降盤(pán)為邵伯次凹，北邊真②下降盤(pán)為黃玨油田。黃玨南是真武斷裂帶中的一個(gè)局部正向構(gòu)造，地層整體南傾，黃玨南緊鄰邵伯生油深凹，具備極有利的烴源條件。本區(qū)三維滿(mǎn)覆蓋面積179.2km2。

通過(guò)對(duì)高郵凹陷復(fù)雜斷裂帶構(gòu)造解釋的研究，總結(jié)了適合本地區(qū)的構(gòu)造解釋方法，本次主要以黃玨南地區(qū)為例具體加以說(shuō)明。

黃玨油田南部被真②斷層及南部2條近東西走向的斷層分割為3個(gè)臺(tái)階，其中方4、方5斷塊位于中臺(tái)階。該塊是由多條斷層控制的斷鼻構(gòu)造，構(gòu)造高點(diǎn)位于斷塊南部斷層下降盤(pán)處，地層向東、北、西傾，地層傾角均較緩。本區(qū)地震資料信噪比低，斷層組合關(guān)系比較復(fù)雜，在構(gòu)造解釋的過(guò)程中，本區(qū)有以下特點(diǎn)與難點(diǎn)。

1.2構(gòu)造解釋難點(diǎn)

（1）斷階帶由于受大斷層影響，地層成像難，地震資料品質(zhì)差，局部地區(qū)地震波組無(wú)反射特征，斷點(diǎn)拾取、地層產(chǎn)狀難以確定。地震波阻向北抬升，這與上下目的層的地震波阻產(chǎn)狀都不一樣，認(rèn)為假象可能性比較大。

（2）受真①、真②斷層長(zhǎng)期活動(dòng)影響，斷階帶次級(jí)斷層相當(dāng)發(fā)育，有碎、短、窄、劇變等特點(diǎn)，斷層平面和剖面組合難。

（3）受斷層影響，不同臺(tái)階地層落差大，存在明顯的速度差異，用高臺(tái)階方5井制作的合成記錄速度對(duì)應(yīng)著地震波的波峰，這個(gè)速度用在中臺(tái)階方4-26井上面則對(duì)應(yīng)著地震波的波谷，不合適，所以單井合成記錄標(biāo)定速度適用面比較窄，無(wú)法應(yīng)用于全區(qū)。

2　構(gòu)造描述技術(shù)方法

針對(duì)以上構(gòu)造解釋難點(diǎn)，重點(diǎn)開(kāi)展了構(gòu)造樣式研究，通過(guò)建立骨干解釋剖面，確立解釋模式；利用正演模擬研究，指導(dǎo)層位追蹤；應(yīng)用相干技術(shù)、螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)、物理模擬技術(shù)加強(qiáng)低序級(jí)小斷層研究，提高了黃玨南構(gòu)造解釋精度。

2.1應(yīng)用構(gòu)造模式指導(dǎo)解釋

通過(guò)斷裂的幾何學(xué)特征研究，認(rèn)為真①斷層下降盤(pán)為帚狀斷裂體系，剖面上主要發(fā)育階梯狀、“Y”字形、反“Y”字形、鏟式等構(gòu)造樣式。

階梯狀斷層：階梯狀斷層由若干條產(chǎn)狀基本一致的正斷層組成，各條斷層的上盤(pán)依次向同一方向斷落，構(gòu)成階梯，各條斷層可呈鏟狀。階梯狀斷層在斷陷盆地的邊緣較發(fā)育。呈階梯狀排列的各條斷層向下延伸可交叉于主斷層，也可以交叉于某一水平滑動(dòng)面，后者可被水平滑動(dòng)面相切，也可呈多米諾式。規(guī)模較小的階梯狀斷層向下延伸不深便自行消失。在真武斷裂帶西部，各條呈階梯狀排列的斷層向下延伸交于主干斷層真①斷層之上。

“Y”字形斷層：“Y”字形斷層由主干斷層和與其相應(yīng)的上盤(pán)低級(jí)別斷層組合而成，在剖面上呈“Y”字形狀，是生長(zhǎng)斷層的組合類(lèi)型，在斷陷盆地中發(fā)育較多。根據(jù)上盤(pán)低級(jí)別斷層與主干斷層的傾向關(guān)系，“Y”字形斷層可分為反向“Y”字形、同向“Y”字形?！癥”字形斷層的產(chǎn)生是在伸展作用和重力作用下，由主干斷層派生上盤(pán)低級(jí)別斷層而實(shí)現(xiàn)的。

地塹：地塹由走向大致平行、傾向相反、性質(zhì)相同的2條（或多條）斷層組成，它們中間共用一個(gè)下降盤(pán)。組成地塹的斷層通常為正斷層。這種組合樣式在工區(qū)內(nèi)比較少見(jiàn)，只是在斷階帶北部的深凹帶中偶有出現(xiàn)。

2.2正演模擬指導(dǎo)層位追蹤

真①與真②′斷層所夾斷塊內(nèi)部反射雜亂，假象多，T33反射不易識(shí)別。通過(guò)正演模擬指導(dǎo)（圖1），這可能是因?yàn)椋貙拥姆瓷渑c斷層的斷面反射相互交織，或受大斷層斷面干涉，形成假的地層反射，影響層位追蹤解釋。

圖1　CMP疊加模擬地震剖面

2.3優(yōu)化相干處理斷層檢測(cè)法

三維數(shù)據(jù)體反映了地下一個(gè)規(guī)則網(wǎng)格的反射信息，當(dāng)?shù)叵麓嬖跀鄬雍推渌貙硬贿B續(xù)變化時(shí)，在這些不連續(xù)點(diǎn)的兩側(cè)，地震道會(huì)表現(xiàn)出不同的反射波特征，從而導(dǎo)致局部道與道之間的相干性突變。通過(guò)計(jì)算縱向和橫向上局部區(qū)域的波形相似性，可以提取斷層和地層不連續(xù)變化的信息。利用相干切片解釋斷層，可幫助了解斷裂組合方式，發(fā)現(xiàn)小斷層，提高解釋精度［1］。

在黃玨南三維的構(gòu)造解釋中，因?yàn)榈卣鹳Y料品質(zhì)較差，斷層是否落實(shí)成為本次解釋的難點(diǎn)，而且直接關(guān)系到圈閉的落實(shí)情況。利用普通的三維相干體切片已不能滿(mǎn)足構(gòu)造解釋的需要，本區(qū)斷層在普通的三維相干體切片上雜亂無(wú)章，沒(méi)有規(guī)律，考慮到地層傾角、時(shí)窗等參數(shù)對(duì)三維數(shù)據(jù)體進(jìn)行優(yōu)化相干，對(duì)斷層走向和構(gòu)造形態(tài)進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)取得了較好的效果，區(qū)內(nèi)幾條大斷層通過(guò)優(yōu)化相干處理后，能夠更好的識(shí)別，F(xiàn)5斷層通過(guò)優(yōu)化相干處理后非常明顯。從圖中我們還可以看出方4塊內(nèi)部，斷層相當(dāng)發(fā)育（圖2）。

圖2　黃玨南地區(qū)T33反射層普通相干體切片與優(yōu)化相干體切片對(duì)比圖

油氣勘探中由于圈閉落實(shí)程度低而造成鉆探失利的原因，往往是平面上斷層與斷塊的組合不合理。在構(gòu)造解釋工作中，剖面解釋往往比較容易，但斷層與斷塊的平面組合是否合理難度較大，尤其是在構(gòu)造復(fù)雜的小斷塊群中顯得特別突出。充分發(fā)揮相干體在斷層平面延伸和斷層組合方面反映清晰的優(yōu)勢(shì)作用，可大大提高斷層解釋與斷塊組合的合理性，從而提高解釋的精度［2］。

2.4螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)指導(dǎo)斷層解釋?zhuān)?］

螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)又稱(chēng)為斷裂系統(tǒng)自動(dòng)分析技術(shù)，原理是在地震數(shù)據(jù)體中播撒大量的螞蟻，在地震屬性體中發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)斷裂條件的斷裂痕跡的螞蟻將“釋放”某種信號(hào)，召集其他區(qū)域的螞蟻集中在該斷裂處對(duì)其進(jìn)行追蹤，直到完成該斷裂的追蹤和識(shí)別。而其他不滿(mǎn)足斷裂條件的斷裂痕跡將不進(jìn)行標(biāo)注。最后獲得一個(gè)低噪音、具有清晰斷裂痕跡的數(shù)據(jù)體。

通過(guò)螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)可以從剖面、平面以及空間上分別指導(dǎo)斷層的解釋?zhuān)▓D3～圖4），減少人為因素和其他因素對(duì)斷層識(shí)別的影響，縮短工作時(shí)間，有效提高斷層解釋的精度和細(xì)節(jié)，指導(dǎo)斷層解釋?zhuān)绕涫菍?duì)低級(jí)序斷層的識(shí)別和描述。

圖3　螞蟻?zhàn)粉櫰拭媸疽鈭D

圖4　黃玨南三維In-line410地震剖面

2.5構(gòu)造物理模擬研究低序級(jí)斷層發(fā)育規(guī)律

老方案中認(rèn)為F4斷層是不交在F2斷層之上的，方4斷塊內(nèi)部是一個(gè)整塊，沒(méi)被斷層分割，通過(guò)構(gòu)造物理模擬研究低序級(jí)斷層發(fā)育規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在2條相互平行的高序級(jí)斷層存在的前提下，施加與斷層相垂直的拉張應(yīng)力，會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的低序級(jí)斷層，有些斷層表現(xiàn)為弧形彎曲，分割方4塊的低序級(jí)斷層與此吻合。最新的構(gòu)造解釋方案認(rèn)為F4斷層是交在F2斷層之上的，方4斷塊內(nèi)部被近東西向的F4斷層分割。經(jīng)鉆井認(rèn)識(shí)此理論是正確的。

3　應(yīng)用效果

通過(guò)對(duì)本區(qū)難點(diǎn)的分析，輔以相應(yīng)的對(duì)策，提高了黃玨南地區(qū)的構(gòu)造解釋精度，發(fā)現(xiàn)了以方4-14井為中心的構(gòu)造高帶，地震T33反射層共解釋出新圈閉19個(gè)，新增圈閉面積5.19km2，預(yù)測(cè)圈閉資源量411×104t，2010年底申報(bào)211×104t，方4斷塊部署的評(píng)價(jià)井方4-7、方4-17、黃115、黃116等均獲得成功，取得了較好的滾動(dòng)開(kāi)發(fā)效果。方4斷塊滾動(dòng)新增地質(zhì)儲(chǔ)量近百萬(wàn)噸，為方巷產(chǎn)能會(huì)戰(zhàn)夯實(shí)了儲(chǔ)量物質(zhì)基礎(chǔ)。

［1］羅振麗，張愛(ài)敏，丁在宇，等.相干體技術(shù)和圖像處理技術(shù)在檢測(cè)斷層中的應(yīng)用［J］.中國(guó)煤田地質(zhì)，2004，16（3）：48-50.

［2］毛鳳鳴，陳安定，嚴(yán)元鋒，等.蘇北盆地復(fù)雜小斷塊油氣成藏特征及地震識(shí)別技術(shù)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（6）：827-839.

［3］王永剛.地震資料綜合解釋方法［M］.中國(guó)石油大學(xué)出版社，2007：66-68.

TE1

A

1004-5716（2016）07-0036-03

2016-03-04

2016-03-18

劉?。?984-），男（漢族），江蘇揚(yáng)州人，工程師，現(xiàn)從事油田開(kāi)發(fā)地震綜合解釋研究工作。