VSP技術在敦煌盆地五墩凹陷勘探中的應用

蔡利飄

摘? ?要：敦煌盆地五墩凹陷勘探程度低，面臨許多急需解決的地質問題。墩1井是中石化在該區部署的預探井，獲得了較好的油氣顯示，壓裂后累產油7.485方。墩1井是五墩凹陷首次采集了零偏和非零偏VSP資料的鉆井，通多對墩1井VSP資料的細致分析，完成了該井聲波曲線的拼接與校正，有效判定了井區地震剖面的極性，求取了井區地層層速度，準確標定了墩1井處地震反射波組的地質屬性，建立了相對準確的時深關系，落實了有效圈閉，此技術的應用在該區的油氣勘探中發揮了積極的作用。

關鍵詞：敦煌盆地;五墩凹陷;VSP

1? ? 區域地質背景

垂直地震剖面（Vertical Seismic Profile，VSP）是一種井中地震觀測技術，VSP技術的應用非常廣泛，它能夠提供準確的速度參數、準確標定層位、識別井旁斷層、準確描述地層巖性，為精細的地震解釋、儲層預測和油藏描述提供可靠的資料。受研究區資料限制，在敦煌盆地五墩凹陷開展VSP技術的應用研究還是首次。

敦煌盆地五墩勘探區塊面積2 002.46 km?，地理位置在甘肅省敦煌市，構造位置在敦煌盆地中東部，夾持與玉門山斜坡帶與三危山隆起之間，東臨甜水井凸起，西靠南湖低凸起。五墩凹陷的油氣勘探始于20世紀50年代，但直到2013年中石化部署西參1井，才首次獲得了突破，該井鉆遇侏羅系優質烴源巖并見到了良好的油氣顯示，壓裂后累產油12.1方，是敦煌盆地第一口見油氣顯示的鉆井。但該區整體勘探程度較低，截至2019年，該區共有二維地震17條，共715 km，探井3口，但僅有墩1井有VSP資料。墩1井自下而上鉆遇了下侏羅統大山口組（J1d）、中侏羅統中間溝組（J2z）和新河組（J2x）、上侏羅統博羅組（J3b）、新近系和第四系地層，烴源巖及油氣顯示層段均發育在中下侏羅統地層中，因此勘探的主要目的層是中間溝組下部與大山口組。

由于該區勘探程度低，面臨許多急需解決的地質問題，如地震反射波組的地質屬性、地層界限的劃分、地層速度的分析等基礎地質問題，嚴重制約該區的勘探工作。作者在廣泛調研區內及其周緣資料的基礎上，在該區開展VSP技術的應用，發揮VSP技術的優勢，為解決這些問題提供可靠的參考資料，為下一步的圈閉預測等打下堅實的基礎。

2? ? VSP資料應用及效果

2.1? 判定地震剖面極性

地震剖面極性問題越來越受到油氣勘探工作者的重視，尤其在隱蔽性油藏勘探階段，地震剖面中每個反射界面所代表的地層含義直接影響到砂體描述的準確性。五墩凹陷雖然目前處于早期的勘探階段，無論剖面極性如何，構造高點的偏移只是波峰與波谷之間半個相位的偏移，對現階段油氣勘探影響不大，但對后期的儲層描述有非常大的影響，因此準確判斷剖面極性對儲層精細描述具有非常重要的意義。

從正極性的VSPLOG剖面與地震剖面對應關系良好，選取VSP曲線中A（608 m），B（1 083 m），C（1 152 m），D（1 904 m），E（1 920 m）5點，其中A，B，C，E為速度從低到高的點其反射系數為正，對應的是波峰的點。D為速度降低的點，反射系數為負，對應波谷。據此可以判定，敦煌盆地五墩凹陷的地震剖面為正極性剖面，即正反射系數界面應標定為波峰，負反射系數界面應標定為波谷。

2.2? 曲線拼接與校正

墩2井，由于工程故障，測井曲線是分段完成，再聲波曲線拼接過程中，發現1 800 m至井底段與上部曲線差異較大。因此，借助于VSP曲線，可以看到聲波曲線上段（0～1 800 m），VSP曲線與聲波曲線基本能一致，但是下段（1 800～2 200 m）兩者有差距，因此，結合參考VSP曲線，將AC曲線完美地拼接起來。

2.3? 標定地震反射波組的地質屬性

VSP資料是確定地震反射波組所對應地質層位最直接的方法[1]。利用零偏VSP時間深度關系可以建立地震反射波組與地下地質層位之間的聯系。

由于墩1井是區內唯一一口有VSP資料的鉆井，所以確定地震反射波組的地質屬性具有非常重要的意義。根據VSP、鉆井巖性和測井等資料，確定中間溝組（J2z）底界面深度為2 050 m，墩1井鉆遇大山口組（J1d）地層50 m。大山口組的巖性為深灰色泥巖、砂質泥巖夾薄層灰色泥質砂巖，在地震剖面上呈現出連續性差，呈短軸狀，其表現為填平補齊的特征。中間溝組下段為深灰色泥巖、砂質泥巖、含礫砂巖等形成正旋回，多層含礫砂巖中見油氣顯示，泥巖發育穩定，在地震剖面上表現為連續強反射，為暗色泥巖與礫巖，含礫砂巖形成的強反射，可作為全區的標志層。中間溝組中部為深紫色、紫紅色泥巖、砂巖，頂部為紫紅色砂泥巖互層，地震剖面上表現為一組頻率低、信噪比略高的特征。新河組地層與中間溝組頂部相似，但是粒度變粗，博羅組地層與上部的新生界地層有一個明顯的不整合面，整體以紫紅色、棕紅色砂礫巖泥巖為主，自下而上由細變粗，形成一個完整的正旋回。在準確標定每一個地層界面的基礎上，估算了各地層速度。

（1）VSP層速度與聲波速度的變化趨勢基本相似，隨著深度的增加，速度變大。但隨著深度增加，兩者之間偏差加大。

（2）從墩1井VSP資料上看，該區存在3個明顯的速度界面，其深度分別為410 m，650 m，2 100 m。結合巖性，地震資料等分析認為650 m為新生界與中生界之間不整合面，2 100 m為中生界與基底之間不整合面。

（3）烴源巖段（1 904～1 920 m）巖性以泥巖、砂質泥巖為主，層速度明顯減小。隨著泥質含量的降低，層速度迅速增大。

3? ? 結語

（1）應用VSP資料可以對聲波測井曲線進行有效拼接與校正，使其在合成記錄等后期的應用中更為準確。

（2）利用VSP資料能獲得相對精確的速度參數和時深關系，通過標定，能將地震資料和鉆井資料有效地結合起來。

（3）利用VSP資料，能準確識別速度界面，結合其他地震鉆井等資料，可分析其界面屬性。

[參考文獻]

[1]王廣北，薛亞琴，玉浩.西部新區VSP層位標定問題研究[J].石油物探，2005（44）：46-49.