遼河坳陷巖性油藏石油地質(zhì)特點及技術(shù)攻關(guān)方向分析

◇中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院 鞏偉明

巖性油藏是老區(qū)勘探增儲最為現(xiàn)實的增儲領(lǐng)域，但目標(biāo)復(fù)雜隱蔽，為明確巖性油藏技術(shù)攻關(guān)方向、促進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)勘探，通過全面分析遼河坳陷巖性油藏目標(biāo)類型、石油地質(zhì)特點，認(rèn)為陡坡帶砂礫巖、洼陷帶巖性是遼河坳陷巖性油藏下步重點勘探目標(biāo)。通過技術(shù)現(xiàn)狀、制約巖性油藏突破的瓶頸問題分析，認(rèn)為高精度層序地層學(xué)劃分與對比技術(shù)、疊前多參數(shù)反演技術(shù)等是推動巖性油藏實現(xiàn)進(jìn)一步突破的關(guān)鍵技術(shù)。建立了巖性油藏勘探技術(shù)庫，包含10項專項技術(shù)，其中4項重點攻關(guān)技術(shù)、6項完善技術(shù)。該研究指明了巖性油藏勘探技術(shù)攻關(guān)方向，為巖性油藏技術(shù)進(jìn)步及中長期規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。

巖性油氣藏最初被作為隱蔽油氣藏提出，后逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)今的概念，即由沉積、成巖、構(gòu)造與火山等作用造成的地層削截、超覆、相變，使碎屑巖類儲集體在縱橫向上發(fā)生變化，并在三度空間形成圈閉和聚集油氣而形成的油氣藏[1]。隨著勘探程度越來越高，巖性油藏成為最現(xiàn)實的規(guī)模增儲領(lǐng)域。遼河坳陷為典型的成熟探區(qū)，經(jīng)過五十余年的勘探歷程，目前資源探明率59%，進(jìn)入高成熟勘探階段[2]，“十三五”期間，遼河油田巖性油藏新增探明儲量占比81%，是規(guī)模增儲上產(chǎn)現(xiàn)實領(lǐng)域。但由于目標(biāo)越來越復(fù)雜，勘探理論和技術(shù)的進(jìn)步是實現(xiàn)巖性油藏持續(xù)規(guī)模增儲的關(guān)鍵[3-6]。

本文為了明確巖性油藏技術(shù)攻關(guān)方向，系統(tǒng)梳理了制約巖性油藏突破的瓶頸問題和技術(shù)現(xiàn)狀，并提出重點攻關(guān)技術(shù)及完善技術(shù)，形成相應(yīng)技術(shù)庫，為巖性油藏技術(shù)攻關(guān)方向的確定及中長期規(guī)劃的制定奠定基礎(chǔ)。

1 巖性油藏石油地質(zhì)特點及技術(shù)現(xiàn)狀

在早期拉張、晚期右旋走滑為主的構(gòu)造應(yīng)力的作用下，遼河坳陷古近系時期經(jīng)歷了初陷期（沙四期）、深陷期（沙三期）、擴(kuò)張期（沙一、二期）、再陷期（東營期）四個演化階段，發(fā)育4個三級層序14個四級層序（圖1），廣泛發(fā)育扇三角洲、濁積扇、泛濫平原、近岸水下扇、辮狀河三角洲等沉積砂體，利于地層巖性油藏發(fā)育。根據(jù)四次資源評價，巖性油氣藏剩余資源量占遼河坳陷總剩余資源量的35.8%，是遼河坳陷最現(xiàn)實、最有潛力、最具普遍性的領(lǐng)域。

圖1 遼河坳陷古近系地層綜合柱狀圖

近二十年來，通過在全坳陷開展有針對性的巖性地層油氣藏成藏模式及相應(yīng)評價方法的攻關(guān)研究，形成了層序地層學(xué)劃分與對比技術(shù)、沉積巖相識別及古地理研究技術(shù)、復(fù)雜油氣層識別與評價技術(shù)、砂體及沉積相分布預(yù)測技術(shù)、儲層疊后反演技術(shù)等技術(shù)系列，支撐了巖性油藏區(qū)帶優(yōu)選和儲量發(fā)現(xiàn)。同時，探索了有效儲層疊前反演技術(shù)、疊前油氣檢測技術(shù)等。

2 巖性下步勘探類型及問題

隨著勘探程度越來越高，巖性油藏勘探逐漸向“近源”、甚至“進(jìn)源”勘探過渡。陡坡帶短軸物源直接入湖，砂體近源分布，是有利的增儲類型；而搬運距離稍遠(yuǎn)、延伸至洼陷區(qū)的砂體則是“進(jìn)源”勘探的首選目標(biāo)。

問題一：洼陷帶薄層砂巖單層厚度薄，制約著高精度層序地層分析及有效儲層預(yù)測和流體檢測

在水深較淺的時期，砂體可延伸至洼陷區(qū)，形成規(guī)模砂體，但洼陷帶巖性較細(xì)，通常形成細(xì)砂巖或粉砂巖與泥巖互層沉積，導(dǎo)致單砂層厚度薄（單砂層厚度普遍小于10m）（圖2）。儲層與流體預(yù)測難度較大。

圖2 洼陷帶沉積相與巖性特征示意圖

問題二：陡坡帶巖性和相帶變化快，制約著沉積相帶、有效儲層的識別和預(yù)測

遼河坳陷陡坡帶砂礫巖體具有近源混雜堆積、縱向厚度大（100～800米）、多期砂體疊置、巖性相帶變化快等特點，為陡坡沉積相帶的準(zhǔn)確識別與預(yù)測帶來較大挑戰(zhàn)。

3 巖性技術(shù)攻關(guān)方向

針對有效砂巖儲層單層厚度薄的問題，需要利用老區(qū)勘探程度高的優(yōu)勢，充分利用鉆井巖心、測井等單井資料[7]，并通過攻關(guān)地震資料高分辨率處理技術(shù)，多手段結(jié)合完善高精度層序地層學(xué)劃分與對比技術(shù)，建立高精度層序地層格架[8-10]，提高薄層識別與分辨能力。遼河油田近年在清東地區(qū)開展地震資料保幅寬頻處理，分辨率得到很大提高，帶寬由以往的0～45Hz拓寬至0～70Hz，主頻由20Hz提高至25Hz，分辨厚度由以往最好53米提高至30m（圖3）。證實了地震資料高分辨率處理技術(shù)的有效性。

圖3 清東地區(qū)地震資料保幅寬頻處理成果

針對有效儲層、流體的識別與預(yù)測難度大的問題，有效儲層疊前反演技術(shù)、疊前油氣檢測技術(shù)是實現(xiàn)巖性油氣藏高效勘探的重要技術(shù)手段。

目前巖性油氣藏有效儲層預(yù)測與油氣檢測技術(shù)包括地震屬性[11]、疊后反演[12]、疊前反演[13-15]等技術(shù)手段。由于地下目標(biāo)的復(fù)雜性和高成熟勘探階段的精細(xì)性，地震屬性、疊后信息多解性強(qiáng)，不能有效反應(yīng)地下儲層或流體的具體情況。疊前數(shù)據(jù)能夠提取多種參數(shù)（縱、橫波速、縱、橫波阻抗、橫縱波速度比、密度、泊松比等）[16]，不同的參數(shù)對地下不同的巖性、儲層、流體有不同的響應(yīng)，通過對疊前多種參數(shù)的科學(xué)應(yīng)用來解決有效儲層和流體的預(yù)測是目前的技術(shù)發(fā)展趨勢。

疊前多參數(shù)反演是目前正在被廣泛使用且仍在不斷發(fā)展的技術(shù)手段。近年遼河油田針對大民屯凹陷西部陡坡帶砂礫巖體，在巖石物理研究的基礎(chǔ)上，首先利用疊前縱橫波阻抗確定砂礫巖體分布范圍，然后開展疊前多參數(shù)反演，優(yōu)選進(jìn)行有效儲層預(yù)測，S263井與S358井相比，砂體厚（疊前縱、橫波阻抗反演）、有效儲層薄，與實際鉆探結(jié)果相吻合（圖4），證實了該技術(shù)的應(yīng)用前景。

圖4 地震疊前多參數(shù)反演預(yù)測有效儲層

4 遼河油田勘探技術(shù)系列

通過對遼河不同巖性油藏地質(zhì)特點、面臨問題及技術(shù)現(xiàn)狀的分析，將遼河巖性油藏勘探技術(shù)匯總整理為下表，形成遼河油田巖性油藏勘探技術(shù)庫，其中包括10項專項技術(shù)，根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢及目前成熟度，確定重點攻關(guān)技術(shù)4項，完善技術(shù)6項（表1）。

表1 遼河油田油氣勘探技術(shù)庫

5 結(jié)論

（1）陡坡帶砂礫巖、洼陷帶巖性是遼河巖性油藏重點勘探增儲領(lǐng)域。根據(jù)對以上潛力領(lǐng)域地質(zhì)及成藏特點進(jìn)行分析，通過技術(shù)梳理建立了巖性油藏勘探技術(shù)庫。

（2）遼河油田巖性油藏勘探技術(shù)庫中包含10項專項技術(shù)，其中重點攻關(guān)技術(shù)4項，完善技術(shù)6項（表1），指明了巖性油藏勘探技術(shù)攻關(guān)方向，為巖性油藏技術(shù)進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。

（3）該研究對我國東部面對相同勘探形勢、具有相似地質(zhì)背景的老油田，如渤海灣盆地各油田等，具有借鑒意義。另外，隨著勘探程度越來越高，勘探目標(biāo)也將逐漸轉(zhuǎn)變，應(yīng)繼續(xù)動態(tài)跟蹤并梳理更新勘探技術(shù)的進(jìn)展及發(fā)展趨勢，為勘探技術(shù)更好地適應(yīng)勘探目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。