川東北黃龍場(chǎng)地區(qū)嘉二段非均質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)地震預(yù)測(cè)

摘 要

摘 要 四川盆地東北部黃龍場(chǎng)地區(qū)下三疊統(tǒng)嘉陵江組二段存在大型斷背斜圈閉,其有利灘相儲(chǔ)層發(fā)育特征研究是該段油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵。在構(gòu)造研究和儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征綜合分析的

    四川盆地東北部黃龍場(chǎng)地區(qū)下三疊統(tǒng)嘉陵江組二段存在大型斷背斜圈閉,其有利灘相儲(chǔ)層發(fā)育特征研究是該段油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵。在構(gòu)造研究和儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征綜合分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合儲(chǔ)層沉積微相特征,對(duì)儲(chǔ)層主要發(fā)育段(嘉二2亞段)采用多種方法進(jìn)行了綜合預(yù)測(cè)。利用地震屬性與地震反演技術(shù)相結(jié)合預(yù)測(cè)出嘉二2亞段強(qiáng)振幅能量異常、低密度異常灘相儲(chǔ)層平面主要分布在構(gòu)造高部位及斜坡地帶;多參數(shù)反演技術(shù)預(yù)測(cè)了儲(chǔ)層的物性特征,地震相干體技術(shù)與頻譜分析技術(shù)綜合預(yù)測(cè)出儲(chǔ)層的裂縫發(fā)育區(qū),這是該區(qū)優(yōu)質(zhì)灘相儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)成功的關(guān)鍵。綜合分析結(jié)論認(rèn)為:該亞段最有利的灘相儲(chǔ)層主要分布在HL2井東南高部位及其斜坡帶以及HL5井的西部,應(yīng)是研究區(qū)內(nèi)嘉二段下一步油氣勘探開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。

關(guān)鍵詞  四川盆地  早三疊世  儲(chǔ)集層  預(yù)測(cè)  構(gòu)造特征  裂縫(巖石)  地震勘探  勘探有利區(qū)

1沉積與地層特征

黃龍場(chǎng)地區(qū)下三疊統(tǒng)嘉陵江組二段為局限臺(tái)地相沉積,按其旋回特征分為嘉二1、嘉二2、嘉二3亞段。嘉二3亞段為一段局限膏云坪沉積,巖性縱向上為灰白色石膏、云質(zhì)石膏夾深灰色云巖、褐灰色灰?guī)r;嘉二2亞段為一個(gè)局限臺(tái)洼環(huán)境[1],主要沉積深灰色、褐灰色灰?guī)r和云巖,局部夾深灰色泥灰?guī)r,近底部為灰白色石膏,底部為藍(lán)灰色泥巖沉積;嘉二1亞段為局限云坪沉積,巖性主要為灰白色石膏及深灰色云巖。嘉二段灘相儲(chǔ)層主要分布在嘉二2亞段,與其他兩個(gè)亞段在縱向上形成良好的儲(chǔ)蓋組合,是研究區(qū)下三疊統(tǒng)嘉陵江組最重要的油氣勘探目的層。

2  構(gòu)造特征

黃龍場(chǎng)地區(qū)受北東南西向的擠壓應(yīng)力作用,嘉陵江組時(shí)期,在黃龍場(chǎng)主斷裂的控制下,形成了沿主斷裂S形斜列擠壓褶皺構(gòu)造形態(tài)[2]。平面上具有多個(gè)高點(diǎn)的大型逆沖斷背斜構(gòu)造,主構(gòu)造高點(diǎn)位于東部的HL8井位置(1)。該構(gòu)造形成始于印支海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期,燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期繼承性發(fā)育,定型于喜山運(yùn)動(dòng)晚期[1]。受斷裂控制,沿主斷裂兩側(cè),由兩組軸線組成,形成“蝶狀”的構(gòu)造圈閉,且分東、西兩個(gè)高點(diǎn)。在上二疊統(tǒng)底界該構(gòu)造形態(tài)清晰,構(gòu)造圈閉在嘉陵江組時(shí)期面積最大(1)。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)滲性能具有一定的改善作用,裂縫發(fā)育程度是該區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的決定因素[1]

 

3有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

31儲(chǔ)層井震響應(yīng)特征

儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)分析表明:嘉二段灘相儲(chǔ)層與圍巖具有明顯的速度差異,圍巖速度一般為5 5005 900ms,而灘相儲(chǔ)層速度一般大于6 000 ms;圍巖平均密度為2.95g/cm3,而灘相儲(chǔ)層平均密度為2.7g/cm3。相對(duì)高速度和低密度造成的低波阻抗,使得灘相儲(chǔ)層在地震剖面上呈現(xiàn)較明顯的暗點(diǎn)反射特征,其反射振幅的強(qiáng)弱與儲(chǔ)層的優(yōu)劣具有反比關(guān)系。灘相儲(chǔ)層物性越好,厚度越大,儲(chǔ)層與圍巖之間的波阻抗差就越小,其儲(chǔ)層頂界面的地震反射振幅相對(duì)較弱;反之物性較差的儲(chǔ)層,由于與圍巖的速度差異更大,儲(chǔ)層頂面反射振幅相對(duì)增強(qiáng)。同時(shí),裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層段常引起地震反射連續(xù)性變差[3]。

32儲(chǔ)層平面分布特征

根據(jù)儲(chǔ)層地震、測(cè)井響應(yīng)特征,對(duì)嘉二段非均質(zhì)儲(chǔ)層采用地震反射特征分析、屬性分析和地震反演,精細(xì)刻畫了嘉二段非均質(zhì)儲(chǔ)層在平面的分布特征[4-8]。

通過各種數(shù)學(xué)變換從地震數(shù)據(jù)體中提取出嘉二2亞段儲(chǔ)層振幅、波形、頻率、衰減、速度及各種比率等地震屬性[5,9-10],結(jié)合儲(chǔ)層發(fā)育情況、出氣井分布位置和沉積微相特征,嘉二2亞段儲(chǔ)層具有強(qiáng)振幅、高能量衰減、強(qiáng)相位異常等特征。強(qiáng)振幅發(fā)育區(qū)反映了作為儲(chǔ)層的云巖和灰?guī)r分布區(qū),結(jié)合測(cè)井與試油資料分析,出油氣井和井下儲(chǔ)層發(fā)育段所在位置處于強(qiáng)振幅區(qū)中反射振幅相對(duì)減弱的部位,或處于強(qiáng)振幅區(qū)的邊緣或者地震反射不連續(xù)區(qū)(2)。儲(chǔ)層在平面上的分布受構(gòu)造控制,主要分布在構(gòu)造高部位,且與構(gòu)造圈閉特征相吻合(1)

基于嘉二2亞段灘相儲(chǔ)層與圍巖具有較明顯的速度和密度差異,在屬性分析的基礎(chǔ)上,采用測(cè)井約束波阻抗反演及儲(chǔ)層參數(shù)反演對(duì)灘相儲(chǔ)層進(jìn)行精細(xì)預(yù)測(cè)。嘉二2亞段灘相儲(chǔ)層低波阻抗、低密度、高伽馬異常特征明顯,且與測(cè)井解釋儲(chǔ)層發(fā)育段吻合度較高。嘉二2亞段密度反演平面圖中,灘相儲(chǔ)層低密度異常特征明顯,平面分布范圍明確,主要分布在“蝶狀”構(gòu)造圈閉位置,反映儲(chǔ)層分布受構(gòu)造控制明顯,儲(chǔ)層橫向連續(xù)性較差,只在HL2、HL1井附近較連續(xù)分布,HL001-xl、HLl0、HL8HL4出氣井位于斷續(xù)分布在儲(chǔ)層低密度異常區(qū)內(nèi)(2)。

 

33儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)

儲(chǔ)層的厚度、孔隙度和滲透率是其儲(chǔ)集性能好壞的表征參數(shù)。在儲(chǔ)層巖性預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的預(yù)測(cè)和表征是尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的關(guān)鍵[8,10]。黃龍場(chǎng)嘉二段儲(chǔ)層主要以白云巖、石灰?guī)r為主,其儲(chǔ)集空間主要為次生孔隙及白云石化溶蝕作用形成的溶蝕孔洞[2]。儲(chǔ)層參數(shù)反演顯示:嘉二2亞段灘相儲(chǔ)層厚度為316 m,孔隙度為2%~4%,滲透率為0.30.7mD,為低孔隙度、低滲透率薄儲(chǔ)層。將儲(chǔ)層厚度、孔隙度、滲透率多參數(shù)融合處理,其分布特征顯示儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性較強(qiáng),圖中信息表明有利儲(chǔ)層主要分布在HL2井西北和東南斜坡區(qū),HL8井區(qū)以及HL005-cl井西高部位(3)

 

34儲(chǔ)層裂縫預(yù)測(cè)

黃龍場(chǎng)嘉二段構(gòu)造復(fù)雜多樣,斷裂發(fā)育,擠壓作用產(chǎn)生的構(gòu)造裂縫使儲(chǔ)層滲濾性能變好。裂縫還可作為滲濾通道溝通相鄰互不連通的孔洞發(fā)育層,使單井天然氣產(chǎn)量提高,天然氣穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)。因此,裂縫發(fā)育帶的預(yù)測(cè)對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有重要意義。通過地震相干體、傾角檢測(cè)、頻譜分析技術(shù)預(yù)測(cè)嘉二段儲(chǔ)層裂縫發(fā)育區(qū),提取嘉二2亞段儲(chǔ)層內(nèi)部沿層相干切片,HL2井東南高部位及其斜坡處,HL5井西部地震相關(guān)性較差,傾角變化較大,解釋為裂縫發(fā)育區(qū),HL2井西北斜坡、HL8井處、HL001-X1井處及其東部裂縫相對(duì)較發(fā)育(4)。嘉二2亞段儲(chǔ)層為多層薄儲(chǔ)層,頻譜分析選用頻率為60 Hz振幅譜對(duì)嘉二2亞段儲(chǔ)層內(nèi)部?jī)?chǔ)層分布特征及其裂縫發(fā)育區(qū)進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)(4),表明在嘉二2亞段儲(chǔ)層強(qiáng)振幅發(fā)育區(qū),HL2井東南高部位及其斜坡處,HL5井西部裂縫發(fā)育,儲(chǔ)層物性相對(duì)較好,為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布區(qū)。

 

35有利儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)

嘉二2亞段儲(chǔ)層發(fā)育特征受多方面因素的控制,利用單一儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)方法難以精確全面預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育特征,需對(duì)嘉二2亞段構(gòu)造和局限臺(tái)地灘相儲(chǔ)層沉積特征分析的基礎(chǔ)之上,結(jié)合地震屬性、巖性反演和多參數(shù)儲(chǔ)層綜合預(yù)測(cè)結(jié)果,對(duì)儲(chǔ)層物性特征和裂縫發(fā)育程度進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)。

融合多種信息對(duì)嘉二2亞段儲(chǔ)層進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)(5),嘉二2亞段局限臺(tái)洼環(huán)境下灘相儲(chǔ)層主要分布在較高部位及其斜坡帶,有利儲(chǔ)層地震反射特征表現(xiàn)為強(qiáng)振幅區(qū)域中相對(duì)較弱振幅的暗點(diǎn)反射。儲(chǔ)層平面分布呈現(xiàn)較強(qiáng)的非均質(zhì)特征,HL2井西北及東南斜坡區(qū)、HL8井高部位、南部及東部斜坡、HL5井西部為有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),其中HL2井東南高部位及其斜坡、HL5井西高點(diǎn)為研究區(qū)下一步最有利勘探區(qū),HL2井西北斜坡、HL5井南斜坡和HL001-Xl井東部地區(qū)為較有利勘探區(qū)。

 

4結(jié)論

1)嘉二2亞段灘相儲(chǔ)層具明顯的暗點(diǎn)地震反射特征,有利儲(chǔ)層反射振幅相對(duì)較弱,儲(chǔ)層主要分布在構(gòu)造高部位及其斜坡地帶,平面分布范圍與構(gòu)造圈閉相一致。

2)采用多種方法進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)是黃龍場(chǎng)地區(qū)嘉二2亞段灘相儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效方法,特別是儲(chǔ)層參數(shù)綜合預(yù)測(cè)技術(shù)、地震相干技術(shù)與頻譜分析技術(shù)相結(jié)合預(yù)測(cè)儲(chǔ)層及裂縫發(fā)育特征是該區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)成功的關(guān)鍵。

3)HL2井東南高點(diǎn)及斜坡帶和HL5井西斜坡儲(chǔ)層發(fā)育,且儲(chǔ)集性能較好,特別是該區(qū)裂縫發(fā)育,為有利勘探區(qū)。HL2井西斜坡和HL001-Xl東部地區(qū)儲(chǔ)層和裂縫相對(duì)發(fā)育,為較有利勘探區(qū)。

 

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本文作者:周路  吳勇  鐘克修  陸鵬  葉楠  胡筱妮

作者單位:油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)  中國(guó)石油西南油氣田公司川I東北氣礦  中國(guó)石油川慶鉆探工程公司測(cè)井公司  中國(guó)石化勝利石油管理局勝利采油廠  中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)院