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地震属性特征分析方法在储层沉积研究中的应用①

2020-03-19彭旋李佳孔令辉彭小东

广东石油化工学院学报 2020年1期
关键词:亚相油组沉积相

彭旋,李佳,孔令辉,彭小东

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院,广东 湛江 524057)

从20世纪70年代末石油地震勘探领域中地震地层学出现以来,地震相概念逐渐被认识并被广泛地应用。“相”是一定岩层生成时的古地理环境及其物质表现的总和,地震相可以理解为沉积相在该地震剖面上表现的总和。地震相分析是进行沉积相研究的一种强有力的方法,是在划分地震层序的基础上,利用地震参数特征上的差别,将地震层序划分为不同的地震相区,然后做出岩相和沉积环境的推断[1]。

1 研究方法

目前,世界上主要有三种划分地震向的方式:波形分类法、地震属性分类法、地貌学分类法[2,3]。靶区属于开发中后期较为成熟的小级别的沉积向带,适合采用地震属性分类法。该方法根据地震资料和钻井资料,从不同地震信号的物理参数(振幅、相位、频率)分析信息在纵横向的变化,刻画出地震相图。M油田构造区为涠西南凹陷南部斜坡带重要的含油气单元,其中流沙港组储层沉积体系类型多样,沉积相带变化复杂。目前油田开发进入瓶颈期,主要问题有:平面非均质性强,各井区开发效果差异大,控制因素及成因认识不清。需要开展储层精细研究。受限于陆上油田井点数据、动态资料单薄;同时得益于海上油田地震资料品质好的条件。以地震相为切入点,井震结合分析沉积体系的构成和演化是目前最具可行性的解决思路,也是当下分析沉积相的主流方法。笔者根据地震、岩心和测井等资料进行沉积体系和沉积相构成、演化和沉积模式的深入分析,以明确流沙港组储层沉积体系类型、骨架砂体沉积相类型的分布和演化,进而为下一步评价和预测复杂沉积体系中优质储集体的分布提供实质性证据。

2 区域地质概况

研究区位于北部湾盆地的涠西南凹陷、涠西南低凸起和海中凹陷。本油田位于涠西南凹陷的南部斜坡上。涠西南凹陷呈北东向展布,目的层位是流一段,流一段(砂体)基本形态都呈南北走向,南高北低,向北发散,和断层结合形成构造+岩性圈闭。断层均为正断层,属上断裂系统,是中晚渐新世张裂活动期的产物。断层的走向主要以北东东方向为主,少数为北西向。平面上被断层分割为了M-1井区、M-3井区、M-6井区、V-2井区、V-4井区和V-1井区共6个区块,纵向上分为5个含油层组(L1Ⅰ、L1Ⅱ、L1Ⅲ、L1Ⅳ、L1Ⅴ油组),其中主力层位为L1Ⅲ、L1Ⅴ油组。

目的层位物源来自涠西南凹陷的南部,为湖盆断陷晚期的低水位期,主要有来自凹陷短轴方向近物源、快速堆积的扇三角洲沉积。大多为扇三角洲前缘亚相,水下分流河道沉积为主,在陡倾背景下重力流沉积作用明显。储层岩性组成较为复杂,包括砾岩、含砾砂岩、粗砂岩和粉-细砂岩,页岩也有较多的发育,整体表现为岩性混杂,分选较差。壁心和岩心粒度概率曲线主要呈较平缓的两段式。曲线显示分选磨圆较差。岩石类型主要为长石石英砂岩,次为石英砂岩。沉积构造多见滑塌变形层理,板状交错层理,槽状交错层理和块状构造。流一段整体表现为典型的牵引流特征,数据点在各个段均有分布,代表性强,具有扇三角洲水下分流河道牵引流沉积特征。从地层对比来看,整体上储层分布不稳定,纵向夹层发育,为薄互层状,平面相变快,横向变化较剧烈[4]。

3 地震相研究

地震属性特征分析方法是指地震剖面各组成部分(即同相轴)的物理地震学特征,基本属性包括振幅、视频率、连续性。地震反射构造分外部几何形态、内部反射结构。其中,外部几何形态包括:席状、席状披覆、楔状滩状透镜状、丘状、充填状及下切状。内部反射结构包括:平行亚平行结构、发散结构、前积结构、乱岗结构、杂乱结构等。还要综合考虑各类地震属性参数:振幅、连续性、频率、层速度、波形。利用地震结构属性划相要优于单一的地震属性分析,因为它可以综合多种的地震反射特征,具有较高的物理基础,同时提供一定的地质模型[5],本文以地震构造属性划相对研究区地震相进行划分。

以研究区的典型的地震剖面为切入点展开分析,由远及近,逐一分解地震信息。近物源地方,垂直物源地震剖面显示,地震相为典型的河道填充型地震亚相,在剖面上以“顶平底凹”的下凹型为特征,底部反射层序与下伏层序不连续,内部反射平行-亚平行或前积,中强振幅、中低频,向边缘上超,边界清晰。反映了近物源地带,物源充足、坡度较陡,形成三角洲主水道。它是局部性的水下侵蚀河道的典型标志。顺着物源向前,同样垂直物源地震剖面显示为典型的丘状-透镜型地震亚相:在剖面上以“底平顶凹”的特征[6],宽缓的丘状反射,内部为高频的平行或亚平行结构,同相轴为连续性较好,中强振幅反射。反映了临近物源地带,物源较充足、坡度逐渐变缓,形成三角洲前缘分流河道。在远物源位置,垂直物源地震剖面显示席状地震相:上下界面接近平行,厚度相对稳定。地震相通常为平行、亚平行状反射结构,代表深湖、半深湖等相对稳定沉积环境,逐一对地震信息进行剖析。研究区地震相内部反射构造平面上共分为9个区块,其中有5个地震相,4个地震亚相(见图1),结合油田实钻信息,井震结合刻画地震图版[6],指导沉积相认识(表1、表2)。在平面上一共识别出了三种沉积微相,分别为:水下分流河道、席状砂、中深湖泥。其中水下分流河道在平面上顺物源方向向北西延伸,呈条带状展布。席状砂主要分布在水下分流河道的前端,呈扇形展开,更远端发育中深湖泥(见图2)。勾画出了沉积微相平面分布,并进一步刻画出优势沉积微相,雕刻出了潜力区和风险区,实现利用沉积相来指导开发生产。解决了困扰M油田开发中平面非均质性强、开发效果差异大、控制因素不清等难题,也为后续深度调整挖潜提供了理论依据。

图1 L1III油组地震相表1 流一段地震相分类沉积微相涉及井特点地震相分类前缘席状砂/浊积扇N-5N-3M-6巨厚泥岩或者席状砂,阻抗差减少,形成中振幅,高连续反射特征席状地震相Ⅲ前缘分流河道N-4V-3M-3V-2SaM-1M-A12H1M-A13H砂岩层逐渐变薄,泥岩逐渐发育,阻抗差值增加,振幅-连续性增强,形成中强振幅,中-高连续性反射特征丘状-透镜地震相Ⅱ主河道M-5主河道继承性发育,砂岩特别发育,中振幅、中低连续填充型地震相Ⅰ

图2 L1Ⅲ油组沉积相表2 流一段地震相图版类地震相地震亚相地震反射外形地震反射结构地震相模式填充型地震相单一水道填充地震亚相上超充填中振低连续丘状-透镜地震相丘状地震亚相丘状反射中强振中连续席状地震相中强振平行席状地震亚相平行中强振高连续空白席状地震亚相空白极弱振幅

4 研究区沉积演化

本区主要是发育三期较大规模的扇三角洲沉积,经历了T83最大海泛面后,流一段进入了低位体系域,由于该时期整体是水深较深的环境,早期沉积的油组(L1V)由于构造坡度较大,物源供给充足,发育规模较大,沉积了多期厚层砂体。由于物源主要来自凹陷南部的涠西南低凸起,沉积早期构造坡度较大,水动力强,所以主要沉积由南向北条状分布砂体。经历低位体系域后,由于海平面逐渐上升。流一段进入湖扩域体系,沉积速度大于盆地扩张速度,盆地慢慢填平补齐,坡度逐渐变缓,后两期三角洲沉积规模逐渐减小厚度渐薄,逐渐沉积了后期的油组(L1Ⅲ)(见图3)。

图3 流一段沉积演化

5 结论

(1)L1III油组识别出填充型、丘状、席状等三种地震相,填充及丘型地震相代表物性较好的储层,席状地震相代表物性较差的储层。并在地震相识别的基础上刻画出水下分流河道、席状砂、中深湖泥等三种沉积微相。

(2)“地震相-沉积微相-动态”三位一体的储层刻画研究,利用地震反射特征刻画出了多种不同的地震相,从而指导了沉积微相的描绘,真正做出了具有指导、预测意义的沉积微相展布图。

(3)针对开发中后期,非均质性强的扇三角洲沉积的油气田精细剖析,利用震属性分析方法能够准确预测沉积相带及河道砂体的分布,对类似地区有较大的参考意义。

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