桩西洼陷沙河街组地层不整合油藏描述技术研究

2022-09-12

桩西洼陷位于济阳坳陷桩西潜山披覆构造带。沙四晚期, 桩西隆起带及其东翼, 由于受到长堤-埕岛构造带影响, 强烈抬升, 遭受剥蚀, 沙四上段地层缺失或很薄, 沙四下段地层上覆沙三段烃源岩, 油源条件有利。多口井在沙四段的勘探成功, 证明了该区沙四段砂砾岩体较大的勘探潜力。

在桩西洼陷边缘, 沙河街组地层普遍减薄, 削截、上超、下超的不整合面难以识别, 接触关系难以落实, 导致地层不整合尖灭点不易确定, 阻碍了本区的勘探, 因此对桩西洼陷的沙河街组不整合油藏展开研究。

一、不整合面的确定

不整合面与油气的运聚有着密切的关系, 正确识别不整合面对未知油气田的勘查有重要的指导意义。国内测井地质学研究大多针对的是地质现象引起的测井响应特征[1], 对于地质演化过程中地质事件变更引起的测井信息变化则研究不足。测井信息不仅包含了地球物理信息, 同时也包含了地质演化信息, 这些信息必然会在测井信息上反映出来 (如测井相、沉积韵律等) , 因此, 可以通过分析这些突变关系从而识别不整合面。

由于沉积作用形成的不整合造成地层缺失, 风化黏土层和半风化岩石等, 不整合面上下测井曲线具有异常响应特征, 即不整合面上、下的测井曲线具有异常的响应特征, 出现曲线突变现象[2]。因此可以在地震资料的宏观控制下, 利用测井曲线在垂向上的异常变化进行不整合面的识别和深度的准确确定[3]。

二、不整合油藏的描述

1. 地层接触关系的确定

桩西洼陷在沙河街沉积时期, 在洼陷中心, 沙四段直接削截在沙三段地层下部, 而沙三段地层削蚀于沙一段底部, 地层削蚀反射特征明显;在湖盆边缘沙二段地层缺失, 沙一段地层直接上覆在沙三段和沙四段地层之上, 在洼陷边缘, 沙河街组地层普遍减薄, 受沙一底部强反射干涉的影响, 表现为与T2近平行的反射特征, 地层削截、上超、下超现象虽然较明显识别, 但接触关系真正的尖灭点难以落实, 导致地层削蚀尖灭点不易确定。本次提出利用测井曲线提出地层对比相似性原则及分级别对比的概念, 对不整合接触关系进行确定。

首先确定整体地层框架结构。依据露头、岩芯、钻井、测井与地震剖面等资料进行基准面旋回划分, 以此为基础在测井曲线上进行地层对比。其划分结果还通过合成地震记录标定到地震资料上, 井震结合, 将地震不整合或其它类型界面标定到钻井中去相互验证。而地震旋回边界的识别也要以连井剖面上的测井旋回分析为基础。

(1) 一级层序对比

桩西洼陷沉积时期, 沙河街组地层各段在曲线上表现为不同的特征, 对比特征明显, 可作为一级层序进行对比。

沙一段是浅湖滩坝相的沉积, 沙一段底部视电阻率曲线呈高阻尖峰, 下部俗称“剪刀电阻", 上部为“步步高"。自然电位曲线比较平直。可作为全区对比的标志层。

沙二段为河流三角洲发育晚期形成的沼泽化还原环境, 视电阻率曲线基值较低、夹部分中-低阻尖峰。自然电位曲线为指状负异常。该段分布不稳定, 多出现在各凹陷中部, 面积较小, 向边缘和凸起往往缺失, 该区缺失沙二地层。

沙三下为湖盆快速沉降的深湖相沉积, 至沙三中上演变为萎缩湖盆的沉积, 从而构成一套完整的地层层序。2.5m底部梯度视电阻率曲线呈中-高阻;自然电位曲线砂岩处见明显负异常。与下伏沙四段地层呈角度不整合接触。

沙四段下部为河湖相沉积, 2.5m底部梯度视电阻率曲线呈中-高阻, 自然电位曲线平直。中上部为为一套深水暗色沉积, 2.5m视电阻率曲线呈中-高阻, 自然电位曲线平直。

(2) 二级层序对比

在整体地层框架结构对比的基础上, 在地层间根据标志层在井间进行对比, 对比过程中主要遵循以下原则: (1) 整体性相似对比, 井间两套地层从整体结构上具有一致性; (2) 两套或多套地层的组、段等相似性较好; (3) 地层中的细层或细层组具有相似性[4]。

以地震为基础指导测井曲线上的地层划分。在桩西洼陷分别对应沙四段、沙二、三段地层进行小层地层对比, 通过井间对比, 分析地层的变化特征, 认为沙三段、沙四段在洼陷边缘均有不同程度的削蚀。

2. 正演模型的建立

正演模型的建立, 对在超剥带地层的接触关系及其地震反射特征有很好的阐释。通过对研究区内多口井沙河街组地层的不同岩性进行速度分析统计并进行模型正演。

通过模型正演可以看到, 沙一底部与下伏地层形成强反射界面, 受这个强反射界面的影响, 在削蚀面附近形成与沙一段平行的地震反射轴, 削蚀特征不明显。提高频率后, 削蚀点有向上削蚀到沙一底的趋势, 因此分析认为通过提高地震的分辨率能有利地层削蚀点的追踪。

3. 井震结合落实超剥线

通过对洼陷内的井进行对比, 在沙一段底部和中生界顶面这两个层序界面控制的沙三、四段等时地层单元内, 通过曲线对比识别出两期同期沉积的地层, 向南削蚀减薄。

单纯利用井曲线对比可大致确定削蚀环带位置, 但是仅仅是单条线上的削蚀环带展布。在正演地震模型的指导下, 提高地震资料的分辨率, 运用地震轴追踪外推的方法, 结合属性等技术, 描述地层尖灭线。沙三段识别了3个剥蚀环, 对应3个砂组, 明确了地层平面分布特征, 落实了地层圈闭。

结论

桩西洼陷是一个小型次级洼陷, 沉积复杂, 油藏类型多样。沙河街组地层沉积时期, 主要发育地层不整合岩性油藏, 含油层层段呈环带状分布。通过本次研究, 在桩西洼陷描述多个不整合尖灭环带, 在此基础结合储层预测, 在环带的高部位部署桩856井。目前桩856井已经完钻, 并取得工业油流。桩856井的钻探成功, 展示该区的勘探潜力, 同时也验证了本次研究方法的可行性。洼陷南部沙四段各个削蚀和超覆环带高部位是下步勘探方向。

摘要：桩西洼陷第三系沙河街组地层超覆和披覆于中、古生界隆起之上, 沙一段地层与下伏地层呈不整合接触关系, 在地震资料上反射特征为大角度的地层削蚀接触关系。本文通过模型正演, 论述削蚀不整合地层在地震上双轴反射特征的成因;运用测井资料对比方法对地层不整合面进行识别, 并对沙三、四段地层与其上覆沙一段地层的地层接触关系及实际的削蚀尖灭线对比落实;井震结合, 在地震剖面上运用属性分析等技术对不整合尖灭线进行平面预测。通过本次研究, 有效的指导了本区的部署勘探, 并对其它地区不整合油藏的勘探具有一定的借鉴作用。

关键词：桩西洼陷,不整合,正演,地震属性