引用本文
梁斌, 王喜梅, 程琦, 王权国, 贾国龙, 魏玉红. 港北地区沙河街组不整合遮挡油气成藏规律[J]. 录井工程, 2020,31(S1): 120-124.
LIANG Bin, WANG Ximei, CHENG Qi, WANG Quanguo, JIA Guolong, WEI Yuhong. Accumulation law of unconformable screened reservoir in Shahejie Formation of Gangbei area[J]. Mud Logging Engineering, 2020,31(S1): 120-124.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2020.S1.020  
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港北地区沙河街组不整合遮挡油气成藏规律
梁斌, 王喜梅, 程琦, 王权国, 贾国龙, 魏玉红
中国石油大港油田分公司第五采油厂

作者简介：梁斌 高级工程师,1985年生,2012年毕业于长江大学地球探测与信息技术专业,硕士学位,现在大港油田公司第五采油厂从事油气藏开发研究工作。通信地址:300280 天津市滨海新区大港油田港西街第五采油厂。电话:(022)25931415。E-mail:c5_liangb@petrochina.com.cn

摘要

不整合遮挡油气藏是一种特殊的油气藏类型,其成藏过程受断层、不整合面及不整合面上下地层对接岩性等多因素影响,与构造油气藏相比,其在油气藏解释描述方法和成藏规律方面的研究认识还有待深入。通过对不整合遮挡油气藏正演模拟不整合面上下不同岩性对接地震响应特征,应用地震反演识别剥蚀不整合带,并通过已知井对比标定,地震同相轴追踪解释,刻画不同砂体条带分布特征,进而根据油气藏成因,将该类油气藏分为“贴面成藏”和“内幕成藏”两种类型,并对应提出“二元”和“三元”成藏条件。该研究成果对不整合遮挡油气藏的精细刻画、油气成藏规律研究及油气藏勘探开发部署具有指导意义。

关键词: 不整合遮挡油气藏; 贴面成藏; 内幕成藏; 成藏模式; 井震结合; 地震反演
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Accumulation law of unconformable screened reservoir in Shahejie Formation of Gangbei area
LIANG Bin, WANG Ximei, CHENG Qi, WANG Quanguo, JIA Guolong, WEI Yuhong
No.5 Oil Production Plant of PetroChina Dagang Oilfield Company, Tianjin 300280,China
Abstract

Unconformable screened hydrocarbon reservoir is a special type of hydrocarbon reservoirs whose accumulation process is affected by many factors such as faults,unconformities,and the lithology of the upper and lower layers of the unconformities. Compared with structural hydrocarbon reservoirs,its research and understanding in reservoir interpretation and description methods and formation law are not enough. In this paper,the seismic response characteristics of different lithologic joints above and below the unconformity are simulated by forward modeling of the unconformable screened reservoir,the denuded unconformable belt is identified by seismic inversion,and the distribution characteristics of different sand body belts are characterized by the comparison and calibration of known wells,and the seismic in-phase axis tracking interpretation. Furthermore,according to the genesis of hydrocarbon reservoirs,this type of reservoir can be divided into two types,veneer accumulation and internal accumulation,and the accumulation conditions of binary and ternary are proposed correspondingly. The research results have important guiding significance for the fine description of unconformable screened reservoirs,the study on hydrocarbon accumulation law,and the exploration and development deployment.

Keyword: unconformable screened reservoir; veneer accumulation; internal accumulation; accumulation mode; combination of well and seismic data; seismic inversion
0 引言

随着国内外含油气盆地勘探程度的不断提高, 不整合油气藏作为一种重要的隐蔽性油气藏类型, 其资源潜力正在引起重视。国内外学者针对不整合与油气成藏的关系开展了大量研究, 如Bates等[1, 2, 3, 4, 5, 6]基于前人研究成果对不整合做了详细定义, 潘钟祥[7]认为不整合破坏性较小更有利于油气运移和聚集。国内在20世纪90年代开始在渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地等区域开展不整合油气藏的成藏机制研究, 并取得了较多成果[8, 9, 10, 11, 12, 13]。不整合遮挡油气藏是指受不整合面遮挡下伏角度不整合储集层形成的油气藏, 由于该类油气藏长距离运聚过程的复杂性、其本身的隐蔽性及勘探技术的局限性, 对不整合遮挡油气藏的成藏规律、识别技术的认识还不全面, 在很大程度上制约了该类油气藏的勘探与开发。本文基于港北地区沙河街组不整合遮挡油气藏, 应用地球物理技术手段, 分别从圈闭刻画技术、油气成藏模式以及分布规律等方面开展研究, 在研究手段上形成一套多技术协同识别圈闭的研究方法, 理论上提出“ 贴面” 和“ 内幕” 两种成藏类型, 对于不整合遮挡油气藏的勘探评价具有重要指导意义。

1 油气藏地质概况

港北地区位于歧口凹陷北大港潜山构造北翼, 为一受港西潜山控制的北东倾的高陡斜坡构造, 演化过程中发生过多幕、多期构造运动, 构造断裂复杂, 发育多期不整合。主要研究目的层系为古近系沙河街组, 其内部的沙一段、沙二段、沙三段之间为不整合接触关系, 地层厚度变化较大, 受北部燕山和港西孤岛近物源影响, 发育多个沉积体系, 纵向多期地层砂体叠置, 岩性纵、横向变化快。受沙井子断层的同沉积作用, 以及受剥蚀不整合面的影响, 给地层和砂体对比造成很大困难。每一次大的不整合形成后, 上覆沉积旋回初期常发育较好的水进式砂岩储集层, 不整合面作为油气运移通道, 油气由此进入上覆储集层成藏。由于港北地区沙河街组的厚层泥岩上覆于不整合面之上, 起到纵向和侧向遮挡作用, 油气注入不整合面下伏储集层成藏。从港北地区沙河街组构造-沉积演化(图1)来看, 在港西古潜山两侧同时存在两个沉积凹陷, 在E s31沉积前, Es32地层经历了构造抬升、风化剥蚀、淋滤以及构造沉降, Es31超覆沉积于不整合面之上, Es31主要以泥岩沉积为主, 厚度约45 m, 成为良好的遮挡层, 油气沿断层和不整合面进入下伏 Es32储集层, 在有利的圈闭聚集成藏。

图1 港北地区沙河街组构造-沉积演化

2 圈闭刻画技术
2.1 基于正演模型的砂岩储集层识别技术

在地震资料解释过程中, 为了使解释结果更加接近客观实际, 应用正演模拟技术进行分析。通过正演模拟结果与实际地震资料对比, 反复修正正演模型, 使模拟结果与实际地震资料尽可能接近。根据E s32不整合面上下地层特征, 设计地质模型, 不整合面上的 Es31地层为泥岩段, 下伏E s32地层为泥砂互层。从正演模型(图2)分析, 不整合面地震反射轴呈现竹节状特征, 因反射界面上下地层波阻抗的差异性, 在泥岩交界处地震反射振幅变弱, 相位变宽, 表现为弱反射特征。在砂岩交界处, 界面上下分别为泥岩和砂岩, 波阻抗差异大, 出现强反射。不整合面地震反射的强弱特征可作为下伏地层岩性刻画的依据, 通过连片解释刻画砂岩的平面分布规律。

图2 基于削截不整合模型地震正演剖面

2.2 地震波阻抗反演技术刻画地层剥蚀线

波阻抗反演是指利用叠后地震资料进行反演的一项技术, 将地震资料、测井数据及地质解释相结合, 充分利用测井资料具有较高垂向分辨率和地震剖面具有较好横向连续性的特点, 将地震剖面转换成波阻抗剖面, 便于将地震资料与测井资料连接对比, 并且能有效地对地层物性参数的变化进行研究。

基于港北地区叠后地震资料进行波阻抗反演, 从反演剖面(图3)上可以更清晰、更准确地识别地层超覆线和剥蚀线, 下伏地层表现为剥蚀缺失, 反射界面至剥蚀面中断, 上覆地层则超覆于剥蚀面之上, 通过剥蚀点和超覆点识别刻画地层剥蚀线, 进而连片解释出剥蚀面, 精细落实地层不整合遮挡圈闭。断块① Es32地层在E s31沉积前发生翘倾, 部分地层被严重剥蚀, 后期地层沿断层沉降, Es31、Es2地层向南西方向沉积超覆于不整合面之上, Es31、Es2地层为厚层泥岩段, 可在侧向对 Es32内幕砂体起到遮挡作用。油气沿断层和不整合面运移, 进入不整合面下伏圈闭成藏。断块② Es32地层高角度上倾, 地层顶部遭到剥蚀, 并且被上覆沉积的 Es31、Es2泥岩披覆遮挡, 油气通过断层和不整合面进入下伏 Es32砂体聚集成藏。

图3 沙河街组地震波阻抗反演剖面

2.3 井震结合落实有利地层圈闭

港北地区沙三段不整合遮挡圈闭, 经钻井证实失利的也较多。基于现有钻井资料及油气藏特征, 应用井震结合开展有利油气圈闭刻画。根据已知井在地震上进行精细层位标定, 确定目的层的地震反射特征及位置, 同时在地震剖面上显示出测井曲线, 对于同一砂组的追踪解释, 既要求地震轴的一致, 也要井间的对比吻合(图4), 刻画与重点井对应的砂体分布条带, 以此确定钻井已证实的圈闭。

图4 井震结合对比解释

港北地区X井区为典型的地层不整合遮挡油气藏, 应用井震结合技术进行平、剖协同解释, 刻画平面构造及含油储集层的分布特征。从该井区不整合遮挡油气藏及含油砂体分布图(图5)上看, 同一砂体在平面上沿北东向呈条带展布, 北西方向变化较快, 图5中J、F、B井不在同一砂体上, 在建立注采井网时, 需考虑砂体是否连通。

图5 港北地区X井区不整合遮挡油气藏构造及含油砂体分布

3 油气成藏模式及分布规律

港北地区E s32地层沉积末期经历了抬升、剥蚀、淋滤风化及沉降四个阶段, 不整合面顶部为厚层泥岩沉积, 对油气运移起到遮挡作用。根据油气藏特征及成藏机理, 港北地区不整合遮挡油气成藏类型分为“ 贴面成藏” 和“ 内幕成藏” 两类(图6)。

图6 不整合遮挡油气成藏模式

3.1 “ 贴面成藏” 模式

“ 贴面成藏” 模式特征表现为:下伏地层高角度上倾, 顶部被剥蚀后沉积厚层泥岩遮挡, 不整合面上下为泥岩和储集层叠置关系, 油气在断层纵向沟通和不整合面横向运移的“ 二元控制” 作用下聚集成藏。

从X 47-6-4井区地震剖面(图6)特征看, Es32地层沉积末期翘倾被剥蚀, 顶部为 Es31厚层泥质沉积, 紧贴不整合面下伏储集层具有较强反射振幅, 即层内高倾角砂体顶部聚集油气, 底部发育有边底水。油气开发中证实该类型油气藏储集层构造、厚度变化快, 油水关系不统一, 井间连通程度较差。油气分布在平面上为条带状分布, 应采用井震结合、目的层标定追踪来刻画同一砂体的平面范围。

3.2 “ 内幕成藏” 模式

“ 内幕成藏” 模式特征表现为:下伏地层低角度侧向遭受剥蚀, 不整合面上下为泥岩相互叠置, 下伏地层内幕砂体为主要油气储集层, 油气在断层纵向沟通、不整合面横向运移及砂体内部横向运移的“ 三元控制” 作用下聚集成藏。从G 172井区断块地震剖面(图6)特征上看, Es32地层沉积末期翘倾被剥蚀, 接着发生沉降, 导致油气沿断层、不整合面及砂体内部运移、聚集成藏。 Es32内幕储集层油水关系受构造控制, 在构造高部位聚集油气, 低部位发育有边水, 具有统一的油水界面。

4 结论与认识

(1)应用地震正演技术对不整合面上下对接砂岩、泥岩反射特征进行分析, 指导在不整合面上识别、刻画砂岩储集层。不整合面上覆泥岩与下伏对接小层间因地震反射波阻抗的差异, 沿不整合面的地震轴反射特征表现为:泥-泥对接为弱振幅反射, 泥-砂对接为强振幅反射。

(2)应用地震反演技术可以更有效地识别地层剥蚀界面, 并通过井震结合手段, 将井对比、层位标定及地震轴追踪协同解释, 刻画对应砂层的分布特征, 实现对不同砂体条带的精细划分。

(3)根据油气藏特征, 将不整合遮挡油气藏分为“ 贴面成藏” 和“ 内幕成藏” 两种类型:“ 贴面成藏” 是在断层纵向沟通和不整合面横向运移的“ 二元控制” 作用下聚集成藏; “ 内幕成藏” 是油气在断层纵向沟通、不整合面横向运移及砂体内部横向运移的“ 三元控制” 作用下聚集成藏。该研究成果对油气圈闭识别及其勘探开发部署具有指导意义。

(编辑 唐艳军)

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