引用本文
丁葆骏. 东营凹陷草桥北地区沙二段隐伏剥蚀圈闭识别与描述方法[J]. 录井工程, 2026,37(2): 152-158.
DING Baojun. Identification and description of buried denudation traps in the second Member of Shahejie Formation in Caoqiao north area,Dongying Sag[J]. Mud Logging Engineering, 2026,37(2): 152-158.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2026.02.019  
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东营凹陷草桥北地区沙二段隐伏剥蚀圈闭识别与描述方法
丁葆骏
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司

作者简介：丁葆骏 工程师,1990年生,2017年毕业于澳大利亚科廷大学地质学专业,现在中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油开发中心从事采油工程管理工作。通信地址：257000 山东省东营市东营区聊城路89号。E-mail：dingbaojun.slyt@sinopec.com

收稿日期: 2026-01-29
摘要

济阳坳陷东营凹陷草桥北地区发育多层系、多类型地层圈闭油藏,因其地层超覆线与剥蚀线的刻画精度低,准确性差,此类油藏勘探具有较高风险。为此,提出地质条件约束下运用地球物理技术有效识别和描述隐伏剥蚀圈闭的识别方法：利用测井曲线综合识别不整合界面,实现超剥带残留地层精细对比;利用瞬时相位剖面和夹角外推技术精确落实剥蚀点位置;以分频属性与井点砂厚统计为依据,多井约束落实砂体展布情况;通过“三线”刻画,开展基于“地层线-储层线-盖层线”三线合一的圈闭有效性评价。在此基础上,圈定油层及储量计算,最终形成了盆缘超剥带地层圈闭评价技术流程。该方法被成功应用于草桥北地区沙二段,落实沙二段剩余地层圈闭有利含油面积5.33 km2,预测石油地质储量546×104 t,取得了良好的勘探效果。该技术成果对其他地区类似地层圈闭识别和剥蚀线精确落实具有借鉴意义。

关键词: 隐伏剥蚀圈闭; 不整合界面; 剥蚀点; 圈闭识别; 超剥带; 草桥北地区; 东营凹陷
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Identification and description of buried denudation traps in the second Member of Shahejie Formation in Caoqiao north area,Dongying Sag
DING Baojun
Shengli Oilfield Petroleum Development Center,Shengli Oilfield Branch,China Petroleum & Chemical Corporation,Dongying,Shandong 257000,China
Abstract

The Chaqiao North area in Dongying sag,Jiyang Depression has developed multi-layered and multi-type stratigraphic trap reservoir. However,due to the low precision and poor accuracy of the overburden and erosion line delineation,the exploration of such oil reservoirs is highly risky. Therefore,this paper proposes a method for effectively identifying and describing concealed erosion traps under geological condition constraints by using geophysical techniques. Specifically,the unconformity interface identification technology based on comprehensive logging curves is utilized to achieve fine comparison of the residual strata in the overburden and erosion zone. The instantaneous phase attribute and angle extrapolation technology are employed to accurately determine the location of the erosion point. By combining frequency division and well-point sand thickness statistics as the basis,the sand body distribution is determined under multi-well constraints. Through the three-line delineation,the matching relationship between the stratum line,reservoir line,and cap rock line is confirmed,and on this basis,the oil layer is delineated and the reserves are calculated. The technology proposed in this paper has been successfully applied to the Sha 2 section in the Caoqiao North area,achieving good exploration results. The favorable oil-bearing area of the remaining stratum traps in the Sha 2 section is determined to be 5.33 km²,and the predicted geological reserves of petroleum are 5.46 million tons. The technical achievements have reference significance for the identification of similar stratigraphic traps and the precise determination of erosion lines in other areas.

Keyword: buried denudation trap; unconformity interface; erosion point; trap identification; the overburden and erosion zone; Caoqiao North area; Dongying Sag
0 引言

草桥北地区位于济阳坳陷东营凹陷南缘草桥鼻状构造带东翼的盆缘超剥带, 发育多层系、多类型地层油藏。该类油藏主要是在削蚀、超覆等沉积作用下形成, 地层突变控制成藏。但由于地层超覆线与剥蚀线（超剥线）的刻画精度低, 准确性差, 此类油藏的勘探具有较高的风险。研究表明, 该区超剥线识别困难的主要因素有两个：一是受地震分辨率和上覆火成岩的影响, 部分超剥地层在原始地震资料上表现为空白或中弱反射, 原始地震资料解释的不确定性不能完全满足精细刻画尖灭点的需求; 二是储层单砂体厚度较薄、横向变化大、描述困难, 且尖灭线附近地层薄, 地震可分辨性低, 导致地层和储层超剥点刻画不精确, 地层不整合圈闭描述精度差[1]。因此, 本文以东营凹陷草桥北地区沙二段为例, 提出了地质条件约束下运用地球物理技术有效识别和描述隐伏剥蚀圈闭的识别方法[2], 来提高地层超剥尖灭点刻画和地层圈闭描述精度, 以期指导后续勘探开发。

1 地质概况

草桥北地区位于草桥鼻状构造带东翼的盆缘超、剥带, 该区发育多层系、多类型地层圈闭。研究区发育太古界、古生界、中生界及新生界地层, 本次以新生界为目标层系, 分为古近系与新近系。古近系自下而上为孔店组、沙河街组、东营组, 受湖侵湖退旋回控制, 沉积环境由陆上干旱渐变为湿润湖相, 多物源供给, 发育冲积扇、三角洲、扇三角洲、浊流等沉积相。新近系以陆上冲积-河流相为主, 自下而上为馆陶组与明化镇组, 馆陶组整体富砂, 明化镇组整体富泥。截至目前, 研究区由北向南依次发现了孔店组、沙四段、沙三段、沙二段、馆陶组油藏[3]。其中, 沙二段油藏分布范围广泛, 全区发育, 埋藏深度浅, 相对其他层系产能效果较好, 具有较大的勘探开发潜力, 但由于其地层超剥线的刻画精度低、准确性差, 储层展布范围难落实, 部分探井因未钻遇有效储层而落空。

2 隐伏剥蚀圈闭识别与描述方法
2.1 超剥带的不整合识别与地层划分对比

首先基于研究区地震、测井、地质分析资料, 以地质分析为指导, 应用测、录井及地震资料, 对超剥带不同级别不整合进行识别, 明确东营南坡不同级别不整合主要识别标志, 以此为约束, 对超剥带残留地层进行划分对比。1不整合识别：不整合界面上下地层的岩性、物性等具有明显变化, 也使不整合界面（层序界面）上下测井曲线具有异常响应特征。因此, 利用测井曲线在垂向上不同的组合特点以及横向上的追踪对比, 可以较为准确地识别不整合界面。本项研究在以往钻井、地震分析的基础上, 重点应用多种测井曲线, 构建识别不整合界面的综合分层曲线[4], 以此对不同级别不整合界面进行识别, 特别是低级别不整合界面进行识别。2残留地层精细划分对比：在不整合界面识别的基础上, 综合运用岩心、测/录井、地震资料, 对超剥带残留地层进行划分对比, 对三级、四级层序界面分别进行划分, 建立超剥带的地层格架。

2.1.1 优选敏感曲线重构

不整合界面在各类常规测井资料中都存在着相应的响应特征, 但不同曲线的变化点往往不完全一致, 加之研究人员的判断差异, 导致不整合界面的识别存在多解性和不确定性。首先, 优选对不整合界面响应明显的测井曲线。通过对典型井C 335井进行解剖（图1）, 结合曲线地质意义筛选出4类敏感曲线。包括采用声波时差（AC）反映不整合界面上下岩石速度与孔渗性; 采用自然伽马（GR）和自然电位（SP）对界面上下岩性、泥质含量进行标定; 采用感应电导率（COND）反映流体性质, 普通的电阻率曲线不如感应电导率精确, 故本次研究不予采用。上述4类曲线在不整合界面的上下都有比较明显的突变或渐变[2]。

图1 C 335井电测解释图

在此基础上, 采用曲线比值法对测井曲线进行重构, 来减弱岩性影响, 并分析不同曲线实际地质意义（表1）。具体来看, 利用原始AC、COND测井曲线, 划分得到的不整合界面极小点对应深度为946 m; 而采用重构后的AC/COND比值曲线, 划分得到的极小点对应深度为950 m。通过同步比对声波时差、电导率测井数据及岩性剖面资料可以发现, 原始AC、COND曲线的分层结果受到上覆地层高电阻率泥岩的影响, 出现了曲线最小值位置向上偏移的问题, 导致划分精度不足。与之相比, AC/COND重构曲线通过构建曲线比值, 有效降低了岩性变化对划分结果的干扰, 能够更为精准、直观地反映不整合界面位置处地层的物性参数、孔隙度与渗透率特征, 以及流体性质的变化规律。

表1 敏感曲线反映地质意义一览表（据参考文献[2]）

2.1.2 不整合界面分类判识

不整合界面主要分为剥蚀不整合与超覆不整合两类, 因界面上下地层的组合结构不同, 其在测井综合曲线上会呈现出不一样的形态特征。就剥蚀不整合而言, 界面之上的地层属于正常沉积, 地层变化幅度小、层间界面少, 对应的分层曲线数值偏高; 界面之下的地层经过后期剥蚀改造, 地层变化幅度大、层间界面多, 分层曲线数值偏低。这种“ 极小点” 上下呈现的上高、下低曲线形态, 正是剥蚀不整合的典型标识。与之相反, 超覆不整合的界面之上为超覆叠置地层, 地层变化幅度大、层间界面多, 分层曲线数值偏低; 界面之下的地层为正常沉积, 地层变化幅度小、层间界面少, 分层曲线数值偏高。这种上低、下高的曲线形态, 可作为识别超覆不整合的依据。

基于上述规律, 对草桥北地区重点探井的测井曲线开展重构与计算工作, 明确各井钻遇不整合界面的深度, 进而实现对不整合界面内地层的精细划分。

2.1.3 超剥带地层格架适应与精细对比

在不整合界面判识的基础上, 开展井震联合层位标定追踪。由图2可知, 根据标定结果, C 335井钻遇沙二3油层、W 955井钻遇沙二2油层、W 955-X15井钻遇沙二1油层, 高密度地震资料分别对应相邻4个较稳定的地震反射, 具备地震连续追踪的条件。

图2 C 102井-C 701井-C 335井-W 955井-W 955-X15井-T 41井-WX 95井连井地震剖面

综合运用岩心、测/录井、地震资料, 对超剥带残留地层进行划分对比, 建立超剥带的地层格架。地层整体表现为“ 西超、东剥, 北部多期超覆” 的特征, 沙一段划分2个层组、沙二段划分4个层组, 由浅到深向南层层剥蚀尖灭, 上覆馆陶组地层, 沙三段划分7个层组, 1-3砂组西超东剥, C 335-WX 95井区钻探的C 701、C ‍335、W 955、W 955-X15井分别钻遇沙三段、沙二段各个砂组剥蚀带, 均已成藏和上报探明储量。由此, 通过在二维空间内联系不同井的不整合关系, 对未钻井区域的不整合界面进行追踪预测, 单井和剖面的共同解释, 对由上下不整合界面控制的稳定沉积地层进行更精细的砂组划分对比, 建立更为精细的地质模型。

2.2 基于相位属性分析的超剥线描述技术

在刻画超剥线时, 建立了基于相位属性分析的描述技术。其中, 瞬时相位剖面消除了地震振幅的影响, 仅体现相位变化率, 对断点及地层尖灭的响应更加清晰, 但因其横向干扰多, 不易被连续追踪。因此, 实际工作中利用原始地震剖面和瞬时相位剖面相结合的方法, 对草桥北地区进行交互解释, 如图3所示, 对沙二段1-4砂组进行连续追踪, 精确刻画地层尖灭线。

图3 草桥北地区原始地震剖面与瞬时相位剖面

另外, 因地震所识别的剥蚀点与地层实际剥蚀点之间存在一定的外延距离, 需采用夹角外推技术[5]来校正剥蚀点的位置（图4）, 计算出剥蚀点的外延距离（ Δx）, 进而得到校正后的剥蚀点位置, 使得剥蚀点的识别更加精准。应用基于相位属性分析的超剥线描述技术对超剥线进行刻画, 可精确落实沙二段4套主力小层剥蚀环带的展布范围。

图4 夹角外推技术校正剥蚀点位置

2.3 基于井震联合分频属性的薄砂体预测技术

针对区块砂体横向变化快、储层薄、边界刻画难等问题, 仅采用常规属性预测已难以对砂体进行精细描述, 由此提出井震“ 双控” 多属性储层描述技术, 即通过分频属性体预测砂体展布范围, 再结合井点单砂体厚度数据统计, 优化预测砂体厚度展布。从地质条件来看, 草桥北地区沙二段属于近源的扇三角洲沉积, 多河道多期叠加, 不同时期形成的扇三角洲前缘砂体连片分布。从东西物源方向储层对比来看, 沙二段、沙三段自南向北、自下往上储层减薄。近东西向砂体联通性极强, 尤其C 335-W 955井主水道, 砂岩含量超过50%。沙二段4个砂组顶部稳定发育泥岩, 能有效封堵油气。

通过对研究区储层地震响应特征（垂直物源方向）进行分析, 发现储层反射特征主要表现为中强振幅, 储层边界振幅变弱。本区多套砂泥岩薄互层发育, 单层油砂体厚度大多在2~10 m之间, 从草桥北地区地震资料频谱图（图5）可以看出, 本区地震资料的优势频率在15~40 Hz之间, 按平均速度（v）2 500 m/s、最大频率（f）40 Hz计算, ΔH=v/（4f）=2 500/（4× 40）≈ 16 m, 即40 Hz的地震频率最小分辨厚度约16 m。由于目的层段储层比较薄, 厚度一般在10 m以下, 甚至小于5 m, 单纯靠地震资料无法准确刻画储层的分布。理论上, 如果要分辨4~5 m的砂体厚度, 需要地震频率90~100 Hz的地震资料, 因此本区地震资料对砂体发育特征识别精度偏低。

图5 草桥北地区地震资料频谱图

通过系列对比研究, 确定采用分频技术对本区砂体分布进行预测。分频技术利用时频分析将时间域中的信息转换到频率域, 按一定的频带分解为多个频率域数据体, 然后分别观察不同频率下目的砂体的响应特征, 最后将优势频率合并叠加, 从而实现对整个砂体的精细描述（图6）。应用该技术对沙二段4个砂组分别进行预测, 并结合井点数据加以验证, 得到最终的砂体厚度预测图。

图6 分频技术流程图

以沙二段2砂组为例, 应用分频技术得到70、80、95 Hz下沙二段2砂组砂体厚度预测图, 其对应分辨砂体厚度极限分别为8.9、7.8、6.5 m, 经过多频率的合并叠加, 最终得到综合频率的砂体分频属性图（图7）。将预测结果与井点实际钻遇砂体厚度进行验证, 砂体厚度预测吻合率达到85%, 且砂体预测展布形态呈现一系列南北、北西向河道, 符合沉积规律认识。

图7 草桥北地区沙二段2砂组分频属性预测平面图

2.4 超剥带地层圈闭有效性评价

地层油藏主要受油气运移条件、封堵条件和储层3方面因素控制[6, 7, 8, 9], 在明确超剥带地层格架、储层展布特征的基础上, 结合地质资料对超剥带封堵盖层展开封闭性分析, 并对地层圈闭有效性进行评价。

首先, 对超剥带盖层的封堵条件进行分析。封堵条件控制了圈闭的含油范围和含油高度。研究区沙二段盖层为馆陶组底部, 主要发育3种类型：砾岩、玄武岩及泥岩盖层。其中, 砾岩盖层在地震上表现为上强下弱反射, 玄武岩盖层表现为双强相位, 泥岩表现为单强或单中强相位。由此可见, 泥岩和玄武岩均可作为有效盖层, 沙二段C 335-WX 95井区主要为泥岩, 盖层条件好, 可形成物性封堵。

其次, 对地层圈闭的有效性进行评价。成藏条件方面分析表明, 草桥北地区C 335-W 955井一带沙二段主要为剥蚀地层油藏（C 335井）, 往北储层减薄, 发育岩性地层及岩性构造油藏; C 102-W 955井一带位于走滑断裂西翼鼻状构造带, 处于走滑断层油气优势运移区; 南部C 701井沙三段、北部WX 95井东营组均钻遇油气, 整带立体成藏（图8）。

图8 草桥北地区近南北向油藏剖面图

通过精确解释落实超剥线展布, 井震双控落实储层边界线, 岩相分析确定盖层封闭条件, “ 三线合一” （地层线-储层线-盖层线）落实圈闭范围, 并结合钻遇井的含油高度（统计油藏含油高度为35~55 m）, 进行圈闭有效性的评价。草桥北地区沙二段4个砂组共落实剩余地层圈闭有利含油面积5.33 km2, 预测石油地质储量546× 104 t。

3 结论

（1）在常规岩性、电性, 地震识别划分的基础上, 开发了基于测井综合曲线的不整合界面识别技术方法, 通过多条敏感测井曲线进行重构和归一化处理, 凸显地层突变在测井曲线上的反映, 从而实现了超剥带残留地层精细对比。

（2）建立了基于相位属性分析的超剥线描述技术, 以常规地震解释为基础, 结合瞬时相位属性分析, 刻画地层尖灭线; 再利用夹角外推技术, 计算地震识别剥蚀点与地层实际剥蚀点之间的外延距离, 精确厘定尖灭点, 描述地层圈闭。

（3）井震双控储层预测技术以沉积模式为背景, 结合分频属性分析与井点砂厚统计, 多井约束得到砂体厚度图。

（4）建立盆缘超剥带地层圈闭评价技术流程, 通过三线刻画, 落实“ 地层线-储层线-盖层线” 匹配关系, 在此基础上圈定油层及储量计算, 成功解决了砂体边界不清、储层预测不准的问题, 有效地提高了草桥北地区地层油藏有效储层描述精度, 提高了该区的勘探成功率。

编辑 孔宪青

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