南海南海礁灘體油氣勘探新進(jìn)展

南海南海礁灘體油氣勘探新進(jìn)展

1礁、灘體識別技術(shù)世界表明，碳酸鹽巖的油氣儲量主要分布在平臺邊緣（56.2%）和平臺內(nèi)部（35%，包括平臺內(nèi)部的礁、灘和白云巖）。生物礁是在淺水、溫暖、透光及清水等特殊環(huán)境下以特定生物組分(能分泌碳酸鈣物質(zhì)的造礁生物)為主體構(gòu)成的沉積體。四川盆地廣泛發(fā)育碳酸鹽巖生物礁、灘體,具有巨大勘探潛力。近年來先后在普光、龍崗地區(qū)上二疊統(tǒng)長興組和下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組生物礁、灘儲層中發(fā)現(xiàn)了大氣田,于是碳酸鹽巖礁、灘氣藏成為天然氣勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。全國第三次油氣資源評價結(jié)果表明,四川盆地礁、灘天然氣總資源量近1.5×1012m3(占全盆地40%),如今僅探明0.2×1012m3,探明率不足15%。因此開展礁、灘體識別技術(shù)探索具有重要意義。碳酸鹽巖礁、灘體的識別是該類氣藏勘探中的難點(diǎn),也是準(zhǔn)確圈定勘探目標(biāo)的關(guān)鍵。以往研究者主要通過層拉平、“亮點(diǎn)”等技術(shù)識別礁、灘體,取得了一定效果。但由于礁、灘體地震反射特征復(fù)雜多變,僅以層拉平、“亮點(diǎn)”等常規(guī)技術(shù)開展預(yù)測,其精度還不盡人意。因此,基于三維地震資料,本文嘗試?yán)皿w曲率、層序地層學(xué)解釋及疊前反演等技術(shù)開展礁、灘體綜合識別,取得了令人滿意的成效。2生物礁、飛仙關(guān)組灘、開江—碳酸鹽巖礁、灘沉積特征礁、灘體的發(fā)育規(guī)模與分布主要受碳酸鹽巖沉積相帶控制。沉積相分析是重點(diǎn),確定碳酸鹽巖臺地邊緣相帶是關(guān)鍵。一般而言,礁體生長受水體環(huán)境和水動力控制,主要沿碳酸鹽巖臺地邊緣發(fā)育,為原地生長,且隨海平面的升降而向臺內(nèi)和盆地方向遷移。生物礁生長速率與海平面的變化速率的關(guān)系是控制不同臺緣沉積結(jié)構(gòu)的主要因素(圖1)。礁體生長還與水動力有密切關(guān)系,而水動力與風(fēng)向有關(guān),故礁體生長速度和規(guī)模還與風(fēng)向有關(guān)(圖2)。碳酸鹽巖鮞灘沉積為高能環(huán)境下的碳酸鹽巖顆粒沉積,其顆粒大小受水動力強(qiáng)弱控制,沉積分布與臺緣的潮流和風(fēng)向有關(guān)。海平面上升階段,從盆地(海槽)向臺地為潮流的主流方向,鮞灘體表現(xiàn)為由盆地(海槽)向臺地方向的進(jìn)積結(jié)構(gòu),臺緣內(nèi)側(cè)灘體的規(guī)模與范圍更大。反之,則臺緣外側(cè)的分布范圍更大些(圖2)。四川盆地開江—梁平海槽臺緣發(fā)育二疊系長興組生物礁和三疊系飛仙關(guān)組鮞灘。區(qū)域研究表明,在長興—飛仙關(guān)期,開江—梁平海槽經(jīng)歷了從海進(jìn)—海退的完整沉積旋回,長興組生物礁、飛仙關(guān)組鮞灘沿開江—梁平海槽兩側(cè)臺地邊緣分布,受沉積相帶控制明顯。長興組生物礁由盆地(海槽)向臺地方向逐漸生長遷移,飛仙關(guān)組鮞灘則由臺地向盆地(海槽)方向遷移。3物理識別技術(shù)通過近年來的勘探實踐與探索,初步形成了針對礁、灘體的地球物理識別技術(shù)。針對二疊系長興組生物礁,聯(lián)合應(yīng)用層拉平、譜分解相位調(diào)諧體、體曲率和疊前反演等技術(shù);對于飛仙關(guān)組鮞灘,則主要應(yīng)用沉積背景分析、層序地層學(xué)解釋和疊前儲層反演等技術(shù)。3.1確定相帶，預(yù)測生物礁的展開3.1.1生物礁時間分布生物礁厚度比同期四周沉積物明顯增厚,因而在有生物礁分布的層位上沿相鄰兩同相軸追蹤時,厚度明顯增大處則可能是礁塊(或生物灘)分布位置。因此在臺地邊緣附近,地震資料上會表現(xiàn)出較大反射時差(圖3a)。層拉平技術(shù)正是利用這一特點(diǎn),把代表臺地相和盆地相底部的地震反射同相軸在時間域拉平(圖3b),此時變化最大的部分即對應(yīng)碳酸鹽巖臺地邊緣(圖3c)。圖3中長興組生物礁的最大時間厚度約為150ms,已有資料表明,開江—梁平海槽兩側(cè)的生物礁時間厚度約為120～190ms,這是識別長興期生物礁的主要方法。據(jù)此完成的時差厚度圖能較好地反映臺地邊緣的橫向展布及臺地發(fā)育的縱向規(guī)模。3.1.2地震同相軸因素碳酸鹽巖臺地邊緣是地層厚度突變的區(qū)域,臺地一側(cè)地層傾角變化小,斜坡一側(cè)因厚度突然變薄而出現(xiàn)地震同相軸突然下彎現(xiàn)象。在譜分解的相位調(diào)諧體剖面上,可發(fā)現(xiàn)明顯錯動而與兩側(cè)具有不同的相位角特點(diǎn),這可作為識別臺地邊緣的標(biāo)識(圖3c)。3.1.3利用體速率識別地質(zhì)異常體地震曲率屬性反映了地層層面彎曲的程度。臺緣生物礁表現(xiàn)為沿臺緣呈條帶狀發(fā)育,生物礁在地震曲率屬性上表現(xiàn)為線性構(gòu)造帶,局部發(fā)育的點(diǎn)礁可能對應(yīng)于點(diǎn)狀的曲率異常。針對三維數(shù)據(jù)體所求的曲率是體曲率,利用體曲率,再結(jié)合相干切片等屬性是識別地質(zhì)異常體的有效方法。利用體曲率屬性中的最大負(fù)曲率切片,還能更細(xì)微地刻畫礁體內(nèi)部結(jié)構(gòu)(圖4)。3.2基于層序解釋，海灘分布3.2.1高能相帶展布開展區(qū)域沉積相分析,是識別飛仙關(guān)組鮞灘分布的主要工作步驟。礁和灘的發(fā)育具有一定的共生條件,也可單獨(dú)發(fā)育?？傮w而言,鮞灘圍繞高能相帶展布,主要發(fā)育在水動力強(qiáng)、海水相對較淺區(qū)域,特別是臺緣兩側(cè)等特定部位。因此,利用針對生物礁的區(qū)域沉積相帶分析等識別技術(shù)確定鮞灘發(fā)育的區(qū)域背景和展布亦同樣有效。3.2.2層序界面劃分在參考前人關(guān)于沉積、古地理、古構(gòu)造、層序劃分等方面的研究成果基礎(chǔ)上,對工區(qū)內(nèi)鉆、測井資料、地震剖面開展精細(xì)研究。從單井層序劃分開始,通過地震剖面標(biāo)定,結(jié)合地震反射結(jié)構(gòu)特征,將飛仙關(guān)組地層內(nèi)部初步劃分為:兩個三級層序,即SQⅠ,SQⅡ(藍(lán)線);4個體系域,即兩期高位(HST)、兩期海進(jìn)(TST);兩個最大海泛面(SQⅡMFS,SQⅠMFS)。依此建立圖5所示的全區(qū)層序地層格架。SQⅠ底界劃分依據(jù):此界面為區(qū)域上二疊統(tǒng)與三疊系的分界面,已從生物地層、磁性地層、火山事件及古氣候等多方面證實,屬于B1型層序界面,具有全球可對比性;但在區(qū)內(nèi)因當(dāng)時為伸展拉伸型裂谷構(gòu)造環(huán)境,水體較深,以水下連續(xù)沉積為主,上下整合接觸,低位域不發(fā)育,故為B2型層序界面。SQⅠ最大海泛面(MFS)劃分依據(jù):測井曲線上表現(xiàn)為較高GR值,地震剖面上表現(xiàn)出下超現(xiàn)象。SQⅠ頂界面劃分依據(jù):槽內(nèi)測井曲線、巖性及顏色上都有區(qū)別;區(qū)域追蹤臺地上此界面為一短暫暴露不整合界面,界面之下為紫紅色薄層泥灰?guī)r,之上為淺灰色薄層泥質(zhì)微晶灰?guī)r。故當(dāng)時水體并未退到臺緣斜坡以下,低位域不發(fā)育。SQⅡMFS在測井、巖性上均有響應(yīng),以龍16井鮞?；?guī)r底為界,之上發(fā)育高位域。SQⅡ頂界面劃分依據(jù):上部為青灰色膏巖,下部為紫紅色泥質(zhì)灰?guī)r,測井曲線上特征明顯;飛仙關(guān)組與嘉陵江組的分界為暴露侵蝕不整合面,界面凹凸不平,常見殘積角礫巖,屬B2型層序界面。嘉陵江組底部一般為青灰色石膏、膏質(zhì)泥巖;飛仙關(guān)組頂部為一套紫紅、灰紫色薄層頁巖夾泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖。飛仙關(guān)組各層序高位體系域厚度薄區(qū)是鮞灘高能相帶發(fā)育范圍。根據(jù)層序解釋及全區(qū)地震界面追蹤對比,通過完成兩個高位體系域的厚度圖,可確定臺地邊緣相帶位置。描繪高位域頂界構(gòu)造圖并與厚度圖疊合以進(jìn)一步圈定鮞灘儲層發(fā)育有利靶區(qū),結(jié)合油氣檢測確定預(yù)探目標(biāo)。3.3礁、灘儲層波阻抗利用前述方法確定了臺地邊緣相帶及其他相鄰沉積相帶;再結(jié)合鉆、測井資料開展儲層精細(xì)解釋與標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上,即可開展后續(xù)研究。波阻抗反演是利用地震資料反演地層波阻抗的特殊處理解釋技術(shù),通過疊前反演刻畫礁、灘厚度及儲層特性在平面上的展布。礁、灘儲層在測井曲線上表現(xiàn)為較低的伽馬值、聲波速度和密度;在地震剖面上,礁、灘儲層標(biāo)定時對應(yīng)波谷反射。反演結(jié)果(圖6)表明:長興組生物礁儲層主要沿臺地邊緣分布;鮞灘儲層以臺緣附近厚度最大,東部較西部更為發(fā)育。疊前反演與鉆測井結(jié)果對比表明,目前此方法可較準(zhǔn)確地預(yù)測礁、灘儲層相對厚度分布,對于僅數(shù)米的極薄儲層還難以精細(xì)描述;預(yù)測結(jié)果與上述沉積有利相帶基本吻合,但在局部區(qū)域也存在不一致情形。4應(yīng)用效果將上述系列技術(shù)應(yīng)用于龍崗西區(qū)二疊系和三疊系碳酸鹽巖礁、灘體識別,取得以下成果。4.1海退演化期劃分開江—梁平海槽長興—飛仙關(guān)期碳酸鹽巖礁、灘沉積,總體經(jīng)歷了從海進(jìn)到海退的一個完整海平面變化旋回。在長興期基本可劃分為三期海進(jìn),對應(yīng)發(fā)育三期生物礁,以最后一次海進(jìn)規(guī)模最大,生物礁最發(fā)育。飛仙關(guān)期海退有多期,基本可劃分為兩期海進(jìn)—海退旋回,對應(yīng)發(fā)育上、下兩套鮞灘儲層。臺緣及臺地內(nèi)部以第一期海退時鮞灘發(fā)育為特征。長興期第二期海退鮞灘較發(fā)育,平面上具有由臺地向海槽自下向上遷移的趨勢。4.2礁、灘體儲層精細(xì)評價目前應(yīng)用于碳酸鹽巖礁、灘體識別的系列技術(shù)主要包括層拉平、譜分解相位調(diào)諧體、體曲率、層序地層學(xué)解釋、區(qū)域沉積背景分析、疊前儲層反演等。儲層研究過程主要分為5個步驟:①開展區(qū)域沉積分析,搞清研究區(qū)所處相帶位置,關(guān)鍵是劃定臺地相帶邊緣;②應(yīng)用屬性分析技術(shù)描述礁、灘體外形,確定臺緣礁、灘的精確位置;③結(jié)合鉆、測井資料,開展疊前反演,預(yù)測礁、灘儲層物性;④通過精細(xì)構(gòu)造解釋繪制礁、灘體儲層頂面構(gòu)造圖并進(jìn)行疊合,以圈定圈閉發(fā)育有利區(qū)帶;⑤開展流體檢測及其他屬性分析,綜合確定含氣有利區(qū)帶并優(yōu)選預(yù)探井位。4.3生物礁體激流井段(1)應(yīng)用本文方法對龍崗地區(qū)長興組臺地邊緣礁進(jìn)行識別后,調(diào)整了多口預(yù)探井靶區(qū)位置,多口井側(cè)鉆鉆遇較好生物礁儲層或測試獲高產(chǎn)天然氣流。其中以龍崗001-2井最為典型,原井鉆于生物礁前斜坡位置,測井解釋無儲層;據(jù)新解釋成果調(diào)整后側(cè)鉆,獲38.5×104m3/d的高產(chǎn)工業(yè)氣流(圖7)。(2)應(yīng)用體曲率技術(shù)并結(jié)合譜分解等屬性分析和流體檢測手段等,精確刻畫了龍崗西區(qū)長興組臺地邊緣生物礁寬度范圍是0.8～5.6km,區(qū)內(nèi)該層段礁體總面積為103km2,據(jù)此在該區(qū)重新部署三口預(yù)探井。(3)利用層序解釋方法初