“地震相-岩性层位”识别模式的研究及应用 ——以桩海地区中生界为例
张胜强
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张胜强,. “地震相-岩性层位”识别模式的研究及应用 ——以桩海地区中生界为例[J]. 中国科学研究,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157130.
摘要: 为准确卡取济阳坳陷桩海地区的中生界古潜山地层,通过大量三维地震剖面解释分析,研究了中生界地震相反射和岩性特征,建立了桩海地区中生界“地震相-岩性层位”6种识别模式。研究结果表明,该识别模式的建立,实现了地震相与地层岩性关联性,对桩海地区中生界层位划分、地层对比提供了新的技术手段,具有较强的指导意义和推广价值。
关键词: 桩海地区;中生界;地震相;岩性
DOI:10.12721/ccn.2023.157130
基金资助:

渤海湾盆地埕宁隆起埕北低凸起桩海地区勘探目的层主要为古近系东营组、沙河街组,且埋藏较深,一般深度大于3500m。钻井地质设计均是进入中生界完钻,所以准确落实中生界界面是钻井现场地质录井工作的关键环节。原来确定中生界界面具有随机性,仅仅是录井人员“守井口”逐包进行岩性上的识别,对进山层位规律认识不清。近期通过对多口施工井的钻前、钻后分析总结,提出建立桩海地区“地震相-岩性层位”识别模式,为现场准确判断中生界界面提供技术支持。

1 桩海地区中生界基本特征

1.1  地质构造概况

桩海地区位于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷东北部极浅海—浅海水域,勘探面积约500km2,构造上处于埕岛、桩西、长堤等潜山披覆构造带的结合部位。各种构造应力在该地区均有体现,西段受桩西断层的影响,断层以北东方向为主,中段与埕北断层一致,近东西向,东段受长堤断层与埕北30南断层的影响较大,以北东向展布的断层为主,这些断层以正断层为主,少逆断层,大大小小的断层将整个区域分割成许多断块、断鼻构造,形成了良好的油气聚集场所。

1.2 中生界地层特征

该区发育多个区域性沉积间断或不整合面,自下而上缺失元古界和古生界的志留系、泥盆系、石炭系、二叠系以及中生界的三叠系,新生界陆相地层披覆于中生界潜山、下古生界奥陶系和寒武系碳酸盐岩潜山及太古界变质岩潜山之上。上覆新生界古近系岩性主要为灰色细砂岩、含砾细砂岩,夹灰色泥岩、灰质泥岩,中生界岩性主要为紫色泥岩,灰色含砾细砂岩、杂色含砾砂岩及杂色火成岩,两者之间为区域性的角度不整合面Tr,由于下伏地层的削截,在地震剖面上易于识别。火成岩岩性主要发育火山熔岩(中性、基性熔岩)、侵入岩(浅成)和火山碎屑岩(凝灰岩)3类,共1O种岩性[1] 。

2 现场录井过程中界面确定难点

桩海地区新近系具有良好的复式油气聚集条件,是胜利油田近些年来勘探重点,井区完钻原则一般均是进入中生界立即完钻或进入中生界50m完钻,所以准确落实中生界界面是现场地质录井工作的关键环节。中生界白垩系西洼组、侏罗系蒙阴组、三台组、坊子组层位不同而岩性识别特征不同。上覆新生界沙河街组,根据不同的构造位置沙河街组和中生界顶部存在不同程度的缺失和剥蚀,从而造成进入中生界的层位和岩性不尽相同。上覆沙河街组岩性一般是砂泥岩互层,砂岩成分相对单一,粒度较细,如果进入中生界岩性为凝灰岩、安山岩等火成岩则钻时、岩性变化明显,易于识别。相反,如果进入中生界岩性为砂泥互层,仅表现为粒度上相对略粗,则现场识别发现难度相对较大。因此,钻前准确确定进入中生界的深度和岩性层位,并与地震剖面建立紧密联系,可以大大的减轻录井现场技术人员的工作强度,并且提高界面的卡准率。

3  识别模式的建立

3.1 地震相反射特征

通常情况下地震反射波反射振幅、反射频率分为强、中、弱三级,强振幅表现为相邻地震道振幅值重叠在一起,几乎无法分辨;中振幅表现为相邻地震道部分重叠,但肉眼可辩;弱振幅表现为相邻地震道相互分离。反射波的连续性可分为好、中、差三级,连续性好表现为同相轴连续性长度大于600米,且在地震相单元中占70%以上;连续性中表现为同相轴连续性长度接近300米;连续性差表现为同相轴长度小于200米,连续性差的同相轴在地震相单元中占70%以上。

3.2  识别模式的建立

通过分析发现桩海地区中生界地震相反射特征和岩性存在以下特点,一是中生界底部坊子组煤层及其上三台组、蒙阴组火成岩岩性变化明显,表现为反射轴振幅较强且连续;二是如果是砂泥岩互层、岩性单一,表现为振幅较弱且连续性较差。因此提出预测方法:①寻找工区钻遇中生界层位较齐全的桩海古1井作为标准井建立桩海地区“地震相-岩性层位”6种识别模式;②参考设计井距离近的邻井为主要参考井;③按照与标准井、参考井中生界层位进行追踪,预测设计井进入中生界层位和岩性。

4 桩海27井分析预测及实钻情况

4.1 钻井地质设计情况

桩海27井是一口预探井,位于渤海湾盆地埕宁隆起埕北低凸起桩海断裂带,设计井深3760m,主探新生界古近系东营组、沙三段。设计完钻原则进中生界井底30m无油气显示完钻。

4.2  中生界岩性分析预测

通过胜利油田勘探决策支持系统切设计井与桩海古1过井地震剖面图,可以看出,设计井桩海27井中生界界面削截特征明显,通过邻井实钻剖面及时深转换预测中生界界面深度3700m。进入中生界地震反射特征为振幅弱、连续差、不杂乱,根据桩海地区“地震相-岩性层位”识别模式,应归为模式6。进入中生界层位应属于白垩系西洼组,岩性为杂色砂砾岩、红灰色泥岩互层,钻遇火成岩等特殊岩性的可行性较小。

4.2  实钻情况

实钻中井深3745m钻遇灰色砂砾岩、紫红色、灰色泥岩进入中生界,于井深3795m落实井底无油气显示完钻,中生界未见火成岩等特殊岩性(图1)。截图1741141708.png

图1 桩海27井录井剖面

5  推广实施效果

2020年桩海地区共施工三口井,平均井深大于3800m,我们采用“地震相-岩性层位”识别模式的方法,均准确卡准了完钻层位,取得了较好的效果。三口井累计节约钻井进尺198.83m,根据测算节约钻井施工周期3天,按照海上平均钻机日费50万元计算,共取得经济效益150万元,降低了录井现场技术人员的工作强度,助力勘探开发“四提一降”。

6  结束语

该方法的运用,使地震相与地层岩性建立关联性,对关键层位钻前进行分析预测,可以帮助现场及时卡准层位,为建设方决策提供参考。同时,对桩海地区今后中生界、古生界勘探过程中的层位划分、地层对比提供了新的技术手段,具有一定的实用意义和推广价值。

参考文献:

1.余卫卫,武群虎,陆友明,刘少斌,杨启浩,等.桩海中生界火成岩储层特征及有利区带分析.特种油气藏,10.3969/j.issn.1006—6535.2014.06.O12

作者简介:张胜强,1973年生,男,汉族,工程师,从事勘探技术支持工作。

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