李宇志 （中國(guó)石油大學(xué) （華東），山東 青島266555；勝利油田分公司東辛采油廠，山東 東營(yíng)257000）

東辛油田辛15斷塊精細(xì)構(gòu)造研究

李宇志 （中國(guó)石油大學(xué) （華東），山東 青島266555；勝利油田分公司東辛采油廠，山東 東營(yíng)257000）

我國(guó)大量油田進(jìn)入了后期開(kāi)發(fā)階段，在地質(zhì)研究方面，原有的構(gòu)造等研究成果已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段油田本身勘探開(kāi)發(fā)的需要。采用了斷層剖面解釋技術(shù)、相干體技術(shù)、斜井地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用、斷層平面組合分析等一系列的技術(shù)和方法，提高了構(gòu)造解釋的精度和準(zhǔn)確度；并提出低級(jí)序斷層的識(shí)別方法，借鑒應(yīng)力以及斷層發(fā)育模式、開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)、油水關(guān)系等研究，實(shí)現(xiàn)低級(jí)序斷層的解釋。在斷層和構(gòu)造發(fā)育特征研究基礎(chǔ)上，認(rèn)為研究區(qū)轉(zhuǎn)換帶主要發(fā)育兩種類(lèi)型：一類(lèi)為平行同向型轉(zhuǎn)換帶，該種轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層走向相近，但形成機(jī)理不一致，因此在平行斷層之間發(fā)育多條次生斷層，辛68與辛15斷塊轉(zhuǎn)換帶屬于這種類(lèi)型；另一類(lèi)為平行反向－對(duì)向型轉(zhuǎn)換帶，該轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層傾向相反，中間以斷層橋的方式相連接，辛73、辛100轉(zhuǎn)換帶即屬于該種類(lèi)型。

地震解釋?zhuān)粯?gòu)造特征；構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶；東辛油田；辛15斷塊

勝利油田經(jīng)過(guò)數(shù)十年的開(kāi)發(fā)，各油田均進(jìn)入了后期開(kāi)發(fā)階段，因而在地質(zhì)研究方面，原有的構(gòu)造等研究成果已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段油田本身勘探開(kāi)發(fā)的需要，更為詳細(xì)和全面的地震處理、解釋、構(gòu)造分析等研究顯得更加迫切。該次研究利用三維地震資料以及地質(zhì)鉆井資料，應(yīng)用Geoframe地震解釋軟件，通過(guò)層位標(biāo)定技術(shù)、三維地震精細(xì)解釋技術(shù)、相干體分析技術(shù) 、地震屬性分析技術(shù)、三維可視化技術(shù)等多種新技術(shù)新方法，對(duì)斷裂系統(tǒng)、構(gòu)造形態(tài)的重新認(rèn)識(shí)，從而獲得油田后期開(kāi)發(fā)所需要的精細(xì)構(gòu)造［1～6］。最終為油田后期開(kāi)發(fā)區(qū)塊的構(gòu)造精細(xì)解釋提供一種研究思路，為油田提高采收率提供必要的地質(zhì)基礎(chǔ)。

1 工區(qū)概況

東辛油田位于東營(yíng)市境內(nèi)，構(gòu)造位置處于東營(yíng)凹陷中央斷裂背斜帶中東段，北、西、南分別為民豐洼陷、利津洼陷和牛莊洼陷 （圖1）。第三系構(gòu)造形態(tài)為一個(gè)鞍部連接起來(lái)的兩個(gè)背斜構(gòu)造，西部為東營(yíng)穹窿構(gòu)造，東部為辛鎮(zhèn)長(zhǎng)軸背斜。辛15斷塊位于東辛油田中部，構(gòu)造上處于東辛油田辛鎮(zhèn)背斜構(gòu)造核部地塹內(nèi)，西臨辛68斷塊，南臨辛109斷塊，北臨辛100斷塊，面積3.9km2。研究區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，處于辛鎮(zhèn)背斜多個(gè)轉(zhuǎn)換帶之中，含油層系多，油性上下差異大，能量分配不均，油水關(guān)系復(fù)雜。

圖1 東辛油田辛1斷塊工區(qū)位置圖

辛15斷塊屬多油層含油條帶窄面積小的復(fù)雜斷塊油藏，主要含油層系為沙河街組沙一段、沙二段，沙一段含油層系主要為沙一4油層組，沙二段主要為沙二1油層組～沙二穩(wěn)礦。從沙一4油層組～沙二穩(wěn)礦共有19個(gè)油層組，127個(gè)含油小層，其中沙一4、沙二1、沙二7～9、13、14油層組及沙二穩(wěn)礦為主力砂層組。研究區(qū)從上到下分布了：沙一段淺湖相薄層灰質(zhì)含礫細(xì)砂巖，沙二1～7油層組三角洲平原分流河道細(xì)砂巖沉積，沙二8油層組以下三角洲平原分流河道和三角洲前緣河口壩細(xì)砂巖沉積［8～10］。

2 構(gòu)造解釋技術(shù)與方法

目前，以開(kāi)發(fā)為目的的構(gòu)造精細(xì)解釋以砂層組為單位進(jìn)行解釋?zhuān)芯繀^(qū)砂層組厚度從十幾米到幾十米不等，因而精確解釋研究區(qū)構(gòu)造存在很大困難，為解決此難題，該次研究采用了斷層剖面解釋技術(shù)、相干體技術(shù)、斜井地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用、斷層平面組合分析等一系列的技術(shù)和方法，以提高構(gòu)造解釋的精度和準(zhǔn)確度。

2.1 斷層剖面解釋

常規(guī)地震解釋主要依據(jù)地震反射波、波組中斷、終止、扭曲、產(chǎn)狀突變、分叉合并等標(biāo)識(shí)描述斷層，但是由于該區(qū)經(jīng)歷了多期斷裂運(yùn)動(dòng)的疊加，斷層組系多、形成時(shí)期多，大多數(shù)斷層為同沉積斷層，因此斷層解釋必須以地震反射特征為基礎(chǔ)結(jié)合該區(qū)構(gòu)造發(fā)育史，對(duì)斷層形成時(shí)期、延伸長(zhǎng)度、斷層走向等作合理的解釋 （圖2）。通過(guò)對(duì)剖面上斷面形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確描述，實(shí)現(xiàn)了斷面的閉合解釋以及地質(zhì)分層斷點(diǎn)與地震解釋的一致性。

圖2 研究區(qū)斷層及主要解釋層位示意圖

2.2 相干體技術(shù)應(yīng)用

相干體技術(shù)的核心就是通過(guò)地震道的相似性分析，將三維地震振幅數(shù)據(jù)體轉(zhuǎn)化為相關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)體，突出不相關(guān)的異常現(xiàn)象。當(dāng)?shù)貙又写嬖跀鄬拥貙訒r(shí)，地層的相似性將遭受破壞，從而影響地震道的相關(guān)性［2］。精細(xì)解釋過(guò)程中，通過(guò)對(duì)目的層段的相干時(shí)間切片的分析，驗(yàn)證剖面斷層解釋的準(zhǔn)確性和斷層組合的合理性，從而指導(dǎo)三維剖面的斷層解釋?zhuān)箶鄬咏忉尯蛿鄬咏M合更加合理 （圖3）。

2.3 斜井地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

復(fù)雜斷塊油田由于斜井較多以及斜井復(fù)雜的井身結(jié)構(gòu)，使地震地質(zhì)解釋難度加大。為了充分利用每一口斜井的鉆井地質(zhì)數(shù)據(jù)，該次研究過(guò)程中，采用了切過(guò)斜井井徑的任意線(xiàn)作控制進(jìn)行地震解釋的新方法，確保了地震解釋與地質(zhì)分層數(shù)據(jù)、斷點(diǎn)數(shù)據(jù)的一致性。

2.4 斷層平面組合

斷層平面組合采用了相干分析與斷層剖面解釋相結(jié)合的方法 （圖4）。首先通過(guò)加密測(cè)線(xiàn)解釋?zhuān)谄拭鏈?zhǔn)確描述每條斷層的斷面位置的基礎(chǔ)上，根據(jù)相鄰剖面的相似性進(jìn)行斷層平面組合，再結(jié)合相干切片進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)不同斷層的斷層位置和延伸長(zhǎng)度、組合連接方式進(jìn)行仔細(xì)推敲，分層系實(shí)現(xiàn)斷層的平面合理組合。最后，對(duì)不同砂層組斷層平面組合進(jìn)行疊合，進(jìn)一步驗(yàn)證斷層組合及空間展布的正確性和合理性。

圖3 地震解釋斷裂與相干切片斷裂顯示對(duì)比

圖4 利用沿層相干切片輔助斷層平面組合示意圖

3 低級(jí)序斷層的識(shí)別與刻畫(huà)

辛15斷塊由于位于辛鎮(zhèn)背斜核心部位，基巖上拱形成蓮花狀斷裂，內(nèi)部微斷裂非常多，在地震資料上識(shí)別相對(duì)比較困難，尤其對(duì)于落差較小的，鉆遇井較少的斷層以及無(wú)井鉆遇的斷層。此類(lèi)低級(jí)序斷層對(duì)于該區(qū)塊構(gòu)造及油氣封堵性研究十分重要。

低級(jí)序斷層的識(shí)別首先通過(guò)精細(xì)對(duì)比及地震解釋尋找容易識(shí)別的強(qiáng)相位。以鉆井資料為依據(jù)，進(jìn)行斷層標(biāo)注，保持?jǐn)鄬咏忉屧诘卣鹌拭嫔系倪B續(xù)性、合理性。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)應(yīng)力以及斷層發(fā)育模式等的研究，實(shí)現(xiàn)主要在弱相位發(fā)育的微斷層的解釋。

通過(guò)深入研究斷層形成機(jī)理，分析斷層轉(zhuǎn)換帶及主控?cái)鄬?，發(fā)現(xiàn)在落差比較大的斷層下降盤(pán)容易形成Y字形斷裂結(jié)構(gòu)，即反向斷層；或在斷層上升盤(pán)及下降盤(pán)附近發(fā)育順向斷層，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)解釋微斷裂 （圖5），從而落實(shí)了低級(jí)序斷層的解釋問(wèn)題。

對(duì)于極小的微斷裂，由于地震剖面識(shí)別不出，鉆井資料對(duì)比也相對(duì)困難，因而參考開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)、油水關(guān)系及微斷裂形成機(jī)制進(jìn)行解釋。例如編號(hào)bc3斷層，落差較小，并且由于處于b與c斷層之間，地震資料相位難以解釋?zhuān)筛鶕?jù)斷層兩盤(pán)含油邊界不同判斷有該斷層 （圖6），并根據(jù)鉆井資料落實(shí)該斷層走向應(yīng)傾向西北。在斷層鉆遇井較少或無(wú)井鉆遇情況下，一般斷面發(fā)育形態(tài)只能充分參考地震資料，多通過(guò)時(shí)深轉(zhuǎn)換來(lái)編制斷面圖。

4 構(gòu)造特征分析

圖5 辛15斷塊主控?cái)鄬优c順向斷層關(guān)系圖

在前人構(gòu)造圖解釋基礎(chǔ)上，通過(guò)上述技術(shù)和手段以及低級(jí)序斷層的識(shí)別與刻畫(huà)，在增加了部分鉆井的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)的構(gòu)造有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，并且在經(jīng)過(guò)以后多次部署零散井后發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造認(rèn)識(shí)具有很強(qiáng)的準(zhǔn)確性。

4.1 斷層的發(fā)育規(guī)律

圖6 辛15斷塊低級(jí)序斷裂標(biāo)號(hào)分布圖

辛15斷塊構(gòu)造復(fù)雜，解釋難度大，在油藏各項(xiàng)地質(zhì)認(rèn)識(shí)中是關(guān)鍵，斷層位置的分析和研究又是該區(qū)構(gòu)造研究的重點(diǎn)內(nèi)容，并且斷層上層下層有區(qū)別，在無(wú)形中增加了斷層的解釋難度。該次研究中為了保證解釋的準(zhǔn)確性，將斷塊周?chē)木策M(jìn)行對(duì)比。將每口井的斷點(diǎn)及東三段和沙一6、沙二8、沙二14油層組地層在地震剖面上標(biāo)定，進(jìn)行統(tǒng)一精細(xì)地震解釋?zhuān)M(jìn)而組合斷層。通過(guò)對(duì)比，認(rèn)為辛鎮(zhèn)三維地震資料精度較高，與鉆井資料符合較好，所以采用了分布面積較廣、精度較高的三維地震資料進(jìn)行解釋。將斷層編號(hào)，南傾延伸長(zhǎng)度大的二、三級(jí)斷層用大寫(xiě)英文字母表示，北傾延伸長(zhǎng)度大的三級(jí)斷層用小寫(xiě)英文字母表示。在兩條三級(jí)斷層中間的小斷層用合寫(xiě)的字母表示。例如：辛1二級(jí)斷層用A表示，其南部的南傾三級(jí)斷層用B表示，在兩條斷層中間發(fā)育的四級(jí)或更次一級(jí)傾向相同的斷層用AB表示。對(duì)于無(wú)斷點(diǎn)控制的斷層及一些微斷裂也進(jìn)行精細(xì)解釋并反映到構(gòu)造圖 （圖6）上。整體上看辛15斷塊附近以東西向二、三級(jí)斷層大斷層為主，大斷層中間由低級(jí)序調(diào)整斷層連接，形成了似網(wǎng)格狀的構(gòu)造格局。

4.2 構(gòu)造平面分布規(guī)律

辛15斷塊東部與西部分別與辛73、辛68斷塊通過(guò)轉(zhuǎn)換帶的方式相接，因此在解釋構(gòu)造過(guò)程中運(yùn)用轉(zhuǎn)換帶理論，充分利用了斷層轉(zhuǎn)換帶在該塊構(gòu)造研究中的作用。在構(gòu)造解釋過(guò)程中也充分利用了轉(zhuǎn)換帶的理論，認(rèn)為該區(qū)轉(zhuǎn)換帶主要發(fā)育兩種類(lèi)型：一類(lèi)為平行同向型轉(zhuǎn)換帶，此種轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層走向相近，但形成機(jī)理不一致，因此在平行斷層之間發(fā)育多條次生斷層［8］，辛68與辛15斷塊轉(zhuǎn)換帶屬于這種類(lèi)型。另一類(lèi)為平行反向－對(duì)向型轉(zhuǎn)換帶，該轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層傾向相反，中間以斷層橋的方式相連接［8］，辛73、辛100轉(zhuǎn)換帶即屬于此種類(lèi)型 （圖6）。該次構(gòu)造解釋更加合理，東部辛68斷塊南傾的大斷層與辛1大斷層 （A）是一條斷層，只是由于地層應(yīng)力作用向南扭曲，同時(shí)辛1斷層及其南部的南調(diào)B斷層在沙二下亞段匯成一條斷層，在沙二上亞段向上分成兩條斷層，成Y字形。但在斷層轉(zhuǎn)換帶附近逐漸變化，變成B斷層成為主要大斷層，A斷層變?yōu)樾鄬?，成Y字形。辛73轉(zhuǎn)換帶在地震剖面上顯示在很短距離內(nèi)斷層傾向完全相反，中間應(yīng)該有斷層橋。在辛15斷塊內(nèi)部也有一個(gè)相對(duì)較小的轉(zhuǎn)換帶，即辛54轉(zhuǎn)換帶，該轉(zhuǎn)換帶在沙二段上部發(fā)育，至沙二下亞段被北傾斷層切割，該轉(zhuǎn)換帶在辛82井附近東部與西部斷層傾向相反，中間由一條斷層分割，亦為斷層橋。

5 結(jié) 論

1）該次研究采用了斷層剖面解釋技術(shù)、相干體技術(shù)、斜井地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用、斷層平面組合分析等一系列的技術(shù)和方法，提高構(gòu)造解釋的精度和準(zhǔn)確度。低級(jí)序斷層的識(shí)別首先通過(guò)斷層標(biāo)注，保持?jǐn)鄬咏忉屧诘卣鹌拭嫔系倪B續(xù)性、合理性，并借鑒應(yīng)力以及斷層發(fā)育模式、開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)、油水關(guān)系等研究，實(shí)現(xiàn)主要在弱相位發(fā)育的微斷層的解釋。

2）研究區(qū)轉(zhuǎn)換帶主要發(fā)育兩種類(lèi)型：一為平行同向型轉(zhuǎn)換帶，此種轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層走向相近，但形成機(jī)理不一致，因此在平行斷層之間發(fā)育多條次生斷層，辛68與辛15斷塊轉(zhuǎn)換帶屬于這種類(lèi)型。二為平行反向－對(duì)向型轉(zhuǎn)換帶，該轉(zhuǎn)換帶兩邊主要斷塊斷層傾向相反，中間以斷層橋的方式相連接，辛73、辛100轉(zhuǎn)換帶即屬于該種類(lèi)型。

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Research of Accurate Tectonics of Fault Block Xin 15in Dongxin Oilfield

LIYu-zhi（Author's Ahddress：China University of Petroleum，Qingdao266555，Shandong，China；Dongxin Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying257000，Shandong，China）

Lots of oilfields in China were at the late stage of development，for research of geologic characteristics，the original structure research was not suitable for oilfield exploration and development.Many techniques of the fault sectional seismic interpretation，coherent body technique，geologic data of inclined wells，fault array in plane and so on were used to raise the accuracy of the seismic interpretation.The identification method of the low－order fault was established，and it was realized by utilizing the stress，fault developing mode，dynamic development，and oil/water relationship and so on.On the basis of studying the tectonic features，two kinds of tectonic transform zones were found out，one of them was parallel concurrent transform zone，the main faults of this kind zone had the similar strike direction，but their formation mechanism was different.There develop many secondary faults between the parallel faults，the tectonic transform zones in Fault Blocks Xin 68and Xin 15are the first kind.The second kind is the opposite parallel direction transform zone，the dip direction of the faults is opposite，and between them is the fault bridge，the tectonic transform zone in Fault Blocks Xin 73and Xin 100is the second kind.

seismic interpretation；tectonic feature；tectonic transform zone；Dongxin Oilfield；Fault Block Xin 15

P631.44

A

1000－9752（2011）06－0214－05

2011－03－03

中國(guó)石化科研攻關(guān)項(xiàng)目 （P09037）。

李宇志 （1973－），女，1995年西北大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，博士生，現(xiàn)從事油氣勘探與開(kāi)發(fā)研究工作。

［編輯］ 龍 舟