王石光，杜文拓

1. 中石化東北油氣分公司松南采氣廠，吉林 長春 130062；2. 中油遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010

牛居油田位于遼寧省遼中縣和燈塔縣境內，其構造位置處于遼河斷陷東部凹陷北部的牛居—青龍臺斷裂背斜構造帶，西以茨東斷層為界，東至營口－佟二堡斷層，南到龍40 井，北臨頭4 井，工區(qū)面積約200 km2。牛居油田歷經20 多年的開發(fā)，在東營組油層、沙一中油層和沙二油層取得了量好的開發(fā)效果。對深層的油氣層滾動勘探研究一直處于停滯狀態(tài)，牛居油田深層探井少，資料差、勘探及認識程度較低，在豐富向斜成藏理論研究基礎上，對牛居油田進行構造分析、巖性預測、砂體展布及油水分布規(guī)律研究、產能評價、成藏規(guī)律研究。從而優(yōu)選有利含油區(qū)，增加新的石油探明儲量，對于保持原油穩(wěn)產，實現(xiàn)油田可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1-3]。

該區(qū)1965 年開始地震工作， 1974 年12 月鉆探牛5 井，從而發(fā)現(xiàn)了牛居油田。隨后經過幾年勘探工作，證實東營組油層、沙一中油層和沙二油層是牛居油田的主要開發(fā)目的層。1994 年進行了120 km2的三維地震勘探實現(xiàn)牛居—青龍臺油田連片。

2003 年在牛74 塊沙二段難采儲量評價研究中，改變了原有的油藏認識，使得牛74 塊沙二段油層滾動開發(fā)并獲得巨大的成功[4-5]。并且在沙三段頂部見有良好的油氣顯示，科研人員在長期的滾動勘探研究中深刻的認識到，滾動勘探開發(fā)工作在精細研究部署的同時，存在較大的風險，但在這樣的區(qū)塊往往具有更大的潛力，應用LandMark 軟件進一步落實了牛居油田沙三段油層的小斷層、微幅度構造特征,為尋找有利圈閉，增加后備儲量，提供了更為準確的資料。

1 精細構造解釋

地震構造解釋工作主要利用LandMark 解釋系統(tǒng),采用剖面解釋與全三維體追蹤、雕刻交互等方式完成。

1.1 層位標定

層位標定是建立地震反射層與地質層位對應關系的重要工作，是地震資料解釋和地震儲層橫向預測的前提和基礎，是將鉆井資料垂向高分辨性與地震資料豐富橫向信息有機聯(lián)系的橋梁和紐帶。經過篩選，最后選取了牛56、牛83、牛74、牛深2 等二十余口井制作人工合成地震記錄用以層位標定。合成記錄制作利用 SynTooL 模塊完成。SynTool 提供了建立精確的合成地震記錄所需的特征參數(shù)，它允許用戶將井間對比，地質分層,巖性與地震數(shù)據(jù)精確地聯(lián)結起來。方法是使用 SynTool 的 SeisWell模塊從井旁地震道計算地震子波，進行頻譜分析，確定地震分辨率，并對提取的子波在相位和時間延遲上進行處理，最后顯示和應用它，推導出準確的合成地震記錄。利用SynTool 特有的厚度編輯器和層段編輯器，對所用井的電性進行濾波，有效的剔除干擾，使地震合成記錄的波形最大程度地相似于地震波形，并利用地震波形與合成記錄波形相關分析功能加以控制，相關系數(shù)越大，說明標定越合理。然后反復的對比；利用伸縮功能局部微調，使標定效果達到最佳，最后將最終結果存入數(shù)據(jù)庫。根據(jù)標定結果，東營組底界、沙一段底界、沙二Ⅲ油組底界、沙二段底界、沙三上底界、沙三中底界等具有比較明顯的聲速測井和密度測井響應的重要地質界面，均對應特征比較明顯的地震響應，各反射界面垂向特征清晰，平面上易于追蹤（圖1）。

1.2 構造解釋

對本區(qū)地震資料解釋，主要采取以下步驟進行：

（1）在層位標定基礎上，首先采用三維可視化模塊，對地震數(shù)據(jù)體進行瀏覽，通過旋轉數(shù)據(jù)體，進行多角度，多方位觀察，并沿縱測線（InLine）、橫測線（ Crossline ）、垂向（time）開展工區(qū)內層位和斷層空間展布調查，初步了解其構造模型。然后選擇連井剖面和控制性典型剖面，建立骨干剖面網絡，與時間切片相結合，了解和認識各目的層段的反射特征、資料品質，分析主要斷裂的產狀、落差及其變化特征；了解和認識各目的層段的構造形態(tài)、高點位置、構造復雜程度以及構造帶的基本特征和主控因素，解釋出大、中型斷層，準確的定位斷層的橫向、垂向分布及斷層間的相位交割關系。初步建立工區(qū)的基本構造格架（圖2）。

圖1 牛深2井合成記錄Fig.1 Synthetic result of Well Niushen 2

（2）在骨干剖面網初步解釋的基礎上，確定主要目的層段，逐漸增加解釋的密度，對不同規(guī)模的構造圈閉和斷裂系統(tǒng)進行精細刻畫。在解釋過程中，通常打開四類窗口，即剖面窗口（Line、Crossline ），平面窗口（ Mapview ），切片窗口（相干體時間切片，時間切片），立體顯示窗口，用多模塊交互解釋，相互驗證，隨時解釋，隨時觀察，不斷修正。這種解釋方法大大提高了解釋的精度。

（3）在精細構造解釋的基礎上，充分利用全區(qū)主要鉆井的速度資料，建立工區(qū)的空變速度場，進行變速的時深轉換，編制各主要目的層段的構造圖。從斷層的組合關系、圈閉的成因類型和組合特點及其與區(qū)域構造的關系等方面，對構造解釋的合理性進行分析，并對解釋工作進行修改和完善。編制出東營組底界、沙一段底界、沙二段Ⅲ油組底界、沙二段Ⅳ油組底界、沙二段底界、沙三上段底界、沙三中底界、?！嘟雍喜课簧橙孝笥徒M底界、牛居地區(qū)北部潛山頂界等九層構造圖。

在解釋過程中主要做法如下：

（1）對于解釋層位的選擇和確定，主要根據(jù)該區(qū)的實際地質情況，增加對含油氣目的層組界面追蹤，將鉆井的含油氣層組劃分與地震層位解釋相匹配，為目標選擇和評價提供更為充分的科學依據(jù)。

（2）層位追蹤對比時，遵循同一層位相位保持一致的原則。

（3）從主測線、聯(lián)絡線和任意方向的剖面上以及相干體切片和時間切片對斷層的產狀和落差進行全方位的觀測和解釋，確保斷裂系統(tǒng)解釋的可靠性和組合的合理性。

（4）將主測線、聯(lián)絡線和任意方向的剖面上的垂向觀測與時間切片的觀測相結合，輔以立體顯示等手段對圈閉的產狀進行全方位的解釋。

（5）充分利用工區(qū)內豐富的鉆井信息，將鉆井分析與地震分析緊密結合起來，最大程度上保證解釋的可靠性和合理性。其做法主要體現(xiàn)在如下幾個環(huán)節(jié)：

圖2 過牛深2井LINE1311地震剖面Fig.2 Seismic section of LINE1311 through Well Niushen 2

①采用人工合成地震記錄，將鉆井地質分層與地震反射層進行嚴格對比，盡最大可能保證鉆井分層與地震解釋層位的一致性，使相關地質圖件地質信息得到良好的匹配。②在區(qū)域構造格架解釋與分析的過程中，充分利用關鍵探井的地質信息。例如對于茨東斷層的解釋充分借鑒了牛76 井的地質信息；對?！鄶鄬拥慕忉尳梃b了牛64、牛30 等相關探井的地質認識。③嚴格貫徹鉆井、地震斷點處理的一致性原則。一方面，在過井地震剖面上解釋的斷層一定要相應得到鉆井對比地層斷失情況的驗證；另一方面，某些在鉆井對比過程中地層斷失情況落實或者由于井間存在小斷層造成油氣水關系出現(xiàn)明顯變化的情況下，限于地震資料分辨率的制約，地震剖面上并無顯著的地層錯斷斷層特征不清楚，此時要借鑒鉆井資料的認識，進行地震剖面上的斷層解釋。④在斷層解釋過程中，除了依據(jù)地震反射同相軸明顯的錯斷特征外，同時充分考慮其它相關地質信息，例如地層產狀的突變、地層厚度的突然加厚等。⑤對于斷層和圈閉的解釋，充分結合油氣水關系等地質信息，確保相關地質認識相互匹配、協(xié)調一致。

1.3 構造特征

通過本次構造研究得出沙三期構造具有以下特點：一是圈閉數(shù)量多、規(guī)模大、形態(tài)好。僅牛74南斷層以北地區(qū)即發(fā)育5 個面積較大的圈閉，圈閉類型以斷鼻構造為主，上傾方向受斷層遮擋，下傾方向及側翼回傾明顯。圈閉面積5～10 km2，最大面積達12 km2；二是構造形成時間早，后期改造弱。

結合構造演化史分析，沙三期是本區(qū)早第三紀構造演化一個相對獨立的階段，無論是斷裂系統(tǒng)還是構造樣式，均與沙一二期和東營期具有明顯的差異。沙三段的主要圈閉多定型于沙三末期，具有伸展構造和同沉積作用的特點。

從斷裂發(fā)育的情況看，工區(qū)下第三系斷裂系統(tǒng)可以分為三個期次，除控凹控帶的深大斷層外，晚期活動的斷層很少卷入沙三段，沒有對沙三期圈閉產生明顯的破壞作用[6-8]?？傮w來看，沙三段具有形成規(guī)模油氣藏良好的圈閉條件。牛居油田沙三上構造圖上可以看出，牛居地區(qū)受同生斷層的控制，構造形態(tài)以斷鼻和斷背斜為主，構造形態(tài)比較完整，圈閉規(guī)模較大，主要圈閉包括牛17 斷鼻、牛17東半背斜、牛居北1 號斷鼻和牛居北2 號斷鼻（表1）。

相向掉落的牛青斷層和營口—佟二堡斷層之間為深陷的狹長斷槽。

2 井位部署

根據(jù)LandMark 軟件構造解釋結果，以及結合儲層砂體特征和油氣藏分布規(guī)律，在沙三中上段深層領域發(fā)現(xiàn)5 個有利勘探目標，即牛17 圈閉、牛17 東、牛深2 北、牛居北1、牛居北2 圈閉，構造解釋結果表明，沙三中上發(fā)育一系列圈閉，具有圈閉數(shù)量多，規(guī)模大，構造比較整裝的特點，這些圈閉地質成因相似，成藏地質條件相近，一旦取得突破，將展示巨大的勘探開發(fā)潛力[9]。

針對該區(qū)綜合地質研究, 對沙三段深層5 個有利目標圈閉進行優(yōu)選，從圈閉的規(guī)模、圈閉的構造形態(tài)、圈閉的埋深、油氣運聚條件等方面綜合分析排序,反復論證認為牛17 斷鼻圈閉面積較大，構造形態(tài)比較完整，埋藏相對較淺，疊覆其上的牛74 塊沙二段是油氣開采區(qū)塊，預示該塊具有良好的油氣運聚條件，位于該構造東北方向深洼區(qū)鉆探的牛深2 井鉆探效果良好,油氣成藏條件及地質條件最成熟 ,是本次深層部署的最為有利目標區(qū), 最終選擇牛17 斷鼻作為突破深層的油氣勘探的首選鉆探目標（圖3）。

表1 牛居油田深層新發(fā)現(xiàn)和落實的有利圈閉要素表Table 1 Advantage trap elements of the new deep discovery of Niuju oil f ield

牛17 東斷鼻與牛17 斷鼻隔鞍相望，構造形態(tài)也比較完整，但面積較小，埋深略大，綜合評價較牛17 斷鼻略差,作為第二待選目標；

牛深2 北斷塊為斷層圍限較大型斷塊，為各目標中面積最大者，且埋深相對較淺，其上為牛18沙一、二段開采區(qū)塊，對該塊的勘探可與上部層系的開采及滾動勘探相結合，將其列為第三位待選目標；

牛居北2 號斷鼻上傾方向受反向正斷層控制，但構造沿平行斷層方向呈狹長斷鼻，形態(tài)略差，面積較小，但對于開拓場面具有較大意義，作為第四位待選鉆探目標；

牛居北1 號斷鼻位于深洼區(qū)，埋深較大，成因特點與牛17 斷鼻相似，但兩側受斷層切割，整體形態(tài)不夠完整，其勘探部署視牛17 斷鼻鉆探結果而定。

牛17 圈閉目前僅有2 口完鉆井（牛深2 井、牛17s），牛深2 井處于兩個斷鼻圍斜低部位，且該井在鉆遇沙三上段地層時，氣涌活躍，底部解釋氣層16.3 m/3 層，因鉆井工程原因未能試油驗證，從鉆井、測井解釋、錄井顯示及氣測全烴值等多方面分析，牛深2 井處于該圈閉的低部位，氣涌頻繁出現(xiàn)，依據(jù)油氣聚集規(guī)律，向構造高部位應具有更好的油氣顯示，因而預測牛17 圈閉是整體含氣的斷鼻構造。牛17s 井，完鉆井深4 045.00 m，測井解釋油層17.8 m/5 層；油水同層 2.2 m/1 層；氣層36.3 m/14 層，證實了對牛17 圈閉的油氣藏認識。為了探明油氣儲量，根據(jù)上述兩口井的測井解釋成果，對牛17 圈閉進行整體部署4 口滾動控制井（牛602、牛606、牛607、牛608）。優(yōu)先實施牛602 井，該井設計井深4 500 m，目的層位沙三段，在沙三段3 067～3 584 m 井段，測井解釋油層40.4 m/13層，低產油層18.6 m/9 層，取得較好的油氣顯示。

圖3 牛深2井區(qū)沙三上段滾動勘探井位部署圖Fig.3 Rolling exploration well location of the upper of Sha-san of the Well Niushen 2

3 結論

在牛居油田多年的滾動勘探開發(fā)實踐中，很好的應用了LandMark 軟件，對牛居油田深層構造進行精細解釋，并且結合該區(qū)儲層特征以及油氣藏分布規(guī)律，找出有利油氣圈閉，成功運用與部署實施中，牛17 s 井、牛602 井的成功鉆探，證實了沙三段具有較好的油氣資源，也使得遼河油田深層天然氣勘探獲得重大突破，打開牛居深層天然氣滾動勘探的局面。同時也為遼河油田的滾動勘探拓展了新的研究領域，取得了較好的經濟效益和社會效益。

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