楊行軍.

(中國(guó)石油遼河油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

海14-18塊構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地中央隆起帶南部?jī)A沒(méi)帶南端的大洼斷層附近，屬于海1塊的西部，北鄰海26塊。該塊開(kāi)發(fā)早期由于井稀少、油水關(guān)系復(fù)雜，地層對(duì)比難度大，造成構(gòu)造難以落實(shí)。按照早期構(gòu)造認(rèn)識(shí)，該塊一分為二，南部歸屬海1塊開(kāi)發(fā)，北部歸屬海26塊開(kāi)發(fā)(圖1)。隨著注水的開(kāi)發(fā)，位于海1塊中的部分井注水不見(jiàn)效。例如海12-16注水井注示蹤劑，125米外的鄰井海12-15、海14-17井均未見(jiàn)到示蹤劑，且該塊油層連通性一般較好，這說(shuō)明井間存在斷層。同時(shí)通過(guò)精細(xì)地層對(duì)比發(fā)現(xiàn)海12-18、海13-18等井存在地層缺失的現(xiàn)象，這同樣說(shuō)明斷層是存在的。綜上所述，該塊斷裂、構(gòu)造特征遠(yuǎn)不像初期認(rèn)識(shí)的那樣。如果該塊構(gòu)造不落實(shí)，開(kāi)發(fā)調(diào)整會(huì)始終難以有效開(kāi)展。由于該塊邊部井少，地層對(duì)比難以弄清斷裂位置；同時(shí)受地震及測(cè)井曲線資料的影響，該塊的合成記錄難以準(zhǔn)確標(biāo)定，影響后續(xù)的構(gòu)造、儲(chǔ)層精細(xì)研究，因此需要借助其他手段來(lái)落實(shí)地質(zhì)體。VSP測(cè)井技術(shù)是近幾年發(fā)展比較迅速的一門(mén)學(xué)科,在提取地層地質(zhì)參數(shù)、地層速度、地震子波等地震參數(shù)方面很有作用,與常規(guī)地震相比具有精度高的優(yōu)點(diǎn)[1-5]。為了弄清楚該塊構(gòu)造、斷裂特征，為開(kāi)發(fā)調(diào)整部署提供依據(jù)，于是應(yīng)用VSP測(cè)井技術(shù)并結(jié)合三維地震分析，準(zhǔn)確落實(shí)構(gòu)造。

圖1 海14-18井區(qū)構(gòu)造井位圖

1 地質(zhì)概況

海14-18是一個(gè)含油井段長(zhǎng)、層多層薄的復(fù)雜小斷塊?？v向上發(fā)育東二段、東三段兩套油層，進(jìn)一步細(xì)分為d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ四個(gè)油層組，油藏埋深-1615～-1960 m；平均疊加油層厚度32.9 m，平均層數(shù)27個(gè)，平均單油層厚度1.7 m。主力油層儲(chǔ)層屬三角洲前緣亞相沉積，具有水下分流河道及河口砂壩砂體的特征，儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖為主[6-7]，屬高孔、中滲儲(chǔ)層，油品性質(zhì)屬于普通稠油。本次選擇海12-15井進(jìn)行VSP測(cè)井，1個(gè)零偏和4個(gè)非零偏(圖1)，觀測(cè)非零偏方向的目的是重新落實(shí)井區(qū)斷層位置和斷塊內(nèi)井間斷層的發(fā)育情況，零偏觀測(cè)的目的是提取準(zhǔn)確的速度參數(shù)，精細(xì)地標(biāo)定地震、地質(zhì)層位，為地震解釋及儲(chǔ)層反演提供可靠的基礎(chǔ)資料。

2 VSP測(cè)井技術(shù)及其應(yīng)用

垂直地震剖面(VSP)是一種井中地震觀測(cè)技術(shù)。VSP采集地震數(shù)據(jù)的方式與常規(guī)地面地震不同，VSP是在地面激發(fā)地震波，把多個(gè)檢波器放在井筒內(nèi)由下往上按等間距逐點(diǎn)接受地震波的信號(hào)。其既能接收自下而上的上行波，也能接收自上而下的下行波，其基本原理如圖2所示[9-10]。VSP井筒接受地震波信號(hào)的觀測(cè)方式可以獲得時(shí)間域和深度域的雙重信息，可以獲得精確的地震傳播速度，建立了地震反射和地質(zhì)層位的橋梁。

圖2 VSP測(cè)井基本原理

2.1 海12-15井VSP測(cè)井成果解釋

2.1.1 零偏解釋

(1)速度參數(shù)的提取。

準(zhǔn)確的速度能把地震反射和地質(zhì)層位聯(lián)系起來(lái)，能提高地震解釋成果的準(zhǔn)確性和儲(chǔ)層描述的精度[11-12]，零偏VSP測(cè)井獲取的時(shí)深關(guān)系就能準(zhǔn)確標(biāo)定層位。觀測(cè)井海12-15井零偏VSP測(cè)井偏移距較小，為26.8 m，因此只經(jīng)過(guò)一次低降速帶，波場(chǎng)受到的干擾小，可以直接從零偏Z分量原始記錄中提取深度H與初至?xí)r間t0的相關(guān)數(shù)據(jù)。

初至?xí)r間加上埋在地下的炮點(diǎn)到地面的地震垂直傳播時(shí)間th就是初至?xí)r間對(duì)應(yīng)的深度到地面垂直傳播的單程時(shí)間tc。由深度H和單程時(shí)間tc可以進(jìn)一步求取平均速度v(圖3)和層速度vi(圖4)。

(1)

(2)

式中 ΔHi——觀測(cè)點(diǎn)的垂直深度間隔；

Δtc——對(duì)應(yīng)ΔHi的垂直旅行時(shí)間差值。

該平均速度曲線整體上比較圓滑，與層速度曲線分析相一致，平均速度幅值在1 818.2～2 274.8 m/s。

圖3 海12-15井平均速度曲線圖

圖4 海12-15井層速度曲線

兩倍的單程時(shí)間即雙程時(shí)間，根據(jù)深度與雙程時(shí)間的數(shù)據(jù)可以得到時(shí)深關(guān)系曲線(圖5)，并根據(jù)最小二乘法擬合出該區(qū)塊的時(shí)深尺。

圖5 海12-15井時(shí)深關(guān)系曲線圖

(2)VSP-LOG剖面對(duì)過(guò)井三維地震剖面的層位標(biāo)定。

在求取了準(zhǔn)確的時(shí)深關(guān)系后，下步要利用VSP走廊迭加剖面對(duì)過(guò)井三維地震剖面進(jìn)行層位標(biāo)定。先從海12-15井Z分量原始記錄分離出上行波場(chǎng)，再經(jīng)反褶積排齊上行波場(chǎng)，其保留下初至后的一窄條(200 ms左右)，切除其余部分形成走廊切除剖面，最后沿觀測(cè)井深度疊加形成走廊疊加剖面，其整個(gè)制作的過(guò)程分別如圖6、圖7和圖8所示。

走廊疊加剖面完成后直接和時(shí)間域的常規(guī)地震剖面連接對(duì)比，其地震反射特征與常規(guī)地震剖面的反射特征吻合較好。同時(shí)，在常規(guī)地震剖面左右附上時(shí)深尺，并將時(shí)深尺的時(shí)間刻度與常規(guī)地震剖面的時(shí)間刻度對(duì)應(yīng)上。然后再左右分別附上淺層標(biāo)志層館陶底和目的層d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底的單子柱子。于是，可通過(guò)時(shí)深尺將地質(zhì)層位與常規(guī)地震剖面上的同相軸聯(lián)系起來(lái)，完成其同相軸層位的標(biāo)定。圖9是利用VSP-LOG剖面對(duì)三維地震剖面的層位進(jìn)行標(biāo)定的結(jié)果，表1是標(biāo)志層館陶底和目的層d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底層位標(biāo)定數(shù)據(jù)表。

圖6 零偏VSP上行波場(chǎng)排齊記錄

圖7 零偏VSP走廊切除剖面

圖8 零偏VSP走廊疊加剖面

圖9 海12-15井VSP-LOG剖面對(duì)三維地震剖面層位標(biāo)定圖

表1 海12-15井層位標(biāo)定數(shù)據(jù)表

2.1.2 非零偏解釋

非零偏VSP資料采集完后進(jìn)行了濾波、波場(chǎng)分離、模型正演、動(dòng)校正等處理，對(duì)4個(gè)非零偏VSP剖面進(jìn)行層位、斷層解釋?zhuān)淠康膶訑鄬拥臄帱c(diǎn)清晰。

(1)非零Ⅰ剖面解釋?zhuān)悍橇恽衿拭嬷?圖10)，d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底界層位可以分別連續(xù)追蹤340 m、360 m、400 m、400 m；存在一條正斷層，斷距較大沒(méi)有發(fā)現(xiàn)下降盤(pán)；地層從井向遠(yuǎn)井比較平緩略有爬升。

(2)非零Ⅱ剖面解釋?zhuān)悍橇恽蚱拭嬷?圖10)，從井底出發(fā)，d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底界層位可以分別連續(xù)追蹤400 m、440 m、460 m、480 m；存在一條正斷層，斷距較大沒(méi)有發(fā)現(xiàn)下降盤(pán)；地層從井向遠(yuǎn)井比較平緩略有爬升。

(3)非零Ⅲ剖面解釋?zhuān)悍橇恽笃拭嬷?圖10)，從井底出發(fā)，d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底界層位可以分別連續(xù)追蹤600 m、600 m、580 m、540 m；存在一條正斷層，斷距較大沒(méi)有發(fā)現(xiàn)下降盤(pán)；地層從井向遠(yuǎn)井比較平緩略有下降。

(4)非零Ⅳ剖面解釋?zhuān)悍橇恽羝拭嬷?圖10)，從井底出發(fā)，d2Ⅲ、d2Ⅳ、d3Ⅰ、d3Ⅱ底界層位可以分別連續(xù)追蹤100 m、100 m、80 m、20 m；存在一條正斷層，該井位于斷層下降盤(pán)上；地層從井向遠(yuǎn)井比較平緩。

圖10 海12-15井非零偏VSP剖面(非零Ⅰ、非零Ⅱ、非零Ⅲ、非零Ⅳ)

2.2 VSP應(yīng)用效果

精細(xì)的地震層位標(biāo)定對(duì)提高地震解釋、儲(chǔ)層反演及綜合預(yù)測(cè)精度十分重要。利用本次零偏VSP所提供的時(shí)深尺，結(jié)合鄰井分層數(shù)據(jù)及非零偏解釋結(jié)果，對(duì)本塊約5 km2三維資料進(jìn)行了重新解釋?zhuān)錁?gòu)造圖可以為開(kāi)發(fā)調(diào)整提供準(zhǔn)確的地質(zhì)依據(jù)。

(1)斷裂特征：本研究區(qū)范圍內(nèi)斷層不太發(fā)育，只有2條北東東向的正斷層，兩斷層中間夾持的是海14-18塊。與老構(gòu)造圖相比，斷層發(fā)生較大的變化(圖11)，大洼斷層只有一條，沒(méi)有分支斷裂，同時(shí)新發(fā)現(xiàn)海12-16斷層；海13-13井附近的大洼斷層位置向北西移動(dòng)50 m，海14-18井附近的大洼斷層位置向北移動(dòng)250 m，海13-18C附近的大洼斷層向南移動(dòng)170 m。大洼斷層斷距大，活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，是工區(qū)北部的邊界斷層，掉向北北西，在本研究區(qū)延伸長(zhǎng)度約2.0 km，斷距大于500 m，并且在工區(qū)外部還有發(fā)育，該斷層控制著工區(qū)的油水關(guān)系，斷層上升盤(pán)是此次的研究斷塊；海12-16斷層為北東東走向，掉向北北西，在本區(qū)延伸長(zhǎng)度約1.5 km，斷距20--40 m，東西兩側(cè)都與大洼斷層相交，是工區(qū)南部的一條小斷層。

圖11 海14-18塊東三段頂構(gòu)造圖

(2)構(gòu)造特征：由于以前把海161-18、海16-18和海171-18井的d2Ⅳ底界劃分的較深，分在1 950 m左右(圖11 a)，造成該3口井之前一直歸屬北邊海26塊開(kāi)發(fā)。在經(jīng)過(guò)三維地震解釋和重新地層對(duì)比后，重新制作出d3Ⅱ、d3Ⅰ、d2Ⅳ、d2Ⅲ四個(gè)油層組底界構(gòu)造圖。四個(gè)油層組的構(gòu)造具有較好的繼承性，以d2Ⅳ底界構(gòu)造為例，該塊整體是一個(gè)向北方向抬起的斷塊構(gòu)造，區(qū)內(nèi)2條斷層將工區(qū)圍成一個(gè)斷塊圈閉，圈閉面積0.49 km2，圈閉幅度40 m，高點(diǎn)埋深-1 750 m(圖11 b)。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)海12-15井零偏VSP解釋結(jié)果，對(duì)東營(yíng)組四個(gè)油層組進(jìn)行嚴(yán)格層位標(biāo)定，成功地將鉆井資料與地面地震資料結(jié)合起來(lái)，為地震解釋奠定基礎(chǔ)；同時(shí)利用非零偏VSP解釋成果進(jìn)一步落實(shí)了各個(gè)方向斷層準(zhǔn)確位置、構(gòu)造形態(tài)起伏情況。

(2)利用VSP綜合解釋成果，并結(jié)合該區(qū)三維地震資料，對(duì)該區(qū)d2Ⅲ底界、d2底界、d3Ⅰ底界、d3Ⅱ底界進(jìn)行了精細(xì)構(gòu)造解釋?zhuān)匦侣鋵?shí)了本區(qū)斷層展布特征和構(gòu)造形態(tài)，與原構(gòu)造圖相比發(fā)生較大變化。

(3)在井網(wǎng)不完善或者井點(diǎn)稀少的復(fù)雜小斷塊中VSP測(cè)井技術(shù)與地層對(duì)比技術(shù)相比，能較準(zhǔn)確落實(shí)斷塊構(gòu)造形態(tài)，將歸屬于海26塊管理的海171-18、海161-18等井調(diào)整到海14-18塊進(jìn)行管理。