嚴移勝,李恒權(quán),楊云飛,張正強,任 樺,李 兵

(1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南南陽 473000;2.地大匯能(北京)科技有限公司,北京 100089)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

泌陽凹陷是南襄盆地的一個中-新生代富含油氣的次級小型斷陷,栗園地區(qū)靠近栗園-泌陽大斷裂,受邊界斷裂控制,次級斷層較為發(fā)育[1]。由于邊界斷層斷面陡、落差大,核三段(Eh3)地層受到的牽引作用明顯,沿邊界斷層走向分布一系列牽引構(gòu)造,多為小型鼻狀構(gòu)造[2]。栗園地區(qū)物源主要來自南部扇三角洲沉積,受東南部栗園近岸水下扇、南部楊橋近岸水下扇、西南平氏三角洲控制,為多物源沉積體系[3]。油藏類型為巖性油藏,具有典型的扇中亞相控藏特點。

2 砂體展布特征

2.1 砂礫巖扇體沉積期次

泌358區(qū)塊儲層來自南部近岸水下扇沉積,儲層沉積相帶主要為近岸水下扇扇根、扇中亞相,其中扇中亞相為有利沉積相帶。該區(qū)儲層孔隙度10.3%～28.5%,平均18.9%;滲透率0.2×10-3～1 810.0×10-3μm2,平均256.4×10-3μm2,為中孔中滲儲層。

圖1為H井核桃園組砂礫巖扇體沉積期次劃分柱狀圖,核三段巖性組合為含礫砂巖與泥巖不等厚互層,自然伽馬為指狀和齒化箱形。核三段不同期次砂礫巖扇體縱向疊置且重復(fù)出現(xiàn),表現(xiàn)為多期正旋回、反旋回疊加,旋回間部分井段發(fā)育泥巖隔層;橫向上自南向北,各期次扇體層層退積,各期次砂礫巖體除了巖性由砂礫巖向粉砂巖直至泥巖過渡、粒度逐漸變細,兩期砂礫巖體中間均存在相對穩(wěn)定的泥巖隔層[4-5]。將巖相突變面作為旋回劃分的標志面,參考可靠的泥巖標志層段,泥巖不發(fā)育時參考自然伽馬曲線,扇體期次劃分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為旋回曲線處理,利用地震資料對沉積模式進行相約束,從而確保期次劃分符合沉積規(guī)律。通過扇體期次劃分,為甜點儲層預(yù)測奠定基礎(chǔ)[6]。

圖1 H井核桃園組砂礫巖扇體沉積期次劃分

2.2 砂礫巖扇體地震響應(yīng)特征

砂礫巖扇體分扇根、扇中、扇端亞相,通過挑選典型井,從巖性組合、曲線形態(tài)、油氣顯示、地震反射等方面總結(jié)不同相帶的地震反射特征。

扇根亞相巖性以礫巖和含礫不等粒砂巖為主,分選差,無油氣顯示,地震呈中強波峰反射,振幅值和扇中亞相差異較小;扇中亞相巖性以含礫細砂巖、礫狀砂巖為主,多為油層或差油層,地震上呈中強波峰反射或中強波谷反射,油層厚度越大,振幅值越高;扇端亞相以細砂巖為主,為干層,呈中強波峰反射,振幅值相對較低。半深湖亞相以泥質(zhì)白云巖為主,呈中強波峰反射(圖2)[7]。巖石物理交會分析表明,自然伽馬曲線能有效區(qū)分儲層與非儲層,儲層振幅屬性值為3 193～8 755,波阻抗值為0.98×104～1.27×104m·s-1·g·cm-3。

2.3 優(yōu)選敏感屬性

均方根振幅屬性主要表征由巖性、儲層物性、流體性質(zhì)、不整合面、地層調(diào)諧效應(yīng)以及地層層序變化等多種因素引起的地震反射強度的變化,其中,巖性變化、儲層橫向物性變化、所含流體性質(zhì)不同以及儲層厚度變化通常是影響地震波振幅強弱的主要因素。圖3為Eh3Ⅳ2小層均方根振幅屬性圖,靠近扇根部位呈強振幅特征,扇端部位呈弱振幅特征,扇中亞相為中強振幅特征。

圖3 Eh3Ⅳ2小層均方根振幅屬性

2.4 灰度能量屬性

基于砂礫巖體是快速混雜堆積的產(chǎn)物,具有粒度粗、分選差、非均質(zhì)性強等特點,扇體內(nèi)部與圍巖差異大,因此可利用地震紋理特性處理技術(shù)對地震資料進行處理,進而提取灰度能量屬性精細描述扇體內(nèi)部特征。

地震紋理特性處理技術(shù)是基于灰度共生矩陣理論,建立在估計圖像的二階組合條件概率密度函數(shù)的基礎(chǔ)上,通過計算圖像中有一定距離和方向的兩像素點之間的灰度相關(guān)性,反映圖像在方向、相鄰間隔、變化幅度及快慢上的綜合信息,實現(xiàn)對紋理的表征。

在計算得到共生矩陣之后,往往不是直接應(yīng)用計算的灰度共生矩陣,而是在此基礎(chǔ)上計算紋理特征量,灰度能量是灰度共生矩陣各元素值的平方和,是對圖像紋理的灰度變化穩(wěn)定程度的度量,反映了圖像灰度分布均勻程度和紋理粗細度,能量值大表明當(dāng)前紋理是一種規(guī)則變化較為穩(wěn)定的紋理。

基于灰度能量屬性描述扇體內(nèi)部特征,與其他屬性相比,從砂礫巖沉積機理上,建立了砂體快速堆積、分選差與圖像紋理的灰度變化穩(wěn)定程度的對應(yīng)關(guān)系;具有扇體邊界清楚且刻畫了扇體內(nèi)部不同部位的灰度能量差異的特點,利于進行沉積相帶的劃分(圖4)。

圖4 Eh3Ⅳ2小層灰度能量屬性

圖4表明,南部灰度能量值超過850,呈近東西向條帶狀分布,分選差,為扇根亞相;中部灰度能量值介于300～850,呈近南北向條帶狀分布,分選中等,為扇中亞相;北部灰度能量值低于300,呈環(huán)狀分布,分選最好,為扇端亞相。

2.5 有利沉積相帶

沉積相是控制儲層非均質(zhì)性的根本因素,本文從井點出發(fā),結(jié)合扇體分布與古地貌匹配關(guān)系、均方根振幅、灰度能量,進行扇體沉積相帶劃分,明確有利相帶分布。

不同相帶巖性及電性特征差異大,扇根亞相巖性組合以厚層砂礫巖夾薄層泥巖為主,多發(fā)育塊狀砂礫巖,自然伽馬曲線多為齒化箱形,無油氣顯示;扇端亞相巖性組合以薄層砂巖與泥巖不等厚互層為主,自然伽馬曲線多為指狀,測井解釋多為干層;扇中亞相巖性組合以厚層含礫不等粒砂巖、礫狀砂巖夾薄層泥巖為主,自然伽馬曲線多為箱形、漏斗狀,錄井顯示豐富,測井解釋見油層[8-9]。湖相巖性組合以厚層深灰色泥巖為主,部分夾薄層粉、細砂巖,自然伽馬曲線多為泥巖基線,測井解釋為干層。

結(jié)合實鉆井巖性組合、曲線形態(tài)及不同相帶儲層響應(yīng)特征,井震結(jié)合刻畫了Eh3Ⅳ2小層的沉積相平面分布(圖5)。扇根亞相呈條帶狀沿斷裂帶分布,寬度較窄;扇端亞相分布范圍局限;扇中亞相發(fā)育多條近南北向水道,其向前推進距離受水道長度控制。

圖5 Eh3Ⅳ2小層沉積相平面分布

3 甜點儲層預(yù)測

該區(qū)塊共5口井試油,以試油數(shù)據(jù)井點為準,統(tǒng)計試油井段,巖性以礫狀砂巖和含礫細砂巖為主,無明顯差異,隨著埋深增加,孔隙度下降明顯,其下限為4%。5口試油井均位于扇中亞相,中強振幅,表明沉積相是影響有效儲層的根本控制因素,扇中亞相巖性分選好、儲層物性較好[10]。

在儲層分布基礎(chǔ)上,疊合砂礫巖扇體邊界、沉積相邊界、屬性下限、波阻抗下限,最終預(yù)測了該區(qū)甜點儲層分布范圍。甜點儲層主要發(fā)育在扇中亞相,靠近物源方向由于砂礫巖快速堆積、沉積物搬運距離短、分選差,造成其具有典型的高阻抗特征[11]。由于波阻抗和孔隙度具有負相關(guān)關(guān)系,扇體根部物性差,典型井如B井、E井;扇體前段受儲層巖性變細影響,泥質(zhì)膠結(jié)程度強,降低了儲層物性,典型井如J;甜點儲層區(qū)具有儲層厚度大、物性好的特點,典型井如H井、I井、F井(圖6)。

4 結(jié)論

1)泌358區(qū)塊核三段有利沉積相帶為扇中亞相,為中孔中滲儲層?？v向上不同期次砂礫巖扇體疊置且重復(fù)出現(xiàn),橫向上自南向北各期次扇體由下而上具有層層退積的特點,兩期砂礫巖體間存在相對穩(wěn)定的泥巖隔層。

2)不同相帶砂礫巖體的地震響應(yīng)特征存在明顯差異,扇根亞相呈中強波峰反射,扇中亞相呈中強波峰反射或中強波谷反射,扇端亞相呈中強波峰反射,半深湖亞相呈中強波峰反射。

3)井震結(jié)合刻畫了3個小層的沉積相平面分布,扇根亞相呈條帶狀沿斷裂帶分布,寬度較窄;扇端亞相分布范圍局限;扇中亞相發(fā)育多條近南北向水道,其向前推進距離受水道長度控制。

4)甜點儲層主要發(fā)育在扇中亞相,扇根和扇端亞相由于物性差,可通過多曲線疊合進行有效區(qū)分。