南海南海礁滩体油气勘探新进展

南海南海礁滩体油气勘探新进展

1礁、滩体识别技术世界表明，碳酸盐岩的油气储量主要分布在平台边缘（56.2%）和平台内部（35%，包括平台内部的礁、滩和白云岩）。生物礁是在浅水、温暖、透光及清水等特殊环境下以特定生物组分(能分泌碳酸钙物质的造礁生物)为主体构成的沉积体。四川盆地广泛发育碳酸盐岩生物礁、滩体,具有巨大勘探潜力。近年来先后在普光、龙岗地区上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组生物礁、滩储层中发现了大气田,于是碳酸盐岩礁、滩气藏成为天然气勘探的重点领域。全国第三次油气资源评价结果表明,四川盆地礁、滩天然气总资源量近1.5×1012m3(占全盆地40%),如今仅探明0.2×1012m3,探明率不足15%。因此开展礁、滩体识别技术探索具有重要意义。碳酸盐岩礁、滩体的识别是该类气藏勘探中的难点,也是准确圈定勘探目标的关键。以往研究者主要通过层拉平、“亮点”等技术识别礁、滩体,取得了一定效果。但由于礁、滩体地震反射特征复杂多变,仅以层拉平、“亮点”等常规技术开展预测,其精度还不尽人意。因此,基于三维地震资料,本文尝试利用体曲率、层序地层学解释及叠前反演等技术开展礁、滩体综合识别,取得了令人满意的成效。2生物礁、飞仙关组滩、开江—碳酸盐岩礁、滩沉积特征礁、滩体的发育规模与分布主要受碳酸盐岩沉积相带控制。沉积相分析是重点,确定碳酸盐岩台地边缘相带是关键。一般而言,礁体生长受水体环境和水动力控制,主要沿碳酸盐岩台地边缘发育,为原地生长,且随海平面的升降而向台内和盆地方向迁移。生物礁生长速率与海平面的变化速率的关系是控制不同台缘沉积结构的主要因素(图1)。礁体生长还与水动力有密切关系,而水动力与风向有关,故礁体生长速度和规模还与风向有关(图2)。碳酸盐岩鲕滩沉积为高能环境下的碳酸盐岩颗粒沉积,其颗粒大小受水动力强弱控制,沉积分布与台缘的潮流和风向有关。海平面上升阶段,从盆地(海槽)向台地为潮流的主流方向,鲕滩体表现为由盆地(海槽)向台地方向的进积结构,台缘内侧滩体的规模与范围更大。反之,则台缘外侧的分布范围更大些(图2)。四川盆地开江—梁平海槽台缘发育二叠系长兴组生物礁和三叠系飞仙关组鲕滩。区域研究表明,在长兴—飞仙关期,开江—梁平海槽经历了从海进—海退的完整沉积旋回,长兴组生物礁、飞仙关组鲕滩沿开江—梁平海槽两侧台地边缘分布,受沉积相带控制明显。长兴组生物礁由盆地(海槽)向台地方向逐渐生长迁移,飞仙关组鲕滩则由台地向盆地(海槽)方向迁移。3物理识别技术通过近年来的勘探实践与探索,初步形成了针对礁、滩体的地球物理识别技术。针对二叠系长兴组生物礁,联合应用层拉平、谱分解相位调谐体、体曲率和叠前反演等技术;对于飞仙关组鲕滩,则主要应用沉积背景分析、层序地层学解释和叠前储层反演等技术。3.1确定相带，预测生物礁的展开3.1.1生物礁时间分布生物礁厚度比同期四周沉积物明显增厚,因而在有生物礁分布的层位上沿相邻两同相轴追踪时,厚度明显增大处则可能是礁块(或生物滩)分布位置。因此在台地边缘附近,地震资料上会表现出较大反射时差(图3a)。层拉平技术正是利用这一特点,把代表台地相和盆地相底部的地震反射同相轴在时间域拉平(图3b),此时变化最大的部分即对应碳酸盐岩台地边缘(图3c)。图3中长兴组生物礁的最大时间厚度约为150ms,已有资料表明,开江—梁平海槽两侧的生物礁时间厚度约为120～190ms,这是识别长兴期生物礁的主要方法。据此完成的时差厚度图能较好地反映台地边缘的横向展布及台地发育的纵向规模。3.1.2地震同相轴因素碳酸盐岩台地边缘是地层厚度突变的区域,台地一侧地层倾角变化小,斜坡一侧因厚度突然变薄而出现地震同相轴突然下弯现象。在谱分解的相位调谐体剖面上,可发现明显错动而与两侧具有不同的相位角特点,这可作为识别台地边缘的标识(图3c)。3.1.3利用体速率识别地质异常体地震曲率属性反映了地层层面弯曲的程度。台缘生物礁表现为沿台缘呈条带状发育,生物礁在地震曲率属性上表现为线性构造带,局部发育的点礁可能对应于点状的曲率异常。针对三维数据体所求的曲率是体曲率,利用体曲率,再结合相干切片等属性是识别地质异常体的有效方法。利用体曲率属性中的最大负曲率切片,还能更细微地刻画礁体内部结构(图4)。3.2基于层序解释，海滩分布3.2.1高能相带展布开展区域沉积相分析,是识别飞仙关组鲕滩分布的主要工作步骤。礁和滩的发育具有一定的共生条件,也可单独发育。总体而言,鲕滩围绕高能相带展布,主要发育在水动力强、海水相对较浅区域,特别是台缘两侧等特定部位。因此,利用针对生物礁的区域沉积相带分析等识别技术确定鲕滩发育的区域背景和展布亦同样有效。3.2.2层序界面划分在参考前人关于沉积、古地理、古构造、层序划分等方面的研究成果基础上,对工区内钻、测井资料、地震剖面开展精细研究。从单井层序划分开始,通过地震剖面标定,结合地震反射结构特征,将飞仙关组地层内部初步划分为:两个三级层序,即SQⅠ,SQⅡ(蓝线);4个体系域,即两期高位(HST)、两期海进(TST);两个最大海泛面(SQⅡMFS,SQⅠMFS)。依此建立图5所示的全区层序地层格架。SQⅠ底界划分依据:此界面为区域上二叠统与三叠系的分界面,已从生物地层、磁性地层、火山事件及古气候等多方面证实,属于B1型层序界面,具有全球可对比性;但在区内因当时为伸展拉伸型裂谷构造环境,水体较深,以水下连续沉积为主,上下整合接触,低位域不发育,故为B2型层序界面。SQⅠ最大海泛面(MFS)划分依据:测井曲线上表现为较高GR值,地震剖面上表现出下超现象。SQⅠ顶界面划分依据:槽内测井曲线、岩性及颜色上都有区别;区域追踪台地上此界面为一短暂暴露不整合界面,界面之下为紫红色薄层泥灰岩,之上为浅灰色薄层泥质微晶灰岩。故当时水体并未退到台缘斜坡以下,低位域不发育。SQⅡMFS在测井、岩性上均有响应,以龙16井鲕粒灰岩底为界,之上发育高位域。SQⅡ顶界面划分依据:上部为青灰色膏岩,下部为紫红色泥质灰岩,测井曲线上特征明显;飞仙关组与嘉陵江组的分界为暴露侵蚀不整合面,界面凹凸不平,常见残积角砾岩,属B2型层序界面。嘉陵江组底部一般为青灰色石膏、膏质泥岩;飞仙关组顶部为一套紫红、灰紫色薄层页岩夹泥灰岩、泥质白云岩。飞仙关组各层序高位体系域厚度薄区是鲕滩高能相带发育范围。根据层序解释及全区地震界面追踪对比,通过完成两个高位体系域的厚度图,可确定台地边缘相带位置。描绘高位域顶界构造图并与厚度图叠合以进一步圈定鲕滩储层发育有利靶区,结合油气检测确定预探目标。3.3礁、滩储层波阻抗利用前述方法确定了台地边缘相带及其他相邻沉积相带;再结合钻、测井资料开展储层精细解释与标定。在此基础上,即可开展后续研究。波阻抗反演是利用地震资料反演地层波阻抗的特殊处理解释技术,通过叠前反演刻画礁、滩厚度及储层特性在平面上的展布。礁、滩储层在测井曲线上表现为较低的伽马值、声波速度和密度;在地震剖面上,礁、滩储层标定时对应波谷反射。反演结果(图6)表明:长兴组生物礁储层主要沿台地边缘分布;鲕滩储层以台缘附近厚度最大,东部较西部更为发育。叠前反演与钻测井结果对比表明,目前此方法可较准确地预测礁、滩储层相对厚度分布,对于仅数米的极薄储层还难以精细描述;预测结果与上述沉积有利相带基本吻合,但在局部区域也存在不一致情形。4应用效果将上述系列技术应用于龙岗西区二叠系和三叠系碳酸盐岩礁、滩体识别,取得以下成果。4.1海退演化期划分开江—梁平海槽长兴—飞仙关期碳酸盐岩礁、滩沉积,总体经历了从海进到海退的一个完整海平面变化旋回。在长兴期基本可划分为三期海进,对应发育三期生物礁,以最后一次海进规模最大,生物礁最发育。飞仙关期海退有多期,基本可划分为两期海进—海退旋回,对应发育上、下两套鲕滩储层。台缘及台地内部以第一期海退时鲕滩发育为特征。长兴期第二期海退鲕滩较发育,平面上具有由台地向海槽自下向上迁移的趋势。4.2礁、滩体储层精细评价目前应用于碳酸盐岩礁、滩体识别的系列技术主要包括层拉平、谱分解相位调谐体、体曲率、层序地层学解释、区域沉积背景分析、叠前储层反演等。储层研究过程主要分为5个步骤:①开展区域沉积分析,搞清研究区所处相带位置,关键是划定台地相带边缘;②应用属性分析技术描述礁、滩体外形,确定台缘礁、滩的精确位置;③结合钻、测井资料,开展叠前反演,预测礁、滩储层物性;④通过精细构造解释绘制礁、滩体储层顶面构造图并进行叠合,以圈定圈闭发育有利区带;⑤开展流体检测及其他属性分析,综合确定含气有利区带并优选预探井位。4.3生物礁体激流井段(1)应用本文方法对龙岗地区长兴组台地边缘礁进行识别后,调整了多口预探井靶区位置,多口井侧钻钻遇较好生物礁储层或测试获高产天然气流。其中以龙岗001-2井最为典型,原井钻于生物礁前斜坡位置,测井解释无储层;据新解释成果调整后侧钻,获38.5×104m3/d的高产工业气流(图7)。(2)应用体曲率技术并结合谱分解等属性分析和流体检测手段等,精确刻画了龙岗西区长兴组台地边缘生物礁宽度范围是0.8～5.6km,区内该层段礁体总面积为103km2,据此在该区重新部署三口预探井。(3)利用层序解释方法初