胡狀集地區建筑結構樣式模型建立及應用

葛雪瑩,張立強

(中國石油大學(華東) 地球科學與技術學院,山東 青島 266580)

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胡狀集地區建筑結構樣式模型建立及應用

葛雪瑩,張立強

(中國石油大學(華東) 地球科學與技術學院,山東 青島 266580)

根據對構型要素,特別是對構型要素測井相模式的研究,對建筑結構樣式做了系統的分析,建立了對應目的層的建筑結構樣式模型。通過研究模型與地質-地震特征的相互關系,發現以下兩點:1.模型與地震頻譜分析曲線具有相關性,不同的建筑結構樣式有不同的頻譜分析曲線;2.模型分類與沉積相具有較好的相關性?？筛鶕呦嗷プ糇C反推可能存在的建筑結構樣式,進而預測有利的含油氣區,為含油氣區的預測提供一種新的思路。

構型要素;建筑結構樣式;模型;頻譜分析;儲層預測

薄互層油儲是近年來國內外石油勘探開發的重點,如何識別其地質規律是進行儲層預測的關鍵,因此建筑結構樣式模型的建立與應用是一項重要的基礎工作。文獻[1,2]中在研究河流砂體時,針對砂體的非均質特性,提出用6級界面系列將儲層劃分為由8種基本結構要素組成的不同級次的相對均一體,通過對結構要素的特征及相互組合關系的表征來描述儲層的非均質性。這一方法提出后,受到了沉積學家們的廣泛關注,認為該方法是解決溝道化沉積非均質性的一種有效方法。該方法引入國內后,國內學者在露頭和現代沉積中應用該方法做了大量研究工作[3,4],建立了許多儲集體的建筑結構,并探討了應用于油氣分布的可能性[5]。

在東濮凹陷胡狀集地區,隨著資料積累程度的增高以及勘探工作的深入,在成熟的勘探領域、勘探層系中,易發現的大型構造油氣藏越來越少,發現的可能性也越來越小。因此,迫切需要運用新理論、新方法、新技術尋找新的勘探開發領域和新的勘探開發目標,而我們所提及的建筑結構樣式模型的建立及應用就是一種新的研究技術方法。

不同地質條件下儲層外部構形及其內部屬性的分布規律主要受環境和形成條件的制約,不同的沉積方式形成不同的成因單元,具有各自獨特的變化規律[6]。相互有成因聯系的成因單元組合在一起構成了復雜的砂體內部建筑結構[7]。前人對胡狀集地區(主要為胡99塊)的沉積相研究較為豐富,對建筑結構樣式模型的研究尚未見到已發表的文章。因此,針對目的區特殊地質條件建立建筑結構樣式模型,并根據結構樣式與地震頻譜以及沉積相的相關關系可以對砂體展布進行預測,為有利的含油氣區指明勘探方向。

1 研究區油氣地質特征

東濮凹陷是典型的富油氣凹陷,位于渤海灣裂谷盆地的西南緣,屬臨清凹陷的一部分[6]。具有“兩洼一隆一斜坡”的構造格局。

研究區位于東濮凹陷西部斜坡帶的胡狀集地區——胡99塊,如圖1所示,它位于近洼的邢莊斷裂下降盤,為柳屯洼陷向胡慶二臺階抬升的過度區域,各種走向的派生、配套小斷層發育較好。由于其緊鄰生油洼陷,且位于油氣運移的通道上,成藏條件良好。

圖1 工區示意圖Fig.1 Working area diagram

研究目的層為沙三中亞段,根據地質旋回特征、砂體發育情況及油水分布規律等,可將其自上而下分為12個小層,針對其中的2個主要含油氣小層進行分析研究。

經過對研究區的測井、錄井、巖心、地震等資料的系統分析[8,9],發現研究區目的層發育辮狀河三角洲沉積,厚約600～950 m,主要為暗色砂泥巖的韻律互層沉積。

2 建筑結構樣式地質模型的建立

建立模型時,首先應將砂體按成因劃分為不同成因單元,分析各單元非均質性特征。在劃分成因單元時,應遵循三個原則:(1)反映出特定幾何形態;(2)不同的成因單元之間其物性有所差異;(3)代表了一定的成因機理。只有這樣才能更好地將定性描述轉化為定量指標[10]。

在此基礎上,進一步對不同小層進行構形要素分析,主要對其中的內部韻律特征及巖相組合進行研究,因為它能夠較好地反映出某一沉積體系內部的特定沉積作用或一套沉積過程。

具體到工區,就是在對砂體按成因劃分出不同的成因單元后,對其進行構型要素的分析尤其是構型要素測井相模式的研究,使構型要素與對應的測井形態、幅度等建立相應的對應關系。做到每種建筑結構樣式中的不同砂組具有各自不同的成因,有較為明顯的差異性,尤其是在測井曲線形態、幅度上的差異性,進而建立建筑結構樣式,形成對應的模型。

2.1 S3z1的建筑結構樣式模型

根據測井曲線及對應的錄井資料、巖心資料等分析可得其主要發育三種不同的建筑結構樣式,建立模型,如圖2所示。類型Ⅰ:發育為三套砂組與泥的疊加結構樣式;類型Ⅱ:兩套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅲ:砂巖不太發育,有薄層砂發育的疊加樣式。

圖2 S3z1的建筑結構樣式模型Fig.2 Architectural structural style model of S3z1

2.2 S3z12的建筑結構樣式模型

同上,在S3z12層段中類型Ⅰ是三套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅱ是兩套砂組與泥的疊加樣式;類型Ⅲ是一套砂組與泥的疊加樣式,如圖3所示。

圖3 S3z12的建筑結構樣式模型Fig.3 Architectural structural style model of S3z12

3 模型的應用

3.1 建筑結構樣式模型與地震頻譜的關系

在地質分層與地震層位標定完成的基礎上,對不同的建筑結構樣式進行一系列地質-地震的進行規律性研究,發現不同的結構樣式的地震響應特征有所差異,因此進一步分析地震資料,發現在小層尺度下,不同的結構樣式具有不同的地震頻譜響應特征,此處主要是針對振幅-頻率頻譜的分析。

對S3z1層段進行振幅-頻率頻譜分析可得:類型Ⅰ為單峰形態,其振幅-頻率譜的0頻率對應的振幅值多小于0.2,均不超過0.4,如圖4(a)所示;類型Ⅱ為單峰形態,但是其振幅-頻率譜的0頻率處對應的振幅值均大于0.6,如圖4(b)所示。類型Ⅲ由于井較少,并無歸類?？梢钥闯霾煌慕ㄖY構樣式有不同的地震頻譜響應特征。

同樣,對S3z12層段進行振幅-頻率頻譜分析可得:類型Ⅰ為單峰形態,其振幅-頻率譜的0頻率對應的振幅值多大于0.2,且不超過0.4,如圖5(a)所示;類型Ⅱ為雙峰形態,右峰值較左峰值小,如圖5(b)所示;類型Ⅲ為雙峰,左峰值比右峰值小,如圖5(c)所示。

從上述實例中可以看出,對應不同的建筑結構樣式有不同的振幅-頻率頻譜特征,因此后期可以對地震上對應層位進行振幅-頻率頻譜分析,觀察其頻譜特征,判斷出對應的建筑結構樣式,進而分析有利的含油氣區。

圖4 S3z1頻譜分析Fig.4 Spectrum analysis of S3z1

3.2 建筑結構樣式模型與沉積相之間的關系

在對模型研究之前,已經對工區主要含油層系S3z1與S3z12做了較為系統的沉積相研究,綜合利用測井、巖心、地震反射特征、地震屬性等建立了其對應的沉積相圖。在此基礎上,與我們所做的模型分類做了疊合,發現兩者具有較好的匹配性,不同的建筑結構樣式的組合分布在不同的沉積相區域內。

(1)S3z1的建筑結構樣式模型與沉積相之間的關系 研究區目的層主要發育辮狀河三角洲前緣沉積亞相,根據前面所建立的模型,對建筑結構樣式類型與沉積相圖做疊合發現:類型Ⅰ主要分布在辮狀河三角洲水下辮狀河道沉積相中;類型Ⅱ主要分布于辮狀河三角洲前緣席狀砂沉積相中;類型Ⅲ主要分布在辮狀河三角洲前緣外,可能為淺湖沉積,如圖6所示。

(2)S3z12的建筑結構樣式模型與沉積相之間的關系 同樣,研究區目的層主要發育辮狀河三角洲前緣沉積亞相,根據前面建立的模型,對建筑結構樣式類型與沉積相圖做疊合發現:類型Ⅱ與類型Ⅲ主要分布在辮狀河三角洲水下辮狀河道沉積相中,而類型Ⅰ主要分布于辮狀河三角洲前緣席狀砂沉積相外,可能為淺湖沉積相中,如圖7所示。

圖6 S3z1沉積相與建筑結構樣式模型疊合Fig.6 Overlay diagram of S3z1 sedimentary facies and architectural structural style model

圖7 S3z12沉積相與建筑結構樣式模型疊合Fig.7 Overlay diagram of S3z12 sedimentary facies and architectural structural style model

從上述實例中可以看出,不同的建筑結構樣式類型對應著不同的沉積相,因此后期可以對結合大區塊所研究的沉積相及對應的振幅-頻率頻譜進行分析,相互佐證,判斷出對應的建筑結構樣式,進而分析有利的含油氣區。

4 結論

(1)在地層對比及地震層位標定等準備工作的基礎上,可以對小層級別進行建筑結構樣式分析,建立對應的建筑結構樣式模型,主要針對具體的小層,對其構型要素進行分析,尤其是構型要素測井相模式的研究,使構型要素與對應的測井形態、幅度等建立相應的對應關系,進而確立對應的建筑結構樣式,形成對應的模型。

(2)經研究發現研究區小層級別的建筑結構樣式模型與振幅-頻率頻譜曲線特征以及沉積相有較好的相關性,可以根據二者相互佐證,反推可能存在的建筑結構樣式,進而預測有利的含油氣區。

[1] Miall A D.Architectural Element Analysis:A New Method of Facies Analysis Applied to Fluvial Deposits[J].Earth Science Review,1985,22(2):261-308.

[2] 陳國輝,盧雙舫,田善思,等.RBF神經網絡法在泥頁巖有機非均質性測井評價中的應用[J].甘肅科學學報,2014,26(1):104-108.

[3] 張昌民.現代荊江江心洲沉積[J].沉積學報,1992,10(4):146-153.

[4] 解習農,李思田,高東升,等.江西豐城礦區障壁壩砂體內部構成及沉積模式[J].巖相古地理,1994,15(4):1-9.

[5] 張昌民,林克湘,徐龍,等.儲層砂體建筑結構分析[J].江漢石油學院學報,1994,16(2):1-7.

[6] 孫立春,余連勇,柳永杰,等.三角洲沉積砂體骨架模型及儲層屬性地質模型的實現——以渤海某油田為例[J].中國海上油氣,2006,18(3):178-182.

[7] 高紅燦,鄭榮才,陳發亮,等.渤海灣盆地東濮凹陷北部古近系沙河街組層序地層[J].石油與天然氣地質,2011,32(6):839-850.[8] 趙利杰,蔣有錄,李克成,等.東濮凹陷文留地區油氣相態類型及分布規律[J].油氣地質與采收率,2013,20(4):20-24,112.

[9] 李健,王德仁,白興盈,等.東濮凹陷沙三3-4亞段層序地層與沉積體系分析[J].石油與天然氣地質,2001,22(2):161-164.

[10] 于興河,王德發.陸相斷陷盆地三角洲相構形要素及其儲層地質模型[J].地質評論,1997,43(3):225-231.

Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model

Ge Xueying,Zhang Liqiang

(SchoolofGeosciences,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China)

Thin-interbed oil reservoir is the focus of foreign and domestic petroleum exploration and development,how to identify the geologic rule is the key to reservoir prediction,so the establishment and application of architectural structural style model is a very important foundation work.According to the analysis of structural model elements,particularly the analysis of electrofacies model of structural model elements,systematic analyze the architectural structural styles and establish the architectural structural style model corresponded to target reservoir.By researching the mutual relation between model and geological-seismic features,two following things have been found:1.the model has relativity with seismic spectrum analysis curve,different architectural structural styles have different spectrum analysis curves;2.the model classification has good relativity with sedimentary facies.The possible existing structural styles can be mutual supported and reverse derived by each other and then to predict favorable oil and gas bearing area and provide a new thinking for the prediction of oil and gas bearing area.

Structural model elements;Architectural structural style;Model;Spectrum analysis;Reservoir prediction

Ge Xueying,Zhang Liqiang.Establishment and Application of Huzhuangji Area Architectural Structural Style Model[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(6):18-22.[葛雪瑩,張立強.胡狀集地區建筑結構樣式模型建立及應用[J].甘肅科學學報,2016,28(6):18-22.]

10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.06.005.

2016-03-03;

2016-05-09.

葛雪瑩(1991-),女,河南濟源人,碩士,研究方向為地質資源與地質工程.E-mail:370446154@qq.com.

TE121.3

A

1004-0366(2016)06-0018-05