渤海A油田潜山裂缝发育特征及预测_赵汉卿.pdf

ISSN 1008-9446CN13-1265/TE承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报Journal of Chengde Petroleum College第 25 卷第 2 期,2023 年 4 月Vol.25,No.2,Apr.2023渤海 A 油田潜山裂缝发育特征及预测赵汉卿,李卓,郭诚,张立安,刘超(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300459)摘要:渤海 A 油田位于渤海湾盆地渤南低凸起潜山带中部,为古潜山裂缝油田,裂缝的发育特征及预测对油田开发意义重大。综合利用岩心、镜下薄片、倾角测井资料和地震资料,分析了 A 油田潜山裂缝发育特征。分析表明其储层主要为碳酸盐岩沉积,裂缝明显存在多期作用,裂缝基本上沿北东和北西两个方向展布,这与渤海湾盆地应力场变化相吻合;裂缝多为高角度裂缝,裂缝角度多在 45以上(寒武系凤山组裂缝甚至超过了80);应用地震资料,以地震属性和反演方法相结合,对 A 油田下古生界裂缝发育带进行半定量化预测。A 油田下古生界上油层组裂缝较为发育,平面上主要发育在油田中南部,下油层组裂缝发育较弱,这为油田后期综合调整指明了方向,也为同类油田的裂缝预测提供思路。关键词:古潜山;裂缝发育;裂缝预测;地震属性;渤海湾盆地中图分类号:P618.13文献标志码:A文章编号:1008-9446(2023)02-0004-07Fracture Development Characteristics and Prediction ofBuried Hill in Bohai A OilfieldZHAO Han-qing,LI Zhuo,GUO Cheng,ZHANG Lian,LIU Chao(CNOOC Tianjin Branch,Tianjin 300459,China)Abstract:Bohai A Oilfield is located in the middle of Bonan low uplift buried hill belt in Bohai BayBasin,which is a fractured buried hill oilfield.Its fracture development characteristics and predic-tion have great significance in oilfield development.Based on core,thin section under microscope,dip log and seismic data,this paper analyzes fracture development characteristics of buried hill in AOilfield.Study shows the sedimentary reservoirs are mainly carbonate rocks,and the fractures aredistributed along the NE and NW directions,which is consistent with the multi-stage stress fieldchanges in Bohai Bay Basin;most of the fractures are high angle fractures,and the fracture angle ismore than 45(the fracture of Cambrian Fengshan formation is even more than 80).By using seis-mic data,combining seismic attributes with inversion method,semi quantitative prediction of frac-ture development zone of Lower Paleozoic in A Oilfield is carried out.Results show that fractures inthe upper oil group are relatively developed,mainly in the central and southern part of the oilfield onthe plane,while the fractures in the lower oil group are relatively weak.This study points out the di-rection for later comprehensive adjustment of A Oilfield,and provides ideas for fracture prediction ofsimilar oilfields.Key words:buried hill;fracture development;fracture prediction;seismic attributes;Bohai BayBasin基金项目:国家科技重大专项(渤海海域大中型油气田地质特征):2011ZX05023-006-002;中海石油(中国)有限公司科技重大专项(渤海双高油田挖潜关键技术研究):YXKY-2018-TJ-04收稿日期:2022-02-25第一作者简介:赵汉卿(1989-),男,河北衡水人,工程师,硕士,主要从事沉积学、开发地质研究工作,Email:zhao-hq17 。碳酸盐岩储层主要为裂缝和溶蚀孔洞,目前针对碳酸盐岩储层的研究相对比较成熟,碳酸盐岩储层的勘探、开发和预测一直是研究热点。裂缝是油气渗滤的主要通道,裂缝的存在提供了酸性溶液活动的DOI:10.13377/ki.jcpc.2023.02.018赵汉卿,等:渤海 A 油田潜山裂缝发育特征及预测条件,增加了次生孔隙的形成,因而在裂缝发育带往往具有次生溶蚀孔洞而形成较好的油气储渗条件。在碳酸盐岩储层发育的地区有良好的裂缝配置,才能有望获得高产工业油气井,因此寻找裂缝系统发育带是渤海 A 油田亟需解决的问题。近年来,国内外许多专家、学者在碳酸盐岩储层展布、沉积演化、成岩作用等方面做了大量的研究工作,然而对于裂缝预测,尤其是在缺少成像测井资料的情况下,如何定量-半定量化预测裂缝发育特征研究甚少,本文利用岩心、测井及三维地震资料,半定量化预测裂缝发育,尝试提供相关的定量化参数,为油田后期的综合调整指明了方向。1区域地质概况区域上,渤海 A 油田位于渤南低凸起上东西向展布的潜山带中部,北邻渤中凹陷,南为黄河口凹陷,东为庙西凹陷,西为埕北凹陷和沾化凹陷(见图 1)。中生代以前,渤海 A 油田构造处于较高的隆起背景上,中生代的断块活动,使基底倾斜抬升,形成北西走向、北东倾末的单斜潜山。经长期风化剥蚀,残存的潜山岩性主要为前震旦系变质花岗岩和下古生界碳酸盐岩,上覆地层为古近系砂泥岩。油田邻近生油凹陷,古近系生油岩覆盖于潜山之上,与潜山大面积接触,形成了典型的新生古储组合,具有优越的油气聚集成藏条件。渤海 A 油田钻井自上而下钻遇的地层为新生界第四系平原组,新近系明化镇组和馆陶组,古近系东营组和沙河街组,下古生界奥陶系上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组、冶里组和寒武系凤山组、长山组、崮山组、张夏组、徐庄组、毛庄组、馒头组及府君山组,太古界地层(见图 2)。古近系沙河街组、下古生界奥陶系(下马家沟组、亮甲山组、冶里组)和寒武系(凤山组、长山组、毛庄组、馒头组、府君山组)是油田的主力含油气层位,油气藏埋深 2 996.0 3 308.0 m。依据潜山的垂向分带性,将下古生界碳酸盐岩潜山储层纵向上分为:上、下两个油层组。上油组包括中奥陶系下马家沟组,下奥陶系亮甲山组、冶里组,上寒武系凤山组和长山组地层,岩性为不等粒白云岩、中-细晶白云岩,单井油气层厚度分布在 31.8 246.5 m,具有含油气层位多、厚度大、分布广的特点。下油组包括下寒武系毛庄组、馒头组和府君山组地层,岩性为粉晶、细晶白云岩夹薄层泥岩,单井油层厚度分布在 31.3 74.9 m,具有含油气层位少、厚度小、分布局限的特点。A 油田潜山油气藏上油层组为具有气顶和底水的块状油藏,下油层组为具边水的层状油藏。5承德石油高等专科学校学报2023 年第 25 卷第 2 期2碳酸盐岩裂缝展布特征2.1裂缝产状特征从研究区目的层段的岩心(见图 3)及薄片(见图 4)上可以看出,研究区碳酸盐岩裂缝非常发育,部分裂缝后期被改制胶结物充填,存在多期作用,无论是在平面上还是在纵向上都显得非常复杂。6赵汉卿,等:渤海 A 油田潜山裂缝发育特征及预测渤海湾盆地在燕山-喜山过渡期早期左旋走滑受近南北向拉张形成北西向断裂体系,喜山期(Es4)右旋走滑受近北西-南东向拉张形成北东-北东东向断裂体系,从研究区的倾角测井资料(见表 1)可以看出,裂缝基本上沿北东和北西两个方向展布,这与渤海湾盆地的地应力场相吻合,多数裂缝为倾角在 45以上(寒武系凤山组的裂缝超过了 80)的高角度裂缝。2.2裂缝半定量预测由于研究区的碳酸盐岩井平面分布不均,而且倾角测井的资料较少,要对储层裂缝的空间展布进行预测,只能依靠表 1研究区裂缝产状特征统计表地层系组代表井段/m厚度/m裂缝产状延伸方向/()倾角/()奥陶下马家沟亮甲山3 040 3 070303 110 3 140303 250 3 310603 340 3 36020170 35070 8080 26060 70160 34060 7070 25060 7026050 6017060 70寒武凤山固山张夏毛庄府君山3 000 3 03232170 35080 853 035 3 05015120853 110 3 1201015020 403 163 3 173105535 503 184 3 193926070 803 270 3 397275060 80地震的手段进行分析。结合以往碳酸盐岩裂缝型储层勘探经验,用地震属性和反演方法相结合可以对裂缝发育带作出综合预测。2.2.1瞬时相位技术瞬时相位是地震剖面上同相轴连续性的量度,无论能量的强弱,它的相位都能显示出来,即使是弱振幅有效波在瞬时相位图上也能很好地显示出来。当波在各向异性的均匀介质中传播时,其相位是连续的;当波在有异常存在的介质中传播时,其相位将在异常位置发生显著变化,在剖面图中明显不连续。因此,利用瞬时相位能够较好地对地下分层和地下异常进行辨别。当瞬时相位剖面图中出现相位不连续时,往往指示该处存在断层或者缝洞系统。图 5 为过 6D 井的瞬时相位剖面图,相位发生错断的地方,为断裂发育部位,是裂缝发育的高概率区域,可对裂缝发育进行定性判别。利用曲率切片与该区断层的叠合,可以看出曲率切片反映的断裂信息与该区主要断层分布基本一致,而且抗噪能力较强。为了对裂缝系统作出更加较为准确的预测,叠后选用相干异常体对该区裂缝系统进行半定量预测。2.2.2叠后地震反演裂缝检测通过对下古生界储层主要特点的分析认为,对于本区下古生界缝洞型储层的预测研究,首先应该从储层具有低速而围岩表现为高速这一特征出发,通过储层在地震响应上表现出的低速异常特征,来识别7承德石油高等专科学校学报2023 年第 25 卷第 2 期缝洞系统和致密围岩,判断储层的有无和厚薄;其次,还需要提取泥岩或泥质灰(云)岩的伽马曲线;最后根据测井曲线确定缝洞系统的速度门限提取缝洞系统发育有利区带厚度图。具体步骤如下:1)速度反演:基于模型的宽带约束反演方法。其算法采用全局寻优的快速反演算法,使用模拟退火和宽带约束反演,通过对初始地质模型进行反复的迭代修正,得到高分辨率的速度模型。2)伽马反演:伽马反演采用神经网络技术和多种统计公式,建立井速度与自然伽玛等参数之间的非线性关系。用地震反演的速度作为网络输入,用神经网络实现速度到储层参数之间的非线性映射。3)剔除泥