陳勝紅, 米立軍, 施和生, 朱　明, 汪瑞良, 陳雪芳, 何　敏

(1.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司,廣東 深圳 518067；2.中海石油(中國)有限公司 勘探部，北京 100010)

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海上一體化地震勘探技術(shù)在珠江口盆地東部恩平凹陷油氣勘探中的應(yīng)用

陳勝紅1, 米立軍1, 施和生2, 朱明1, 汪瑞良1, 陳雪芳1, 何敏1

(1.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司,廣東 深圳 518067；2.中海石油(中國)有限公司 勘探部，北京 100010)

利用地震資料采集、處理、解釋、Ⅱ級構(gòu)造帶評價及含油性預(yù)測等海上一體化地震勘探技術(shù)，探索珠江口盆地東部恩平凹陷油氣勘探有利構(gòu)造區(qū)帶。結(jié)果揭示恩平凹陷存在6個Ⅱ級構(gòu)造帶，其中“EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”為恩平凹陷油氣勘探最好的Ⅱ級構(gòu)造帶，具較大的油氣勘探潛力。經(jīng)鉆探，在上述Ⅱ級構(gòu)造帶獲得了油氣勘探重大突破，先后發(fā)現(xiàn)、落實和升級油田5個，建立了珠江口盆地東部第一個自營油田群?！癊P17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”油氣勘探獲得重大突破，揭示恩平凹陷的EP17洼為富生烴洼陷，預(yù)示同為EP17洼含油氣子系統(tǒng)的“EP17洼西部古隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”具較大的油氣勘探潛力，應(yīng)為下一個油氣勘探的最有利地區(qū)。

油氣勘探；資料采集；資料處理；資料解釋；屬性融合

自1983年勘探以來，珠江口盆地東部恩平凹陷先后經(jīng)歷了多輪的對外合作油氣勘探，截至2005年，在該區(qū)共計鉆探了9個構(gòu)造(9口井)，發(fā)現(xiàn)1個油流構(gòu)造、3個油層構(gòu)造、1個油氣顯示構(gòu)造，但均未取得商業(yè)性發(fā)現(xiàn)和突破。

2006年，恩平凹陷的油氣勘探開始全面進入自營勘探階段。中海石油(中國)有限公司深圳分公司重新組織力量，首次采用“海上一體化地震勘探技術(shù)”對該區(qū)油氣勘探有利構(gòu)造區(qū)帶進行了探索，明晰了“EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”為恩平凹陷油氣勘探最好的Ⅱ級構(gòu)造帶，具較大的油氣勘探潛力，有望獲得油氣勘探的突破。

1　石油地質(zhì)條件

恩平凹陷位于珠江口盆地東部Ⅰ級構(gòu)造單元珠Ⅰ拗陷的最西端，總體呈北東走向，勘探面積約5 000 km2，水深約80～100 m。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，可進一步劃分為EP17洼、EP18洼和EP12洼等3個次洼(圖1)。恩平凹陷作為珠江口盆地的一個組成部分，與珠江口盆地其他凹陷一樣，經(jīng)歷了新生代以來各個時期的構(gòu)造運動，發(fā)育了比較齊全的新生代各階段地層。

圖1　珠江口盆地構(gòu)造區(qū)劃及恩平凹陷勘探形勢圖Fig.1　Tectonic division of Pearl River Mouth Basin and location of Enping Sag

在1983-2005年長達23年的恩平凹陷對外合作油氣勘探期間，均未獲得商業(yè)性發(fā)現(xiàn)和突破；加之該區(qū)的二維地震資料品質(zhì)較差(圖2)，導(dǎo)致中外石油地質(zhì)家們一致認(rèn)為恩平凹陷石油地質(zhì)條件較差、不具備發(fā)現(xiàn)商業(yè)性油氣田的條件，致使國外石油公司在合同期滿后，都相繼退出該區(qū)的勘探。

圖2　恩平凹陷二維地震資料品質(zhì)圖Fig.2　Quality diagram of 2D seismic data in Enping Sag

2006年，恩平凹陷開始全面進入自營油氣勘探階段后，中海石油(中國)有限公司深圳分公司重新組織力量，并在中海石油研究中心大力支持下，對該區(qū)前20多年油氣勘探取得的成果，進行了系統(tǒng)地整理、消化、吸收和研究。

從恩平凹陷周邊已鉆探井油層地化特征和過凹陷已鉆探井壓力系數(shù)預(yù)測剖面特征揭示(圖3、圖4)：①恩平凹陷與珠Ⅰ拗陷的其他富生烴凹陷一樣，具生油條件非常好的中-深湖相烴源巖沉積(含豐富的四-甲基甾烷)；②恩平凹陷具強烈的超壓(恩平凹陷3個次洼，其中EP17洼超壓最強，EP18洼和EP12洼超壓相對較弱)，超壓是珠江口盆地珠Ⅰ拗陷勘探獲得重大發(fā)現(xiàn)的富生烴凹陷的標(biāo)志性特征。

圖3　恩平凹陷已鉆探井油層地化特征分析圖Fig.3　Analysis of reservoir geochemical character based on drilled wells in Enping Sag

圖4　過凹陷已鉆探井壓力系數(shù)剖面特征圖Fig.4　Feature of the pressure profile along the drilled wells in Enping Sag

根據(jù)上述特征，綜合評價認(rèn)為[1]：恩平凹陷的3個次洼， EP17洼為富生烴洼陷，EP18洼和EP12洼為潛在的富生烴洼陷。因此，恩平凹陷應(yīng)具較大的油氣勘探潛力，特別是EP17洼有望獲得油氣勘探的突破。

2　海上一體化地震勘探技術(shù)

在該區(qū)開始轉(zhuǎn)入自營油氣勘探后，中海石油(中國)有限公司深圳分公司針對其首次開展了“采集、處理、解釋、Ⅱ級構(gòu)造帶評價及含油性預(yù)測等”海上一體化地震勘探技術(shù)的應(yīng)用性研究與評價工作。

2.1地震資料采集與處理

2006年，針對恩平凹陷加大力度開展了二維地震資料野外采集和室內(nèi)處理相結(jié)合的攻關(guān)[2-4]：一方面，對該區(qū)已有的二維野外地震采集資料進行重處理試驗；另一方面，開展二維地震資料野外采集參數(shù)施工試驗。

通過上述重處理試驗，該區(qū)深層地震資料成像有了很大改善，展現(xiàn)出比較好的沉積地層反射結(jié)構(gòu)(圖5)，獲得了一套較合理的處理流程(圖6)。

圖5　二維地震資料重處理前后成像效果對比圖Fig.5　Comparison of seismic images before and after the re-processing 2D seismic data

圖6　二維地震資料重處理流程圖Fig.6　Flow chart of the re-processing 2D seismic data in Enping Sag

通過上述多組合參數(shù)海上地震施工采集試驗，獲得了一套針對該區(qū)較為有效的野外地震采集施工參數(shù)：電纜沉放深度9 m、震源沉放深度8 m、震源組合(容積)832.561 2 L、震源壓力13.79 MPa、電纜長度5 km、覆蓋次數(shù)100。

作為2006年的野外采集參數(shù)試驗的補充，2007年針對個別參數(shù)再一次進行了野外采集試驗，深層內(nèi)部地層的成像效果得到了進一步提高 (圖7)，最終找到了一套更為有效的針對該區(qū)的野外地震采集參數(shù)：電纜沉放深度11 m、震源沉放深度8 m、震源組合(容積)832.561 2 L、震源壓力13.79 MPa、電纜長度5 km、覆蓋次數(shù)100。

圖7　二維地震資料采集參數(shù)試驗成像效果對比圖Fig.7　Comparison of seismic images with different 2D seismic acquisition parameters

上述地震資料采集、處理聯(lián)合攻關(guān)，取得了較明顯效果。中海石油(中國)有限公司深圳分公司決策層，史無前例地決定針對恩平凹陷油氣勘探新區(qū)，開展一次性三維“整體部署、分階段實施”計劃：第一階段，即2008年度針對恩平17洼(富生烴洼陷)的主體采集三維地震資料約930 km2；第二階段，即2009年度針對潛在富生烴洼陷EP18洼和EP12洼(潛在富生烴洼陷)及周邊采集三維地震資料約760 km2(實際執(zhí)行時間：2009-2010年度)；第三階段，即2010年度針對恩平北部古隆起構(gòu)造帶及周邊采集三維地震資料約700 km2(實際執(zhí)行時間：2014年度)；第四階段，即2011年度針對恩平西部古隆起構(gòu)造帶及周邊采集三維地震資料約800 km2(實際執(zhí)行時間：2015年度)。

按原計劃，上述三維地震資料采集合計工作量約3 290 km2。迄今為止，上述4個階段已實施完畢，實際完成三維地震資料采集合計工作量約3 650 km2，實現(xiàn)了對恩平凹陷三維地震資料整體覆蓋。

根據(jù)國內(nèi)外三維地震資料處理發(fā)展前沿技術(shù)[5,6]，結(jié)合恩平地區(qū)海上三維地震資料的特點，進一步對2006年獲得的二維地震資料處理流程進行了優(yōu)化(圖8)；并采用優(yōu)化后的處理流程對2008年度獲得的三維地震野外采集資料進行了處理(為了保持資料的一致性，2009-2015各年度獲得的三維地震野外采集資料，基本沿用了2008年度處理流程和參數(shù))。

圖8　三維地震資料處理流程圖Fig.8　Flow chart of the 3D seismic processing data in Enping Sag

將2008年度三維地震資料與2007年度二維地震資料進行比較，不難發(fā)現(xiàn)三維地震資料比二維地震資料的成像品質(zhì)在如下幾個方面有非常顯著改善(圖9)：①斷裂更清楚、可靠；②基底反射更清晰、明確；③深層文昌組內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)及產(chǎn)狀更清晰、可信；④文昌組的頂界面不整合特征更清楚、可信度高。

圖9　二維與三維地震資料成像效果對比圖Fig.9　Comparison of seismic images of 2D seismic processing data and 3D seismic processing data

上述獲得的優(yōu)質(zhì)三維地震資料，為恩平凹陷結(jié)構(gòu)及烴源潛力的認(rèn)識，以及后續(xù)油氣勘探有利區(qū)帶評價與含油性預(yù)測等奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.2地震資料解釋

恩平凹陷位于珠Ⅰ拗陷最西端，在其左右兩側(cè)分別存在一條基底隱伏性大斷裂。受基底隱伏性大斷裂影響，恩平凹陷的構(gòu)造與斷裂變得十分復(fù)雜。要搞清楚恩平凹陷的結(jié)構(gòu)和落實圈閉，關(guān)鍵在于層位和斷層的解釋。

由于該區(qū)野外3D地震資料采集實際實施過程的時間跨度較長(8年)，本次在地震資料解釋與構(gòu)造落實過程中，前期(2008-2010年度)采用了二維地震資料與三維地震資料相結(jié)合，在地震沉積學(xué)理論(層序地層學(xué)和地震地層學(xué)的集成)的指導(dǎo)下[7,8]，對恩平凹陷及其周緣已鉆探井開展了區(qū)域上精細(xì)地層對比、標(biāo)定和解釋(圖10)。

圖10　層位精細(xì)對比、標(biāo)定與解釋圖Fig.10　Diagram showing horizon calibration,demarcation and interpretation

另外，結(jié)合區(qū)域應(yīng)力場特征，充分利用三維地震資料的優(yōu)勢[9,10],采用常規(guī)方差體時間切片、單頻(低頻)方差體時間切片，并結(jié)合常規(guī)層拉平方差體時間切片、層拉平單頻(低頻)方差體時間切片對斷層進行了精細(xì)解釋和刻畫(圖11)。

圖11　方差體時間切片斷層精細(xì)解釋圖Fig.11　Fault interpretation based on variance cube time slices

通過上述精細(xì)地震資料解釋，落實和新發(fā)現(xiàn)了一大批新近系構(gòu)造圈閉。結(jié)合構(gòu)造發(fā)育演化特征，進一步對落實和新發(fā)現(xiàn)的新近系圈閉進行了Ⅱ級構(gòu)造帶劃分(圖12)：EP17洼南部隆起翹傾 斷裂構(gòu)造帶、EP17洼中央隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶、EP17洼西部古隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶、恩平北部古隆起披覆構(gòu)造帶、EP18洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶和PY7翹傾斷塊構(gòu)造帶。

圖12　新近系Ⅱ級構(gòu)造帶劃分圖Fig.12　Division of the second-level tectonic belts for the Neogene in Enping Sag

2.3Ⅱ級構(gòu)造帶評級與含油性預(yù)測

結(jié)合文昌組沉積充填特征(中深湖相烴源巖的發(fā)育及空間展布特征)、主要目的層段新近系珠江組-韓江組儲蓋特征、斷裂對文昌組烴源巖生成的油氣向新近系運移溝通作用等，對上述厘定出的Ⅱ級構(gòu)造帶進行了綜合評價(圖13)：Ⅰ類——最好，EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶;Ⅱ類——好，恩平北部古隆起披覆構(gòu)造帶、EP17洼西部古隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶；Ⅲ類——較好，EP18洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶、EP17洼中央隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶；Ⅳ類——差，PY7翹傾斷塊構(gòu)造帶。

為了降低勘探風(fēng)險和提高勘探成功率，針對上述綜合評價及優(yōu)選出的“Ⅰ類——最好：EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”進一步開展了地震屬性優(yōu)選和地震多屬性融合綜合分析含油性預(yù)測[11,12]，結(jié)果表明(圖14)：“EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”含油性較好(A構(gòu)造含油性最好，其次是B和C構(gòu)造，再次是D構(gòu)造，E構(gòu)造相對較差)，勘探潛力巨大。若在該構(gòu)造帶實施鉆探，獲得成功的可能性較大。

3　結(jié) 論

通過鉆探，在“EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”獲得了油氣勘探重大突破，先后發(fā)現(xiàn)、落實和升級油田5個(其中，發(fā)現(xiàn)和落實油田3個，成功升級含油構(gòu)造為油田2個)，建立了珠江口盆地東部第一個自營油田群。

圖13　新近系Ⅱ級構(gòu)造帶優(yōu)選和綜合評價圖Fig.13　Optimization and evaluation of the second-level tectonic belts in Enping Sag

圖14　多屬性融合綜合衰減梯度含油性預(yù)測圖Fig.14　Oil potential prediction based on multi-attribute fusion attenuation gradient

“EP17洼南部隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”油氣勘探獲重大發(fā)現(xiàn)和突破，證明EP17洼為富生烴洼陷，預(yù)示同為EP17洼含油氣子系統(tǒng)的“EP17洼西部古隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”具較大的油氣勘探潛力，應(yīng)為恩平凹陷下一步油氣勘探首選地區(qū)。

a.珠江口盆地東部新區(qū)恩平凹陷油氣勘探證明：“海上一體化地震勘探技術(shù)”是珠江口盆地東部新區(qū)油氣勘探獲得突破的關(guān)鍵，特別是地震資料品質(zhì)較差的油氣勘探潛力新區(qū)尤為重要，其成功經(jīng)驗對海上其他盆地油氣勘探新區(qū)具有一定指導(dǎo)意義。

b.同為EP17洼(富生烴洼陷)含油氣子系統(tǒng)的“EP17洼西部古隆起翹傾斷裂構(gòu)造帶”，具較大的油氣勘探潛力，應(yīng)為恩平凹陷下一步油氣勘探的最有利地區(qū)，有望獲得油氣勘探的再次突破。

作者借此向給予本次研究工作大力支持的中海石油(中國)有限公司深圳分公司、中海石油(中國)有限公司勘探部、中海石油研究中心、中海油能源發(fā)展股份有限公司特普地球物理分公司、中海油田服務(wù)股份有限公司的領(lǐng)導(dǎo)和同事表示衷心感謝！

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Application of integrative marine seismic exploration technology to the petroleum exploration in Enping sag of eastern Pearl River Mouth Basin, China

CHEN Sheng-hong1, MI Li-jun1, SHI He-sheng2, ZHU Ming1,WANG Rui-liang1, CHEN Xue-fang1, HE Min1

1.ShenzhenBranchofCNOOCLimited,Shenzhen,Guangdong518067,China;2.ExplorationDepartmentofCNOOCLimited,Beijing100010,China

The integrative marine seismic exploration technology, including data acquisition, data processing, data interpretation, evaluation of secondary structural zone, oil-bearing prediction,etal. is applied to the petroleum exploration on favorable structural zone in Enping sag of eastern Pearl River Mouth Basin. It reveals that there are 6 secondary structural zones, of which the uplift and tilted fault structural zone of southern EP17 Depression is the best one for petroleum exploration in Enping sag. Practical drilling has made significant breakthrough of petroleum exploration in the EP17 Depression and proved 5 oil fields. It is considered that the EP17 Depression of Enping Sag is rich in hydrocarbon and the uplift tilted fault structural zone of subsystem of the EP17 Depression on the west possess same petroleum exploration potential and therefore, should be listed as the best target in the future exploration.

petroleum exploration; data acquisition; data processing; data interpretation; attribute fusion

10.3969/j.issn.1671-9727.2016.04.10

1671-9727(2016)04-0460-07

2016-04-30。

“十二五”國家科技重大專項(2011ZX05023-001-015); “十三五”國家科技重大專項(2016ZX05024-004)。

陳勝紅(1972-),男,博士,高級工程師,從事油氣勘探地球物理綜合研究工作, E-mail:chenshh@cnooc.com.cn。

TE132.14; P631.4

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