◇勝利油田分公司物探研究院 劉 媛
東營凹陷緩坡帶東段包括陳官莊斷階帶、王家崗-丁家屋子斷裂帶兩個(gè)構(gòu)造帶和草橋地區(qū),面積約為400 km2,整體呈北傾,為緩坡構(gòu)造。超剝帶認(rèn)識(shí)程度和勘探程度相對(duì)較低,地層油藏勘探潛力大,上古生界鉆探井位共22口,僅1口井獲得工業(yè)油流,8口井見油氣顯示,預(yù)示未來勘探潛力較大??碧叫Ч治稣J(rèn)為,層組劃分不詳是導(dǎo)致主要含油層系不清、油源問題以及蓋層的封堵情況不明的主要原因。因此,上古生界地層成藏特征研究是目前勘探的重點(diǎn)。
東營凹陷為典型的北斷南超、北陡南緩的不對(duì)稱箕狀盆地,南部緩坡多次出現(xiàn)剝蝕和超覆,主要存在3個(gè)大的不整合面,孔店組與下伏地層間的不整合面、漸新統(tǒng)與始新統(tǒng)之間的不整合面以及古近系與新近系之間的不整合面,為東營凹陷緩坡帶地層油藏的形成提供了有利的條件[1]。
東營緩坡帶上古生界主要發(fā)育本溪組、太原組、山西組以及石盒子組,缺失下石炭統(tǒng)與石千峰組[2]。為了有效厘定有利油氣儲(chǔ)集層,利用22口井的鉆測井資料。根據(jù)巖性、電性特征,將上古生界劃分為五個(gè)層組,由上至下依次為上石盒子組、下石盒子組、山西組、太原組和本溪組。根據(jù)鉆井揭示的情況來看,上石盒子組、下石盒子組儲(chǔ)層發(fā)育,砂巖百分含量分別為40%和70%,砂巖連通性較好,是有利儲(chǔ)集層,山西組、太原組、本溪組物性較差,儲(chǔ)層不發(fā)育。目前已發(fā)現(xiàn)的上古生界油氣主要集中在上、下石盒子組。
上古生界原始沉積地層厚度較穩(wěn)定,各層組構(gòu)造面貌具有繼承性,只在頂部存在削蝕不整合,上古生界沉積之后遭受強(qiáng)烈剝蝕,殘留地層厚度的大小決定了各層組的保存情況,殘留厚度越大,層組越多。由于緩坡帶東段上古生界山西-太原-本溪組的地層單層厚度較薄,巖性復(fù)雜,地震特征標(biāo)記為層組間反射較弱、界面不明顯,同向軸連續(xù)性差,受其巖性、密度等影響較大,難以有效追蹤各層組尖滅線。因此,本次研究采用殘留時(shí)間厚度法,確定全區(qū)各層組的剝蝕尖滅帶。
測井、錄井及地震資料分析結(jié)果表明,山西-太原-本溪3組地層時(shí)間厚度約為120 ms,下石盒子組地層時(shí)間厚度約為70 ms。據(jù)此,通過計(jì)算上古生界殘留時(shí)間厚度,初步落實(shí)各層組的尖滅線(圖1)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)正演模擬結(jié)果,利用夾角外推法[3],結(jié)合瞬時(shí)相位剖面,對(duì)上、下石盒子組進(jìn)行追蹤描述,進(jìn)一步精確落實(shí)各層組尖滅線。通過對(duì)尖滅線的刻畫,認(rèn)為上古生界二疊系上、下石盒子組向南抬升,依次形成削截不整合、多個(gè)剝蝕尖滅帶。
圖1 上古生界殘留時(shí)間厚度圖
東營凹陷緩坡帶北接牛莊生油洼陷,其油源供給以牛莊洼陷為主,牛莊洼陷主要發(fā)育沙三段、沙四段和孔店組3套烴源巖,分析認(rèn)為,上古生界地層埋藏深,與沙三段、沙四段烴源巖難以有效對(duì)接,運(yùn)移難度大,所以孔店組烴源巖是主要的油源。
孔店組為湖盆發(fā)育初期沉積產(chǎn)物,此期古氣候干熱,湖盆水淺而局限??椎杲M可分為孔一段、孔二段、孔三段,一般缺失孔三段。孔一段主要為一套紅色、紫紅色泥巖與薄層紅色粉砂巖、細(xì)砂巖的互層,不能作為有效烴源巖??锥螏r性以灰色、暗灰色、暗色泥巖為主,夾薄層灰色砂巖和多套油頁巖,主要分布在凹陷中央,向邊緣凸起逐漸減薄并剝蝕尖滅,屬湖相、淺湖相沉積,是重要的烴源巖層系。從空間展布看,孔二段的沉積中心在東營凹陷東部,最大厚度為800 m,分布面積為1500 km2,可以為東營凹陷緩坡帶東段上古生界地層油藏提供良好的油源。
東營凹陷緩坡帶多個(gè)不整合面、油源斷層以及各層系儲(chǔ)集砂體的空間配置為各類油氣藏的形成提供油氣運(yùn)移通道,往往在儲(chǔ)集層、斷層和不整合面組成的輸導(dǎo)系統(tǒng)的末端和邊緣形成油氣的重要指向區(qū)。
東營凹陷上古生界油氣主要來自北部孔二段烴源巖,源巖沉積區(qū)內(nèi)發(fā)育9條油源斷層,油氣可運(yùn)移至古生界。古生界油氣運(yùn)移方式主要有兩種:①階梯式運(yùn)移:即孔二段源巖通過油源斷層對(duì)接中生界,再通過順向斷層溝通上古生界儲(chǔ)層;②層間式運(yùn)移:即孔二段源巖沿順向斷層雙向運(yùn)移,縱向運(yùn)移至孔店、中生界,橫向運(yùn)移至下古生界,通過潛山經(jīng)過南部反向斷層與上、下石盒子組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層對(duì)接,油氣運(yùn)移至上古生界地層中,順層向南高部位聚集(圖2)。
圖2 東營南斜坡上古生界油氣運(yùn)聚模式示意圖
(1)基礎(chǔ)條件。緩坡帶地區(qū)上古生界上覆地層為孔店組,其地層厚度為200 m~1000 m,砂巖厚度僅為30 m~100 m,砂泥比為10%~15%。其中,廣泛發(fā)育的紅色泥巖可以作為區(qū)域性蓋層。另外,孔店組發(fā)育多個(gè)由洪泛體系域和辮狀河體系域構(gòu)成的正旋回沉積。洪泛體系域泥巖發(fā)育,分布穩(wěn)定,泥巖厚度多在30 m以上,也可以作為上古生界重要的局部蓋層[4]。
但該區(qū)局部發(fā)育孔店組底礫巖,需要確定底礫巖的發(fā)育范圍,排除成藏不利的區(qū)域。由于底礫巖厚度相對(duì)較大,與周圍的巖性在巖石物理特征上差別較大,主要表現(xiàn)為高速高密度的特征,通過屬性優(yōu)選,振幅類屬性對(duì)底礫巖的反應(yīng)較為敏感,可以有效預(yù)測底礫巖范圍,排除不利區(qū)域。
(2)有利儲(chǔ)蓋組合。上古生界不整合面上、下巖性組合關(guān)系是油氣成藏關(guān)鍵,具體分為泥-砂、砂-砂、泥-泥和砂-泥4類組合,其中上泥下砂組合最為有利,鉆井統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為,中古生界的不整合面上下泥砂組合多分布于泥巖百分含量>50%的區(qū)域,是泥砂組合的有利發(fā)育區(qū)。
在泥砂組合有利發(fā)育區(qū)確定的基礎(chǔ)上,需要對(duì)泥-砂與砂-泥組合進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分。巖石物理特征分析認(rèn)為,兩種組合類型在波阻抗界面和振幅等屬性響應(yīng)上存在明顯的區(qū)別。因此,通過對(duì)地震響應(yīng)特征進(jìn)行分析,選取了振幅類、頻率類、統(tǒng)計(jì)類等43種屬性,利用實(shí)鉆資料進(jìn)行約束對(duì)比,發(fā)現(xiàn)不同巖性組合的地震弧長和均方根振幅值有明顯的規(guī)律性,即泥-砂組合均表現(xiàn)為高值,多為波峰。通過綜合應(yīng)用地震弧長、均方根振幅屬性進(jìn)行聚類分析,預(yù)測出上古生界頂部不整合面有利泥砂組合發(fā)育區(qū),為后續(xù)的勘探工作指明了方向。