準(zhǔn)噶爾盆地中拐凸起佳木河組潛力區(qū)預(yù)測

郗　誠，高　軍，魏利燕，廖　豐（.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都60059；2.中國石油新疆油田分公司a.重油開發(fā)公司；b.勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000）

準(zhǔn)噶爾盆地中拐凸起佳木河組潛力區(qū)預(yù)測

郗誠1，高軍2a，魏利燕2b，廖豐1
（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都610059；2.中國石油新疆油田分公司a.重油開發(fā)公司；b.勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000）

中拐凸起是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣重要的油氣勘探區(qū)域，下二疊統(tǒng)佳木河組是重要的勘探目的層。中拐凸起南斜坡的拐3井、新光1井、拐201井在佳木河組均有油氣顯示，試油獲得油氣流，但出油氣點分散，顯示油氣藏較為復(fù)雜。針對佳木河組儲集層的復(fù)雜性，開展多種地球物理手段進(jìn)行分析，認(rèn)為利用傳統(tǒng)的阻抗反演無法進(jìn)行儲集層的精細(xì)刻畫，而利用波形分類技術(shù)及含油氣檢測技術(shù)，以在有利沉積相帶中尋找甜點區(qū)的研究思路，很好地解決了佳木河組儲集層橫向非均質(zhì)性強的難點，此研究方法可以推廣到其他類似區(qū)塊，為部署勘探井位提供依據(jù)。

準(zhǔn)噶爾盆地；西北緣；佳木河組；波形分類技術(shù)；含油氣性檢測技術(shù)

1　研究區(qū)概況

研究區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣中拐凸起南斜坡（圖1），構(gòu)造特征為南東向傾覆的單斜。中拐凸起在佳木河組沉積期經(jīng)歷多期抬升，缺失下二疊統(tǒng)風(fēng)城組、中二疊統(tǒng)夏子街組及下烏爾禾組，上二疊統(tǒng)上烏爾禾組與佳木河組呈角度不整合接觸[1]。佳木河組沉積相以沖積扇發(fā)育為主，可以細(xì)分至扇根亞相、扇中亞相及扇緣亞相[2]。研究區(qū)佳木河組頂部發(fā)育大面積的厚層致密砂礫巖，地層測試分析的平均孔隙度為7%，滲透率為0.05 mD，屬于典型的低孔低滲致密儲集層[3-4]。研究區(qū)內(nèi)的拐3井、新光1井、拐201井在佳木河組試油均獲得油氣顯示，中佳2H井在水平段經(jīng)過壓裂，獲得了重大突破。目前佳木河組出油氣點較為分散，顯示油氣藏較為復(fù)雜。中拐凸起南斜坡佳木河組勘探潛力大，是尋找大規(guī)模致密砂巖氣藏的突破口[5]。

2　單井縱波阻抗分析

目前進(jìn)行儲集層預(yù)測研究，主要是利用測井信息，結(jié)合地震資料進(jìn)行測井約束反演[6]。通過單井分析，對產(chǎn)層段進(jìn)行縱波阻抗（或縱波速度）量化處理，從而得到儲集層厚度的平面展布規(guī)律[7-8]。

研究區(qū)目前鉆井分布范圍較廣，測井資料較為齊全。利用收集到的單井聲波時差曲線及密度曲線，經(jīng)計算得到單井的縱波阻抗曲線。由于研究區(qū)內(nèi)鉆遇佳木河組的井的聲波時差曲線存在一定的基線偏差，因此，首先要對測井曲線進(jìn)行歸一化處理。在研究區(qū)佳木河組頂部發(fā)育一套穩(wěn)定的泥巖，因此將此套泥巖作為標(biāo)志層[9]，以拐3井為模版井進(jìn)行聲波時差曲線校正。同理完成密度曲線的校正。曲線校正完畢后，可以得到單井的縱波阻抗曲線。

結(jié)合試油氣井段，對單井產(chǎn)層段的縱波阻抗進(jìn)行交會分析（圖2），圖2中的測井解釋采樣點來自拐3井、拐201井、新光1井及新光2井。從圖2中可看出，單井縱波阻抗對產(chǎn)層段完全沒有區(qū)分能力，干層與氣層、油層、油氣層、氣水層及差油層均沒有明顯的縱波阻抗界限。由于單井的縱波阻抗曲線已經(jīng)無法區(qū)分油氣水層，因此再開展疊后聲波阻抗反演將無意義。疊后縱波阻抗反演不適用于研究區(qū)致密砂礫巖的儲集層預(yù)測工作，而研究區(qū)不具備疊前道集資料，無法獲得橫波阻抗數(shù)據(jù)，因此必須尋找其他地球物理預(yù)測技術(shù)解決研究區(qū)潛力區(qū)預(yù)測的難題。

圖1　中拐凸起構(gòu)造位置

圖2　研究區(qū)單井縱波阻抗與自然伽馬交會圖版

圖3　研究區(qū)過拐10井—拐13井—新光1井—拐201井地震剖面

3　地震相分析

前人沉積相研究成果認(rèn)為，研究區(qū)佳木河組的致密砂礫巖主要為沖積扇沉積，砂礫巖分布廣泛，但在研究區(qū)的北部還有一定的火成巖發(fā)育，因此首先要弄清楚砂礫巖的平面分布特征，然后再尋找沖積扇的有利沉積相帶[10]。

從圖3地震剖面中可看出，拐10井佳木河組發(fā)育大套厚層狀火成巖，其對應(yīng)地震反射特征為雜亂狀的短軸反射。拐13井巖性則為大套的砂礫巖，其反射特征為空白反射或者平行狀的短軸反射。拐201井巖性為厚層砂礫巖夾薄層泥巖，其反射特征為連續(xù)平行的強波峰強波谷反射。不同的巖性具有不同的地震波反射特征，因此利用地震波的波形分類技術(shù)對其巖性進(jìn)行刻畫是可行的。

沖積扇的扇根亞相巖性以塊狀厚層砂礫巖為主，分選較差，基質(zhì)孔隙較差，多屬于泥石流微相；而扇中亞相主要發(fā)育中厚層砂礫巖夾泥巖，由于河流的搬運作用，其分選優(yōu)于扇根亞相，多屬于分流河道微相；扇緣亞相巖性主要為砂礫巖、砂巖及泥巖互層，由于搬運距離遠(yuǎn)，其分選明顯優(yōu)于扇根亞相，粒度明顯變細(xì)，多屬于漫流微相。結(jié)合錄井巖性信息，認(rèn)為研究區(qū)未見扇緣亞相，主要發(fā)育的沉積相帶為扇根亞相及扇中亞相。研究區(qū)內(nèi)扇根亞相對應(yīng)的波形特征為空白反射或平行狀的短軸反射，而扇中亞相則為連續(xù)平行的強波峰強波谷反射。

將研究區(qū)佳木河組的地震反射波形分為5類，進(jìn)行佳木河組的波形分類平面圖提?。▓D4）。圖4中紅色及玫瑰紅色代表的地震波形為連續(xù)平行的強波峰強波谷反射，代表沉積上的扇中亞相；黃色及綠色代表的地震波形為空白反射或平形狀的短軸反射，代表沉積上的扇根亞相。而圖4中淺藍(lán)色代表的地震波形為雜亂狀的短軸反射，主要集中發(fā)育在研究區(qū)的北部隆起帶，鉆井揭示此區(qū)域以火成巖發(fā)育為主，不是本次研究的重點巖性。通過波形分類技術(shù)的分析，可以快速地定位扇中亞相，即研究區(qū)的有利相帶主要集中發(fā)育在東南部。研究區(qū)內(nèi)中佳3井佳木河組巖性為厚層砂礫巖夾薄層泥巖，具有扇中亞相特征；中佳4井錄井巖性為厚層塊狀砂礫巖，具有扇根亞相特征。通過測井解釋認(rèn)為，中佳3井佳木河組砂礫巖物性要明顯優(yōu)于中佳4井，這與波形分類技術(shù)得到的相帶結(jié)果相吻合。

圖4　研究區(qū)佳木河組波形平面分類

4　含油氣性檢測

為降低勘探風(fēng)險，在尋找到有利沉積相帶的基礎(chǔ)上開展含油氣性檢測。采用基于疊后地震頻率屬性的含油氣性檢測技術(shù)。地震波在傳遞過程中遇到含油氣地層時，會造成地震主頻的明顯降低，即主頻衰減[11-13]。文獻(xiàn)［14］利用時間滯后三維地震資料研究含氣井和地震主頻衰減之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，注氣井周圍的產(chǎn)層段都出現(xiàn)了明顯的地震主頻衰減現(xiàn)象，而遠(yuǎn)離這些注氣井的地震資料主頻高頻衰減現(xiàn)象則不明顯。這說明地震主頻的衰減主要為內(nèi)部衰減，是巖石內(nèi)部氣體或流體相互摩擦的體現(xiàn)。因此得到結(jié)論，地震高頻的衰減主要是由于巖石內(nèi)部的流體之間相互作用及流動性所造成的[15]。

另外，研究區(qū)佳木河組致密砂礫巖具有區(qū)域廣泛發(fā)育、厚度較大的特點，不存在巖性因素影響，含油氣性是其高頻衰減的主要因素，因此利用高頻衰減對佳木河組進(jìn)行含油氣性檢測，適合于研究區(qū)的地質(zhì)情況。需要指出的是，利用高頻衰減屬性進(jìn)行含油氣性檢測是純地震信息的體現(xiàn)，無任何測井信息約束，結(jié)果客觀。

圖5為研究區(qū)過已鉆井的含油氣性檢測剖面。圖5中暖色調(diào)代表高衰減梯度，反映了含油氣的概率。圖5中紫色層位為佳木河組的頂界面，由于多數(shù)鉆井只揭示了佳木河組的頂界面而完鉆，因此佳木河組內(nèi)部小層無法精細(xì)解釋，這里分別將佳木河組的頂界往下85 ms（藍(lán)色層位）及200 ms（紅色層位）用于層位控制。金龍6井在佳木河組頂部3 507—3 570 m處試油結(jié)果為油水同層；拐10井在佳木河組頂部3 964—3 977 m處試油結(jié)果為水層；新光1井在佳木河組頂部4 552—4 566 m處試油結(jié)果為氣層；拐3井在佳木河組頂部試油結(jié)果為氣層；拐201井在佳木河頂部4 743—4 878 m處試油結(jié)果為氣層。從目前研究區(qū)已獲得油氣顯示的井來看，這些井均位于高頻衰減梯度比較大的地方，即圖5中的暖色調(diào)區(qū)域內(nèi)。而拐10井及拐3井的水層衰減梯度響應(yīng)值明顯低于含氣井。因此利用高頻衰減梯度屬性進(jìn)行含油氣性檢測，可以很好地區(qū)分氣層與水層。中佳2井、中佳3井（最新鉆井）測井解釋的含氣段也具有相同的高衰減梯度屬性。

通過與已鉆井的含油氣性進(jìn)行比對分析，本次利用高頻衰減進(jìn)行含油氣性檢測與實際鉆探情況吻合率達(dá)到85%。由于沒有利用任何測井信息進(jìn)行約束，為純地震信息的體現(xiàn)，結(jié)果較為客觀。因此提取了研究區(qū)佳木河組頂部20 ms的高頻衰減梯度平面圖（圖6）用于指導(dǎo)后續(xù)勘探井位的部署。圖6中暖色代表高衰減梯度，即高含油氣概率。從圖6中可以看到油氣較為集中的地方主要集中發(fā)育在研究區(qū)的東南部，也即前面通過波形分類得到的沖積扇扇中區(qū)（拐201井區(qū)、中佳3井區(qū)），這也與前面的地質(zhì)分析扇中亞相物性優(yōu)于扇根亞相相吻合。結(jié)合前面的地震相研究成果，應(yīng)該優(yōu)選位于有利沉積相帶（扇中亞相）且含油氣性較好的區(qū)域進(jìn)行下一步探井部署。

圖5　過研究區(qū)已鉆井的含油氣性檢測剖面

圖6　研究區(qū)佳木河組頂部20 ms高頻衰減平面分布

5　結(jié)論

（1）通過單井縱波阻抗的交會分析，認(rèn)為縱波阻抗無法有效區(qū)分儲集層與非儲集層，在無疊前道集資料支撐下，開展疊后反演已經(jīng)無法解決研究區(qū)的儲集層預(yù)測，因此必須利用其他地球物理手段進(jìn)行潛力區(qū)預(yù)測。

（2）將研究區(qū)分成5種地震反射波形并進(jìn)行波形分類分析，平面結(jié)果顯示研究區(qū)沖積扇較為發(fā)育，可以細(xì)分為扇根亞相及扇中亞相。

（3）基于疊后地震頻率屬性域的高頻衰減屬性進(jìn)行的含油氣性檢測技術(shù)，屬于純地震信息的挖潛，具有一定的客觀性。其預(yù)測結(jié)果與已鉆井吻合率較高，可以作為下一步井位優(yōu)選的主要依據(jù)。

（4）有利沉積相帶（扇中亞相）基本位于研究區(qū)的東南部，在此區(qū)域內(nèi)已經(jīng)有多口鉆井獲得了工業(yè)油氣流。因此扇中亞相中的高頻衰減梯度值相對較大的區(qū)域可以作為下一步勘探開發(fā)的潛力區(qū)。

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Prediction of Potential Area of Jiamuhe Formation of Lower Permian in Zhongguai Swell in Junggar Basin

XI Cheng1,GAO Jun2a,WEI Liyan2b,LIAO Feng1
(1.Institute of Energy,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China;2.PetroChinaXinjiangOilfield Company, a.Heavy Oil Development Company,b.Research Institute of Exploration and Development,Karamay,Xinjiang 834000,China)

Zhongguai swell is an important area for petroleum exploration in northwestern margin of Junggar basin,and its Lower Jiamuhe formation is the main target zone.Oil and gas shows occurred in Guai?3,Xinguang?1,Guai?201 wells at this formation in southern slope of Zhongguai swell,and also got commercial oil?gas flow up to now.However,the scattering oil?gas yielding points allowed the reservoir to be more complicated.In view of the complexity of Jiamuhe reservoir,many geophysical methods are used to analyze it.It is suggested that the conventional impedance inversion cannot be applied to fine description of such a reservoir,but waveform division and oil?gas containing de?tection technologies can do it.And the idea of finding“sweet spot”areas in the favorable sedimentary facies well solves the difficulty of lat?eral heterogeneity in the reservoir,providingtheoretical guidance for the next step of exploration and deployment in this area.

Junggar basin;northwestern margin;Jiamuhe formation;waveform division technique;hydrocarbon?bearingdetection technique

P631.445.91

A

1001-3873（2015）04-0385-04

10.7657/XJPG20150402

2015-01-15

2015-04-27

郗誠（1982-），男，山東泰安人，博士研究生，礦產(chǎn)普查與勘探，（Tel）18628354678（E-mail）flyingxc82@163.com.