右旋走滑應(yīng)力場內(nèi)高砂地比斷裂精細(xì)解釋及特征：以新北油田為例

潘福友

（北京福瑞寶能源科技有限公司，北京 100176）

新北油田構(gòu)造上位于渤海灣盆地墾東凸起北部斜坡帶的淺海海域，如圖1 所示，是墾東凸起向黃河口凹陷傾沒的斜坡部位，油源條件好，成藏有利。

圖1 新北油田區(qū)域構(gòu)造位置圖

近年來墾東89、891 等多口井相繼在館陶組下段獲得百噸的高產(chǎn)工業(yè)油流，進(jìn)一步表明館下段能夠在構(gòu)造背景控制下形成小而肥的辮狀河儲層油藏。研究區(qū)在構(gòu)造精細(xì)描述方面面臨2 個難題：①油藏集中在構(gòu)造高部位，含油高度小于20 m，普遍發(fā)育邊底水，館下段砂包泥的沉積組合地質(zhì)界面與地震反射對應(yīng)性差、相變快，地震反射的追蹤容易穿時，不能準(zhǔn)確反映構(gòu)造形態(tài)；②小斷層識別精度差，斷裂組合難度大，導(dǎo)致斷裂組合、圈閉形態(tài)刻畫差別大。本文亟待開展精細(xì)構(gòu)造解釋及斷裂特征研究，能夠?qū)ρ芯繀^(qū)進(jìn)行整體評價，從而指出下步有利勘探方向，落實(shí)儲量規(guī)模。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

墾東凸起帶由前古近系潛山與古近系和新近系披覆構(gòu)造層組成，可進(jìn)一步分為西部主體帶、東部斜坡帶和北部斜坡帶3 個次級構(gòu)造單元，構(gòu)造變動與沉積作用控制形成了多級次東西相間、南北延伸，且被多條斷層切割下的鼻狀構(gòu)造格局。

館陶組下段為一套區(qū)域性分布的粗碎屑沉積，巖性主要為灰白色礫狀砂巖或含礫砂巖，自下而上可以劃分成5 個砂層組，5 個砂層組均表現(xiàn)為砂巖與泥巖不等厚互層，每個砂層組砂巖百分比均大于60%。館下段沉積時期自東向西北發(fā)育的2 條主河道，砂體具有縱向疊置、橫向連片的發(fā)育特征，南北向連通性好，東西向砂體連通性差?？v向上，砂地比自下而上逐漸降低，平面上，自西向東、自南向北砂地比逐漸降低，每個砂組內(nèi)部局部蓋層發(fā)育，泥巖厚度為1～8 m，最高可達(dá)25 m，具備一定的儲蓋組合條件。

2 右旋走滑應(yīng)力場內(nèi)高砂地比斷裂精細(xì)解釋

新近紀(jì)郯廬斷裂帶右旋走滑為墾東地區(qū)應(yīng)力場的主控因素，在研究區(qū)內(nèi)形成張扭應(yīng)力場，產(chǎn)生NNE—SSW 向同向走滑和NEE—SWW 向的拉張。郯廬斷裂的右旋走滑，常規(guī)構(gòu)造解釋方法很難在研究區(qū)開展工作。館下段高砂地比，泥巖隔層少，砂包泥的沉積組合地質(zhì)界面與地震反射對應(yīng)性不好，地震同相軸連續(xù)性差，地震反射的追蹤容易穿時，不能準(zhǔn)確反映構(gòu)造形態(tài)，砂體描述難度非常大[1-3]。因此有必要針對研究區(qū)的右旋走滑特征及高砂地比的特征，建立一套適合研究區(qū)的斷裂精細(xì)解釋技術(shù)方法，如圖2 所示。

圖2 右旋走滑應(yīng)力場斷裂精細(xì)解釋流程圖

通過引進(jìn)走滑斷層靜態(tài)地質(zhì)模型的概念，先開展斷層解釋，再開展關(guān)鍵層位解釋的思路，確保了斷裂體系的統(tǒng)一認(rèn)識，其次在斷層識別、解釋及平面組合過程中，綜合利用多種地球物理手段，如新一代相干技術(shù)分析、螞蟻體追蹤和時間（沿層）切片等，能夠準(zhǔn)確反映不同尺度的斷裂特征，從而確保斷層平面組合的合理性和準(zhǔn)確性。

2.1 新一代相干屬性識別大斷層

新一代相干屬性主要反映厘清斷裂的組合特征從而落實(shí)構(gòu)造圈閉是精細(xì)構(gòu)造解釋最關(guān)鍵的問題，新一代相干分析技術(shù)和斷層自動識別技術(shù)為斷層精細(xì)解釋、地層描述提供了強(qiáng)有力的工具，因此比較適合在復(fù)雜斷裂帶及地層巖性變化比較快的地區(qū)應(yīng)用該分析技術(shù)[4-6]。

新一代相干分析技術(shù)已經(jīng)成為三維地震資料解釋中重要的技術(shù)方法，能夠快速準(zhǔn)確地識別小斷層。新一代相干屬性通過突出諸如斷層、裂縫、異常地質(zhì)體、巖相變化所導(dǎo)致的地震信息的變化特征，厘清斷層的平面走向及斷層之間的相互關(guān)系，盡可能地減少斷層組合的不確定性，使斷層組合更加合理，如圖3 所示。

圖3 沿層新一代相干屬性圖

暗色的區(qū)域是相干算法中地層的連續(xù)性較差的區(qū)域，意味著地震的同相軸不連續(xù)，相干屬性中黑色條帶的宏觀分布特征是呈現(xiàn)NNE 或NEE 走向的多條連續(xù)黑線，這些黑線是斷層在平面的延展方向。研究區(qū)內(nèi)較大的斷層走向為NNE 或NEE 的具有走滑性質(zhì)的斷層，其次發(fā)育一些近東西向的小斷層，這些小斷層在平面上平行分布，它們是走滑應(yīng)力背景下在大的走滑斷層之間伴生的斷層。

2.2 螞蟻體追蹤識別小斷層

螞蟻體追蹤識別小斷層是一項成熟的地球物理手段，在相干數(shù)據(jù)體的基礎(chǔ)之上，利用螞蟻體追蹤原理對相干體進(jìn)一步優(yōu)化處理，生成邊界加強(qiáng)特征數(shù)據(jù)體，基于地質(zhì)、鉆井和地震資料確定值域范圍，從而拾取斷層碎片信息，然后將具有同一趨勢面的碎片信息進(jìn)行聚類分析，生成完整的斷層模型[7-9]。螞蟻體追蹤技術(shù)清晰準(zhǔn)確地解釋了研究區(qū)復(fù)雜的斷裂體系，提高斷層的解釋效率和精度，如圖4 所示。

圖4 螞蟻體剖面與常規(guī)地震解釋剖面

2.3 時間（沿層）降低斷裂解釋多解性

螞蟻體縱、橫向側(cè)線和時間切片可聯(lián)合顯示，通過靈活顯示方式，可直觀顯示斷層的平面和剖面組合特征，再結(jié)合利用地層傾角屬性明確的較大斷層宏觀展布規(guī)律，有效降低了構(gòu)造解釋的多解性，使得小斷層的組合更加合理。

3 斷裂體系展布特征及圈閉分布

3.1 斷裂體系特征

研究區(qū)內(nèi)的斷裂體系走滑特征顯著，在平面上多表現(xiàn)為帚狀、梳狀、羽狀、雁列狀或馬尾狀。規(guī)模較大、活動性強(qiáng)的成熟型走滑斷層與派生次級斷層多形成帚狀或梳狀組合樣式。古近系上部與新近系下部主走滑斷層斷續(xù)發(fā)育，與次級斷層形成隱伏型的羽狀組合樣式，斷層平面組合樣式的縱向差異性表明，走滑斷層的活動強(qiáng)度具有由早到晚逐漸減弱的趨勢。

不同走向的斷層應(yīng)力性質(zhì)不同，剖面構(gòu)造樣式存在明顯差異，主走滑斷層剖面上呈明顯的正花狀、負(fù)花狀構(gòu)造特征。中生界至古近系底部發(fā)育正花狀構(gòu)造，而新近系淺層則發(fā)育負(fù)花狀構(gòu)造，展示出兩期應(yīng)力性質(zhì)不同的走滑構(gòu)造活動。中生代到新生代早期為左旋擠壓走滑，新生代晚期發(fā)生右旋拉張走滑。與主走滑斷層伴生的反向剪切斷層在剖面上呈現(xiàn)出多級“Y”字形組合樣式，同向剪切斷層則表現(xiàn)為反“Y”字形組合樣式，次同向剪切斷層表現(xiàn)為負(fù)花狀構(gòu)造，不同走向不同性質(zhì)的斷層相互交織。

3.2 圈閉分布

通過對館陶組下段2 砂組、5 砂組頂面進(jìn)行精細(xì)追蹤解釋，進(jìn)一步明確了構(gòu)造圈閉的發(fā)育情況，如圖5所示。構(gòu)造圈閉主要受主走滑斷層及其派生的次級斷層、褶皺構(gòu)造控制，包括斷鼻和斷塊構(gòu)造2 種類型的構(gòu)造圈閉。單個斷塊構(gòu)造圈閉面積較小，沿走滑斷層呈NNE 向帶狀分布。斷鼻構(gòu)造主要受東西向拉張正斷層、NEE 向走滑伴生正斷層、NE 向同向剪切斷層以及走滑派生褶皺構(gòu)造共同控制，通過新的構(gòu)造精細(xì)解釋，落實(shí)了構(gòu)造圈閉17 個，面積8.64 km2。

圖5 新北油田地震反射層構(gòu)造圖

4 結(jié)論

地質(zhì)模型控制下的相干體、螞蟻體追蹤及時間切片等多種技術(shù)方法的綜合應(yīng)用可以有效解決高砂地比右旋走滑應(yīng)力場內(nèi)的斷裂精細(xì)解釋和斷裂平面、剖面特征及組合規(guī)律；不同走向的斷層應(yīng)力性質(zhì)不同，剖面構(gòu)造樣式存在明顯差異，主走滑斷層剖面上呈明顯的正花狀、負(fù)花狀構(gòu)造，斷裂多表現(xiàn)為NE 向或NNE向，為雁列式分布特征；構(gòu)造圈閉主要受主走滑斷層及其派生的次級斷層和褶皺構(gòu)造控制，主要有斷鼻和斷塊2 種類型；不同層位、不同性質(zhì)、不同走向的斷層相互交織，形成一系列的斷鼻構(gòu)造，它們之間及內(nèi)部次級斷鼻構(gòu)造發(fā)育，形成了東西向上溝梁相間、分割強(qiáng)烈的構(gòu)造格局，是下一步勘探的有利方向。