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欧加登盆地H气田含气有利分布区预测

更新时间:2016-07-05

欧加登(Ogaden)盆地位于埃塞俄比亚东北部,面积约为35×104 km2,为埃塞俄比亚境内面积最大、沉积盖层最厚的盆地,沉积地层最大厚度超过7 000 m[1]。欧加登盆地在构造上属于索马里盆地的次级单元,是发育在古生代结晶基底之上的一个古内陆裂谷——被动大陆边缘盆地。根据其基底构造特征,欧加登盆地可进一步划分为六个次一级的构造单元:北部隆起、北部斜坡、西部斜坡、中央坳陷、南部斜坡和南部隆起。盆地总体上西北高、东南低,中央坳陷整体走向为NEE,向南逐渐变为NE,目前已勘探发现的H气田位于欧加登盆地中央坳陷的中部低凸起带上。

1 油气地质条件

欧加登盆地最早形成于二叠纪,前寒武系基底之上依次发育有古生界二叠系、中生界的三叠系、侏罗系、白垩系和新生界地层,这些地层中既有陆相沉积,又有海相沉积,包含多套生、储、盖组合。中生界三叠系的Adigrat组砂岩地层油气成藏配置条件较好,为欧加登盆地主力含气储层。

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1.1 烃源岩

三叠系Bokh组页岩是Karoo期碎屑岩成藏组合中最重要的生气源岩,岩性以黑灰色和浅绿色页岩为主,含粉砂岩和粉砂质泥岩,具有多个白云岩、粗砂岩和砾岩夹层,其厚度较大,目前钻遇厚度为 143~548 m。Bokh组页岩成层性好,富含黄铁矿,有淡水双壳类、鱼类动物化石和陆生植物碎片,为湖相沉积环境,其薄层砂岩为浊积岩。

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Bokh组页岩富含有机质,黑色页岩中有机质含量最高达5%,其干酪根类型以Ⅱ型为主,少量为Ⅲ型。TOC含量介于0.5%~1.5%之间,R0普遍超过0.6%。Bokh组页岩成熟度整体北低南高,总体上已处于过成熟阶段,在欧加登盆地大部分区域内以生气为主,在盆地的西部和北部存在条带状展布的生油带[2]

在瞬时振幅剖面上(见图3),A-Zone2小层对应瞬时振幅的低值,与原始地震剖面一致,除Hilala-1井和Hilala-4井之间有断层影响外,A-Zone2小层反射特征明显、清晰,储层发育连续、稳定。在瞬时频率剖面上(见图4),A-Zone2小层对应频率高值,整体来看储层发育较为连续,由于储层含气后地震波高频成分衰减剧烈,Hilala-5井与Hilala-4井之间瞬时频率相对较低;受构造因素的影响,Hilala-4井与Hilala-6之间储层虽连续发育,但气层厚度较小且多发育差气层,地震波高频损失相对较少,其瞬时频率相对较高。瞬时振幅和瞬时频率这两种地震属性的分析结果与Adigrat层A-Zone2气藏地质认识表现出较高的一致性,与原始地震剖面相比,能够有效地识别出气藏单砂体发育特征,为含气有利区平面分布预测提供了先决条件。

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1.2 储集层

Adigrat组地层主要由石英砂岩、长石砂岩组成,包含少量页岩夹层,与下伏Gumburo组呈渐变接触关系,为H气田的主力储层。Adigrat组地层可分为上下两段,下段主要由纯净的中—粗砂岩组成,上段粒度总体偏细,泥质含量较高,物性与下段相比较差。Adigrat组沉积时期处于Karoo裂谷末期,断裂活动较弱,其分布比较广泛且稳定,全区厚度100 m~170 m,以河流三角洲相沉积为主,岩性以粗粒—中粒石英砂岩为主,其粒度总体上向NW方向逐渐变粗,分选磨圆好,结构、成分成熟度高[3]。储层平均孔隙度为9.8%,平均渗透率为2.8 md,属于低孔—低渗储层。目前仅有4口井钻遇Adigrat地层,均在上段见气显示,以CH4为主,下段的纯净砂岩中未见有效显示。

1.3 盖层

Adigrat组砂岩的主要盖层为其上覆的Transition组地层,其厚度为104 m~126 m,主要为灰岩、泥质灰岩、页岩、粉砂岩,含硬石膏夹层。Transition组之上的Hamanlei组下段主要由灰岩组成,但在其下部发育灰泥岩,普遍比较致密,对其下伏的Adigrat组砂岩储层也具有一定的封盖作用。

优质的烃源岩、良好的储层、致密的盖层,以及区域性古隆起所形成的背斜圈闭,为Adigrat组砂岩储层聚集成藏提供了必要的油气地质条件。

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2 地震属性分析技术

地震属性是指地震数据体中能够反映地震波几何学、运动学、动力学和统计特性的特征参数[4],它是地震数据体中各种地球物理信息的综合反映,当地下地层内部的岩性、物性、含流体性质发生变化时,其地震响应就会改变,所求取的地震属性也随之产生变化。通过各种数学变换对地震属性的计算、解释、分析,可以获得许多有关地层、断层、裂缝、岩性和流体的重要特征信息,使地震资料能够反映更多地层信息,从而提高地震资料的使用价值。地震属性的研究和应用开始于20世纪70年代,目前已研究和使用的属性种类多达上百种,其分类有振幅、频率、相位、能量、波形、吸收衰减等[5]。随着地球物理学理论研究的不断深入以及各种地震解释软件的不断推出,越来越多的地震属性被提取出来,已被广泛应用于地震构造解释、储层预测、油藏特征描述以及油藏动态检测等各个领域,地震属性分析技术也成为油气勘探开发领域中一项重要技术手段。

当地震波在含流体地层中传播时,波动能量就会发生衰减,地层中流体性质不同,对地震波传播能量衰减程度就不一样[6]。地震波在含气地层传播过程中具有波动能量衰减剧烈、波形变化大、横向连续性变差等特点,反映在地震波频谱中则为高频分量衰减迅速、主频向低频方向移动、频带宽度变窄等现象,而在含油水地层中传播时波动能量衰减则相对较弱[7]。这种衰减性质的差异直接导致所采集地震资料的振幅、频率、相位等相应变化,通过对地震属性进行提取、分析,可以对这些变化做出合理的解释,对含油气有利区进行识别和预测。

参考文献

H气田三维地震覆盖区共有4口井钻遇Adigrat层,均见气显示,根据其完钻井揭示和测井曲线特征共划分了4个小层:A-Zone1和A-Zone3小层为砂泥混杂的薄互层,储层较薄且储层物性相对较差,均为气藏;A-Zone2和A-Zone4小层为厚层块状砂体,储层砂体均连续发育,在Hilala-1井区储层最发育、气层厚度最大,A-Zone2小层为气藏,A-Zone4小层为有底水的块状气藏(见图1)。基于主力气藏的存在,A-Zone2小层含气有利区预测为本文重点。

3 含气有利区预测

地震道积分是利用叠后地震资料计算地层相对波阻抗的无约束直接反演方法[9],其优点有:1)计算简单、处理速度快;2)无需井资料进行约束,特别适合于无井或井较少的区域;3)相对波阻抗剖面经过标定之后,能够等同于连井油(气)藏剖面,应用起来直观、便捷。H气田目前尚处于勘探初期阶段,完钻井资料较少,应用地震道积分法计算地层相对波阻抗能够有效地对含气储层进行预测。

3)相对波阻抗与地层绝对阻抗具有一定的对应关系,不仅能够识别出储层的发育状况,还能对含油气性及油气藏发育程度做出判断,通过以相对波阻抗为基础数据进行的属性(RMS)提取和分析,能够对油气的平面分布进行预测。

Bokh组烃源岩具备良好的生烃能力,是盆地内主力烃源岩之一,为Adigrat组砂岩成藏提供了充足的物质基础。

在单剖面识别的基础之上,通过对地震剖面进行道积分计算得到了相对波阻抗剖面(见图5),A-Zone2小层含气后对应为相对波阻抗低值,其上覆的A-Zone1小层对应相对波阻抗高值,与地质认识相匹配。与原始地震剖面相比,相对波阻抗剖面上A-Zone2小层特征清晰,表现出较强的储层连续性,比原始地震资料具有更高的储层分辨能力;与瞬时振幅剖面相比,在Hilala-1井区,由于气藏较为发育,储层相对波阻抗值更低,表现出反射轴变粗、频率降低的现象,这表明,在相对波阻抗剖面上不仅能够识别出储层的发育状况,还能对储层的含油气性做出更进一步的判断。

1)地震波穿过含气储层后高频能量迅速衰减,呈现出主频变低、频带变窄的现象,在地震剖面上表现为地震波组发生相变、反射同相轴“变虚”、横向连续性变差,无法反映储层的真实特征。

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综上所述,通过对瞬时振幅和瞬时属性的提取分析,从单剖面上完成了对H气田Adigrat层A-Zone2小层储层发育特征的识别,认为该储层横向上连续发育;通过地震道积分计算得到了相对波阻抗,利用相对波阻抗完成了含气有利区预测研究,预测结果与完钻井吻合程度较高,可为下一步的井位部署工作提供依据。

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4 结论

基于以上分析,对三维地震数据体进行道积分计算,得到相对波阻抗体,并以此为基础提取了A-Zone2小层的沿层RMS振幅(均方根振幅)属性,结合其构造特征,完成了对该层含气有利分布区的预测。从预测图上可以看出(见图6),H气田中部构造高部位区域发育“朵”状或“鸡爪”状砂体,为气藏发育有利区,且4口完钻井均位于有利区内,吻合程度较高。

2)瞬时振幅和瞬时频率对地层的岩性、岩相和连续性比较敏感,与原始地震资料相比具有较高的地层分辨能力,对地层的发育特征及横向连续性具有较强的识别能力。

在连井地震剖面上,按照常规解释A-Zone2小层底面对应的地震反射特征应该为两红轴中间所夹的弱黑轴,但由于储层含气后,地震波高频分量迅速衰减、地震波形发生改变,导致地震剖面上地震反射频率变低、反射波组发生相变。Hilala-5、Hilala-1、Hilala-4、Hilala-6井附近,A-Zone2小层底面地震反射特征变弱甚至消失,横向连续性变差,两红轴夹一弱黑轴的波组反射特征逐渐变为一个频率较低的粗红轴(见图2)。因此,原始地震剖面上只能看到因储层含气后而引起的波组相变,无法判断砂体是否连续发育及其平面展布特征。

复地震道技术是通过地震数据进行Hilbert变换得到地震信号的瞬时振幅、瞬时频率和瞬时相位属性(即“三瞬”属性)[8]。瞬时振幅是地震波强度的量度,主要反映反射波能量上的变化,可以突出特殊岩层,进而判断出与岩性有关的地质体。瞬时频率反映组成地层的岩性及层序变化,有助于识别地层。瞬时相位反映同相轴的连续性,可用来识别地下不连续的异常体。“三瞬”属性具有分辨率高、反映地震波局部能量变化的特点,通过对“三瞬”属性的分析,能够判断地层发育状况、岩性及岩相变化等信息,有助于储层及含油气有利区的预测研究。

[1] 李建英,陈旭,张宾,等. 埃塞俄比亚欧加登盆地构造演化及有利区分析[J]. 特种油气藏,2015,22(1):26-30.

[2] 王建君,李浩武,王青,等. 埃塞俄比亚Ogaden盆地侏罗系成藏组合地质特征与勘探潜力[J]. 天然气地球科学,2015,26(1):90-101.

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[3] 王建君,李浩武,王青,等. 埃塞俄比亚欧加登次盆Karoo期碎屑岩成藏组合地质特征与勘探潜力[J]. 石油实验地质,2015,37(4):479-486.

[4] 刘帅. 地震储层预测研究及实例分析[J]. 江汉石油科技,2016,26(4):61-64.

[5] 程玉红,马新民,雍学善,等. GeoEast地震属性技术在东坪地区地震综合解释中的应用[J]. 石油地球物理勘探,2014,49(1):142-147.

[6] 李生杰. 含气地层地震波衰减特征分析[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版),2012,25(3):48-58.

[7] Ebrom D. The low-frequency gas shadow on seismic sections[J].The Leading Edge, 2004,23(8):772.

[8] 赵维娜,张训华,吴志强,等. 三瞬属性在南黄海第四纪地震地层分析中的应用[J]. 海洋学报,2016,38(7):117-125.

[9] 龚隐贤,李解民. 用道积分法进行砂层及油气砂层预测[J]. 海洋石油,2000,106(1):15-22.

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