泛開江-梁平海槽及勘探有利相帶地震預(yù)測(cè)

摘 要

摘要：四川盆地上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁的預(yù)測(cè)工作，在20世紀(jì)80～90年代主要以地質(zhì)研究為主，研究初期常有生物礁目標(biāo)井打不到生物礁，而非目標(biāo)井又時(shí)而鉆遇生物礁的現(xiàn)象。近年來，結(jié)合地質(zhì)
摘要：四川盆地上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁的預(yù)測(cè)工作，在20世紀(jì)80～90年代主要以地質(zhì)研究為主，研究初期常有生物礁目標(biāo)井打不到生物礁，而非目標(biāo)井又時(shí)而鉆遇生物礁的現(xiàn)象。近年來，結(jié)合地質(zhì)、鉆測(cè)井資料，利用區(qū)域大剖面地震相預(yù)測(cè)技術(shù)，建立了一套識(shí)別晚二疊世末期臺(tái)地-海槽沉積相帶的方法，首次分別在川北、川中及川東地區(qū)地震大剖面發(fā)現(xiàn)了臺(tái)地-海槽地震相形跡。在此基礎(chǔ)上，對(duì)上述地區(qū)生物巖隆(礁、灘)有利相帶進(jìn)行了重點(diǎn)識(shí)別，總結(jié)了臺(tái)地邊緣生物巖隆的地震相預(yù)測(cè)方法，并編制了四川盆地晚二疊世末期泛開江-梁平海槽古地貌及沉積相預(yù)測(cè)圖，表明環(huán)海槽周緣生物巖隆具有延伸遠(yuǎn)、勘探潛力大的基本態(tài)勢(shì)。通過川東五百梯、川中LG等區(qū)塊的鉆井表明，所應(yīng)用的技術(shù)是預(yù)測(cè)二疊系碳酸鹽巖礁、灘有利區(qū)帶及勘探部署的實(shí)用技術(shù)。
關(guān)鍵詞：地震勘探；四川盆地；晚二疊世；臺(tái)地；海槽；地震相；沉積相；預(yù)測(cè)    DOI：
0 引言
    眾所周知，有利于礁、灘儲(chǔ)層發(fā)育的碳酸鹽巖臺(tái)緣帶備受油氣勘探者的重視。早在20世紀(jì)80～90年代，四川盆地地質(zhì)工作者通過鉆井、地面露頭地質(zhì)資料研究發(fā)現(xiàn)，在川東、川北晚二疊世末期分別存在開江-梁平海槽和廣元-旺蒼海槽，并指出其臺(tái)地-海槽過渡帶是礁、灘巖性油氣藏圈閉的有利區(qū)帶。當(dāng)時(shí)由于地震勘探重點(diǎn)是以石炭系巖性圈閉為主，對(duì)臺(tái)地-海槽沉積相帶的地震特征認(rèn)識(shí)程度較低，常出現(xiàn)“生物礁目標(biāo)井打不到生物礁，非目標(biāo)井又時(shí)而鉆遇生物礁”的現(xiàn)象。至1999年以來，川慶鉆探工程有限公司物探公司分別在川北、川中及川東地區(qū)發(fā)現(xiàn)了臺(tái)地-海槽相帶變化的地震相形跡，并對(duì)四川盆地二疊、三疊系海相碳酸鹽巖臺(tái)地-海槽沉積相帶開展了較系統(tǒng)、深入的地震相、地震層序識(shí)別研究，提出了晚二疊世末期川東開江-梁平海槽和川北廣元-旺昌海槽同屬一體，即“泛開江梁平海槽”的新觀點(diǎn)，預(yù)測(cè)了整個(gè)海槽周緣有利于長(zhǎng)興生物礁發(fā)育的巖隆相帶平面分布走勢(shì)。目前，這一地震研究成果己被川東七里北、黃龍場(chǎng)、五百梯及川中LG地區(qū)的生物礁、灘目標(biāo)井所證實(shí)。實(shí)踐表明，這一成果是研究四川盆地海相碳酸鹽巖區(qū)域沉積相帶變化，進(jìn)而尋找勘探有利區(qū)塊的實(shí)用技術(shù)。
1 上二疊統(tǒng)區(qū)域沉積相特征
近年綜合研究表明，整個(gè)四川盆地在晚二疊世沉積相總體上可分為淺水臺(tái)地、巖隆、前緣斜坡和深水海槽4種相帶(圖1)。這種由早二疊世開始發(fā)展至晚二疊世末期壯大的臺(tái)地-海槽的古構(gòu)造背景，控制了上二疊統(tǒng)的沉積厚度和巖相的變化。
 
1.1 地層厚度
由于沉積環(huán)境不同，淺水臺(tái)地沉積速率大于深水海槽，其臺(tái)地沉積厚度明顯厚于海槽沉積存度；而在臺(tái)緣帶上，由于前積作用及各種海洋生物大量堆積所形成的碳酸鹽巖，使地層厚度增大。圖2是橫穿川東“開江-梁平”海槽相帶的上二疊統(tǒng)鉆井厚度對(duì)比直方圖，它直觀地反映出臺(tái)地厚度朝海槽方向變薄的區(qū)域前積沉積現(xiàn)象。
 
1.2 巖相變化
    晚二疊世長(zhǎng)興期，臺(tái)地相在川北、川中及川東地區(qū)主要屬一套正常淺海碳酸鹽巖較穩(wěn)定沉積，巖性以細(xì)粉晶中厚或塊狀生物灰?guī)r為主。海槽相巖性是
隨著水體深度發(fā)生橫向變化，顯示出深水或半深水相所特有的硅質(zhì)層(如川北碥1井)、燧石結(jié)核層或泥灰?guī)r等(如川東七里23井)。生物巖隆相常以上隆、朝深水方向前積為特征，巖性主要為淺灰色塊狀生物灰?guī)r，生物以藻、有孔蟲、鰱、棘皮、海綿為主，鉆井資料表明，生物巖隆所具有的相對(duì)狹窄的古構(gòu)造背景以及礁前、礁后的沉積物性明顯差異的地質(zhì)特征，對(duì)預(yù)測(cè)生物礁相帶十分重要。
2 上二疊統(tǒng)地震相區(qū)域特征
    地震相是以反射波的頻率、振幅、相位、時(shí)差及反射外形等屬性來反映地層物性變化的。通過地震相研究表明，在眾多地震屬性中，反射振幅、層間時(shí)差和反射外形結(jié)構(gòu)(如平行、上超、下超、前積等)是識(shí)別四川盆地臺(tái)地-海槽沉積相的區(qū)域橫向變化較為實(shí)用的幾個(gè)屬性標(biāo)志。
圖3是川北、川中及川東地區(qū)橫跨海槽的上二疊統(tǒng)底界層拉平區(qū)域地震剖面，可見其上二疊統(tǒng)地震相特征可分為以下4種類型：①連續(xù)、準(zhǔn)平行、厚度時(shí)差大，延伸遠(yuǎn)地震相，代表了開闊海臺(tái)地沉積；②出現(xiàn)上隆、上覆層反射結(jié)構(gòu)橫向明顯變化、窄范圍異常地震相預(yù)示了生物巖隆有利相帶；③整體呈前積反射結(jié)構(gòu)、向海盆方向呈下超地震相，屬臺(tái)地前緣斜坡相；④在深水和深水盆地區(qū)，地震相展示了以連續(xù)、強(qiáng)振幅和朝深水區(qū)方向時(shí)差明顯減少為特征。前緣
 
3 長(zhǎng)興生物礁(巖隆相)有利相帶地震預(yù)測(cè)方法
    研究表明，四川盆地臺(tái)緣生物礁由于自身巖性、厚度、儲(chǔ)層物性以及外貌特征不盡相同，但若分析生物礁礁前、礁后的地震相(如長(zhǎng)興組頂界振幅等)區(qū)域?qū)傩宰兓?，就可從地震剖面中識(shí)別出臺(tái)緣長(zhǎng)興生物礁的相帶位置。
    通過圖4五百梯礁以及云安12井礁等地震剖面分析，由圖4可見，對(duì)長(zhǎng)興組生物礁識(shí)別方法歸納如下：①生物礁礁前至前緣斜坡-海槽相剖面段，長(zhǎng)興組頂界反射能量明顯增強(qiáng)；且互相獨(dú)具有良好的連續(xù)性和光滑性，在生物礁礁后至臺(tái)地相，其反射層振幅雖較前緣斜坡，海槽相弱，但連續(xù)性明顯優(yōu)于生物礁(灘)段反射。正是由于其區(qū)域地震相特征，顯示并指示出生物礁(灘)發(fā)育的剖面具體位置。②臺(tái)緣生物礁均發(fā)育在前緣斜坡-臺(tái)地間的坡折處，常與海槽相平行，相帶相對(duì)狹窄。③礁前、礁后地震相(包括振幅、連續(xù)性等)屬性發(fā)生橫向突變現(xiàn)象。④礁體自身地震相(如反射外形、振幅、連續(xù)等屬性)，由于局部沉積環(huán)境不同存在一定差異，但都具有反射絮亂，不連續(xù)的基本特征。⑤其分布完全與現(xiàn)今構(gòu)造的展布無關(guān)。需要指出的是，垂直臺(tái)地-海槽相帶的地震測(cè)線其預(yù)測(cè)可靠性相對(duì)更高。
 
4 晚二疊世末期泛開江-梁平海槽沉積相帶分布特征
    圖5是晚二疊世末期沉積相及生物礁(灘)有利區(qū)平面分布略圖，它清晰地展示出川北廣元-旺蒼海槽與川東開江-梁平海槽同屬一體，共同組成整個(gè)四川盆地的泛開江梁平海槽。該海槽呈西北向分布，上二疊統(tǒng)沉積厚度為55～165m，由川北大巴山山前廣元、南江一帶向南東到巴中、平昌沿線直至川東宣漢，于梁平附近消失，全長(zhǎng)約320km。海槽水體由西北向東南變淺，由川北寬闊海床向川東逐漸收縮呈狹窄海灣之勢(shì)；沉積厚度隨著海槽海水向東南變淺而增厚；環(huán)海槽呈帶狀生物巖隆帶模式的生物礁(灘)有利區(qū)帶沿西岸川北劍閣-川中儀隴-川東龍會(huì)-梁平沿線附近，東岸沿川北樓子廟、川東黃金口一帶展布。整個(gè)巖隆有利區(qū)帶全長(zhǎng)約600km。從生物礁(灘)的地震相的外貌特征看，在川中儀隴平昌及川東黃龍場(chǎng)、梁平等區(qū)域的礁體上隆特征較明顯。而在巖隆至海槽相之間的前緣斜坡，其形態(tài)雖然陡緩、寬窄不一，但總體上具有在北緣黃金口、黃龍場(chǎng)一線，在西緣梁平一帶，其斜坡狹窄、坡度較陡的基本特征。在巖隆后的廣闊水域?qū)賲^(qū)域上平坦的、沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的臺(tái)地相。
5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)
    1) 利用地震相預(yù)測(cè)四川盆地海相碳酸鹽巖沉積相帶與儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)，2000年來已獲得了大量、豐富的地質(zhì)成果，取得顯著的油氣勘探實(shí)效，證明了該預(yù)測(cè)方法的有效性。
    2) 沿泛開江梁平海槽周緣部署的地震測(cè)線多是2000年前采集的二維地震資料，存在分布不勻、覆蓋次數(shù)低(10～20次)、多垂直于沉積相帶的缺陷，限制了該區(qū)地震相、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)的全面深入研究。地質(zhì)理論及2002年以來在羅家寨、鐵山坡等多個(gè)氣田的成功勘探事例表明，這是長(zhǎng)興組生物礁復(fù)雜巖性油氣藏勘探的有效手段。
    在該研究過程中，對(duì)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家給予的關(guān)心、支持和幫助，表示由衷的謝意!
    在成文過程中，參考了以下內(nèi)部資料：①《碳酸鹽巖地震學(xué)》，中國(guó)石油學(xué)會(huì)物探專業(yè)委員會(huì)，1998年；②《川東飛仙關(guān)組碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)及勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)》，原四川石油管理局物探公司，2000年；③《四川盆地“開江-梁平海槽”地震資料地震相、沉積相研究》，原四川石油管理局物探公司，2005年。
 
(本文作者：張延充 楊愛國(guó) 梅燕 鄧清華 陳華 川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司物探研究中心)