内蒙古二连盆地阿南凹陷气藏地震特征.doc

二连盆地阿南凹陷气藏地震特征孙志华*(石油大学北京)洪月英吴奇之甘嫦华(石油地球物理勘探局)孙志华等.二连盆地阿南凹陷气藏地震特征.天然气工业,2001;21(3):2629摘要阿南凹陷位于二连盆地马尼特坳陷东部,是盆地的主要含油气远景区。阿南凹陷阿尔善构造上的多口钻井在腾二段砂层组中均见到工业性油气流。为此,充分利用三维地震资料,并结合钻、测井资料,运用地震正演模型的方法详细讨论了气藏的地震特征及其形成的地质背景。地震正演模型表明,气藏的地震特征与其所处的构造位置、构造面积、断裂的发育程度、含气砂岩的厚度及泥岩夹层等有着密切关系。根据气藏的地震特征预测:区内阿451、阿3、阿402、阿454等断块由于所处构造位置高、面积大且砂岩发育,其气藏地震剖面的特征清晰,属于有利的含气区;阿414、阿18与阿1等断块为较有利的含气区。主题词阿尔善南凹陷气藏地震数据分析地震模型正演地质模型图2地层柱状图图1阿南凹陷区域构造位置图阿南凹陷位于二连盆地马尼特坳陷东部,是盆地的主要含油气远景区(图1),区内自下而上埋藏了下白垩统巴彦花群的阿尔善组、腾格尔组和赛汉塔拉组(图2)。阿南凹陷自1978年开始勘探工作以来,取得了丰富的成果。1986年在阿尔善构造上钻探基础井阿402井,于腾二段499525 m发现气层,并获得了日产气5104m3的工业气流(据研究表明,属于未成熟带的生物甲烷气),由此揭开了该区油气并举的勘探开发新局面。随后陆续在多口井中钻遇该气层,并开展了三维地震勘探工作,覆盖面积为61.5 km2。目前,该浅层气藏已投入开发。在此,笔者依据高分辨率和高信噪比的三维地震资料,并运用地震正演模型的方法,对该气藏的地震特征及其成藏地质背景进行初步探讨。浅气层的地质特征钻探揭示,阿南凹陷浅层气藏的产层属于腾格尔组二段,储层主要岩性为粉砂岩、细砂岩,其次为含砾砂岩;泥质胶结,较疏松,分选好,普遍见微波状层理,含碳屑;砂岩层组厚5080 m,地层埋深一般较浅(200560 m)。气测曲线具有明显的异常,声波时差孔隙度一般为24%26%。其构造形态表现为被24条断层所复杂化的顶部陷落的穹隆背斜。其上、下均为几百米厚的灰色泥岩1。这种地质特征反映了该浅气层既具有优越的封盖条件,又可在地震剖面上形成较强的反射。这为利用地震资料研究气藏奠定了良好的基础。气藏地震特征1.浅气层的地震地质层位标定充分利用区内阿410井的VSP资料,结合邻近钻井的人工合成地震记录以及钻测井资料、试油气水资料,标定了地震T5反射层为浅气层的顶界面(图3),确定了目的层的反射特点,建立了井层关系。标定结果表明,气层反射波组特征比较稳定,受气层厚度的影响,反射波的同相轴数量和频率有一定的变化:如阿411井的气层砂岩层组厚78 m,表现为三个强相位;阿10井气层砂岩层组厚54 m,表现为两个高频强相位;阿2井气层砂岩层组厚21 m,属该区的地震调谐厚度,表现为一个中频强相位;阿23井砂层尖灭,表现为弱相位(图4)。图3地震地质层位标定2.地震剖面特征通过对地震资料的解释,发现气藏在地震剖面上表现出以下特点。1)有反射异常的平点显示。这是气藏在地震剖面上最显著的特点,它是气水界面的反射,是由于构造聚集了天然气的直接结果*。将钻井、测井信息反馈到地震剖面上(图5),阿451井的钻井资料、人工合成记录与井旁的地震资料对比,发现平点反射所对应的深度正好与钻井的气水界面深度相吻合,说明平点的确是气水界面的反射。区内受不同的构造背景和砂层厚度的影响,在不同的断块上表现为不同的平点反射特征,大致可分为四种类型,即理想型平点、短轴型平点、弱反射型平点和扭曲型平点(图5、图6)。下面结合地震资料和钻井资料,分别描述地质勘探其形成的背景。图5理想型平点的钻井信息反馈理想型平点:主要在单斜地层和一条控制断层组成的反向断块上,地层倾角较大,砂层组厚度较大,砂岩发育,泥岩夹层较薄。此背景下,气水界面形态表现为较简单的波阻抗界面,形成了理想型平点水平反射轴,如阿451断块上的平点(图5)。短轴型平点:位于反向断块上,地层倾角较大,砂层较发育,泥岩夹层较厚,这种背景下,气水界面反射不连续,但属于同一气水系统,因此断续的短轴在同一水平线上,构成了短轴型平点,如阿414断块和阿18断块上的平点(图6左IN142剖面)。图6各种类型平点的地震正演模型注:第一行为地质模型;第二行为实际地震剖面;第三行为正演模拟结果弱反射型平点:一般出现于构造复杂和砂岩百分含量低的砂泥岩互层的地质背景(图6中IN114剖面)。具体有以下几种情况:在断鼻构造上,构造顶部的地层界面与气水界面产状接近时,翼部能得到部分气水界面的平点反射;构造顶部因受到地层界面反射的影响,气水界面反射较弱;在地层倾角较小的断块上,气水界面与地层的夹角很小,两者反射相互干涉,局部见平点;被次级断层破坏的断块上,反射的连续性遭到破坏,并不见明显的平点反射,阿402断块属于此类反射特征。扭曲型平点:当砂层厚度与气层高度相近时,在构造的顶部会出现两者的反射相互干涉,造成气水界面的平点反射与构造的弯曲界面反射连成一体,成为扭曲的同相轴,两翼形态较好(图6右IN213剖面)。气藏地震正演模型的结果与实际资料十分接近,由此可以推测上述各种类型的平点是气水界面的反映(图6)。2)低频反射的特点。声波测井统计表明含气砂岩的速度低于含水砂岩的速度,由于速度的降低会导致低频现象。图5中浅气藏的相应部位明显具有低频反射特征。3)含气砂层的下部地层出现地震弱反射区。这是由于气层的吸收作用,使地震反射的能量衰减,其下出现了屏蔽作用所形成的弱反射区。4)在亮点剖面上出现反射振幅变弱的暗点。通过计算7口井的浅气层砂层组与上覆泥岩的反射系数得知:非气层为0.120.16,而气层为0.060.1,所以含气砂岩在亮点剖面上为反射变弱的暗点。图7IN142地震剖面的同相轴下拉现象5)极性发生变化和同相轴有下拉现象。主要是由于砂层含气后速度降低所造成。图6可以看出气顶反射轴出现拐点,表明极性发生了明显变化,这从正演模型中也得到了验证;图7所示平点的右上角的箭头处同相轴有明显下拉现象,推测为另一构造含气后所致,图4中过阿2井的剖面中,在含气层下部也见同相轴下拉现象。气藏范围预测根据气藏的地震特征预测,区内阿451、阿3、阿402、阿454等断块由于所处构造位置高、面积大且砂岩发育,其气藏的地震剖面的特征清晰,属于有利的含气区;阿414、阿18与阿1等断块构造位置相对较低、面积较小且砂岩不太发育,其气藏的地震特征较清楚,为较有利的含气区。预测并已经钻井证实阿451、阿3、阿402等三个断块的天然气储量共计达4.3108m3。结 论通过上述分析,可以得出以下结论:阿南凹陷阿尔善构造气藏的地震特征明显;地震的正演模型表