鄂尔多斯盆地与古生界煤系反射相关的地质解释和地震烃类检测研究 ——以杭锦旗南段东部地区为例

论文摘要

杭锦旗地区作为中石化在鄂尔多斯盆地的主要勘探区块之一,其重点勘探层位为古生界太原组、山西组与下石盒子组。太原组和山西组是重要的含煤地层,因而在地震勘探中就牵涉到煤系反射这一问题。由于该区块地处盆地北部,太原组和山西组地层厚度薄,其内部煤层反射除对本套地层反射信息屏蔽外,还对下石盒子组的底部反射产生了干扰。就具体的三维地震资料而言,杭锦旗东部地区的煤系反射具有相应的区域性,不完全等同于一般的煤系反射,主要体现在以下两个方面:一是煤系反射中出现了一些塌陷构造,塌陷构造的成因不清楚;二是太原组和山西组这两套含煤岩系在叠加厚度均大于半波长且叠加厚度变化不大的情况下出现了两峰两谷反射和三峰三谷反射,煤系反射同相轴分岔与合并的原因也不清楚,这两个方面的特殊性在先前的研究中并没有被针对性地提出来。就目前的勘探现状而言,杭锦旗地区的气藏勘探已完成了沉积相分析、断裂演化分析、成藏模式分析和成藏主控因素分析,已进入模式总结的阶段,所以在气藏地质认识相对清楚的情况下开展主力层位下石盒子组底部盒1段的地震烃类检测工作就具有重要的现实意义。然而,受煤系反射影响,如何在已有试气资料的基础下开展受煤系反射影响地层的烃类检测研究是一个颇具挑战性的工作。三维地震剖面上可见的塌陷构造主要发育在奥陶系碳酸盐岩、石炭系太原组和二叠系山西组中。相干属性、曲率属性和断距属性表明塌陷构造呈椭圆形分布,宽100-200m,在平面上还可见近似环形的塌陷断层。局部位置的碳酸盐岩可塌陷并嵌入到盆地基底中,大多数塌陷构造形成的断裂消失于盒1段,但增厚了盒1段沉积,表明其形成于早二叠世。塌陷构造下方对应了来自基底的柱状反射,基底的薄弱带（基地隐伏断裂和裂陷中心）,在塌陷构造周缘钻井盒1段的取芯中发现了凝灰岩沉积,说明塌陷构造的形成与岩浆活动有关。煤田上陷落柱的出现会导致煤层破损下陷,造成煤系反射振幅减弱,而本区所有的煤系塌陷反射仍表现为强振幅反射,所以排除了陷落柱的可能性。对待煤系反射同相轴分岔与合并的问题,通过统计井点地层厚度、砂岩厚度、煤层厚度、煤层间距大小,以三维数据交会的形式确定出太原组煤层厚度、山西组煤层厚度、以及这两套煤的间距是导致同相轴分岔与合并的主要因素。结合正演模型和地震可检测分辨率确定了煤系反射分岔与合并的边界条件,形成三峰三谷反射要求太原组与山西组的各自煤厚大于2m,煤间距大于10m且煤间距横向上可检测,反之则形成两峰两谷反射。煤间距的大小与山西组底部砂体厚度呈正相关关系,但与太原组煤层和山西组煤层厚度呈反相关关系,所以三峰三谷反射指示山西组底砂体厚度较大而煤厚较小的组合特点,两峰两谷指示了山西组底砂体厚度适中而煤厚较大的组合特点。在煤系反射分岔与合并的正演模型的基础上,首先通过模型底部煤层的有无产生了受煤层反射影响和不受煤层反射影响的两种地震响应,查清了煤系反射对盒1段反射的影响。下部煤系反射淹没了下石盒子组底部T9d波峰反射,该波峰之上的波谷强反射还可反映出一定的储层信息。其次,通过统计和对比探井射孔段上瞬时振幅谱和积分振幅谱,发现11口含气井与6口不含气井的频谱差异主要表现在10-25Hz的频率范围内,该频率范围内含气井的单频振幅与积分振幅普遍高于不含气井的单频振幅和积分振幅。以此为依据提取并优选出了适用于表征整个盒1段的含气与不含气的频谱差异属性:10Hz单频振幅、25Hz积分振幅、以及高频衰减梯度和低频衰减梯度属性。然后对比表明这四种属性对含气井与不含气井的区分性均优于T9d波峰之上波谷属性。最后通过设定这4种时频属性的门槛值进行属性交汇,确定出了频谱差异指示的潜在含气区域。同时,为了提升烃类检测证据的可靠性,利用叠前道集资料对盒1段进行了AVO属性分析,提取出了适合于盒1段含气响应的AVO梯度属性。面对砂泥岩波阻抗叠置问题进行了岩性反演,预测出了盒1段和山西组的砂岩展布范围。勘探表明研究区属于近距离原地成藏,盒1段以岩性气藏为主,山西组以构造气藏为主,本次识别出的大量塌陷构造,是烃类运移的良好通道。盒1段在研究区煤层厚度、储地比、运移通道的有利配置下,谱差异烃类检测结果与AVO梯度属性分析结果的相互佐证下,在研究区南部预测出了面积约20km2的有利区。区内山西组试气表明两峰两谷反射内的产气量比三峰三谷反射内的产气量要好,即山西组的勘探要以寻找平面上叠合背斜构造的两峰两谷反射为主,且该两峰两谷反射区并未出现错开山西组顶部的塌陷通道。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 选题依据及研究意义
•   1.2 研究现状及存在问题
•     1.2.1 煤层反射研究现状与存在问题
•     1.2.2 地震烃类检测研究现状与存在问题
•     1.2.3 研究区目前存在问题
•   1.3 研究内容及思路
•     1.3.1 主要研究内容
•     1.3.2 研究思路及技术路线
•   1.4 主要研究成果和工作量及创新点
•     1.4.1 主要研究成果
•     1.4.2 主要工作量
•     1.4.3 主要创新点
• 第二章 区域地质与研究区概况
•   2.1 区域构造特征
•   2.2 杭锦旗地区古生代地层沉积特征
•   2.3 研究区气田地质特征
•     2.3.1 生储盖组合特征
•     2.3.2 含气圈闭类型
•     2.3.3 气藏主控因素与成藏模式
• 第三章 地震资料品质分析与标定解释
•   3.1 地震数据品质分析
•     3.1.1 信噪比分析
•     3.1.2 分辨率分析
•     3.1.3 采集足印分析
•   3.2 地震层位标定
•   3.3 时深转换
•   3.4 断裂特征
•   3.5 古地貌分析
•   3.6 本章小结
• 第四章 塌陷反射的地质成因解释与勘探意义分析
•   4.1 与塌陷反射相关的层系厚度
•   4.2 塌陷构造的分布及与之相关的深部反射样式
•   4.3 特殊岩性与气水组分统计
•   4.4 塌陷反射的成因讨论与分析
•     4.4.1 深部岩浆活动的地质背景与证据
•     4.4.2 与其它地方碳酸盐岩塌陷构造的对比
•     4.4.3 塌陷构造形成时间与岩浆活动时间分析
•     4.4.4 与岩浆活动有关的塌陷构造分布的主控因素
•   4.5 岩浆活动和塌陷构造指示的勘探意义
•   4.6 本章小结
• 第五章 煤系反射分岔与合并中的砂煤关系及勘探意义
•   5.1 煤系划分与数据统计
•   5.2 煤系反射分岔与合并的平面分布特征
•   5.3 煤系反射分岔与合并的正演模拟
•   5.4 煤系中煤厚与煤间距变化分析
•     5.4.1 太原组煤厚变化分析
•     5.4.2 山西组煤厚变化分析
•     5.4.3 太原组与山西组煤间距变化分析
•   5.5 煤系反射波所对应的岩性组合样式
•   5.6 煤系反射分岔与合并对山西组的勘探启示
•   5.7 本章小结
• 第六章 基于频谱差异的下石盒子组盒1段含气性预测
•   6.1 盒1段测井响应与气层识别
•   6.2 煤系反射对盒1段储层反射的影响分析
•   6.3 井旁道频谱和射孔段频谱及盒1段频谱属性分析
•     6.3.1 盒1 段井旁道频谱响应特征
•     6.3.2 盒1 射孔段的频谱特征与对比
•     6.3.3 与盒1 段频谱差异相关的属性提取与优选
•   6.4 频谱差异表征在盒1段含气检测中的应用
•     6.4.1 频谱差异相关属性与盒1 段常规属性的对比
•     6.4.2 频谱差异相关属性的合理性与有效性分析
•     6.4.3 频谱差异区的平面表征
•   6.5 本章小结
• 第七章 盒1段与山西组的地震储层预测
•   7.1 砂体的地球物理响应特征
•     7.1.1 地震有利反射特征
•     7.1.2 测井响应特征分析
•   7.2 井约束地震波阻抗反演
•     7.2.1 波阻抗反演
•     7.2.2 地质统计学随机反演
•   7.3 AVO属性分析
•     7.3.1 叠前道集处理
•     7.3.2 叠前地震响应特征分析
•     7.3.3 AVO属性分析
•   7.4 本章小结
• 第八章 有利勘探目标预测
•   8.1 勘探目标优选思路
•   8.2 有利勘探目标
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间取得的科研成果
• 作者简介
• 致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 吴晓川

导师: 蒲仁海

关键词: 煤系反射,地震烃类检测,古生界,杭锦旗南段东部,鄂尔多斯盆地

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地球物理学,矿业工程,矿业工程

单位: 西北大学

基金: 中石化华北分公司承担的重大导向项目“鄂尔多斯盆地油气富集规律研究及规模增储目标评价”的专题 3“鄂尔多斯盆地古生界地震储层预测技术及应用”,2017.09-2019.02

分类号: P618.11;P631.4

总页数: 136

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