泛開江-梁平海槽及勘探有利相帶地震預測

摘 要

摘要：四川盆地上二疊統長興組生物礁的預測工作，在20世紀80～90年代主要以地質研究為主，研究初期常有生物礁目標井打不到生物礁，而非目標井又時而鉆遇生物礁的現象。近年來，結合地質
摘要：四川盆地上二疊統長興組生物礁的預測工作，在20世紀80～90年代主要以地質研究為主，研究初期常有生物礁目標井打不到生物礁，而非目標井又時而鉆遇生物礁的現象。近年來，結合地質、鉆測井資料，利用區域大剖面地震相預測技術，建立了一套識別晚二疊世末期臺地-海槽沉積相帶的方法，首次分別在川北、川中及川東地區地震大剖面發現了臺地-海槽地震相形跡。在此基礎上，對上述地區生物巖隆(礁、灘)有利相帶進行了重點識別，總結了臺地邊緣生物巖隆的地震相預測方法，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測圖，表明環海槽周緣生物巖隆具有延伸遠、勘探潛力大的基本態勢。通過川東五百梯、川中LG等區塊的鉆井表明，所應用的技術是預測二疊系碳酸鹽巖礁、灘有利區帶及勘探部署的實用技術。
關鍵詞：地震勘探；四川盆地；晚二疊世；臺地；海槽；地震相；沉積相；預測    DOI：
0 引言
    眾所周知，有利于礁、灘儲層發育的碳酸鹽巖臺緣帶備受油氣勘探者的重視。早在20世紀80～90年代，四川盆地地質工作者通過鉆井、地面露頭地質資料研究發現，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，并指出其臺地-海槽過渡帶是礁、灘巖性油氣藏圈閉的有利區帶。當時由于地震勘探重點是以石炭系巖性圈閉為主，對臺地-海槽沉積相帶的地震特征認識程度較低，常出現“生物礁目標井打不到生物礁，非目標井又時而鉆遇生物礁”的現象。至1999年以來，川慶鉆探工程有限公司物探公司分別在川北、川中及川東地區發現了臺地-海槽相帶變化的地震相形跡，并對四川盆地二疊、三疊系海相碳酸鹽巖臺地-海槽沉積相帶開展了較系統、深入的地震相、地震層序識別研究，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，預測了整個海槽周緣有利于長興生物礁發育的巖隆相帶平面分布走勢。目前，這一地震研究成果己被川東七里北、黃龍場、五百梯及川中LG地區的生物礁、灘目標井所證實。實踐表明，這一成果是研究四川盆地海相碳酸鹽巖區域沉積相帶變化，進而尋找勘探有利區塊的實用技術。
1 上二疊統區域沉積相特征
近年綜合研究表明，整個四川盆地在晚二疊世沉積相總體上可分為淺水臺地、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展至晚二疊世末期壯大的臺地-海槽的古構造背景，控制了上二疊統的沉積厚度和巖相的變化。
 
1.1 地層厚度
由于沉積環境不同，淺水臺地沉積速率大于深水海槽，其臺地沉積厚度明顯厚于海槽沉積存度；而在臺緣帶上，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鉆井厚度對比直方圖，它直觀地反映出臺地厚度朝海槽方向變薄的區域前積沉積現象。
 
1.2 巖相變化
    晚二疊世長興期，臺地相在川北、川中及川東地區主要屬一套正常淺海碳酸鹽巖較穩定沉積，巖性以細粉晶中厚或塊狀生物灰巖為主。海槽相巖性是
隨著水體深度發生橫向變化，顯示出深水或半深水相所特有的硅質層(如川北碥1井)、燧石結核層或泥灰巖等(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巖，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狹窄的古構造背景以及礁前、礁后的沉積物性明顯差異的地質特征，對預測生物礁相帶十分重要。
2 上二疊統地震相區域特征
    地震相是以反射波的頻率、振幅、相位、時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、層間時差和反射外形結構(如平行、上超、下超、前積等)是識別四川盆地臺地-海槽沉積相的區域橫向變化較為實用的幾個屬性標志。
圖3是川北、川中及川東地區橫跨海槽的上二疊統底界層拉平區域地震剖面，可見其上二疊統地震相特征可分為以下4種類型：①連續、準平行、厚度時差大，延伸遠地震相，代表了開闊海臺地沉積；②出現上隆、上覆層反射結構橫向明顯變化、窄范圍異常地震相預示了生物巖隆有利相帶；③整體呈前積反射結構、向海盆方向呈下超地震相，屬臺地前緣斜坡相；④在深水和深水盆地區，地震相展示了以連續、強振幅和朝深水區方向時差明顯減少為特征。前緣
 
3 長興生物礁(巖隆相)有利相帶地震預測方法
    研究表明，四川盆地臺緣生物礁由于自身巖性、厚度、儲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(如長興組頂界振幅等)區域屬性變化，就可從地震剖面中識別出臺緣長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，對長興組生物礁識別方法歸納如下：①生物礁礁前至前緣斜坡-海槽相剖面段，長興組頂界反射能量明顯增強；且互相獨具有良好的連續性和光滑性，在生物礁礁后至臺地相，其反射層振幅雖較前緣斜坡，海槽相弱，但連續性明顯優于生物礁(灘)段反射。正是由于其區域地震相特征，顯示并指示出生物礁(灘)發育的剖面具體位置。②臺緣生物礁均發育在前緣斜坡-臺地間的坡折處，常與海槽相平行，相帶相對狹窄。③礁前、礁后地震相(包括振幅、連續性等)屬性發生橫向突變現象。④礁體自身地震相(如反射外形、振幅、連續等屬性)，由于局部沉積環境不同存在一定差異，但都具有反射絮亂，不連續的基本特征。⑤其分布完全與現今構造的展布無關。需要指出的是，垂直臺地-海槽相帶的地震測線其預測可靠性相對更高。
 
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；沉積厚度隨著海槽海水向東南變淺而增厚；環海槽呈帶狀生物巖隆帶模式的生物礁(灘)有利區帶沿西岸川北劍閣-川中儀隴-川東龍會-梁平沿線附近，東岸沿川北樓子廟、川東黃金口一帶展布。整個巖隆有利區帶全長約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、梁平等區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，其形態雖然陡緩、寬窄不一，但總體上具有在北緣黃金口、黃龍場一線，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屬區域上平坦的、沉積環境相對穩定的臺地相。
5 結論與認識
    1) 利用地震相預測四川盆地海相碳酸鹽巖沉積相帶與儲層預測技術，2000年來已獲得了大量、豐富的地質成果，取得顯著的油氣勘探實效，證明了該預測方法的有效性。
    2) 沿泛開江梁平海槽周緣部署的地震測線多是2000年前采集的二維地震資料，存在分布不勻、覆蓋次數低(10～20次)、多垂直于沉積相帶的缺陷，限制了該區地震相、儲層預測技術的全面深入研究。地質理論及2002年以來在羅家寨、鐵山坡等多個氣田的成功勘探事例表明，這是長興組生物礁復雜巖性油氣藏勘探的有效手段。
    在該研究過程中，對有關領導、專家給予的關心、支持和幫助，表示由衷的謝意!
    在成文過程中，參考了以下內部資料：①《碳酸鹽巖地震學》，中國石油學會物探專業委員會，1998年；②《川東飛仙關組碳酸鹽巖儲層預測技術及勘探目標評價》，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 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)