伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的地球物理综合评价

伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的地球物理综合评价 伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的地球物理综 合评价 第34卷第4期 2004年7月 中国海洋大学 PERIoDICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA 34(4):611,616 July,2004 研究简报 伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的 地球物理综合评价 李进龙,王世虎,朱强,张云银,王树华 (中国石化胜利油田有限公司,山东东营257100) 摘要:针对伊朗卡山探区勘探程度低,周期短,难度大,风险高的特点,通过地球物理资料,特 别是地震资料的处理和解释,结合探区外围的地质调查和油气田资料,进行了油气藏圈闭可靠性, 储集封堵条件,有效性及含油气性等方面的地球物理资料预测,探索出了一套早期勘探区域圈闭 评价的新方法.利用该方法对该探区的Aran背斜圈闭进行了综合评价,取得了良好的效果. 关键词:伊朗卡山探区;Aran背斜;圈闭;储量评价 中图法分类号:P315.63文献标识码:A文章编号:1672—5174(2004)04—611—06 Aran背斜构造带位于伊朗卡山区块北部, 在地质构造上属于中伊朗盆地主体与其西南二 级构造——卡山坳陷的结合部位(见图1).该构 造带勘探程度极低,目前尚无探井.Aran背斜 圈闭是在该构造带乃至整个卡山探区找到的最 完整的背斜圈闭.从2O世纪5O,60年代开始, 在工区北部发现的萨拉金(Sarajeh)凝析气田 和阿尔博兹(Alborz)油田,推测Aran构造带的 含油气层系为渐一中新世的库姆组灰岩地层,油 气源可能来自侏罗系的海相页岩或库姆组自身 的生屑灰岩或泥灰岩,但目前缺乏外围露头,钻 井取心,测井和地质录井的证据. 为了给勘探和井位部署提供更多依据,本 文通过地球物理资料,特别是地震资料的处理 和解释,探索一套早期勘探圈闭评价的新方法. 图1Aran背斜圈闭的区域位置示意图 Fig.1LocationoftheArananticlinetrap 对伊朗卡山探区的Aran背斜圈闭进行了较全 面的地球物理综合圈闭评价,取得了良好的效果. 收稿日期:2003—07—29}修订日期:2004—01—12 作者简介:李进龙(1952一),男,高级工程师.E—mail:lijinlong@vip.sina.tom 中国海洋大学 1Aran背斜圈闭的油气地质条件 1.1构造位置Aran背斜位于伊朗卡山探区北部的Aran构造带西端.该构造与萨拉金和 阿尔博兹背斜区域背景相似,属于中伊朗盆地西南部的前陆构造,具有良好的区域构造成藏背 景. 1.2沉积地层结构从卡山地区外围露头及与萨拉金气田钻井资料对比分析来看,Aran背 斜圈闭发育的主要地层有侏罗系的海相页岩,白垩系的海相致密灰岩,始新统及下红层的火山 碎屑岩和凝灰岩,渐新统一中新统库姆组的海相灰岩,凝灰岩和盐膏岩,上新统上红层的膏(泥) 岩,火山碎屑岩,泥岩和砂砾岩及第四系冲积沉积等.其中,库姆组又可分为A,B,C,D,E,F6 个亚段.根据萨拉金和阿尔博兹油气田推测,库姆组顶部E段的泥灰岩和F段的生物碎屑岩是 该圈闭的主要储层,上红组底部的膏泥岩是该区最主要的区域性盖层. 1.3油气源条件Aran背斜圈闭位于中伊朗盆地西南抬升区,是油气运聚的长期运移指 向.从地化指标分析看,Aran地区的侏罗系和第三系等烃源岩已达到成熟和过成熟阶段,能够 提供油气源,且以气为主.此外,其北部萨拉金气田和阿尔博兹油田,也证实了其含油气性.因 此,Aran背斜应具有良好的油气源条件. 2Aran背斜圈闭评价 图2评价工作框图 Fig.2Appraisalflowchart 圈闭评价工作是1个动态过程(见图2),其和现场勘探工作要及时进行信息反馈,特别是 4期李进龙,等:伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的地球物理综合评价613 在没有钻井的勘探新区,圈闭的评价工作要根据后续的钻探资料来进行补充.并使得勘探工作 随评价结果的变化而及时进行调整,而评价结果又随勘探资料的不断补充而更接近客观实际. 对勘探程度较高地区和无钻探资料的勘探新区,圈闭评价的最大差异在于圈闭地质评价 和圈闭资源量计算.勘探程度较高地区可以通过钻井资料和其它综合研究成果来提高圈闭地 质评价的可信度,而无钻探资料的勘探新区地质评价的风险就比较高,需要用后续的钻探资料 来分析验证及调整地质评价.对于圈闭资源量计算,这两种条件下的差别就更大了,对勘探程 度较高地区,可以通过钻探资料,获取储层厚度,单储系数,孔隙度,含油饱和度,体积系数等详 细资料,圈闭资源量计算误差较小,而无钻探资料的勘探新区,就只能根据邻区的钻井资料通 过类比借用的方法,通过烃类检测,模式识别等方法进行估算,计算误差较大. 2.1圈闭可靠性评价 2.1.1圈闭控制程度Aran背斜带共有18条 二维地震测线,平均线距3,5kin,分布合理,可以 比较好地控制圈闭的形态和大小(见图3). 2.1.2资料品质该区的地震资料有伊朗国家 石油公司于1998,1999年采集,覆盖次数为12次 地震剖面,基本能满足对目的层追踪和描述;以及 中石化胜利油田伊朗项目部于2002年施工采集, 覆盖次数达到了60次的地震剖面,资料品质进一 步提高,为圈闭评价提供了条件.总之,Aran背斜 区地震资料品质较好,信噪比和分辨率较高,波组 特征清楚,反射同相轴追踪性强,大断层和高角度 切削显示比较清楚,可对圈闭目的层进行较为准 确的描述.此外,通过对地震资料的重新处理,测 线交点时差基本闭合.因此,利用这些测线解释的 Aran背斜构造是可靠的和落实的. 图3Aran背斜构造带库姆组顶面构造及二维 地震测线分布示意图 Fig.3TopofQomformationintheAran anticlinearea&the2Dseismiclinedistribution 2.1.3钻探资料Aran背斜及整个构造带上钻井资料少,仅在北部约50km的萨拉金气田 有钻井资料,并证实了油气的存在.因此,钻探资料可靠性较差. 所以,尽管Aran背斜北部和东部被断层切割,但主体背斜形态完整,且高点埋深适中,圈 闭幅度大,圈闭面积大,具有良好的圈闭条件(见图3). 2.2圈闭储集条件评价库姆组地层是中伊朗盆地的 区域性储层.研究明,库姆组地层的横向厚度变化较 大. 从野外露头及邻区钻井资料分析看,Aran背斜主要 储集层是库姆组E段泥灰岩中的裂缝和F段生屑灰岩中 的孔隙和溶洞.由于灰岩储集层发育段特别是含气储集 段,在地震上常常表现为高速段内的低速带[1_3],因此,可 以利用无井约束反演对储层进行评价J. 从过Aran背斜高点的6760测线的波阻抗剖面(图4) 看出,库姆组内部的波阻抗比其上下地层的阻抗偏高,这 图46760号地震测线的波阻抗剖面 Fig.4Impedancesectionofthe seismicline6760 中国海洋大学 与碳酸盐地层的波阻抗特点是吻合的.但在库姆组内部,也有低阻抗层段出现,特别是在构造 顶部,库姆组从上到下的波阻抗都不高,但在构造侧翼波阻抗却明显增加,说明库姆组储集性 能在横向上有变化,且在构造顶部有比较好的储集层段存在.这与萨拉金等油气田构造顶部裂 缝比较发育,侧翼裂缝相对不发育的结论相吻合.因此,Aran背斜库姆组应具有比较好的储集 条件. 2.3圈闭封堵条件评价 2.3.1盖层的封堵性从地面地质调查及与邻区油气田的地层对比看,Aran背斜的主要盖 层是上红层M1段下部的膏盐和膏泥岩层,该层厚度20,70m,是整个中伊朗地区的区域盖层, 能够在Aran背斜圈闭形成良好的封堵条件.从图4分析看出,库姆组上部低阻层大面积分布, 是M1底部膏泥岩的反映,因此,Aran背斜的盖层条件是较好的. 2.3.2断层的封闭性从Aran背斜目的层库姆组 顶部的构造图来看(图3),该构造是1个背斜和断层遮 挡形成的复合圈闭. 从地震剖面上看(见图5),Aran背斜的主断层断 穿了库姆组和上红层的M1段,但由于M1底部膏盐 岩的发育,在断层形成过程中膏泥岩沿断面"涂抹"而 形成"断层泥",使断层有效封堵." 因此,从盖层和断层分析看,Aran背斜圈闭的封 堵条件是较好的. 2.4有效性评价圈闭的有效性是指圈闭的成藏 时间与油气运移聚集时间的匹配关系.Aran背斜的 图56760号地震剖面的地质解释 Fig.5Geologicalinterpretationofthe seismicsection6760 大小和封堵条件都较好,若成藏时间与油气运聚时间不匹配,不可能形成好的油气藏. 2.4.1圈闭形成与油气运聚期从构造发育史分析看,Aran背斜主要形成于中新世一上新 世.根据卡山区块周边露头区及油气田的油源和地化指标分析,该区侏罗系烃源岩主要二次生 烃期是在始新世,中新世的库姆组沉积时期,且以生气为主;库姆组主要生烃时期为中新世末 , 上新世沉积时期.因此,本区圈闭形成与油气运聚期基本匹配,中新世及其后期生成的烃类 大部分保存完好. 2.4.2断层的有效性由于Aran背斜北翼的逆断层是该背斜的主断层,它向下断穿了中生 界地层,是侏罗系油气源向上运移的通道.该断层向上在M2底部消失(图5),说明断层活动期 在M2沉积之前,相当或早于油气的运聚期,不 会造成成藏后的油气大规模破坏.所以,该断层 是1条有效断层. 综上分析,Aran背斜圈闭是1个有效圈 闭. 2.5含油气性评价 2.5.1三瞬剖面瞬时振幅,频率和相位的 变化,在一定程度上决定了地层沉积环境,物性 或含油气情况的变化[5],可对圈闭的含油气性 进行定性评价.从过Aran背斜高部位的瞬时振 幅剖面(见图6)分析看,库姆组顶部有1套强振 图6K01—11测线西段的瞬时振幅剖面 Fig.6Instantaneousamplitudesectionin thewestpartoflineK01—11 4期李进龙,等:伊朗卡山探区Aran背斜圈闭的地球物理综合评价615 幅反射,但在构造高部位反射振幅比构造翼部明显减弱,推测可能是储层发育段或富含油气层 段. 从瞬时频率剖面(图略)分析看,Aran背斜库姆组频率明显降低,可能是含气造成了频率 的降低.从瞬时相位剖面(图略)看,库姆组内部发育多个地层的尖灭现象,反映储层发育区或 存在不同的岩性变化.由此推测,Aran背斜储层发育,并富含油气. 2.5.2其它地震特征分析从过Aran背斜的K0220/K02—11地震剖面的极性分析看,该背 斜目的层存在极性反转现象.根据中国四川I和东部地区碳酸盐岩地层的油气勘探证实,在灰岩 储层富含油气后,常常在其边界表现为极性反转现象,其范围指示了含油气岩层的边界.Aran 背斜主要目的层存在极性反转现象,很有可能是富含油气的反映. 此外,Aran背斜目的层内也有水平同相轴的出现("平点"),这可能是油气分界面在地震 剖面上的显示. 3Aran背斜圈闭资源量评价 3.1估算模型由于本区勘探程度低,且整个中伊朗盆地内库姆组储层变化不大.故圈闭资 源量可根据圈闭可能含油气面积和中伊朗盆地各油气藏的平均储量丰度来估算. 3.2参数取值 (1)圈闭面积根据地震资料构造图(图3),Aran构造背斜面积为12kin.如果断层完全遮挡, 圈闭面积可达40km.因此,Aran构造的含油面积取值为lO~40km. (2)单位面积含油气丰度根据法国SOFREGAZ研究,萨拉金气田的原始含气丰度为(3.5, 5.3)×10.m./km,平均4.1×10.m./km.而Alborz油田单位面积石油地质储量为4.3× 10t/km,折算成气当量为4.3×10.m./km,与萨拉金气田相当. 所以,Aran构造圈闭的单位含气丰度在(3.5,5.3)×10.In./km之间,最可能的范围 为 (4.1,4.3)×10.m./km. 3.3储量估算由前面的计算和分析,得出了Aran背斜圈闭天然气储量概率分布图(见图 7) 三' 亳 2 谱卜 嶷 原始气储量Gasreserves/109m3 图7Aran背斜圈闭天然气储量概率分布图 Fig.7ProbabilitydistributionofgasreservesintheArananticlinetrap Hm??? OOOOOOOOOOO 616中国海洋大学2004焦 从概率图上可看出,Aran背斜圈闭储量在(5O,150)×10.m.的概率达到91%.而(8O, 130)×10.m.的概率也达到64.概率加权平均后为1.05×10m.,按萨拉金69的采收率计 算,可采天然气为7.25×10.m..折合油当量,石油地质储量1.05×10t,按25的采收率,可采 储量为2.625×10t. 4结语 针对伊朗卡山探区Aran背斜圈闭勘探周期短,程度低,难度大和风险高的国外勘探区块, 在充分利用已有的地面地质资料,邻区的油气田和钻井资料分析的基础上,通过地球物理资料 的处理和解释,进行全面圈闭评价,可以较好地降低勘探风险. 参考文献: El!李庆忠.走向精确勘探的道路EM].北京:石油工业出版社,1994. Ez]NilolaevAV.非传统地球物理勘探法:设想和实验结果Ee].美国地球物理家学会 第6O届年会集,北京: 石油工业出版社,1992.26—28. [33朱庆杰,王波.轮南奥陶系裂缝研究的综合定量方法[J].石油地球物理勘 探,1999,34(2):180—189. [43靳军,刘楼军,邵雨,等.综合地球物理方法识别准格尔盆地的岩性圈闭[J].石油 地球物理勘探,2002, 37(3):287—290. [53陆基孟.地震勘探原理[M].东营:石油大学出版社,1996. AnIntegratedGeophysicalAppraisalfor AranAnticlineinKashanBlock,lran LIJin—long,WANGShi—hu,ZHUQiang,ZHANGYun—yin,WANGShu—hua (ShengliOilFieldLTD,SINOPEC,Dongying257100,China) Abstract:Anewintegratedmethodwasinventedandfoundusefulfortrapappraisalat anearlystagewhentheexplorationwasoflowdegree,shortperiod,andfullofgreat difficultiesandrisks,asthatintheKashanExplorationBlock.Iran.Themethodwas onthebasisofprocessingandinterpretationofgeophysicalespeciallyseismicdatain combinationwithdatafromthecircumjacentsurfaceandoilandgasfields,andof predictingthereliability,sealingconditions,efficiencyandoilpotentialityoftheAran trap. Keywords:KashanexplorationareainIran;Arananticline;trap;reservesappraisal