天然气勘探

塔里木盆地顺北地区奥陶系侵入岩发育特征及对储层成像的影响

  • 李伟 , 1 ,
  • 韩龙 2 ,
  • 刘军 1 ,
  • 刘海军 2 ,
  • 龚伟 1 ,
  • 谢雄举 2 ,
  • 张荣 1 ,
  • 侯佳凯 3
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  • 1. 中国石油化工股份有限公司西北石油分公司勘探开发研究院,新疆 乌鲁木齐 830013
  • 2. 北京奥能恒业能源技术有限公司,北京 100083
  • 3. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083

李伟(1984-),男,湖北孝感人,工程师,主要从事地震解释研究.E-mail: .

收稿日期: 2022-12-19

  修回日期: 2024-04-21

  网络出版日期: 2024-11-08

Seismic characteristic of intrusive rock in the Upper Ordivican and its influence on the imaging of reservoir in the Shunbei area, Tarim Basin

  • Wei LI , 1 ,
  • Long HAN 2 ,
  • Jun LIU 1 ,
  • Haijun LIU 2 ,
  • Wei GONG 1 ,
  • Xiongju XIE 2 ,
  • Rong ZHANG 1 ,
  • Jiakai HOU 3
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  • 1. Exploration and Development Research Institute of SINOPEC Northwest Petroleum Company,Urumqi 830013,China
  • 2. Beijing UltraDo Resources Technology Inc. ,Beijing 100083,China
  • 3. Research Institute of Petroleum Exploration and Production,PetroChina,Beijing 100083,China

Received date: 2022-12-19

  Revised date: 2024-04-21

  Online published: 2024-11-08

Supported by

The Project from Exploration and Development Research Institute of Northwest Oilfield Company, SINOPEC(34400008-21-ZC0607-0071)

摘要

近年来,塔里木盆地顺北东部地区奥陶系持续获得重大油气勘探突破,其得益于碳酸盐岩断控缝洞型优质储集体的有效地震识别与分布预测。随着勘探工作向顺北西部地区推进,上奥陶统发育多套复杂侵入岩,导致地震成像效果差,断裂和储层识别难度大,严重制约了西部地区的勘探进程。基于实钻、3D地震资料和区域地质资料,在对顺北地区上奥陶统内发育的侵入岩特征进行详细研究的基础上,开展中下奥陶统储层地震反射正演模拟,建立了多种复杂侵入岩与缝洞型储层的地质模型。正演模拟表明:侵入岩边界部位会造成地震剖面上的相位错断,甚至影响上奥陶统底面形成假象断层;近水平厚层状、多层叠合发育的侵入岩还会造成中下奥陶统的储层段内形成不易识别的多次波,对断控储集体形成的串珠状反射起到能量补充作用,导致串珠状反射能量增强,被误识别为有利储层反射特征。通过正演模拟与地震属性的有效结合,明确了研究区内假断层的识别方法,量化了侵入岩厚度与下伏串珠状反射能量强度的关系,以及侵入岩对储层成像的影响程度,有效提高了断裂识别的可靠性和储层描述的精度,为研究区及周边地区下一步勘探部署提供了重要的地球物理依据。

本文引用格式

李伟 , 韩龙 , 刘军 , 刘海军 , 龚伟 , 谢雄举 , 张荣 , 侯佳凯 . 塔里木盆地顺北地区奥陶系侵入岩发育特征及对储层成像的影响[J]. 天然气地球科学, 2025 , 36(1) : 155 -165 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2024.04.020

Abstract

Significant breakthrough in petroleum exploration has been obtained recently in the Ordovician strata in the eastern Shunbei area, Tarim Basin, which is benefit from the identification of fault-controlled carbonated fracture-vuggy reservoir and prediction of its distribution. As the exploration moves into westward area, the development of multiple sets of complex intrusive rock in the Upper Ordovician has caused poor seismic imaging, which has great impact on the identification of fractures and reservoirs in the Middle and Lower Ordovician and restricts the exploration process in this area. Based on the drilling, 3D seismic data and regional geological background, this study established a variety of complex intrusions and fracture-vuggy reservoirs model and carried out seismic refection forward modelling of Middle and Lower Ordovician reservoirs on the basis of detailed study of the characteristics of intrusions developed in the Upper Ordovician in the Shunbei area. According to the study, the intrusive rock not only leads to the disjunction of phase at the edge of the intrusion in the seismic profile, but also forms pseudo-faults in the Upper Ordovician underside. In addition, the nearly horizontal thick-bedded, multi-layered intrusions can also cause the formation of multiple waves in the Middle and Lower Ordovician. Furthermore, the multiple waves can strength the amplitude of the beaded reflection caused by the fractures and cavities, which increase the difficulties in the re-cognization of the favorable reservoirs. By combining forward modeling and seismic attributes, the fault identification method is defined, both of the relationship between intrusive rock thickness and amplitude and the influence degree of intrusive rock on reservoir imaging are quantified, all of which can greatly improve the reliability of fault identification and the accuracy of reservoir description, thus provide a geophysical basis for the next exploration deployment.

0 引言

塔里木盆地是我国最大的内陆含油气叠合盆地,经过多年勘探,在塔河、轮南、塔中地区发现了多个大中型油气田。近10年来,经过地质理论认识探索和地震、钻井等技术攻关,在塔里木盆地塔北、塔中两大古隆起间的低隆部位,顺北、果勒和富满地区的超深层古老碳酸盐岩层系中获得重大勘探突破,在7 000 m以深获得高产轻质油,刷新了石油地质学的传统认识1-3。多年的勘探实践表明,盆地内碳酸盐岩油气藏基本都是依附大型走滑断裂带发育。走滑断裂对于中下奥陶统碳酸盐岩储层的形成、改造具有重要的作用:其不仅是大气淡水渗滤及岩溶作用发生的有利部位,同时也是埋藏期溶蚀作用发生的有利部位,控制大型缝洞型储集体的形成4。因此,厘清走滑断裂带空间分布情况以及碳酸盐岩优质储层的展布对于塔里木盆地的油气勘探评价具有十分重要的意义。随着顺北地区向西勘探部署,发现在上奥陶统内广泛发育厚层状或多层密集发育的侵入岩,对下伏目的层内断层和储层的地震识别造成较大影响,但目前国内外相关论文就火成岩对下伏地层成像影响的讨论很少。前人曾结合地震、钻井及正演总结过碳酸盐岩走滑断裂及储层的地震响应特征5-9,但均未考虑侵入岩的发育对储层成像的影响。本文研究通过对上奥陶统内发育的侵入岩特征的总结,奥陶系内断裂、储层地震响应的分析再结合正演模拟,基本明确了上覆侵入岩对下伏储层内断层、储层成像的影响情况。

1 区域地质背景

顺北地区位于塔里木盆地顺托果勒隆起主体部位,西部为阿瓦提坳陷,东部为满加尔坳陷。本文研究的A井区位于顺北西部地区(图1),顺北地区下部深层沉积了巨厚的古生界地层,其中,奥陶系—寒武系内走滑断裂十分发育,研究区内侵入岩主要发育在上奥陶统,缝洞型储集体主要发育在中下奥陶统8-9图2)。
图1 塔里木盆地构造单元划分及研究区位置

Fig.1 The tectonic units of Tarim Basin and the location of studied area

图2 过顺托果勒隆起A—A’东西向区域构造剖面

Fig.2 The A-A’ regional tectonic section across Shuntuoguole Uplift from west to east

依据顺托果勒隆起区不整合发育情况、断裂构造样式及地层厚度变化特征,反映顺北地区共经历了加里东期、海西期、印支—燕山期、喜马拉雅期4个阶段的构造演化,其中加里东期、海西期构造运动对奥陶系的储层及火成岩的形成影响较大;后期构造运动对深层奥陶系的构造格局及储层改造影响相对较小。
在加里东构造运动早期,塔里木盆地处于拉张构造背景,构造格局较平稳,早寒武世形成一套局限台地—蒸发台地的海相暗色泥岩及碳酸盐岩沉积,在晚寒武世—中奥陶世形成一套巨厚开阔台地—局限台地碳酸盐岩稳定沉积。在加里东构造运动中期Ⅱ—Ⅲ幕(晚奥陶世),顺北地区水体加深,发育台地—陆棚沉积,沉积岩性为巨厚灰色泥岩(厚约950 m),区域构造性质背景转换为近南北向挤压应力背景,在奥陶系—寒武系发育大量北西向和北东向走滑断层,控制溶蚀作用顺走滑断裂发生,造成中奥陶统顶部内幕形成一系列顺走滑断层发育的缝洞型储层10-12。石炭纪至二叠纪的晚海西构造运动,导致整个塔北地区隆升、出露地表,顺北地区由早期的海相沉积逐步转为内陆湖盆沉积;同时,众多地区在抬升的过程中伴随着剧烈的岩浆喷发和侵入活动,形成塔里木大火成岩省,是我国境内发现的2个重要的二叠纪大火成岩省之一13,不仅有大规模的溢流相玄武岩喷发,还有复杂多样的侵入岩及其组合。
剖面反映顺北地区A井区上奥陶统发育形态多样的侵入岩,其岩性主要为辉绿岩,推断就形成于这一时期,其分布受断裂控制特征明显,从地幔沿深大走滑断裂侵入,在顺北地区表现为上奥陶统的大规模侵入,表现为斜切地层侵入或顺层间裂隙侵入,空间上,形成单层或多层与地层产状一致或斜切特征的侵入岩体(图2)。

2 关键问题、研究思路及技术措施

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩中发育的走滑断裂大多产状陡立,垂直断距小,地震成像困难。虽然前人通过物理模型的构建及实验地震数据的采集分析,总结了顺北地区错断、褶曲、线性空白反射等3种典型断裂地震响应特征14-17,为该地区实际断裂的识别提供了有效参考;但是,塔里木盆地中西部地区受早二叠世大火成岩省的快速喷发作用影响,火山岩体沿断裂带喷发或穿层流动,在石炭系、志留系、奥陶系、寒武系及震旦系也形成广泛发育的玄武岩和辉绿岩10-1118-20,其中上奥陶统侵入岩的广泛发育及其相对于围岩的高密度特征,对奥陶系的走滑断裂及中下奥陶统缝洞体的地震成像造成极大的影响。
为分析侵入岩对断层、储层成像影响,提高识别精度,本文研究采用钻井储层、地震反射特征及正演相结合的研究思路,根据钻井揭示的缝洞型储层、侵入岩,进行地震标定,总结地震反射特征,建立侵入岩与缝洞型储层叠置发育的地质—地球物理模型并进行正演模拟,总结不同情况下侵入岩的地震响应特征及其对下伏目标层内断层及储层成像的影响,为顺北地区及地质特征相类似地区的断裂刻画和有效储层预测提供理论和技术上的支撑。

3 侵入岩发育特征

3.1 侵入岩钻井—地震特征标定对比

本文论述主要基于顺A井区典型钻井及三维地震资料,该区上奥陶统内侵入岩广泛发育,与泥岩围岩(GR=100 API)对比,辉绿岩在测井上主要表现为低自然伽马(39 API)特征,与灰岩自然伽马值接近等。研究区包括2口典型钻遇侵入岩井位,其中,A井在上奥陶统下部的良里塔格组钻遇厚约70 m的侵入岩,地震剖面显示为双强相位反射,侵入岩顶部对应地震剖面上的上部强波峰,底部对应中部强波谷的下零相位,侵入岩主体对应中部强波谷,侵入岩西边界部位造成地震相位的错断特征;A井西侧为单波峰连续反射,分析认为代表正常界面反射或发育较薄层状侵入岩(图3)。
图3 A井地震标定对比

Fig.3 Well A seismic calibration diagram

另外,B井在桑塔木组钻遇4层侵入岩,厚度为7.6~78 m不等,井—震标定明确侵入岩顶面均对应地震剖面强反射波峰;其中,顶部侵入岩厚为78 m,形成的反射能量最强,中部2套侵入岩相对较薄,形成中强反射;底部侵入岩厚为34 m,对应邻近T7 4之上的强波谷。综上所述,侵入岩在地震上主要表现为异常地震强反射。

3.2 侵入岩地震相特征

针对塔里木盆地顺北地区,前人主要总结了4类火成岩岩性的地震相特征,其中玄武岩、辉绿岩等侵入岩在地震剖面表现为顺层强振幅同相轴,英安岩表现为杂乱反射或空白弱反射,凝灰岩对应倾斜的鱼骨刺反射,凝灰质的砂岩和泥岩则对应层状弱反射20-24。研究区火成岩的岩性主要为辉绿岩,依据三维地震识别侵入岩形成的地震反射特征,本文研究在上奥陶统碳酸盐岩地层内识别出多种形态的侵入岩,基本形态有顺层状、穿层状、 阶梯状、茶碟状、“V”字形和岩盖状,以及上述形态的复合特征。
(1)顺层状:岩浆沿着上下围岩的交界面侵入,最终侵入岩与上下围岩地层呈整合形态产出,这种形态主要分布在侵入岩体的中部和下部,属于深层侵入。
(2)穿层状:岩浆侵入时斜穿围岩地层,与地层面形成一定的角度,常常呈锐角状,也有高角度,一般作为浅层侵入岩的补给通道出现在侵入体的中下部。
(3)阶梯状:类似于上述2类的复合体,由多个小型的顺层状和穿层状岩体组成的类似阶梯的形状,与穿层状类似,常常出现在侵入体的中部。
(4)茶碟状:由水平状侵入岩和向两侧斜穿上倾岩体组成,常呈对称状产出,也是侵入体中常见的形态,多出现在侵入体的中上部,属于浅成侵入体的一部分,在研究区内多处可见。
(5)“V”字形状:与上述茶碟状类似,只是中间水平部分比较短,也属于浅成侵入体的一部分,在研究工区侵入体中部比较发育。
(6)岩盖状:下平顶凸,由岩浆持续侵入形成,在研究区比较少见,只在研究区西南角侵入体底部发育小型的被断层强烈错断的岩盖。

4 侵入岩对储层成像影响正演模拟

4.1 正演模拟关键步骤

依据A井区的钻井、测井及岩石物理分析资料,结合上面分析的侵入岩形态及地震响应,建立符合实际的多种侵入岩地质模型,同时建立下伏目的层的缝洞型储层地质模型,开展波动方程正演模拟,分析侵入岩对储层成像的影响,关键步骤如下25-28

4.1.1 地质模型建立

根据钻井信息确定基础地层、侵入岩及缝洞体的速度及密度信息。研究区中奥陶统一间房组灰岩顶界面在地震剖面为较强波峰反射,对应地震T7 4反射层,可作为标志层;结合方波化分析,奥陶系不同岩性段的声波速度分别为:T7 4界面以上的桑塔木组泥岩声波速度为5 200 m/s;良里塔格组—恰尔巴克组灰岩地层声波速度为5 900 m/s;T7 4界面以下一间房组和鹰山组上段石灰岩声波速度为6 000 m/s;侵入岩主要在桑塔木组—良里塔格组发育,依据钻井定义其声波速度为5 500 m/s。缝洞体一般表现为充填和未充填特征,充填缝洞一般发育硅质、方解石等固体充填物,依据钻井充填型缝洞声波速度为5 800~5 900 m/s;未充填缝洞一般含油、水等流体,实际模型一般参考钻井曲线,未充填缝洞声波速度取值4 500 m/s(图4)。
图4 A井奥陶系地质模型物理参数柱状图

Fig.4 Column chart of physical parameters of Ordovician geological model in Well A

4.1.2 地震采集模拟

在建立地质模型过程中,将模型剖面网格密度设为2 m×2 m,以确保采集精度;同时,参考野外实际采集观测系统,将采集参数设置为:炮间距为50 m,道间距为50 m,等效排列长度为4 000 m,利用Tesseral 2-D软件,采用基于交错网格有限差分的波动方程数值模拟技术,模拟野外放炮采集,得到炮集记录。

4.1.3 地震资料处理

使用GeoDepth地震资料专业处理软件系统,参照实际地震资料频谱,设置处理成像子波参数为:主频20 Hz,频宽40 Hz;对炮集记录进行深度偏移处理获得深度域偏移剖面。

4.2 侵入岩地震响应特征正演分析

4.2.1 不同产状侵入岩地震响应特征

实际地震剖面显示上奥陶统侵入岩表现为多种产状,本文研究按照平均厚度为30 m,从水平产状到垂直产状,设计不同产状的侵入岩,正演结果表明中低倾角侵入岩表现为地震强反射。随着倾角变陡,侵入岩反射能量减弱,且由于中高角度的侵入岩切割多个层段,侵入岩与地层的相对阻抗变化,在地层界面反射部位可形成地震相位错断、弯曲等特征,容易被识别为具有一定宽度的大型主干走滑断层。

4.2.2 侵入岩对多次波形成的影响

(1)设计3个叠置侵入岩为近水平产状,横向厚度变化为10~40 m[图5(a)],正演结果显示侵入岩厚度越大,多次波能量越强,紧邻T7 4之下产生较强表层多次波干扰(中奥陶统顶形成的强波谷)与下部侵入岩延伸范围一致,这种强能量多次波对表层储层形成的反射影响大,甚至掩盖部分储层形成的反射。另外,在中下奥陶统内幕可见较强的内幕多次波,分布范围与上奥陶统3层侵入岩叠置范围相同[图5(b)],这种内幕多次波与地层界面反射易混淆,不易在处理阶段进行消除,而且会对地层界面反射和弱串珠状反射均起到能量补充作用,使得弱串珠状反射被误识别为强串珠状反射,从而导致钻遇不到有利储层,B井即为此种情况。
图5 多层叠置侵入岩地质模型(a)及正演结果(b)

Fig.5 The geological model (a) and forward moleling result (b) of multilayer superimposed intrusive rocks

(2)参考地震剖面,设计“茶碟状”侵入岩,侵入岩厚度分别设计为30 m、70 m,侵入岩底面距离上奥陶统底面为150 m[图6(a)],正演地震剖面反映在侵入岩倾斜部位,对应在中奥陶统形成多次波,且多次波产状与侵入岩产状呈镜像特征,对比可见,侵入岩厚度越大,多次波越明显,在地震剖面上易被识别为储层反射异常[图6(b)]。
图6 “茶碟状”侵入岩地质模型(a)及正演结果(b)

Fig.6 The geological model(a) and forward modeling result(b) of “saucer-shaped” intrusive rocks

4.2.3 侵入岩对界面反射及缝洞体反射的影响

实际地震数据在中奥陶统顶面对应的T7 4反射层多出现异常相位错断,认为与相邻发育的侵入岩的边界相关;另外,部分中奥陶统顶部串珠状反射的上波峰变小,认为与侵入岩的多次波掩盖作用有关。为了分析这种影响特征,首先设计在中奥陶统无侵入岩发育的缝洞体模型,缝洞体规模设计参数为:体高100 m、体宽80~120 m、内部的孔洞直径为5~10 m、裂缝宽度为2~3 m、裂缝长度为20~80 m,进而在距离上奥陶统良里塔格组底面0 m、20 m、40 m、60 m、80 m分别设计发育厚度为10 m、30 m、50 m的侵入岩模型。最终通过这2类模型对比,用以分析侵入岩发育变化对串珠状反射的影响程度。
对比无侵入岩发育的缝洞体正演地震剖面[图7(a)],当层状侵入岩厚度为10 m,且距离良里塔格组底0~20 m时,T7 4反射层(O2顶)对应波峰具有轻微下凹特征,对强串珠状反射影响较小[图7(b)];当层状侵入岩厚度为30 m,且距离良里塔格组底0~20 m时,T7 4反射层下凹特征明显,侵入岩边界部位形成肉眼可识别的相位错断特征,中部强串珠状反射的上波峰明显变小[图7(c)];当层状侵入岩厚度为50 m,且距离良里塔格组底0~20 m时,T7 4反射层下凹特征更加明显,当侵入岩距离良里塔格组底40 m时,亦可影响T7 4反射层形成下凹,且上波谷形成上凸特征,很容易被识别为断层特征,当侵入岩距离良里塔格组底60~80 m时,对T7 4反射层无明显影响,而是在上奥陶统(O3 s)下部形成双强相位反射,与A井对应的侵入岩反射特征相同[图7(d)]。
图7 距离O3 l面不同距离不同厚度水平侵入岩正演结果

Fig.7 Forward modeling results of strata-concordant intrusive rocks with different thickness at different distance from O3 l surface

进一步,对图7中形成的串珠状反射的振幅进行量化统计,编制交会分析图,分析侵入岩发育特征变化对串珠状反射的能量影响程度。由图7可见,当上覆地层没有侵入岩时,串珠状反射的波谷振幅为-0.15;侵入岩厚度越大、距离良里塔格组底面越近,下伏串珠状反射的能量增强越明显,说明层状侵入岩的发育会造成串珠状反射的能量增强影响,而影响的主要原因就是多次波,多次波对串珠状反射有能量补充作用。
另外,通过统计编制层状侵入岩不同厚度及到T7 4距离与假断层“断距”之间的关系交会分析图,分析认为,水平层状侵入岩厚度越大、距离T7 4越近,假断层的“断距”越大,在此情况下,对下伏串珠状反射的能量影响也越明显。
在实际地震资料分析过程中,可以根据假断层的断距识别,反推预测侵入岩厚度及到T7 4距离,进而分析侵入岩对串珠状反射的振幅的影响程度。

4.2.4 过典型井正演模型地震响应特征

(1)A井正演模拟。A井在良里塔格组底部(距离中奥陶统80 m)钻遇70 m厚侵入岩,过井东西向地震剖面表现为两峰两谷的强反射特征,西部突变为一峰一谷的单强相位。在中奥陶统一间房组含2段放空,每段直径8~13 m,在实际地震剖面上表现为能量较强的串珠状反射。依据钻井情况,在良里塔格组底部设计东、西向紧邻发育的侵入岩,西部侵入岩平均厚度为20 m,东部侵入岩平均厚度为70 m,侵入岩距离中奥陶统80 m;在中奥陶统根据地震剖面反映的串珠状反射的强度及发育相对位置设计规模不同的缝洞型储层[图8(a),图8(b)]。
图8 A井地质模型(a)、实际地震剖面(b)和正演模拟剖面(c)

Fig.8 The geological model(a), real seismic section (b) and forward modeling section(c) of Well A

对比正演模拟剖面与实际地震剖面,特征基本一致,表明建立的地质模型很好地还原了实际钻井的地层及储层信息;模型、正演模拟剖面以及实际地震剖面对比表明:上奥陶统底部发育的层状侵入岩边界部位或侵入岩的厚度突变部位,均可造成T7 4反射相位的错断;厚层侵入岩距离中奥陶统80 m时,在T7 4反射层之上会形成双强地震反射(与图7特征相同),并致使表层串珠状反射的上部被掩盖[图8(a),图8(c)]。
(2)B井导眼井正演模拟。据前文所述,B井导眼井在上奥陶统钻遇4套侵入岩,对应地震强反射特征;在中奥陶统钻遇较弱串珠状反射特征,但串珠状反射层段未钻遇良好缝洞储层,岩心显示裂缝欠发育,且多见硅质和方解石充填;同时,在弱串珠状反射层段,背景反射为较强的异常层状反射,较强层状背景反射与多套侵入岩叠置发育区范围近似,据前述认为存在多次波反射。参照上述钻井特征及地震剖面反射相位形态,设计过B井东西向地质模型,包括多套厚薄不同、产状不同的侵入岩,储层类型设计为高填充度的裂缝型储层[图9(a),图9(b)]。
图9 过B井导眼井地质模型(a)、实际地震剖面(b)和正演模拟剖面(c)

Fig.9 The geological model(a), real seismic section (b) and forward modeling section (c) of pilot Well B

从模拟结果来看,正演剖面与实际地震剖面特征也相似。对比可见,侵入岩的厚薄与振幅能量相关,薄层侵入岩振幅能量较弱,厚层侵入岩振幅能量较强;在侵入岩的边界点及侧向叠置发育部位均会造成地震反射同相轴的错断;同时,正演地震剖面显示多套叠置发育的侵入岩会在下伏中奥陶统形成多次波,与实际地震剖面相似,证明实际地震剖面显示的较强层状背景反射含有多次波的影响。模型设计的裂缝型充填储层,在正演模拟剖面上形成了弱串珠状反射,和实际地震剖面较为一致;证明B井直导眼井实钻的串珠状反射原型属于更弱的串珠状反射,符合该井储层基本不发育的特征[图9(a),图9(c)]。
根据前述地震标定及正演明确上奥陶统异常强振幅即代表火成岩发育,因此利用振幅属性预测研究区上奥陶统火成岩在研究区平面上具有成片、广泛发育的特征(图10)。为了进一步明确侵入岩反射之下的层状反射含多次波,进行了侵入岩发育部位和无侵入岩发育部位的单炮对比,在有侵入岩发育部位,单炮记录显示侵入岩体反射系数较强、特征平缓,明显可见多次波发育特征,在无侵入岩发育部位,多次波特征不明显。
图10 上奥陶统均方根振幅属性

Fig.10 Root-mean-square amplitude property of Upper Ordovician

5 结论

上奥陶统发育侵入岩是塔里木盆地顺北地区西部的典型特征,且规模巨大,产状多变,根据正演模拟分析,了解了侵入岩的地震反射特征、分布特征以及不同产状的侵入岩会产生的地震反射假象特征。
(1)研究区侵入岩岩性以辉绿岩为主,主要在上奥陶统发育,形态多样,表现为顺层状、穿层状、 阶梯状、茶碟状、“V”字形和岩盖状等,地震反射能量强,总体易于识别。高陡产状侵入岩不易形成明显界面反射,且被侵入岩占据的空间位置,地层界面消失,也不能形成正常反射,因此高陡产状的侵入岩在地震剖面一般可形成弱线性反射,与走滑断层形成的反射也容易混淆。
(2)侵入岩与围岩较大的层速度差造成侵入岩在地震上形成异常强反射,并造成侵入岩形成相位“时移”,由此,在地震剖面多见相位的“错断”特征,并易被识别成断层;结合该认识,可利用地震识别的侵入岩及平面地震属性分析侵入岩形成的相干属性异常,判断是否为断层。
(3)从地震波传播机制分析,侵入岩与围岩形成强阻抗界面,地震波在侵入岩中传播会产生全程或层间多次反射波,与一次反射波互相干涉叠加,使强反射层下方岩层反射波的信息变弱,频谱及波形特征也会发生改变,产生多次反射或层间虚反射,在一次波解释困难、压制多次波不足的情况下,处理结果则易形成异常层状多次波反射假象;顺北地区巨厚近水平层状侵入岩容易造成多次波形成,虽然现今对于消除多次波已经具有成熟的地震处理技术,但是研究区由于多次波与地层反射重叠,或与储层形成的反射类似,不易被识别发现。
(4)缝洞型储层在地震剖面上主要表现为串珠状反射特征,串珠状反射能量的强弱和缝洞单元体的孔洞规模及充填性类型密切相关,缝洞不发育或者填充度高,物性就会变差,形成的串珠状反射能量就会很弱,而且研究区由于侵入岩的广泛发育,形成了速度异常和多次波的异常,对走滑断裂及缝洞型储层的地震成像造成了很大的干扰,影响了该类储层的识别精度。
(5)正演分析表明,缝洞型储层串珠状反射特征的振幅能量强弱主要取决于洞穴规模及填充程度,洞穴规模增加,反射能量增强,填充程度越高,反射能量越弱;近水平状侵入岩以地震强能量反射特征为主,边界部位可造成地震相位错断,邻近上奥陶统底面的上覆厚层状侵入岩,会在中奥陶统顶部形成较强多次波,对缝洞型储层的串珠状反射特征具有掩盖作用和能量补充作用。
1
马永生,蔡勋育,李宗杰,等. 塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践与理论技术进展[J].石油勘探与开发,2022,49(1):1-17.

MA Y S,CAI X Y,LI Z J,et al. Practice and theoretical and technical progress in exploration and development of Shunbei ultra-deep carbonate oil and gas field,Tarim Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2022,49(1):1-17.

2
杨海军,邓兴梁,张银涛,等. 塔里木盆地满深1井奥陶系超深断控碳酸盐岩油气藏勘探重大发现及意义[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(3): 13-23.

YANG H J,DENG X L,ZHANG Y T,et al.Great discovery and its significance of exploration for Ordovician ultra-deep fault-controlled carbonate reservoirs of Well Manshen1 in Tarim Basin[J].China Petroleum Exploration,2020,25(3):13-23.

3
马安来,林会喜,云露, 等. 塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层原油金刚烷化合物分布及意义[J]. 天然气地球科学,2021, 32(3):334-346.

MA A L, LIN H X, YUN L, et al. Characteristics of diamondoids in oils from the ultra-deep Ordovician in the North Shuntuoguole area in Tarim Basin,NW China[J].Natural Gas Geoscience, 2021, 32 (3):334-346.

4
WANG Q, HAO F, CAO Z, et al. Geochemistry and origin of the ultra-deep Ordovician oils in the Shunbei field, Tarim Basin, China: Implications on alteration and mixing[J]. Marine and Petroleum Geology, 2021,123: 104725.

5
杨树锋,陈汉林,余星,等. 塔里木早二叠世大火成岩省[J].中国科学(地球科学),2014,44(2):187-199.

YANG S F,CHEN H L,YU X,et al. Early Permian large igneous province in Tarim[J]. Scientia Sinica (Terrae), 2014,44(2):187-199.

6
程小鑫,吴鸿翔,孙大亥, 等.塔里木盆地西北缘二叠纪岩浆侵入事件厘定及其构造意义[J].岩石学报,2022,38(3):743-764.

CHENG X X,WU H X,SUN D H,et al. The Permian mafic intrusive events in the northwestern margin of the Tarim Basin and their tectonic significance[J].Acta Petrologica Sinica,2022,38(3):743-764.

7
ZHU G,MILKOV A V,ZHANG Z,et al. Formation and preservation of a giant petroleum accumulation in superdeep carbonate reservoirs in the southern Halahatang oil field area, Tarim Basin,China[J]. AAPG Bulletin, 2019,103(7):1703-1743.

8
ZHU G, LI J, ZHANG Z, et al. Stability and cracking threshold depth of crude oil in 8 000 m ultra-deep reservoir in the Tarim Basin[J]. Fuel, 2020, 282(6):118777.

9
ZHU G,MILKOV A V,LI J,et al.Deepest oil in Asia:Characteristics of petroleum system in the Tarim Basin,China[J].Jour-nal of Petroleum Science and Engineering,2021,199:108246.

10
LI J,ZHANG Z,ZHU G,et al.The origin and accumulation of ultra-deep oil in Halahatang area,northern Tarim Basin[J]. Jou-rnal of Petroleum Science and Engineering,2020,195:107898.

11
况安鹏,余一欣,朱秀香,等. 塔里木盆地顺北地区11号走滑断裂带变形及其活动特征[J].现代地质,2021,35(6):1809-1817.

KUANG A P,YU Y X,ZHU X X,et al. Deformation and activity characteristics of the No. 11 strike-slip fault zone in the Shunbei area.Tarim Basin[J]. Earth Science,2021,35(6):1809-1817.

12
孙崇浩, 朱光有, 郑多明, 等. 塔里木盆地哈拉哈塘地区超深碳酸盐岩缝洞型储集层特征与控制因素[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2016, 35(5):1028-1036.

SUN C H,ZHU G Y,ZHENG D M,et al. Characteristics and controlling factors of fracture-cavity carbonate reservoirs in the Halahatang area,Tarim Basin[J].Bulletin of Mineralogy,Pe-trology and Geochemistry, 2016, 35(5):1028-1036.

13
ZHANG Z, ZHU G, HAN J, et al. Genesis and preservation of the giant ultradeep Hadexun petroleum accumulation in the Tarim Basin,China[J].Journal of Petroleum Science and Engineering,2022,208:109249.

14
朱光有,曹颖辉,闫磊,等. 塔里木盆地8 000 m以深超深层海相油气勘探潜力与方向[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(6):755-772.

ZHU G Y,CAO Y H,YAN L,et al. Petroleum exploration potential and favorable areas of ultra-deep marine strata deeper than 8 000 meters in Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience, 2018, 29(6):755-772.

15
陈旭,董玉文,郝广雷, 等. 塔中地区早二叠世岩浆活动特征及其石油地质意义[J].地质科技通报,2010, 29(5):78-83.

CHEN X,DONG Y W,HAO G L,et al. Magmatic activities and their influence on hydrocarbon in the Early Permian,Central Tarim Basin[J].Bulletin of Geological Science and Tech-nology,2010, 29(5):78-83.

16
李海英,刘军,龚伟, 等. 顺北地区走滑断裂与断溶体圈闭识别描述技术[J].中国石油勘探,2020,25(3):107-120.

LI H Y,LIU J,GONG W,et al. Identification and characterization of strike-slip faults and traps of fault-karst reservoir in Shunbei area[J]. China Petroleum Exploration,2020, 25(3):107-120.

17
DENG S, ZHAO R, KONG Q, et al. Two distinct strike-slip fault networks in the Shunbei area and its surroundings,Tarim Basin:Hydrocarbon accumulation, distribution,and controlling factors[J]. AAPG Bulletin, 2022, 106(1):77-102.

18
QI L. Structural characteristics and storage control function of the Shun I fault zone in the Shunbei region,Tarim Basin[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering,2021,203:108653.

19
ZHU G, ZHANG Z, ZHOU X, et al. The complexity, secondary geochemical process, genetic mechanism and distribution prediction of deep marine oil and gas in the Tarim Basin, China[J]. Earth-Science Reviews, 2019,198:102930.

20
ZHU G, LI J, CHI L, et al. The influence of gas invasion on the composition of crude oil and the controlling factors for the reservoir fluid phase[J]. Energy and Fuels, 2020,34(3):2710-2725.

21
SUN L, ZOU C, ZHU R,et al. Formation, distribution and potential of deep hydrocarbon resources in China[J].Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(6):641-649.

22
LU X, WANG Y, TIAN F,et al. New insights into the carbonate karstic fault system and reservoir formation in the southern Tahe area of the Tarim Basin[J].Marine and Petroleum Geo-logy, 2017, 86:587-605.

23
ZHU G Y,ZOU C N, YANG H J,et al. Hydrocarbon accumulation mechanisms and industrial exploration depth of large-area fracture-cavity carbonates in the Tarim Basin, western China[J].Journal of Petroleum Science and Engineering,2015,133:889-907.

24
ZHANG Z,ZHU G,ZHANG Y,et al.The origin and accumula-tion of multi-phase reservoirs in the east Tabei Uplift,Tarim Ba-sin,China[J].Marine and Petroleum Geology,2018,98:533-553.

25
刘军迎,雍学善,高建虎. 模型正演技术在碳酸盐岩油气藏地震资料解释中的应用[J].岩性油气藏,2007,19(1):109-112.

LIU J Y,YONG X S,GAO J H. The application of forward modeling for interpretation of seismic data of carbonatite reservoir[J].Lithologic Reservoirs, 2007, 19(1):109-112.

26
刘宝增,漆立新,李宗杰,等.顺北地区超深层断溶体储层空间雕刻及量化描述技术[J].石油学报,2020,41(4):412-420.

LIU B Z,QI L X,LI Z J,et al.Spatial characterization and quantitative description technology for ultra-deep fault-karst reservoir in the Shunbei area[J].Acta Petrolei Sinica, 2020, 41(4):412-420.

27
司文朋,薛诗桂,马灵伟, 等.顺北走滑断裂-断溶体物理模拟及地震响应特征分析[J].石油物探,2019, 58(6):911-919.

SI W P,XUE S G,MA L W,et al. Physical modeling and analysis of the characteristics of the seismic response of strike-slip fault and the associated fracture-dissolution reservoir in the Shunbei area[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2019,58(6):911-919.

28
胡玮. 塔中地区二叠系火成岩地震识别及描述技术研究——以顺北工区为例[J].地球物理学进展,2019,34(4):1434-1440.

HU W. Study on seismic identification and description techniques of Permian igneous rocks in Tazhong area:A case study of Shunbei industrial area[J].Progress in geophysics,2019,34(4):1434-1440.

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