南黄海海相油气地震勘探关键技术突破及应用

南黄海盆地发育厚度大、分布广的中生代—古生代海相地层,是油气勘探开发的重要对象,然而受地质条件复杂、地震采集环境恶劣等因素的影响,地震成像品质不佳的问题突出,制约了该区油气勘探的进程。为了破解上述技术难题,通过开展科研攻关,形成了南黄海盆地中生界—古生界地震资料采集、处理与综合解释等3项关键技术系列。研究结果表明：①通过立体地震资料采集、 广角反射地震信号提取、广角反射波成像处理、地震综合解释等技术以及海上试验应用,获得了该盆地中部隆起和北部坳陷海相下构造层的有效反射和成像,满足了地质科学研究和地震成像的要求;②取得了对南黄海盆地海相下构造层分布、构造特征等的一系列重要新认识,为该盆地海相地层油气资源潜力评价及勘探指明了方向;③在此基础上,提出了CSDP-2科学钻探井位,在海相中生界—古生界中钻遇厚度较大的烃源岩和多套储层油气显示,证实了该项技术的可靠性。结论认为,该项地震勘探关键技术可以为南黄海盆地海相地层的油气勘探提供技术支撑,应用前景广阔,并由此坚定了在该盆地进行海相油气勘探的信心。     

南黄海中部隆起中-古生界构造特征分析

位于南黄海盆地中部的南黄海中部隆起,沉积了较厚的海相中-古生界和陆相中-新生界地层,在生成及发展过程中经历了多期构造运动的叠加改造,构造特征复杂。针对该地区中-古生界地质属性、断裂发育及构造演化认识不清等问题,通过对地震资料的解释,结合区域钻井等资料,采用地质与地球物理相结合的方法对研究区中-古生界构造特征进行了分析。结果表明,中部隆起存在八个地震反射界面和五套地震层序,海相地层自上而下划分为上、中、下三大构造层,其中上构造层变形复杂,逆冲叠瓦状断裂发育,中、下构造层变形较弱,以宽缓的褶皱构造为主。中部隆起主要发育有逆冲断裂、正断裂和反转断裂,在平面上呈NE,NW和近EW向展布。最后综合中部隆起区域地质资料,探讨了研究区古生代以来的构造演化特征。     

中国海域深部“高富强”地震探测技术与南黄海盆地海相地层的发现

我国近海新生代盆地之下发育更老的残留盆地,地层厚度大、分布广,但受特殊的地震地质条件的约束,难以获得深部地层的有效地震反射资料,制约了盆地深部油气资源的调查与勘探。2005年以来,选择勘探程度较低的南黄海盆地,进行海上地震采集试验与数据处理攻关,目前已形成了采集、处理技术相结合的"高富强"地震探测技术。应用结果表明:①获得了南黄海崂山隆起中—古生界"高覆盖次数、富低频信号及强能量"的地震采集资料;②通过多方法精细速度分析与弯曲射线的叠前时间偏移处理,有效压制了各类多次波,而且使更多的远偏移距资料参与了成像,获得了中—古生界"高信噪比、富低频成分、强反射能量"的地震成像资料;③在原来深部没有有效反射的崂山隆起,纵向上可以划分7个地震层序,是下扬子古生代盆地在海域的延伸。通过海域钻井证实后,首次建立了南黄海盆地中—古生界的海相地层层序并落实了多个大型构造圈闭。研究结果认为:南黄海盆地与上扬子区的四川盆地在古生代沉积时期具有相似的沉积建造与沉积演化史,下扬子区陆上古生代海相地层发育的3套区域性烃源岩,与四川盆地大型—特大型油气田的油气烃源层具有可比性。     

退化模型正演模拟研究

苏北盆地阜宁凹陷中古生界地层由于构造运动剧烈,海相地层之间波阻抗差异不大并受到新生界地层的屏蔽,难以形成较强的地震反射界面和准确的地震成像。根据阜宁A1井和其他测井钻井资料对中生界Tg界面、古生界Tc界面的波阻抗系数进行退化模型正演模拟研究,验证中古生内幕界面能否被采集到。结果表明,通过退化模型正演得到的中生界Tg界面和古生界Tc界面的反射信号与井旁地震记录匹配得非常好,二者在地震剖面和合成记录上为较强反射,中生界Tg和古生界Tc界面的反射信息能够被采集到。     

苏北—南黄海盆地海相中—古生界密度和速度分析及其地震反射模型构建

苏北—南黄海盆地海相中—古生界地震成像难度大,给油气勘探及相关研究带来巨大困难。从地震反射波成因于岩石密度和速度的差异这一原理,构建适用的反射模型,识别地震标志层,推测地层归属。通过充分调研该区目的层密度和速度资料,分析和对比获取这些资料的四种方法和途径,总结速度和密度随岩性、地层年代、埋深和成岩作用的变化特征,然后构建了该区目的层的速度、密度和地震反射模型,并与实际地震资料进行对比。研究认为：目的层上部海相地层中碳酸盐岩与碎屑岩在速度、密度物性上差异大,下部地层这种差异较小;在构建的地震反射模型中,古生界内部存在3个强反射标志层,分别对应下二叠统栖霞组/孤峰组界面、下石炭统高骊山组/和州组界面和上奥陶统汤头组/五峰组界面。模型界面可与南黄海盆地古生界深部优质层段地震资料对比。     

南黄海盆地中、古生界油气地质条件研究

南黄海盆地在以中、新生界为主开展的油气勘探历时近30年,至今未获工业油气流。而盆地中、古生界石油勘探程度很低,目前仅只有少数钻井钻遇中、古生界,对其基本油气地质条件认识存在不足。此文运用含油气系统理论和盆地模拟技术,利用钻井资料,类比下扬子陆区石油地质条件研究成果,对下扬子南黄海盆地中、古生界海相地层烃源岩、储层和盖层条件进行了初步研究,为该盆地中、古生界下一步油气勘探指出了有利方向。     

下扬子海相地层地震内幕反射的地质成因

摘要：下扬子海相地层地震内幕反射的资料品质区域上存在较大差异。通过对钻井资料、地层沉积成岩特征和地层速度分析，认为该区下古生界因成岩作用强烈，没有明显的速度界面，难以形成好的地震反射；而上古生界石炭-二叠系内部存在多个明显的速度界面，能形成较强的地震反射。海相地层地震内幕反射资料品质受石炭-二叠系的残存状况、构造变形等因素控制，在南黄海部分构造变形较弱地区，石炭-二叠系可以形成连续强反射；在苏皖陆上构造变形较强地区，主要形成断续反射；而在石炭-二叠系缺失地区，地震资料品质普遍较差，多为杂乱反射。有石炭-二叠系残存的地区和构造变形相对较弱的地区为地震攻关的主要目标区。     

基于重磁资料的南黄海中部隆起有利构造带分析

南黄海中部隆起中、古生界海相地层发育,是目前勘探的重点领域。然而由于勘探程度较低,无钻井和三维地震资料,二维地震资料品质不佳,严重影响了该区域的勘探进程。因此,中、古生代地层的分布情况和厚度成为目前亟待解决的问题。此文以研究区现有的重、磁资料为基础,并结合地震解释成果及周边钻井资料,对南黄海中部隆起古生代地层的分布和厚度进行反演和解释,形成了该区域的典型构造剖面、主要地质界面深度图和上、下古生界厚度图。同时,通过与苏北盆地进行对比分析,依据重磁异常的特征,对中部隆起区重磁异常进行分类和解释,找出有利勘探区与重磁异常特征的对应关系,最终以此为依据,提出重磁异常低的区域,古生界厚度大,是南黄海中部隆起区的有利勘探区带,为该区域勘探目标优选提供另一种思路。     

上下源宽线地震采集技术在南黄海中部隆起的应用

南黄海中部隆起区发育巨厚的中、古生代海相地层,油气勘探前景良好。针对中部隆起浅部存在强屏蔽层、多次波干扰严重、中古生代地质构造复杂等不利地震地质条件,引进上下源宽线地震采集新技术,采用低频大容量气枪震源、上下源组合激发方式增强地震波场穿透能力,拓宽地震数据频带,并配合双缆宽线地震观测系统,提高地震资料覆盖次数,压制各种干扰信息。实践表明,该技术有效地提高了南黄海中、古生代地层地震数据的信噪比,反射成像品质得到显著改善。     

从扬子地区海相盆地演化改造与成藏浅析南黄海勘探方向

南黄海盆地位处下扬子地块东延部位,发育巨厚的海相中、古生界地层。通过研究扬子地区海相中、古生界的盆地原型演化及其主要烃源岩区域发育特征,指出南黄海地区海相中、古生界应发育有类似扬子地区的-C1、O3-S1、P1、P2等4套主要烃源岩,尤其要重视在扬子台内广泛发育的后3套区域烃源岩。同时,通过对扬子地区中新生代历次构造变格对海相中、古生界的改造特征及其主要油气成藏类型,以及南黄海盆地的构造特点等分析,认为南黄海盆地中部隆起—南部坳陷区是勘探海相中、古生界原生油气藏的有利区。该区海相中、古生界烃源基础好、实体保存完整、埋藏相对浅,更重要的是构造相对稳定、后期变形弱,可能发育有类似苏北黄桥地区的海相原生残留型油气藏。盆地北部坳陷因紧靠苏鲁造山带,海相中、古生界遭受了强烈变形甚至变位改造,在晚期断陷叠加区有可能形成类似苏南句容地区的重建型油气藏。而勿南沙隆起因长期处于中新生代强烈褶皱隆起带,海相中、古生界应以发育原生破坏型古油藏为主。     

海陆对比看南黄海海相中-古生界的生储盖组合特征

作为下扬子主体的南黄海盆地发育分布广泛、厚度大且较全的中-古生代海相地层,通过对比扬子陆域的烃源岩、储层及盖层特征,结合南黄海盆地近几年采集的地震剖面、钻井资料以及陆上野外露头资料,总结和分析了南黄海海相中-古生界的生储盖组合特征。南黄海海相地层发育下寒武统荷塘组/幕府山组、下志留统高家边组、下二叠统栖霞组和二叠系龙潭-大隆组4套烃源岩,对比扬子区陆域烃源岩特征,确定为较好的烃源岩。苏北-南黄海盆地储集层以碳酸盐岩为主,发育白云岩孔隙储层、礁滩相储层、风化壳储层和裂隙储层4种类型。研究认为南黄海发育扬子陆区已发现的典型油气藏的成藏层位,海相地层发育3套区域性的盖层和3套完整的生储盖组合,具有很好的油气远景。      

面向南海北部中生界地质目标的宽频高精度准三维处理集成技术

南海北部中生界构造地质条件较新生界复杂,常规的二维地震资料成像较差,严重制约了油气勘探目标的落实。针对上述问题,在南海北部潮汕坳陷中生界A目标区开展了准三维地震处理技术攻关,形成了以自举法τ-p域稀疏反演鬼波压制技术、SWMA+SRME+RADON组合去多次波、匹配追踪傅里叶变换五维面元规则化和基于全波形反演(FWI)断控层析速度建模的高斯束叠前深度偏移(CBM)为核心的宽频高精度准三维处理集成技术。处理结果揭示：A目标区中生界地震资料品质得到显著改善,地层内部反射波组特征和断层发育特征清晰,为A目标区中生界圈闭落实和油气勘探潜力评价奠定了坚实基础。该宽频高精度准三维处理集成技术是一套能服务于南海北部潮汕坳陷复杂海况、复杂构造背景的油气资源调查的实用技术,可望为全球类似海域目标的油气调查提供重要的参考。     

南黄海北部地区逆冲推覆构造特征

南黄海北部海相构造层中的逆冲推覆以寒武系底面、志留系顶面(或加里东构造面)及上二叠统龙潭组煤系为主要滑脱面由北西向南东推覆,呈北东向或近东西向分布于千里岩隆起至崂山隆起南缘;根据逆冲推覆规模和基底卷入程度,自北而南划分出根带、中带和锋带。根带位于南黄海北部千里岩隆起一带,表现为由前震旦系组成的巨大推覆体逆冲(掩)在古生界之上;中带发育于烟台坳陷至崂山隆起中部,表现为上古生界呈叠瓦状冲断;锋带分布于崂山隆起南部,主要表现为龙潭组和青龙组内部的滑脱构造。根据地震资料分析,南黄海北部地区的逆冲推覆构造主要活动时期是在印支期至燕山早期。      

南黄海盆地中—古生代海相地层油气保存条件

南黄海盆地中—古生代海相地层发育齐全且厚度较大,油气多源多期成藏,具备形成大型油气藏的物质基础,但一直未获得实质性的油气勘探突破。研究认为,多期构造事件造就了该叠合盆地复杂的构造格局,其良好的静态油气保存条件受到不同程度的后期叠加改造或破坏,油气保存条件成为关乎该区海相油气勘探能否取得突破的关键要素。为此,从构造运动与烃源岩条件、盖层特征、岩浆活动、水文地质地球化学特征等多个方面对该盆地海相地层的油气保存条件进行了综合分析。结果表明:(1)多期构造事件造就了该盆地复杂的构造格局,2个主要阶段(中—古生代海相盆地稳定演化阶段和中—新生代构造变格与成盆阶段)控制了区域烃源岩的发育及演化,呈现出差异性油气保存的特点;(2)相对较弱的构造改造及品质较好的厚层烃源岩发育、纵向上良好的盖层封盖性能、较弱的岩浆活动、相对封闭性的水文地质条件是该区海相地层油气保存有利区需要同时具备的前提条件。结论认为:该盆地中部的崂山隆起构造稳定、断裂活动及岩浆活动较弱,油气保存条件较为优越,发育多个油气地质条件良好且生储盖组合完整的大型构造圈闭,是该区海相古生界油气勘探最为有利的远景区带。     

南海南部海域南薇西盆地新生代沉积特征

南薇西盆地主体奠基在南沙地块上 ,发育古新世—第四纪地层 ,最大沉积厚度为1 1 0 0 0m。通过分析区域地质背景和盆地沉积演化史 ,认为南薇西盆地是在南海北部被动大陆边缘上裂解形成的。成盆初期 (初始裂陷期 )与华南大陆相连 ,其沉积特征与南海北部新生代盆地类似 ,为陆相沉积环境。晚始新世以后 ,随着南海海底扩张 ,南沙地块裂离华南大陆并向南漂移 ,发生大规模海侵 ,盆地进入主裂解扩张期 ;至早渐新世 ,盆地渐次由海陆交互相过渡为海相 ;晚渐新世—中中新世 ,盆地逐渐由断陷转为断拗 ,沉积范围不断扩大 ,整体处于海相沉积环境。晚中新世以后 ,盆地进入浅海 半深海沉积环境的裂后热沉降期。通过对比解释大量地震资料 ,在盆地内划分出 3个超层序、6个层序 ,结合地震相的分析 ,对上新统以下的 4个层序进行了沉积相推断解析。