摘要:滨南油田滨三区火成岩勘探近年来陷入瓶颈，依托于高精度三维地震，积极开展特殊岩性油气藏勘探势在必行。基于地震及钻、测、录井资料综合分析，滨三区主要发育溢流相火成岩，溢流相火成岩主要发育三种模式：单一期次火成岩、多期次火成岩、大套火成岩，在地震剖面上具有不同的地震相特征；结合正演及地球物理属性分析，在详细刻画火成岩发育范围的基础上，精细描述了4个不同期次12个火成岩岩性体。前期勘探重点着重于落实滨三区火成岩构造圈闭的含油气性，已上报的火成岩探明储量主要为构造、构造–岩性油气藏；依托于新出站的高精度滨三区开发地震，精细油藏解剖，发现B338-13井已证实了火成岩岩性油气藏的勘探潜力；火成岩岩性油气藏储量规模估算1050万吨，是该区下一步增储上产的有利阵地。
Abstract:Igneous rock exploration in binsan area of Binnan oilfield has fallen into a bottleneck in recent years. Relying on high-precision three-dimensional seismic, it is imperative to actively carry out exploration of special lithologic reservoirs. Through comprehensive analysis of drilling, logging and seismic data, the type of igneous rock is mainly overflow igneous rock in binsan area. Three modes are developed, i.e., single stage sub igneous rock, multiphase igneous rocks, and massive igneous rock in the study area, which has different features of seismic facies. Combined with forward modeling and geophysical attribute analysis, based on the detailed description of the development range of igneous rocks, 12 igneous rock lithologic bodies in 4 different periods are described in detail. In early exploration, drilling igneous structural traps for hydrocarbon detection is the focus of the work. The reported proven reserves of igneous rocks are mainly structural reservoirs and structural-lithologic reservoirs. Relying on the high precision development seismic data and applying reservoir analysis, the result shows that the exploration potential of igneous lithologic reservoirs had been confirmed with production of B338-13 well. The lithologic reservoir of igneous rock is the advantageous area of increasing reserves and oil production in the next step, which has been estimated to be about 10.5 million tons.
1. 引言
随着对岩性油气藏研究的深入，火成岩油气藏已引起地质学家的广泛关注。目前，全球近100个国家或地区发现了约160个火成岩油气藏 [1]，占全球总探明油气储量的1%。中国渤海湾、准噶尔等沉积盆地也发现了成藏类型多样的火成岩油气藏 [2] [3] [4] [5]，展现出良好的油气前景，成为新的油气增长点。
滨南油田位于山东省滨州市北部，区域构造位置位于东营凹陷西部，利津洼陷西北部，北邻滨县凸起，南与平方王油田相接，西为林樊家构造 [6] (图1)。滨南油田自东向西分为滨一区、滨二区、滨三区等3个开发区。
Figure 1. Structural positions of the research area in Binnan oilfield
图1. 滨南油田研究区构造位置图
1983年完钻的B344井试油，射开沙四上纯上次亚段玄武岩1层6 m可疑油层，7 mm油嘴自喷，日产油43.7 t，不含水，从而打开了在滨三区寻找火成岩油藏的勘探局面，迄今该区已累计上报三级储量约1200万吨，仅B674块上报探明含油面积1.2 km2，探明石油地质储量654 × 104t，单储系数16，说明滨三区火成岩属于高丰度油藏，是下一步增储稳产的有利阵地。然而该区火成岩勘探自1999年上报B674块探明储量以来，一直未取得新进展。为促进该区的勘探工作，本文以火成岩储层地质理论为指导，剖析其成藏规律，结合地震资料，系统评价了该区火成岩储层特征和空间展布，落实勘探潜力，锚定该区下一步勘探方向。
2. 地质概况
滨三区位于东营凹陷的西北边缘，构造上属于滨南断裂带的西段 [7]。该区基底为太古界，自下而上钻揭的地层有第三系孔店组、沙河街组(进一步分为4段，简称沙四、沙三、沙二和沙一段)、馆陶组、明化镇组和第四系平原组，缺失了下第三系东营组。
第三纪以来，该区经历了多期构造运动，在孔店组与沙河街组之间、沙河街组内部沙四段与沙三段、沙二段与沙一段之间形成3个二级不整合，沙河街组与馆陶组之间形成1个一级不整合。
该区北部发育一条东营凹陷盆地扩张期形成的近东西向二级断层—滨南断层，滨南断层活动频繁，控制了区内下第三系的沉积以及伴生断层的发育。沙四世晚期，该区处于断裂活动的高峰期，岩浆沿基底裂隙群通道上涌喷出地表，向各个方向流动，喷出物多为粘度较小、流动性大的基性岩浆，以玄武岩为主 [8] [9] [10] [11]。
3. 火成岩储层特征
3.1. 火成岩岩相
火山岩岩相是影响火山岩储层的主要因素，不同岩相具有不同的储集特征。
现代火成岩岩相的划分多是把火山喷发物的形态和岩石特征作为根据，将火山岩相划分为火山通道相、爆发相、次火山岩相、侵出相、溢流相及火山沉积相等 [12] [13] [14]。
钻井揭示，滨三区火成岩主要以发育玄武岩为主，南部B338井区发育有火山角砾岩，玄武质砂岩在该区零星分布，辉绿岩仅在西北部B349井区出现。根据岩性特征，该区主要发育溢流相、次火山岩相和火山沉积相。
3.2. 火成岩地震相特征
火成岩与沉积岩在形成环境、成岩方式等方面的不同，在地震剖面上往往表现出特殊的地震相特征 [15]。
本区火成岩平面上以溢流相为主，基于钻测录及地震资料，总结了该区火成岩发育三种地震相特征。(表1)。
Table 1. Seismic facies characteristics of different development types of igneous rocks
表1. 火成岩不同发育类型的地震相特征
3.3. 火成岩储层预测
据已钻井统计，滨三区沙河街组沙四上纯上次亚段主要发育3种岩性界面类型：火成岩与泥岩、火成岩与砂岩、砂岩与泥岩。井震结合，发现火成岩与上、下围岩(泥岩、砂岩)界面表现为强振幅地震相特征，砂、泥岩界面表现为弱-中等振幅地震相特征。
地震正演模拟技术，可以更好地将地质模型和地震响应特征有机的联系起来。结合滨三区沙河街组沙四上纯上次亚段主要发育岩性，建立3种地质模型(厚层泥岩夹火成岩、厚层泥岩夹砂岩、砂泥岩互层)，利用已钻井声波测井曲线，求取滨三区沙河街组沙四上纯上次亚段主要发育的3种岩性速度(泥岩速度2700 m/s、砂岩速度3100 m/s、玄武岩速度4200 m/s)。据正演模拟结果分析，厚层泥岩夹火成岩：火成岩顶表现为强振幅地震相特征；厚层泥岩夹砂岩：砂岩顶表现为中等振幅地震相特征；砂、泥岩互层：表现为弱振幅地震相特征(图2)。地震正演模拟结果与上述统计的岩性界面地震响应特征相吻合。
Figure 2. Forward modeling of different lithologic combinations and its results
图2. 不同岩性组合的正演模型及结果
基于火成岩地震响应特征研究成果，提取沙四上纯上次亚段绝对振幅总量属性、总能量属性(图3)，交互刻画B615井区、B338井区火成岩发育区，从预测结果来看，与14口探井实际钻探结果的吻合率为93%。
Figure 3. Multi attribute graph of Es4s in binsan area (① Total absolute amplitude; ② Total energy)
图3. 滨三区沙四上纯上次亚段多属性图(①绝对振幅总量属性；②总能量属性)
4. 火成岩油气成藏主控因素
在火成岩储层物性相当的条件下，结合该区火成岩原油密度、黏度、单储系数及试油日油数据等参数，分析得出该区从东向西存在原油性质变差、产能降低的规律(图4)。
Figure 4. Histogram for crude oil property and capacity data and so on of igneous rocks in binsan area
图4. 滨三区火成岩原油性质及产能数据等直方图
从该区火成岩探明储量的空间分布特征来看，目前已发现的油气主要集中在构造脊及其两翼(图6)，研究认为，油气沿构造脊自利津洼陷从东向西运移至滨三区(图5)。
然而，前期受限于地震资料品质的影响，勘探重点主要着重于落实构造圈闭的含油气情况，火成岩岩性圈闭未重点勘探。
该区前期已发现的火成岩油气藏，主要油藏类型为构造、构造-岩性油藏。玄武岩储层的分布范围和储层物性控制了油气的分布范围，储层物性好的部位含油气富集程度高。该区东边的构造圈闭含油气高度100~120 m，西边构造圈闭含油气高度仅60~80 m，油气自东向西运聚，圈闭含油气丰度受运移距离影响。
Figure 5. Typical north-south seismic profile in binsan area
图5. 滨三区典型南北向地震剖面
5. 勘探潜力分析
依托于近年来新出站的滨三区高精度开发地震，基于地震及钻、测、录井资料综合分析，重新认识了该区构造及火成岩发育分布规律，重新认识了火成岩油藏类型。精细油藏解剖，结果表明，前期探井已钻揭火成岩岩性油藏，例如1985年完钻的B338-13井，1721~1738 m玄武岩试采初期日油30.2 t，截止目前已累油6.9 × 104t，充分展示了该区火成岩岩性圈闭同样具有较大的勘探潜力。
基于地震资料，以已钻井实际标定火成岩为约束，结合地球物理属性分析，精细描述该区火成岩4个期次的空间展布特征(图6、图7)，按东、西含油气高度估算，火成岩剩余有利含油面积约7 km2，储量规模估算约1050 × 104t。
Figure 6. Superimposed graph on lithologic body of igneous rocks of Es4s in binsan area
图6. 滨三区沙四上纯上次亚段火成岩岩性体叠合图
6. 总结
1) 火成岩在滨三区广泛发育，主要发育溢流相玄武岩，空间上表现为单一期次、多期次和大套火成岩等三种类型。
2) 滨三区火成岩油气藏为远源构造脊疏导成藏，区内含油气高度受运移距离影响，高度分布在60~120 m。
Figure 7. Seismic profile of development periods of lithologic body of igneous rocks of Es4s in binsan area
图7. 滨三区沙四上纯上次亚段火成岩岩性体发育期次地震剖面
3) 前期完钻的B338-13井已证实了该区火成岩岩性体的勘探潜力，火成岩岩性圈闭将作为下一步增储上产的勘探重点领域。