《Journal of African Earth Sciences》：Structural Interpretation and Depth-Converted Mapping of the Lower Cretaceous Reservoirs in the Silah Field, northwestern Desert, Egypt
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Silah场构造控制与油气圈闭机制研究，通过30条二维地震、VSP校正及5口井测井数据，建立三维结构模型，揭示NE-SW和NW-SE正断层网络形成的地堑结构及Santonian反转构造，识别西北断层块和中央背斜为最具潜力的油气勘探目标。
哈姆扎·艾哈迈德·易卜拉欣|艾哈迈德·霍斯尼·塞诺西|穆罕默德·奥斯曼·易卜拉欣
埃及阿苏特大学理学院地质系，阿苏特71516
摘要
本研究探讨了埃及西北部Silah油田中烃类捕获的结构和地层控制因素。该地区被认为是一个裂谷盆地，多阶段构造作用对储层分布和成熟度有显著影响。研究旨在描绘地下结构特征，并识别具有高潜力的烃类聚集区，以指导未来的勘探和开发工作。研究整合了30条2D地震测线、VSP校准数据、合成地震图以及5口钻井的测井资料，用于选取关键地层、绘制断层图、生成等时线/等厚线图，并构建深度转换的3D结构模型。结果显示，存在一系列NE–SW和NW–SE走向的正断层，形成了地堑/半地堑构造及同裂谷期的厚度变化。这些构造被Santonian时期的逆冲作用所改造，形成了一个中央断层背斜。主要沉积中心位于该区域的西北部。等时线/等厚线分析表明，在生长断层附近储层厚度增加。这些断层将储层与可能起到侧向封堵作用的岩性层隔开，形成了特定的构造配置。根据绘制的储层厚度和闭合几何形态，西北部的断块及中央逆冲背斜的顶部被认为是最具勘探潜力的结构目标。然而，需要进一步的定量断层叠加、封堵作用及风险分析，才能将概念性结论转化为未来的定量勘探优先级。
引言
裂谷盆地是全球烃类勘探的主要目标，因为它们通常含有大量的石油和天然气资源。在北非，伸展盆地是勘探的重点（Nagati, 1986; Meshref, 1990; MacGregor and Moody, 1998; Bosworth等人, 2008）。埃及西北部的沙漠地区就是一个典型的例子，这里存在一个丰富的中生代烃类系统，至今仍不断有新的发现（Morley, 1999; Withjack等人, 2002; Shehata等人, 2021; Kassem等人, 2022）。该地区拥有多个成熟的油田（如Abu El-Gharadiq、El-Razzak、Meleiha和El-Gindi），对埃及的烃类生产做出了重要贡献（May 1991; Dolson等人, 2001）。
El-Gindi盆地（包括本研究区域）是在侏罗纪至早白垩纪期间由于伸展构造作用形成的裂谷盆地（Yousef等人, 2019; El Ghamry等人, 2020）。在晚白垩纪至始新世期间，该盆地经历了显著的走滑构造作用和逆冲作用，这些地质事件改变了其构造特征，形成了由断层限定的半地堑和逆冲相关的褶皱，从而提高了其烃类勘探潜力（Moretti等人, 2010; Zahran等人, 2011; Sarhan等人, 2018; El Ghamry等人, 2020; Hussien等人, 2021）。该地区的构造-地层演化与区域性的裂谷-逆冲-沉降模型一致。这种逆冲作用为解释该地区断层生长、逆冲褶皱形成及后续再激活的时机和机制提供了有用的框架（Guiraud等人, 2005）。
本研究聚焦于Silah油田，该地区现有的地下地质资料非常有限，因此是研究活跃裂谷盆地中烃类捕获的结构和地层控制因素的理想对象（图1a）。研究主要基于2D地震反射数据、垂直地震剖面（VSP）和测井资料（Moretti等人, 2010; Dolson, 2016; Radwan等人, 2021; Shehata等人, 2021; Ebraheem等人, 2023; Farouk等人, 2024）（图1b）。数据处理和解释使用了Petrel 2017和Techlog软件。
主要目标是构建一个描述性的深度转换结构模型，为未来的定量断层分析提供依据，而不是进行预测性的陷阱风险评估（未进行定量断层叠加、断层时序或不确定性分析）。这些内容反映了未来研究的需要。通过整合地震反射剖面、VSP和岩性地层数据实现了这一目标。因此，本研究探讨并明确了：i) 关键的烃类捕获机制，ii) 储层结构特征的绘制，以及iii) 识别最具勘探潜力的区域，以指导未来的勘探和开发工作。这些努力有助于优化成熟油田的采收率，并探索尚未充分勘探的区域，为未来的勘探和开发奠定基础。
地质背景
埃及北部的裂谷活动在新特提斯被动大陆边缘的形成期间达到高峰，形成了许多ENE走向的盆地和半地堑。随后的裂谷扩展激活了NW方向的断层，这些断层对El-Gindi盆地及更古老地层的厚度产生了显著影响。该盆地是多个洲际裂谷之一，形成于早白垩纪，是由于西部冈瓦纳大陆的分裂和张开作用（Yousef等人, 2019; El Ghamry等人, 2020）。
方法论
整合2D地震数据、VSP校准和3D结构建模对于提高研究区域地下勘探活动的准确性和可靠性至关重要。VSP校准能够精确地震反射体的时间-深度关系，增强地震数据与测井资料之间的相关性，从而更精确地绘制储层地层（Coffeen, 1984; Ebraheem等人, 2022）。同时生成了合成地震图，并将其与实际地震数据进行了对比分析。
结果
2D地震数据和测井资料的整合分析为Silah油田下白垩统的地层提供了详细的结构框架。通过对测线和交叉线的解释，发现了一个复杂的伸展正断层网络，主要分为NE–SW走向（向东北倾斜）和NW–SE走向（向西南倾斜）两种类型（图3）。断层长度从几百米到超过3.5公里不等，其垂直位移（TWT）在400至……之间。
讨论
地震和测井数据表明：i) 存在NE–SW和NW–SE走向的正断层网络，形成了地堑/半地堑构造；ii) 在生长断层附近储层厚度增加；iii) 垂直位移最大达到约1,900米，北部沉积中心处Kharita地层的厚度约为8,600–8,900英尺；iv) 在Santonian时期的逆冲作用下形成了一个中央断层背斜。这些结论基于地震资料的分析得出。
结论
综合地震解释和测井分析得出以下结论：
•Silah油田的地震解释和测井资料揭示了一个详细的正断层网络。这些断层将Khoman、Bahariya和Kharita地层分割成了地堑、半地堑和断层背斜。
•Silah油田的主要储层为Abu Roash和Bahariya地层。
•该地区的构造演化经历了三个构造阶段。
CRediT作者贡献声明
哈姆扎·艾哈迈德·易卜拉欣：撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写，数据可视化，软件应用，资源整理，方法论设计，调查实施，数据分析，概念化。
艾哈迈德·霍斯尼·塞诺西：初稿撰写，数据验证，软件应用，方法论设计，数据分析，概念化。
审稿与编辑，初稿撰写，数据可视化，结果验证，项目监督，软件应用，方法论设计，调查实施，数据整理。
未引用的参考文献
Dolson等人，2014；Hanter，1990；May，1991；Moretti等人，2010；Moustafa等人，2003；Sarhan和Collier，2018。伦理批准与参与同意
我们声明本手稿反映的是我们自己的研究成果，此前未曾发表，也未被任何机构考虑出版。
出版同意
我们同意在本文被接受后在该期刊上发表。
数据和材料的可用性
本研究使用的数据属于机密信息，不得公开共享。如有任何疑问，请联系相应作者。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
数据提供
数据可应要求提供。
资金支持
本研究未接受任何资金支持。
致谢
本文的研究工作得到了
科学技术与创新资助机构（STDF，授权号48777）的支持。作者感谢PetroSilah石油公司提供了原始材料、所需档案资料和数字测井数据。同时，作者衷心感谢《非洲地球科学杂志》的主编Zakaria Hamimi教授以及匿名审稿人在处理、编辑和审阅本文过程中所付出的宝贵努力。
