永进地区隐蔽油气藏成藏主控因素.pdf

天然气工业 2 0 0 8 年 5 月 永进地 区隐蔽油气藏成藏主控 因素 朱允辉 王 离迟 张福顺 中国石化石油勘探开发研究 院西部分 院 朱允辉等 ． 永进地 区隐蔽 油气藏成 藏主控 因素． 天然气工业， 2 0 0 8 ， 2 8 5 2 8 3 1 ． 摘 要 准噶尔盆地腹部永进地 区位 于车莫古 隆起 南 翼， 受 车莫古 隆起 的控 制， 在 白垩一 侏 罗系不整 合面之 下广 泛发育地层、 地层一 岩性型隐蔽 圈闭， 研 究此类油气藏 形成 的主控 因素十分 必要 。对该 区隐蔽油 气藏 成藏 主 控 因素研究 的结果认为 车莫古隆起对油气藏 的聚集和调 整 以及 优质 高效储层 的发 育都起 着关键 的控制作 用； 断 层、 砂体、 不整合 面构成 了油气立体输导格架 ， 控 制着该 区隐蔽油气藏 的分布 。在 以上认识 的基础上 ， 以沉 积模 式、 成藏模 式为指导 ， 综合应 用地震属 性分 析、 测 井约束 反演等 技术手 段 ， 确定 了不整合 面下地层 剥蚀线 的展布 范 围、 有利储集相带和砂体 的展布规律 。 主题 词 准噶 尔盆地 中部 古构造 隐蔽油气藏 油气藏形成 控制 因子 勘探技术 永 进地 区位 于准 噶尔 盆地 腹部 中部 Ⅲ区块 ， 区域 构造上位于中央坳陷昌吉 凹陷西段 ， 北邻马桥 凸起 ， 南部临近山前构造带 ， 西部为车排子凸起南端。永进 地区 目前已完钻的 Y1 、 Y2 、 Y 6等多 口探井 ， 均揭示了 侏罗系西山窑组地层， 本区由于中晚侏罗世车莫古隆 起 的整体抬升， 使西山窑组地层遭到了不同程度的剥 蚀 ， 后期白垩系地层整体覆盖在其之上 ， 形成区域性 的不整合。不整合面之下 的这套西山窑组地层发育 多套地层型油气藏 J z 、 J z 。 、 J z 。永进地区的勘 探 实践基本 明确 了以 白垩 系一侏 罗 系不 整 合 面控 制 下 的 中上侏 罗统 隐蔽 型地层 圈 闭 、 地层～ 岩性 复合 圈 闭为主要的勘探对象 ， 取得 了 Y1 等井的突破和发现。 笔者通过对本区油气成藏主控因素 的分析， 提出了针 对本区隐蔽油气藏的勘探方法 ， 取得了较好的效果。 一 、成藏 主控 因素分析 1 ． 车莫 古隆起 控 制油气 藏 的聚集 和调 整 根据 构造 演化 分 析 ， 自二 叠纪 至 早侏 罗 世 ， 准 噶 尔 盆地 中部 Ⅲ 区块 主 要 位 于 盆 地 腹 部 的 负 向 构 造 区 ， 中晚 侏罗 世 ， 受 燕 山运 动 扭 压 作 用 的影 响 ， 在 车 排子一莫索湾一带逐 渐隆升 ， 形成车莫古 隆起 。该 隆起位于盆 1井西 凹陷和昌吉凹陷之 问， 是两个生 烃凹陷重要的油气运移指 向区。因此车一莫古隆起 及其两翼均是油气勘探 的重要领域 图 1 。 图 1 准噶尔盆地车莫古隆起分布范 围平面 图 作者简 介 朱允辉 ， 1 9 7 7年生 ， 工程师 ； 从事石油地质综合 研究 和油气藏 描述工 作 。地址 8 3 0 0 1 1 新疆 乌鲁 木齐市北 京 南路美 克大 厦中国石 化石油勘探开发研究院西部分 院。电话 1 3 9 9 9 2 7 9 7 6 1 。E - ma i l y h z h u x b x q ． c o rn 2 8 维普资讯 第 2 8 卷第 5 期 天然气工业 中晚侏罗世时期 ， 车莫古隆起形成后 ， 受车莫古 隆起控制 的构造圈闭、 地层与岩性 圈闭中即有油气 的早期充注， 并开始早期的古油气藏成藏过程 ， 这时 以充注原油为主。晚侏罗世末 ， 车莫古 隆起强烈发 育， 长期风化 剥蚀使高部位 的古油 气藏遭受破坏 。 早白垩世一早第三纪随着车莫古隆起 的埋藏、 隐伏 ， 二叠系大规模生油， 油气通过各层次疏导体系 向上 运移 ， 继续在车莫古隆起圈闭中成藏 图 2 。这一阶 段持续较长， 油气充注具有多期次性 ， 以充注高成熟 原油 和天 然气 为主 _ 1 ] 。 Y l Z nl S l 一 ， 一 一■ _ ● -一 一一 一～一 二 2 1 一 _一_ 一 1～ ～’ ，r I 一 一 I _ 一 一 ●r I、、一 ～ ＼ ／ 车莫古隆起形 、油气聚集成藏 l 湖 、盆 1 井西凹陷 昌吉凹陷 图 2 侏 罗纪 末油气运移方 向与聚集模式 图 伴随古隆起形态 的消失 ， 古油气藏进行 了调整 。 至晚第 三纪塔西河组沉积末 ， 由于古隆起形态 的消 失 ， 原来车莫古隆起北翼聚集 的油气通过疏导层 如 三工河组二段 在其 附近的地层和 岩性 圈闭中重新 调整成藏 ， 由于油气的二次聚集过程仍没有完成 ， 目 的层普遍含油， 但油气水没有充分分异 ， 从而造成油 层的含油饱和度不高 ， 油气最终在莫北 凸起及其 以 北的圈闭中再次聚集成藏。后期的向北抬升使车莫 古隆起南翼 的永进地 区继 承了原来 的构造形态 ， 构 造 幅度 的进一步加 大， 有利于原生 油气藏 的进一步 调整 和保存 。 2 ． 断 层 、 砂 体 、 不 整 合 面 ， 构 成 油 气 立 体 输 导 格 架 ， 控 制永进 地 区 隐蔽油 气藏 的分 布 1 断裂 输 导 断裂在油气输 导格架 中主要 作为垂 向运移通 道。通常断裂在 活动期及其后 短期 内开启 ， 起通道 作用 ； 活动停止期起封闭作用。因此 ， 准噶尔盆地多 期断裂在时、 空形成演化上的差异 ， 将导致盆地各 区 域流体场的差异。 深层断裂断开 三叠 系及其 以下层位 ， 主要为晚 海西期逆断层 ， 深层断裂体系可起油气源通道作用 。 侏罗系与二叠系烃 源岩之 间分布有区域性盖层 ， 即 上三叠统 白碱滩组。因此只有那些错开二叠系与三 叠系的深层断裂才是最有效的油气源断裂。腹部油 气二次运移垂 向运移通道还包括浅层断裂体系 ， 浅 层断裂为侏罗系 、 白垩系内部层间断层 ， 断距小于 2 5 m。侏罗系层 问小断层发育广泛 ， 通常表现为“ 层断 波不断” ， 难 以识别 ； 但对油气运 聚起到十分重要 的 作用 。在理想低噪背景下 ， 2 5 m 道问距可识别大于 1 5 m断距 的小断层 。深层 和 中浅层断层构成油气 垂向疏导， 浅层侏罗系内部断层可能形成局部封挡 ， 控制油气的聚集 。 2 不整合面输导 在漫长 的地质历史 中， 多期不整合 面对 凹陷内 油气向斜坡 区、 隆起 区的运移和输导作用是不可忽 视的， 并且这些不整合 面是油气长距 离侧 向运移 的 主要 通道 。腹 部 地 区不 整 合 面 主要 包 括 二 叠 系 与 三叠 系、 三叠系与侏罗系、 侏罗系与 白垩系之问的不 整合面 ， 分别对应于海西期 、 印支期 和燕山期构造运 动。对永进地 区侏罗系成藏影响最大 的是侏 罗系与 白垩 系 之 间 的不 整 合 ， 在 全 区分 布是 广 泛 的且 以角 度不整合为主。这是后期车一莫古 隆起的南翼形成 地层油气藏的基础 。 3 砂 岩 层输 导 输导层是盆地流体侧 向运移 的主要通 道， 尤其 是在碎屑岩层序。输导层与盖层共 同构成侧 向流体 输导体系。与盆地腹部侏罗系成藏有关的区域性输 导层有 以下两套 ①三工河组湖盆扩张期大套泥岩 与下伏三工河组大套砂岩储盖组合 ， 尤其是 以辫状 河 三 角洲前 缘沉 积为 主 的 J S 一 。 在盆地 腹部 的大 面积 分布 ， 使得该套地层成为盆地腹部的优质储层 ， 为该 套砂岩层 的油气输导提供 了有利条件 ； ② 白垩系吐 谷鲁群湖底块状砂岩层 ， 主要 以河流冲积平原 为主 ， 在腹部区域大 面积联片展布， 使得该层具有 良好的 输导条件和成藏基础。 断层 、 砂体、 不整合面构成了油气立体输导格架 图 3 ， 控制着永进地 区隐蔽油气藏的分布。 3 ． 优质高效储层的发育受有利沉积相带和古隆 起 改造的双重控制 1 沉积微相类型对砂岩储集性 的影 响 砂岩沉积时， 受水介质条件的分异和改造 ， 不 同 沉积微相砂体具有不 同的岩石组构特征。侏罗系沉 积期 ， 准噶尔盆地腹部古地形坡度小 ， 分流河道广泛 发育并容易频繁改道 。因此分流河道砂体成 为本区 主要的储集单元 。在埋藏过程 中， 分 流河道砂 体主 要发育弱压实弱胶结溶蚀相和弱压实强胶结相 ， 残 余的粒间空 间大 ， 可 以具有 良好 的储集性 能。三角 洲前缘砂坝及席状砂在本 区也很发育 ， 粒度偏细， 塑 性岩屑含量较高， 有黏土杂基充填 ， 埋藏过程 中主要 发育压实假杂基充填相。镜下可以见到一定量的残 2 9 维普资讯 天然气工业 2 0 0 8 年 5 月 Y 1 图 3 准噶 尔盆地腹 部油气输导体 系格架示意图 余粒间孔隙 ， 但缺少溶蚀作用 的改造， 孔径偏 小， 面 孔率在 5 左右 ， 结合物性分析结果进行分析 ， 该类 沉积微相砂体仍可以作为本 区的有效储层 。本 区还 发 育一些 分流 河道 间 细砂 岩 、 粉细 砂 岩 ， 塑 性 岩 屑和 杂 基含量 高 ， 主要 发育 压实 假 杂基 充 填 相 ， 假杂 基 化 强烈 ， 面孔率 小于 5 ， 储 集性 能较 差 。 总体而言 ， 沉积砂体 的类型不仅控制着砂岩原 始组构特征 ， 在埋藏过程 中对成岩演 化的响应也有 很大的影响 ] 。即使 相 同沉积微相 的砂体 ， 由于沉 积时的水动力条件不同 ， 砂岩组构特征也存在一定 差别 ， 储层物性也不尽相同， 即砂体的沉积微相决定 着研 究 区有利 储层 的发 育 。 2 古隆起 对砂 岩储 集性 能 的改善 对储集性能演化而言 ， 压实作用、 胶结作用是破 坏砂岩原生储集性能的主导因素 ， 而经历 的车莫古 隆起 的风化暴露淋漓改造作用 ， 又使储集物性得到 了一定 的改善 ， 同时古隆起也使 成岩演化 阶段发生 了滞后 。 在西山窑组沉积之后， 由于车莫古隆起 的抬升 ， 西山窑组暴 露于地表或近地表 ， 直接接受大气 酸性 淡水 的淋滤作用 ， 其下的三工河组 以层 内或层间小 断层与上面的淡水相连通或者以大断层 直接接受大 气淡水淋滤 。早期颗粒问胶结的方解石胶结物被溶 解 ， 产 生次 生 的粒 问 溶孔 。 导致成岩演化阶段滞后的关键原 因是本 区发生 过沉积滞后的构造抬升与剥蚀。本区中侏罗统西山 窑组之后缺失上侏罗统地层 ， 研究发现其后的头屯 河组 和齐 古 组 被 剥 蚀 ， 与 中部 Ⅳ 区块 地 层 对 比发 现 沉积厚度 相差 8 0 0 ～9 0 0 1 T I 。成岩演化具有补偿效 应， 即原来曾经沉积的地层被剥蚀 之后 ， 在重新沉积 时只有把原来的剥蚀掉的地层沉积厚度补偿之后成 30 岩演化才能继续进行 。正是由于车莫古隆起 的影响 构成了中途开启 、 两度埋藏的成岩背景 ， 这样 的非持 续埋藏 的成岩导致了本 区成岩演化阶段与埋深的不 相应性 ， 使本 区的储层在 5 5 0 0 ～6 3 0 0 1 T I 的埋深还 能 发育 次生溶 蚀 孔 隙 。 二 、 勘探技术 针对永进地 区地层、 地层一岩性 复合型油气藏 ， 形成 了一系列配套勘探技术 利用钻井和高分辨率 地震资料 ， 在精细地层对比和单井相划分 的基础上 ， 以沉积模式 、 成藏模 式为指 导， 应用波形分析技术 、 地震属性 分析、 测井 约束反演 等手段 ， 进行综合 分 析 。其重点在于精细刻画不整合下的地层剥蚀线的 展布范围和有利储集相带的展布 ， 进而精细刻画储 集砂 体 1 ． 地层 剥蚀 线 的精 细 预测 剥蚀线的识别首先是通过地震剖面确定大致位 置 ， 然后再应用波形分析技术确 定其 准确位置。研 究和分析地震资料 中代表各种属性 总体特征的地震 道形状 波形 ， 并应用在地层尖灭线 、 岩性变化 带的 识别方面有 比较 明显 的效果[ 引。沿 白垩系底 界 T 向下 8 I n s 提取波形分析属性 ， 最终获取到平面波形 分析图。从剖 面剥蚀线解释上看 ， 剥蚀 线尖灭点与 波形分析识别吻合很好 。 2 ． 地震属性分析描述沉积体的空间变化 确定沉积体系和物源方 向对预测岩性圈闭和储 层发育的有利相带具有重要意义。由于研究区内井 点的分 布是有限的， 仅仅利用井 资料难 以描述微观 上存在 的沉积微相的局部差异 ， 有 必要应用地震信 息获得对地层沉积和砂体展布规律的认识刚。影响 沿层 地震 属性 储层预 测 效果 的主要 因素 是沿 层 时 窗 维普资讯 第 2 8 卷第5 期 天然气工业 大小 的选 择 ] 。时 窗太 小 ， 不 能 真 实 反 映 地 震 波 在 这个反射界面横向变化 ， 而时窗大 了， 则上下地层 的 影响严重 ， 同时不 能真实反应储层 的变 化。本次研 究 的 白垩 纪地 层 比较厚 ， 所 以时 窗就 比较 大 ， 在 3 O ～ 5 0 r n s 范 围内选择 ， 侏罗纪地层 比较薄 ， 所 以时窗相 对就 较小 ， 在 8 ～3 O r n s 范 围 内选 择 。 3 ． 地震反 演 识别砂 体 波阻抗反演区分岩性的前提是地层界面间有 阻 抗差异 ， 即有 一定能量强度 的反射 面。而在实 际生 产 中， 经常 出现不同岩性体 问难 以形成较强 的阻抗 差异， 这种情况下波阻抗反演无法解决的岩性识别 ， 但 通 过 一些 拟 测 井 参 数 反 演 ， 却 能 获得 较 好 的地 质 效果[ 6 ] 。通过单井分析 ， 本 区 3口井 目的层段波 阻 抗曲线特征差别大 ， Y1 井砂体整体上为 中低阻抗特 征 ， 而 Y6井相 应层 段 为高 阻抗 ， 且 大 部分 泥 岩 也 表 现为高阻抗特征 。也就是说波 阻抗曲线不能很好 的 区分泥 岩和砂 岩 。但通 过 波 阻抗 曲线 与 自然 伽 马 曲 线 的相关性分析 ， 整体上 ， 波阻抗与 自然伽马没有明 显 的相 关性 ， 而 Y1 、 Y2 、 Y6井 J 。 z 。 砂组 波 阻 抗值 与 自然 伽 马值 均成 正相关 。反 映本 区 的 自然 伽 马测 井 曲线对 砂泥 岩反应 敏 感 。为 了弥 补 波 阻抗 反 演 的不 足 ， 笔者从 自然伽马曲线出发 ， 综合地震属性 和波 阻 抗信息 ， 采用多信息多参数反演的方法 ， 进行地质模 型和地震特征 约束 的 自然伽 马反演 岩性反演 ， 取 得 了较好 的效 果 。 三、 结 论 在对永进地区隐蔽油气藏的成藏控制因素取得 一 定 认识 的基 础 上 ， 以沉 积 模 式 、 成 藏 模 式 为 指 导 ， 开展 以下研 究 是今 后研 究工 作 的重点 1 开展 车莫 古隆起不整 合控藏机理研究 。车 莫古隆起的后期暴露淋漓作用对下部侏罗系地层产 生了较大 的有利储层 改造作用 ， 综合分析不整合改 造发育区展布研究与有利优质高效储层发育区预测 成果， 可为寻找油气富集高产部位提供依据。 2 在区块内控制井点有 限， 平面上不能满足沉 积微相划分 的需要 的情况下 ， 加强地震资料综合信 息 的分 析 ， 进 一步 深入 开展 地 震属 性 研 究 ， 可 以预 测 岩 性 圈闭 的空 间展 布规 律 。 3 油气 勘探 的 目标 就是 寻 找含 油 气储 层 ， 准 噶 尔腹部的地质特点也对含油气储层的预测提出了更 高的要求。该区隐蔽圈闭储层 较薄、 油气分布规律 复杂 ， 圈闭识别 、 评 价极为困难 ， 开展地球物理方法 的圈闭含油气性预测研究 ， 可在一定程度上 降低勘 探 风 险 。 参考 文 献 [ 1 ]邹华耀 ， 郝芳 ， 鲍志东 ， 等． 准噶尔盆地 中部 工区块及其 周 缘油 气充注史与成藏模 式[ M] ／ ／牟书令 主编 ． 中国石化 西部新区勘探论 文集． 北 京 石油 工业 出版 社 ， 2 0 0 4 6 2 6 9． [ 2 ]张年富 ， 齐雪 峰 ， 王英 民， 等． 准噶尔盆地侏罗系 Ⅲ层底 界 上下砂体预测 与有 利 区评 价 [ J ] ． 石 油 与 天然 气 地 质 ， 2 0 0 2， 2 3 2 1 4 5 1 4 9 ． [ 3 ]朱成宏 ， 黄国骞 ， 秦瞳 ， 等 ． 断裂系统精细分析技 术[ J ] ． 石 油 物探 ， 2 0 0 2 ， 4 1 1 4 2 4 8 ． [ 4 ]张洪波 ， 王伟． 高精度地震属性储存预测技术研 究[ J ] ． 天 然气工业 ， 2 0 0 5 ， 2 5 7 3 5 3 7 ． [ 5 ]凌云研究组． 基本 地震属性 在沉 积环境 解释 中的应用研 究[ J ] ． 石油 地球物理勘探 ， 2 0 0 3 ， 3 8 6 6 4 2 6 5 3 ． [ 6 ]徐旺林 ， 庞雄奇． 储层测井 特征属性反演方法[ 刀． 天然气 工业 ， 2 0 0 5， 2 5 3 5 2 - 5 4 ． 修改 回稿 日期 2 0 0 8 0 2 2 8 编辑居维清 31 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载