高平,房倩,王興武,羅周亮
(中國石化中原油田分公司勘探開發科學研究院,河南 濮陽 457001)
濮衛洼陷構造-巖性油氣藏勘探思路與實踐
高平,房倩,王興武,羅周亮
(中國石化中原油田分公司勘探開發科學研究院,河南 濮陽 457001)
濮衛洼陷既是油氣富集的負向構造,也是生烴洼陷,發育多種類型油氣藏。為打開鹽間、鹽下深層系的勘探局面,重點分析了構造-巖性油氣藏形成的特殊地質條件,以砂體展布規律研究為切入點,精細刻畫目標層系沉積微相及局部斷裂結構,建立砂體與古地形的對應模式,分析砂體疏導途徑,優選儲集相帶與構造有利匹配區域鉆探,效果明顯。通過濮衛洼陷構造-巖性油氣藏的不斷研究與實踐,形成的勘探思路、方法對下洼油氣探索具有指導作用。
構造-巖性油氣藏;鹽巖;沉積微相;砂體展布;濮衛洼陷
濮衛洼陷位于東濮凹陷北部,是濮城斷裂系和衛東斷裂系相向下掉所形成的狹長地塹構造,東西兩翼分別為濮城油氣田和衛城油氣田,勘探面積約110 km2,已發現沙一段、沙二段、沙三段含油氣層系,油藏環洼陷帶分布,以構造-巖性油氣藏為主。
濮衛洼陷中、淺層沙一段—沙三段上部勘探開發程度高,鹽間、鹽下深層系沙三中勘探開發程度低,是構造-巖性油氣藏的主要增儲挖潛領域。區內有鉆遇井31口,僅鹽間探明衛43塊沙三中3-4油氣藏。
2.1 優質烴源巖廣泛分布,油氣以近距離運移為主
濮衛洼陷既是油氣富集的負向構造,也是生烴洼陷,沙三段暗色泥巖、油頁巖分布廣、厚度大,有機質豐度達到了好—最好烴源巖級別,大多為Ⅰ型,部分為Ⅱ型[1](見表1)。烴源巖內的各類砂巖體具有優先捕獲油氣的有利條件,為構造-巖性油氣藏的形成奠定了物質基礎。
2.2 發育多套厚層鹽巖沉積
濮衛洼陷有沙一下、沙二上、衛城上鹽(沙三中上部)及衛城下鹽(沙三中下部)4套分布范圍較廣的厚層鹽巖段(見圖1),是油氣富集的優良蓋層及側向遮擋層[2-3],鹽巖之下及側向尖滅處同層段是最主要的含油層系。
沙三中鹽巖覆蓋了整個濮衛洼陷帶,鹽間、鹽下儲源同層,形成封閉、高壓的獨立成藏系統[4],地層的高壓環境又利于烴源巖排出的油氣高充注,有儲層就能成藏,油氣廣泛分布、富集。

表1 濮衛洼陷沙三段有機質豐度統計
2.3 環濮衛洼陷帶有多個物源補給區
沙河街組不同沉積時期,環繞濮衛洼陷帶存在多個物源補給區。濮衛洼陷多處于水動力條件較弱、水體含鹽度高的前三角洲、半深湖—深湖環境。在鹽湖沉積背景下,沉積了以薄互粉砂巖為主的儲層,縱橫向上與鹽巖、泥巖相過渡。由洼陷邊緣向洼陷中心砂體逐漸變薄、尖滅,相變為泥巖、鹽巖。
因此,環濮衛洼陷帶砂巖側向尖滅、下傾尖滅比較普遍,與斷層配置形成眾多構造-巖性復合型圈閉;在洼陷帶中心有少量砂巖透鏡體,形成巖性圈閉。
濮衛洼陷大的構造背景控制了油氣的運移聚集,油氣整體由洼陷中心向四周邊緣砂巖相對發育的高部位運移,主要形成構造-巖性油氣藏。多套鹽巖、泥巖的發育、相變,形成多個層系構造-巖性油氣藏的縱向疊加、交錯。生烴層系明顯控制了油氣藏的分布,油氣藏主要分布在生烴層系或上方有斷層溝通的區域。儲層空間分布的復雜變化,形成構造-巖性油氣藏的復雜分布格局,也形成了有儲層就能成藏的有利條件[5-9]。
鹽巖、泥巖與砂巖橫向相變,是本區構造-巖性油氣藏形成的地質條件。相變帶與斷層共同控制油氣聚集成藏,油氣主要分布在鹽巖周邊、上下及鹽間。

圖1 衛1井—濮71井油氣藏剖面
濮衛洼陷鹽間、鹽下深層系沙三中大部分鉆井有不同程度的油氣顯示,還有一些鉆井獲得工業油氣流或低產油氣流。初步統計,濮衛洼陷獲得油氣流或連續見油氣顯示的9個井區合計面積28.9 km2,預測油氣當量1 162×104t,是現實的增儲挖潛對象。
4.1 勘探思路
濮衛洼陷鹽間、鹽下儲層粒細、層薄,并被大段鹽巖、泥巖相隔,縱向上不同層系薄油層犬牙交錯、疊加,針對單一目的層的勘探效益低、風險大。該洼陷采取的基本勘探思路是:重點探索環濮衛洼陷帶,以砂體展布規律研究為切入點,精細刻畫鹽間、鹽下層系沉積微相及局部斷裂結構,建立砂體與構造的對應模式,確定儲集相帶與構造有利匹配區域,多層系兼探。
具體部署的基本做法是:確定重點層系,細致解剖,推測沉積期古地形,分析砂體疏導途徑、橫向演變與構造疊置特點,優化鉆井軌跡設計,穿過儲集相帶與構造有利匹配重疊層系多的區域。
4.2 勘探實踐
4.2.1 濮衛洼陷西南翼衛43斷塊區
衛43塊鹽間沙三中3-4油藏,受北部物源影響,向西南高部位砂巖逐漸變薄、尖滅,原來認為是油藏邊界(見圖2),含油面積之外的衛79-19井3 059~3 082 m未解層氣測有異常,測井分析有6層5.7 m的薄層灰質粉砂巖,孔隙度2.8%~11.2%,但考慮到衛43塊油藏高部位可能存在氣頂,儲層巖性、物性的下限要低,于是提出對該井壓裂試油。2008年7月對衛79-19井沙三中3-4砂組6層5.7 m未解層射孔后自噴,6 mm油嘴放噴,產氣41 520 m3/d,產油2.4 t/d,證實衛43塊油藏具有氣頂,為致密砂巖氣藏。
該井試油氣的成功,促進了濮衛洼陷構造-巖性與致密砂巖油氣藏的勘探,并初步總結出鹽間泥質、碳酸鹽含量高的薄互致密砂巖油氣層的識別思路、方法:首先依據地質綜合分析是有利成藏區,目的層氣測有顯示(巖屑錄井不一定有顯示);測井上(中原油田常規測井系列)密度曲線相對非滲透圍巖至少略有降低,電阻率值一般在2~5 Ω·m,電阻率大于5 Ω·m則碳酸鹽、石膏質含量過高,已屬非滲透層,即使大型壓裂也難以見效。

圖2 衛351井—衛43井油藏剖面
4.2.2 濮衛洼陷北翼沙三中鹽下
濮衛洼陷帶北部沙三中鹽下僅有云10井鉆遇,鹽下沙三中6-7砂組處于前三角洲相,為泥頁巖夾薄層鹽巖、泥質粉砂巖,連續見熒光顯示。
濮衛洼陷在沙二上初期才具有雛形,云10井區在沙三中沉積期與西側的衛城油氣田衛360塊是連為一體的,只是在沙二上初期東掉的衛東斷層把兩者斷開,使云10井區“陷落”為濮衛洼陷北翼的一部分;因此,可以通過精細刻畫衛360斷塊區沙三中6-7油藏的沉積微相,來比較準確地描述濮衛洼陷帶北翼沙三中6-7砂體的空間展布。依此思路、方法,通過研究認識到:沙三中4-5砂組鹽巖分布廣,覆蓋了整個洼陷帶,沙三中6-7砂組主要受西北方向物源的影響,由云10井向北為三角洲前緣亞相,鹽巖逐漸尖滅,砂巖逐漸發育,與洼陷邊界斷層配置形成巖性-構造圈閉(見圖3、圖4),是重點探索目標。
2010年3月,在云10井北約1 820 m處衛360斷塊區沙三中6砂組,識別出的呈北西向展布的水下河道前方鉆探了云12井,目的層沙三中6-7砂組電測解釋油層17.3 m/7層,4 146.1~4 157.5 m井段10.7 m/4層電測解釋油層、干層壓裂求產,5 mm油嘴放噴,產油24 t/d、產氣3 000 m3/d,上報預測儲量473×104t,證明濮衛洼陷北部鹽下沙三中是主要的含油層系,砂巖發育情況與衛東斷層上升盤對應的衛360塊一致。

圖3 濮衛洼陷帶北部沙三中6砂組砂巖分布

圖4 濮衛洼陷北翼沙三中6-7砂組評價
云12井的成功鉆探,在濮衛洼陷帶深層發現了新的增儲區帶,帶動了濮衛洼陷帶及其他類似地區的勘探,為下洼油氣探索提供了可借鑒的勘探方法和思路。
4.2.3 濮衛洼陷帶南翼沙三中鹽下
濮衛洼陷南翼沙三中5砂組為鹽巖沉積,個別鉆遇沙三中6-7砂組的井,因砂巖不發育、物性差,尚未突破工業油流關。東邊界濮城斷層上升盤南、北已發現文213、濮67塊沙三中6-7油藏。砂巖縱橫向變化大和對小斷層的難以準確刻畫制約了該區的滾動勘探。
通過對該區沙三中6-7砂組沉積微相與古地貌分析認為,毛崗扇三角洲前緣主水道前端位于濮76井附近,由于濮城斷層活動強烈,尚未固結的沉積物向其西側濮城斷層下降盤的深湖區滑塌。洼陷帶古地形發生變化,濁流沿著濮城斷層下降盤向北地勢變低區域流動、卸載,形成近南北向展布的濁積扇體(見圖5),其分布范圍與斷層比較一致,形成巖性-斷塊圈閉,東、西兩側均為生油洼陷,易于油氣聚集成藏。
基于此認識,2010年底鉆探了濮75-1井,旨在探索濮城斷層下降盤濁積扇體含油氣情況,目的層段沙三中6-8砂組電測解釋油層25.3 m/16層、油水同層3.0 m/1層。濮 75-1井在沙三中 6砂組 3 555.28~ 3 555.49 m段,巖心見一厚度為21 cm的遞變層理;底部粗砂巖內,見一直徑約3 cm的泥粒,向上遞變為粉砂巖,表明濮城斷層下降盤有濁積砂體。 該井3 551.8~3 579.3 m段,沙三中6砂組17.5 m/11層電解為油層、差油層,壓后自噴,3 mm油嘴產油7.8 t/d,產氣2 800 m3/d。

圖5 濮衛洼陷南翼沙三中6砂組砂巖分布
濮75-1井的成功鉆探,實現了濮城油氣田、文留油氣田鹽下沙三中含油連片。
1)濮衛洼陷處于多個物源的交匯處,發育多套厚層鹽巖段,易于形成構造-巖性油氣藏。
2)還有許多曾經被認為是無勘探價值的區域,有大量鉆井鉆遇類似的鹽間致密砂巖儲層,或許對其儲集物性與含油性還難以判斷,但這些領域蘊藏著比較可觀的油氣資源,是東濮凹陷十分重要的增儲領域。
3)需要通過改變勘探思路,大膽探索,不斷實踐,應用新技術、新方法,挖掘這部分資源潛力,拓寬勘探領域。
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(編輯 王淑玉)
Thinking and practising on exploration of structural-lithologic pools in Puwei Sag
Gao Ping,Fang Qian,Wang Xingwu,Luo Zhouliang
(Research Institute of Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)
Puwei Sag is a negative structure of abundant oil-gas accumulation,but also a hydrocarbon-generating sag,in which various types of oil-gas reservoirs developed.For the purpose of approaching the new exploration intervals of inter-salt and pre-salt, this paper analyzes the special geological conditions of structural-lithologic pool formation.Based on the study of distribution rules of sand body,sedimentary microfacies and regional faulting structures are precisely outlined in targeted strata series,associative mode of sandbody and palaeotopography is established,transfer route of sandbody is analyzed,optimization of reservoir zone where the reserves match with benefit structures for drilling is conducted,which has obtained a obvious effect.Unceasing research and practice on structural-lithologic oil-gas pool had achieved an available method which is of a guidance to the exploration of the lower part of Puwei Sag.
Structural-lithologic pool;rock salt;sedimentary microfacies;sand body distribution;Puwei Sag
TE122.3
:A
1005-8907(2012)02-0177-05
2011-11-11;改回日期:2012-01-19。
高平,男,1958年生,高級工程師,1982年畢業于武漢地質學院地質力學專業。電話:(0393)4821781,E-mail:gaop@ zydzy.com。
高平,房倩,王興武,等.濮衛洼陷構造-巖性油氣藏勘探思路與實踐[J].斷塊油氣田,2012,19(2):177-181. Gao Ping,Fang Qian,Wang Xingwu,et al.Thinking and practising on exploration of structural-lithologic pools in Puwei Sag[J].Fault-Block Oil&Gas Field,2012,19(2):177-181.