長嶺凹陷黑帝廟油層巖性油藏勘探實踐

王宏偉

（中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000）

引 言

松遼盆地長嶺凹陷勘探工作始于20世紀50年代，已相繼發現黑帝廟、葡萄花、高臺子和扶余油層，展現了多層系含油的特點，根據“三角洲前緣相帶控油成藏理論”在乾安-大情字井地區高臺子油層發現了億噸級油田[1-3]。然而，由于受地質條件復雜性以及認識的局限性影響，黑帝廟油層長期以來都作為兼探層系，缺乏油氣成藏與分布的系統研究。為此，根據“滿凹含油”理論，分析嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂組及嫩四段Ⅵ砂組黑帝廟油層巖性油藏形成條件，明確有利分布范圍，指導油氣勘探。

1 巖性油藏形成條件

1.1 “富油凹陷”優質烴源巖提供豐富資源基礎

長嶺凹陷是松遼盆地重要生烴凹陷之一，中淺層發育青山口組和嫩江組2套烴源巖，其持續深水—半深水湖相區烴源巖累計厚度為600～800m，有機碳含量為1.06%～2.68%，總烴含量為 363～1675μ g/g，氯仿瀝青“A”為 0.14%～0.88%，熱解 S1+S2含量為 3.64～13.54mg/g，生油母質以Ⅰ類腐泥型為主。據盆地模擬計算，松遼盆地中淺層總生油量為347×108t[4-6]，為長嶺凹陷油氣成藏提供了豐富的物質基礎。

1.2 繼承性發育的大型古凹陷提供有利構造背景

“滿凹含油”理論指出，在富油凹陷中，二級構造帶含油多為復式油氣聚集帶，而二級構造帶的圍斜部位、凹陷的斜坡區易形成巖性油氣藏[7-11]。

長嶺凹陷是松遼盆地南部中央坳陷區的二級構造單元，勘探面積為6700km2。其凹陷形成于晚海西期的基巖古隆起，演化于早白堊世坳陷沉降期，定型于晚第三系構造反轉期，為繼承性發育的大型古凹陷。凹陷整體表現為東、西高，中間低，南陡北緩的向斜構造形態，由南向北發育黑帝廟次凹—大情字井低凸起—乾安次凹—新立背斜構造南翼—塔虎城單斜。寬緩的凹陷斜坡區為巖性油藏的形成提供了有利的構造背景。

1.3 湖退進積三角洲前緣砂體提供優質儲集空間

松遼盆地南部黑帝廟油層砂體發育受控于北東向物源體系，砂體主要發育于嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂組及嫩四段Ⅵ砂組。勘探實踐表明，三角洲前緣薄層水下分流河道、席狀砂砂體儲層物性好，砂地比低，易于形成有利的巖性圈閉。嫩三段Ⅲ、Ⅱ砂組薄層砂體主要分布在塔虎城地區，嫩三段Ⅰ砂組薄層砂體主要分布在乾安地區，而嫩四段Ⅵ砂組薄層砂體主要分布在大情字井地區（圖1、2），其儲層厚度為3～5m，砂體埋深為1000～1550m，各個砂組由北向南逐漸進積特征控制著巖性油藏的分布。

圖2 嫩四段Ⅵ砂組砂巖展布

1.4 垂直或斜交砂體的斷裂為油氣聚集提供有利遮擋條件

長嶺凹陷構造背景以凹陷和斜坡帶為主，在斜坡帶上的斷層對油氣富集起決定性作用[12]。松遼盆地青山口組—嫩江組沉積時期發育的一系列正斷層，基本呈北北西—南南東展布，其走向與黑帝廟油層北北東—南南西方向展布砂體垂直或斜交。這些斷層一方面可以作為重要的油氣運移通道，另一方面成為油氣圈閉的側向封擋，為油氣聚集成藏提供有利的疏導、遮擋條件。

“富油凹陷”優質烴源巖、繼承性發育的大型古凹陷、湖退進積三角洲前緣砂體、有利的斷裂疏導體系與區域蓋層匹配，形成黑帝廟油層“下生上儲”的含油氣組合（圖 3）。結合單井上各砂組的油層分布，提出長嶺凹陷黑帝廟油層存在北部塔虎城地區（Ⅲ砂組）砂巖上傾尖滅巖性油藏帶，中部乾安地區（嫩三段Ⅰ砂組）斷層-巖性油藏帶，南部大情字井地區（嫩四段Ⅵ砂組）斷層-巖性、巖性油藏帶（圖3）。

圖3 長嶺凹陷黑帝廟油層油藏模式

2 巖性油藏勘探實踐

在明確長嶺凹陷存在3個巖性油藏帶認識的指導下，通過三維地震儲層預測，揭示塔虎城地區大面積連片巖性油藏勘探前景，利用低阻油層識別技術在乾安、大情字井老油田之上發現新的油藏，以水平井+體積壓裂等先進技術突破薄層產能關，落實有利含油面積800km2，地質儲量規模超過1×108t。

2.1 三維地震精細砂體刻畫，揭示塔虎城地區連片含油

塔虎城地區為一西傾單斜，勘探面積300km2，完鉆探井20口，僅2口試油井獲工業油流，一直認為是成藏條件不理想區域。通過巖性油藏條件分析，明確該區為砂巖上傾尖滅巖性油藏，具備較好的勘探潛力，如何有效地預測儲層是尋找巖性油藏的關鍵。

塔虎城地震工區的疊后地震資料分辨率低，而疊前地震數據的AVO分析技術能彌補分辨率低的不足。利用AVO技術對嫩三段Ⅲ砂組提取的屬性圖與完鉆的探井砂巖厚度、沉積微相特征結合，共識別出5條河道砂體發育帶，河道厚度為4～8m，寬度為500～800m，5條河道有效圈閉面積為150km2（圖,4a）。針對巖性圈閉部署的T15井于Ⅲ砂組取心，見5m連續的油浸、油斑顯示，試油獲日產近10m3的工業油流，之后完鉆T16、T25井試油均獲工業油流。三維地震儲層預測揭示塔虎城地區巖性油藏連片含油。

圖4 長嶺凹陷黑帝廟油層巖性油藏分布

2.2 低阻油層識別，展現乾安—大情字井“油田之上找油田”勘探潛力

本世紀初根據“三角洲前緣相帶控油成藏理論”在乾安—大情字井地區高臺子油層發現了億噸級油田，但其上部黑帝廟油層一直沒有突破。對引起油層電阻率降低的微觀因素（地層水礦化度、微觀空隙束縛水含量、所含黏土的附加導電等）分析認為，黑帝廟油層主要為低阻油藏。宏觀上以常規測井資料為基礎，以地化、氣測等錄井資料為補充，以地區油氣成藏和分布規律為支撐[13-14]，選取C43井老井試油，該井深側向電阻率為7.5Ω·m，聲波時差為325μ m/s，試油獲得4.8t/d的工業油流，之后Q174-2、H63 2口老井相繼獲得工業油流。這3口老井試油的成功拉開了黑帝廟油層低阻油藏勘探的序幕，展現“油田之上找油田”巨大勘探潛力。

2.3 水平井+體積壓裂技術，開辟薄層油藏動用的良好前景

黑帝廟油層目前勘探的領域多屬于薄層油藏，油層厚度為2～4m，而水平井+體積壓裂改造技術對儲層改造發揮著至關重要的作用。目前實施4口水平探井都取得了非常好的效果，其中H185井試油獲超200t/d高產油流，為大面積薄層巖性油藏規模開發提供有效的技術保障。

H185井是大情字井地區1口水平井，鉆探目的層是嫩四段Ⅵ砂組，油層厚度為2～4m。該井完鉆井深為2297m，實鉆水平段685.5m，錄井油斑、油跡顯示668.5m，測井解釋油層為503.2m，差油層為146.2m，油層鉆遇率為94.7%，薄層水平井鉆探獲得較好效果。儲層改造由單一裂縫向體積壓裂思路轉變，通過優化體積壓裂設計，選用12段36簇快鉆橋塞體積壓裂方式，該井加砂總量為620m3，總液量為3600m3，排量為4.5～5.0m3/min，四維影像壓裂裂縫監測縫高為40～50m，縫寬為150～180m，達到了體積改造效果，壓后快速返排自噴日產油159t/d，水力泵抽汲日產油為220t/d，實現了產能突破。水平井平均產量是直井的6～10倍（表1），打開乾安、大情字井地區勘探局面。落實有利含油面積共650km2（圖4b、c），并于2012～2013年在大情字井地區提交三級儲量XX萬噸。

表1 黑帝廟油層水平井、直井產量對比

3 結 論

（1）首次提出長嶺凹陷黑帝廟油層存在塔虎城地區砂巖上傾尖滅巖性油藏帶，乾安地區斷層-巖性油藏帶，大情字井地區斷層-巖性油藏、巖性油藏帶。

（2）通過三維地震儲層預測，揭示塔虎城地區大面積連片巖性油藏勘探前景；利用低阻油層識別技術在乾安、大情字井老油田之上發現新的油藏，以水平井+體積壓裂等先進技術突破薄層產能關，落實有利含油面積800km2，地質儲量規模超過1×108t。

[1]梁春秀，王永春，康偉力，等.現代勘探新技術在隱蔽油氣藏勘探中的應用[J].中國石油勘探，2003，8（3）：50-57.

[2]高瑞褀，蔡希源.松遼盆地油氣田形成條件與分布規律［M］. 北京：石油工業出版社，1997，225-244.

[3]鄒才能，薛叔浩，趙文智，等.松遼盆地南部白堊系泉頭組—嫩江組沉積層序特征與地層-巖性油氣藏形成條件[J].石油勘探與開發，2004，31（2）：16-19.

[4]唐振興，白連德，桂盼，等.松遼盆地南部扶新隆起老油區勘探實踐[J].中國石油勘探，2009，14(4)：17-20.

[5]唐振興，苗洪波，李愛民，等.松遼盆地南部嫩江組一泉四段油氣運移特征[J].大慶石油地質與開發，2007，26（6）：40-46.

[6]胡望水，張驁，王長江，等.長嶺坳陷地區嫩江組一段頁巖油資源評價[J].特種油氣藏，2014，21（1）：47-49.

[7]趙文智，鄒才能，汪澤成，等.富油氣凹陷“滿凹含油”論——內涵與意義[J].石油勘探與開發，2004，31(2)：5-13.

[8]蔡佳，甘華軍，印斌浩. 南陽凹陷南部陡坡帶成藏規律及有利勘探目標預測[J].油氣地質與采收率，2012，19（3）：22-24,28.

[9]葛巖，黃志龍，唐振興，等. 松遼盆地南部黑帝廟次凹葡萄花油層油源條件及成藏機理[J].油氣地質與采收率，2012，19（3）：25-28.

[10]袁選俊，譙漢生.渤海灣盆地富油氣凹陷隱蔽油氣藏勘探[J].石油與天然氣地質，2002，23(2)：130-133.

[11]趙賢正，盧學軍，王權.富油氣凹陷的二次勘探[J].中國石油勘探，2010，15(2)：1-7.

[12]王春利，范邵雷，王世錄，等.斷裂對沿砂體側向運移油氣聚集的控制作用[J].大慶石油地質與開發，2013，32（6）：32-35.

[13]王宣龍，白全勝，趙文杰.勝利油區低電阻率油層類型及成因研究[J].特種油氣藏，2004，11（1）：21-23.

[14]姚風英. 勝利油區低電阻率油氣層勘探實踐[J].油氣地質與采收率，2012，19（1）：43-45.