成熟探區精細勘探認識與實踐
——以中國遼河西部凹陷西斜坡為例

2021-04-03 01:03:07毛洪濤

工程技術與管理 2021年11期

毛洪濤

中國石油遼河油田公司分公司勘探開發研究院，中國·遼寧盤錦 124010

1 引言

成熟探區是指勘探開發時間長、主產區資源探明程度高的地區。西部凹陷西斜坡是中國著名的斜坡型復式油氣聚集帶，資源豐度和儲量豐度分別為130.04×104t/km2、107.7×104t/km2，占整個西部凹陷的儲量的62.3%，資源量的54.9%，而最為富集的曙一區單位面積最大儲量達到1407萬噸。該區經歷40多年的勘探開發，已累計上報探明石油地質儲量9.73×108t，資源探明率高達79.7%，為典型高成熟探區，四次資評表明西斜坡剩余資源量仍有2.48億噸，對該區開展精細勘探研究工作是勢在必行。

2 精細勘探背景下的地質再認識

西斜坡整體斜坡帶地層在三個大型鼻狀隆起的控制下，形成了油氣富集的總體構造格局，古近系的各套層系的成藏要素和控因具有明顯的共性特征，但從油氣縱向和平面分布來看，各層系又存在不同的成藏特點，造就了該區油氣縱向和平面分布不均。只有對不同目標層系進行深入細致的構造、沉積特點和控藏方式分析，本區勘探才能有所突破。主力含油層系的成藏模式和控制因素是否概括全面，非主力層系以往的成藏地質認識是否合理，直接制約了能否具有規模發現的可能，這些都是精細勘探的主要任務。本次研究通過加強西部凹陷西斜坡的基礎地質精細研究工作，分層系深入挖掘大量基礎資料所蘊含的地質信息，從而修正和完善不同層系油氣成藏主控因素，以此為指導選擇目標區進行精細勘探。

2.1 精細沙四段基底古地貌和沉積物源研究，重視溝谷充填扇體的勘探

2.1.1 古地貌基底重新認識

長期認為西斜坡沙四段超覆油氣藏主要形成于斜坡邊緣部位，但通過古地貌基底和沉積物源的精細分析發現，西斜坡復雜的基底結構和構造演化特征決定了沙四段具有整體形成地層超覆的背景。整個西斜坡具有隆洼相間的基底結構，同時斜坡構造演化過程為先洼后斜，早期沙四段主要發育反向斷層，造成了沙四段的沉積具明顯填平補齊特征，沙四段廣泛超覆于太古界或者中生界的隆起之上。

整個西斜坡基底結構具有明顯的南北差異性，北部曙光——齊家潛山帶呈北東向斜坡山，其中曙光潛山基底自洼陷向斜坡邊緣抬升，形成了北東向的高、中、低三排潛山帶，杜家臺、齊家潛山帶基底構造位置基本平行于曙光中潛山，這三大潛山帶對物源砂體具有明顯的橫向分割作用，使得砂體向潛山帶側翼及高部位超覆充填沉積，同時基底在斜坡中低部位形成了齊家——杜家臺古溝槽、杜家臺——曙光古溝槽的古地貌背景，而中南部歡喜嶺——西八千潛山則為典型的單面山，成北西向帶狀分布，平行于主物源方向，基底結構相對簡單。

2.1.2 物源體系研究

從沙四段的沉積物源來看，自北向南，依次發育西八千、歡喜嶺、齊家——杜家臺、曙光物源四大物源體系，物源分析表明齊家——杜家臺沙四段物源受勝利塘石英巖潛山帶和齊家太古界潛山基底的影響，石英含量最高能夠達到70%左右，而重礦物以太古界的變質巖為主，同時成份成熟度相對較高，泥雜基含量低，良好的物源條件使齊家——杜家臺沙四段深層砂體具有較大的勘探潛力，為該區沙四段地層油氣藏勘探的首選目標。

研究區沙三下段為一套水進期形成的低位域砂體，目前已在斜坡的構造高部位發現了大量的構造油氣藏，在以往勘探過程中發現在斜坡的南部地區，零星出現一些出油氣井點呈現低阻油層的特征，同時部分井低阻油層被誤解釋成為水層，造成油氣藏發現的漏失。對這些老井的重新認識、評價，繼而總結本區低阻油層形成的地質條件，預測具有相同地質條件發育低阻油層的有利區，是快速、有效開展精細勘探研究的重要途徑。在確定了本區沙三下段沉積體系特征的基礎上，對比分析扇三角洲前緣大部分為這種砂泥巖薄互層的類型，圍巖泥巖對電阻率的影響較大。所以綜合沉積因素得出了西八千沙三下段主要為扇三角洲前緣砂體，易于形成低阻油氣藏。

同時，沙三下段時期的古地貌存在南北地形坡度差異，南部坡度較小，造成水動力較弱也是低阻形成的重要原因。

2.2 精細沙三中上段濁積砂體成藏研究，重視非主溝道薄層砂巖目標

西斜坡在沙三中、上段沉積時期，湖盆處于深陷期，沉積水體范圍達到最大，這一地質歷史時期斜坡帶為重力流活動的鼎盛時期，發育了大規模的濁積砂體，這些濁積砂體形成的大規模構造圈閉所剩無幾，通過對主溝道與非主溝道相帶濁積砂體成藏差異的分析，證實了沙三中上段重力流濁積主溝道砂體往往依靠構造條件成藏，而非主溝道砂體具有巖性成藏的有利條件，應予以高度重視，其主要地質依據有以下幾個方面：

第一，沙三段深陷期，形成了巨厚的生油巖，與濁積巖體組合成為互層式和透鏡式的生儲蓋組合，一般為自生自儲，其初次運移可分為上下排烴和側向供給方式。主溝道外的相帶，多為薄儲層，互層式生儲蓋組合關系，排烴模式有利。

第二，主溝道外的砂體砂地比相對較低，砂泥巖互層頻繁，易于在差異壓實作用下形成巖性圈閉及有利的同沉積構造。由于砂泥巖壓實率的這種差異性[1]，在20m埋深的條件下，壓實率就能夠相差12.6倍，這種砂泥巖的差異壓實導致了水道的變遷，從而形成了大量巖性圈閉體。其主要形成機理是為濁流為多期次、事件性流動的一個特點.本區沙三中上段就形成了多套含油層系的濁流油藏。

第三，主溝道砂體依附于同沉積斷層成為油氣輸導通道，而非主溝道砂體連續性差，輸導作用不明顯，本區緩坡帶發育的大量主溝道濁積體往往成為沙三段生成油氣的主要輸導通道，在主溝道砂體與斷層的作用下將油氣向上臺階運移，而非主溝道砂體的連續性差，同時距離油源斷層較遠，疏導作用不明顯，易于成為巖性油氣藏聚集的場。

因此，對于沙三中上段濁積砂體的勘探，目前階段應以尋找主溝道相帶外的溝道側緣砂體為主，這些砂體處于生油巖的包圍之中，油氣充滿程度高，含油砂體連通性差，保存條件較好。

3 成熟探區精細勘探主要做法及關鍵技術

方法技術進步是發現和提高成熟探區勘探成功率的有效手段。中國老油氣區規模勘探階段，由于方法技術的限制，漏失了一些常規方法技術不易發現的油氣層[2]。正確的地質認識加之有效的勘探技術方法，對老油區勘探具有決定性的意義。

3.1 精細地層對比

從前述的地質認識分析證實，該區沙四段和沙二段均具備充填沉積的地質條件，而這種地層發育的特點決定了以傳統層組為單元的地層對比方法遠遠不能滿足目前精細勘探的需求。針對這一問題，根據沉積旋回與基準面升降為主要劃分標準，將主要目的層以砂層組為單元開展精細地層對比，落實不同時期砂體變化特征，從而建立目的層的高精度地層格架。

對沙四段地層油氣藏而言，針對不同時期的砂層組的超覆點不同，通過對周邊古隆起的探明儲量區的井分析為基礎，選擇200多口探井，300多口開發井，按照沉積旋回、曲線劃分的原則，將砂體分為三套砂層組，三套砂層組的分別對應于水進的三個時期，從而落實了不同時期充填砂體的超覆和尖滅點，有效指導了具體井點的井位部署。

3.2 古地貌溝谷砂體精細刻畫技術

裂陷初期砂礫巖體充填受控于古地貌溝谷，溝扇對應明顯，精細古溝谷刻畫是砂體預測基礎。對沙四段溝谷地層充填型砂體的刻畫，重點是要查清盆地裂陷初期、填平補齊沉積作用下對沉積水系和物源砂體起輸導、遮擋和分隔作用的基底古地貌在三維空間的分布狀況。近年來在該區通過借鑒前人古地貌刻畫研究技術，采用三維地震資料分析定性、構造演化定發展、古厚度定量和三維地貌建模技術可視化成圖的綜合研究方法，在剝蝕厚度恢復、去壓實校正、古水深與海平面變化校正和均衡校正基礎上對不同層系古地貌進行恢復[3]。

3.3 低阻油層識別技術與老井復查

通過上述對沙三下段的沉積體系再認識，明確了低阻油氣層的成因機制，對于這類地質條件成因的低阻油層，主要做法有兩點。一方面，通過類比法識別低阻油層，主要是將已知出油井的電性特征與目的井進行對比，同時通過不斷實踐，對本區油水圖版進行修正，形成了針對該區低阻特征的油水關系圖版。另一方面，在精細小層砂體對比的指導下，對已知出油的低阻油層橫向追蹤對比，來進一步驗證未知井的含油性。

3.4 濁積砂體儲層預測技術

針對沙三中上段非主溝道相帶砂體的認識，從技術上對這些有利砂體開展了針對性的儲層預測工作，砂體成因機制和巖石物理分析表明厚層狀的濁積砂體常規的儲層反演以波阻抗差異為基礎，只針對尋找砂體為目標，對區分儲層的好壞具有一定的局限性，有必要結合砂體的沉積成因機制分析，針對有利儲層的特征來進行預測。地質分析表明主溝道外的有利相帶基本以顆粒流和液化流為主的重力流機制形成的砂體，在測井響應上表現為一定幅度的自然電位偏移，這樣結合多屬性自然電位反演對波阻抗進行曲線重構，從而達到預測有利儲層分布的目的。

4 精細勘探成效

通過加強基礎地質精細研究及關鍵勘探技術的應用，西部凹陷西斜坡近年來實現了老區勘探的新突破。

第一，曙光——齊家沙四段地層巖性油氣藏展現良好勘探前景，近年以沙四段基底古地貌和物源體系重新認識為指導，通過精細地層劃分及溝谷扇體刻畫，確定了杜家臺扇體和曙光扇體兩大有利目標，并進行綜合評價和部署；

第二，斜坡南部西八千地區沙三下段獲得突破，通過地質認識的轉變，在該區確定了以尋找扇三角洲前緣砂體為主要目標的勘探思路，在該區部署鉆探的錦323井，完井后測井解釋均為水層，但通過低阻油層成因認識分析，對低阻有利層段提出試油建議，地層測試后，平均液面2611.6m，折算日產油13.1t，日產氣3680m3，累計產油12.137m3，同時評價以錦323井周邊為代表的低阻有利區近35km2，擴大了該區的勘探領域。