王煒* 朱玉雙
(1.大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系)
北非OUED MYA盆地B區(qū)塊油藏特征及油氣富集因素分析
王煒*1,2朱玉雙1,2
(1.大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系)
北非 OUED MYA盆地,是一個(gè)富含油氣的中生代—古生代疊合盆地,B區(qū)塊位于OUED MYA盆地中北部,是下古生界、上古生界和中生界3套含油層系疊合發(fā)育的地區(qū)。研究表明,B區(qū)塊具備多套生儲蓋組合,油氣儲量大、產(chǎn)量高;沉積特征為干旱或半干旱氣候環(huán)境下的海陸交互相特征,儲層巖性主要為碎屑砂巖,儲集空間以原生孔隙為主,次生溶孔和微裂隙也對儲層產(chǎn)生重要影響,優(yōu)質(zhì)儲層受控于巖石結(jié)構(gòu)(粒度)以及次生孔隙的發(fā)育程度。通過對油氣富集高產(chǎn)因素分析后認(rèn)為:良好的油源、河道心灘、邊灘或障壁砂壩儲層及下生上儲近距離的油氣運(yùn)移和保存條件是B區(qū)塊獲得高產(chǎn)的主要因素。
深層斷裂;海陸交互;三維地震反演;優(yōu)質(zhì)油源;優(yōu)質(zhì)儲層;油氣富集
OUED MYA盆地位于阿爾及利亞中北部,近南北向展布,區(qū)域構(gòu)造上屬于北非地臺區(qū),是一個(gè)富含油氣的古生代—中生代疊合盆地。盆地的沉積基底為前寒武紀(jì)變質(zhì)結(jié)晶巖系,沉積蓋層大體經(jīng)歷了早古生代淺海環(huán)境、晚古生代海陸過渡環(huán)境、中生代有間歇海侵的陸相環(huán)境,以及新生代抬升陸表海環(huán)境等4個(gè)構(gòu)造—沉積演化階段,形成了下古生界海相碎屑巖、上古生界海陸過渡相碎屑巖、中新生界陸相與海相交互的碎屑巖沉積的3層結(jié)構(gòu)。盆地主體除缺失石炭系和部分泥盆系地層外,其余地層基本齊全,沉積地層厚度約為6 000~7 000m,是一個(gè)構(gòu)造變形弱、多旋回演化、沉積相類型多變、沉積充填作用較為強(qiáng)烈的大型沉積盆地[1]。
B區(qū)塊是下古生界、上古生界和中生界3套含油層系疊合發(fā)育的地區(qū),主要含油層系為三疊系T1、SI,泥盆系,奧陶系DM、HQ層,具有較大的油氣勘探潛力和良好的開發(fā)前景。
阿爾及利亞油氣勘探始于1890年,歷史悠久[4]。1970~1984年,在B區(qū)塊共鉆井62口,發(fā)現(xiàn)13個(gè)油田。2005年至今新完鉆探井、評價(jià)井8口(A1、A2、A3、BH-P1、BK4、K5、KZ1、NS-P1),6 口井獲工業(yè)油流,其中A1、A3、BH-P1和NS-P1井獲得較高產(chǎn)能。2007年完鉆的A1井在三疊系獲得新發(fā)現(xiàn),試油獲得單井日產(chǎn)量為1 020m3/d的高產(chǎn)油流;2009年完鉆的NS-P1,發(fā)現(xiàn)了奧陶系千萬噸級油藏,奧陶系 DM砂巖試油獲得單井日產(chǎn)量為290m3/d的高產(chǎn)工業(yè)油流,HQ砂巖壓裂試油獲得單井日產(chǎn)量為60m3/d的工業(yè)油流。
海西運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造隆升,曾使OUED MYA盆地上古生界地層遭受強(qiáng)烈剝蝕,早白堊紀(jì)晚期的Austrian擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的南南西—北北東向構(gòu)造體系,形成了B區(qū)塊整體自西南向東北傾伏的、被北東和東西向兩組斷裂所復(fù)雜化的單斜構(gòu)造格局。B區(qū)塊內(nèi)部有低幅度的構(gòu)造褶曲,并控制了該區(qū)塊構(gòu)造圈閉的分布。平面上,表現(xiàn)為4條北東向低幅度構(gòu)造帶 斜向穿越B區(qū)塊,構(gòu)造帶兩側(cè)還見北東向、北西向和近東西向高角度小斷層的發(fā)育,將該區(qū)塊構(gòu)造進(jìn)一步復(fù)雜化。
B區(qū)塊內(nèi)的構(gòu)造展布表現(xiàn)出同區(qū)域的一致性,總體方向?yàn)?SSW-NNE向。依據(jù)主要斷層展布及局部構(gòu)造圈閉的分布,B區(qū)塊由東向西分為4條北東向低幅度構(gòu)造帶,13個(gè)油田和 11個(gè)有利背斜圈閉呈串珠狀分布其中。其中Ⅱ(TKT-ORSN)、Ⅲ(BHT-KG)、Ⅳ(HKA-HEB)為區(qū)塊最為有利的構(gòu)造帶。圈閉類型主要有背斜、斷背斜和斷鼻,Ⅰ(GEC-ZLA)單斜背景上的斷塊和巖性圈閉。
由于早白堊紀(jì)晚期Austrian擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了兩組方向的斷層,區(qū)塊內(nèi)斷裂比較發(fā)育。主要展布方向分別為:北東—南西向、近東西向。這些斷層的共同特點(diǎn)是以近直立高角度斷層為主,斷距雖小,但在平面上斷層延伸長度大。
北東—南西向的這組斷裂:斷面較陡近乎直立,具有平移性質(zhì),在區(qū)塊內(nèi)平面延伸較長,大多約為50km,大部分局部構(gòu)造圈閉依附于這組斷裂而分布。從區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力和斷裂組合分析,這組斷裂形成時(shí)間要比近東西向的斷裂形成時(shí)間早,被近東西向的斷裂切割,使得整個(gè)區(qū)塊的斷裂系統(tǒng)復(fù)雜化。本區(qū)塊所發(fā)育的斷裂多為深層斷裂,能夠有效地溝通志留系所生成的油縱向運(yùn)移至海西期不整合面,再沿海西期不整合面向上運(yùn)移至三疊系的各圈閉之中,形成油氣藏。
針對 B區(qū)塊泥盆系海相地層的發(fā)育特點(diǎn),以Vail層序級別劃分和命名原則為基礎(chǔ),同時(shí)考慮界面性質(zhì)、界面級別、層序結(jié)構(gòu)和疊加樣式,在詳細(xì)的沉積體系劃分和研究的基礎(chǔ)上,將泥盆系劃分為1個(gè)完整、1個(gè)不完整的層序,4個(gè)體系域;同時(shí),以T.A.Cross(1994)的基準(zhǔn)面旋回分析理論為基礎(chǔ),對 B區(qū)塊 60口鉆井的上三疊統(tǒng)陸相地層進(jìn)行了層序劃分和對比,提出2個(gè)長期、6個(gè)中期、16個(gè)短期的3個(gè)級別的層序地層綜合劃分方案。
1.2.1 泥盆系沉積相
B區(qū)塊泥盆系沉積環(huán)境濱岸—陸棚沉積體系,主體為障壁砂壩、潮道、沖溢扇、瀉湖、潮坪沉積微相組成的障壁島—濱岸沉積體系,其次為陸棚沉積體系。
1.2.1.1 障壁島體系
泥盆系障壁沉積體系位于研究區(qū)西南部與東部,其包括4種沉積環(huán)境:潮下到露出水面的砂壩,漲、退潮期的沖溢扇沉積(或漲、退潮汐三角洲)、進(jìn)潮口—潮道和砂壩后的潮坪、瀉湖。
1.2.1.2 陸棚沉積體系
泥盆系陸棚沉積體系以淺海陸棚沉積環(huán)境為主,位于研究區(qū)中、北部,其中淺海陸棚位于以近濱正常波浪作用為主的淺海區(qū)和以風(fēng)暴浪作用為主的半深海區(qū)之間,深度從十幾米到近百米不等,以粉砂質(zhì)泥巖與泥巖沉積為主。
1.2.2 三疊系沉積相
B區(qū)塊三疊系地層早期為河流相沉積,晚期改變?yōu)辂}湖相沉積。河流相在SI期為近物源辮狀河沉積,上覆噴發(fā)巖沉積;T1期為曲流河沉積,逐漸過渡為干鹽湖沉積。
1.2.2.1 辮狀河相
辮狀河沉積在B區(qū)塊主要發(fā)育在SI組。辮狀河相可劃分為辮狀河道和漫灘兩個(gè)亞相,辮狀河道可進(jìn)一步細(xì)分為河床滯留沉積、心灘、廢棄河道和決口河道4種微相,河漫亞相可進(jìn)一步細(xì)分為決口扇、決口河道和洪泛平原微相。
1.2.2.2 曲流河相
B區(qū)塊曲流河沉積發(fā)育于上三疊統(tǒng) T1和Argileux組。曲流河相可劃分為河道亞相和漫灘亞相,河道進(jìn)一步細(xì)分為河床滯留沉積和邊灘沉積,漫灘進(jìn)一步細(xì)分為天然堤、決口扇、洪泛平原和河漫灘4種微相。
1.2.2.3 湖泊相
B區(qū)塊湖泊相形成在干旱蒸發(fā)作用較強(qiáng)的環(huán)境,為干鹽湖,主要發(fā)育于三疊系頂部的S4組和部分Argileux組,為白色、粉紅色鹽巖或含泥鹽巖與褐紅色、灰綠色泥巖的互層沉積。測井曲線形態(tài)呈中—高幅齒化箱形或鐘形。
由于主體河道呈北東向分布,三疊系儲層砂體總體上為北東向條帶狀展布。平面上T1層西部較東部砂體發(fā)育,SI層則全區(qū)發(fā)育,但中部兩個(gè)條帶儲層分布相對穩(wěn)定。
1.3.1 儲層巖石學(xué)特征
巖心實(shí)驗(yàn)分析確定,組成B區(qū)塊儲層的巖石類型主要為細(xì)—中粒石英砂巖,其次是少量長石石英砂巖、巖屑石英砂巖、灰?guī)r及噴出巖。砂巖薄片鑒定認(rèn)為,B區(qū)塊儲層砂體具有如下巖石學(xué)特征:
一是,巖石類型。以細(xì)—中粒石英砂巖為主,少量長石石英砂巖和巖屑石英砂巖(見圖1)。
圖1 B區(qū)塊儲層砂巖成分—成因分類三角投點(diǎn)
二是,結(jié)構(gòu)特征。以細(xì)—中粒砂狀結(jié)構(gòu)為主,碎屑物分選性以中—好為主,磨圓度以次圓狀為主,中等結(jié)構(gòu)成熟度。
三是,碎屑組分特征。石英為80%~100%,平均含量為92%;長石為0~7.4%,平均含量為1.9%,以鉀長石和斜長石為主;巖屑為 0~5.3%,平均含量為2%,成分成熟度中—高。
四是,填隙物組分特征。黏土礦物以雜基或自生膠結(jié)物形式出現(xiàn),泥質(zhì)雜基含量為 2%~8%;膠結(jié)物中方解石最大含量可達(dá)25%,白云石、菱鐵礦占 1%~8%。顆粒支撐以線—點(diǎn)接觸為主,膠結(jié)類型有孔隙式和基底式兩種(見圖2)。
圖2 B區(qū)塊儲層砂巖結(jié)構(gòu)特征
1.3.2 儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征
B區(qū)塊儲層的儲集空間以孔隙為主,裂縫僅占少部分,其中三疊系砂巖儲層次生粒間溶孔也較發(fā)育,孔隙較大,連通性較好;泥盆系儲集空間以剩余原生粒間孔為主,少量粒間溶孔,孔隙較小,但連通性較好;奧陶系砂巖儲層以剩余次生粒間溶孔為主,塊狀砂層中存在部分泥質(zhì)夾層或條帶,孔隙較小,連通性差。此外,微裂縫在砂巖儲層空間中也占較少部分,在改善滲流能力中起到了一定的作用。但是,每個(gè)層位砂巖儲層的滲透率與孔隙度之間都略呈正相關(guān),說明滲透率的變化主要受控于孔隙發(fā)育的程度,這是裂縫—孔隙性儲層的典型特征。
1.3.3 主要儲層物性特征
1.3.3.1 泥盆系
泥盆系砂巖孔隙度峰值集中在4%~15%,平均孔隙度為 10.27%,滲透率峰值集中在 0.1×10-3~100×10-3μm2,平均滲透率為 24.0×10-3μm2(見表1)。
表1 泥盆系砂巖孔隙度和滲透率分布統(tǒng)計(jì)
1.3.3.2 三疊系
B區(qū)塊中以三疊系SI砂組的砂巖儲層物性最好(見表2、表3),孔隙度峰值集中在4%~15%,平均孔隙度為 7.83%,滲透率峰值集中在 0.1×10-3~100×10-3μm2,平均滲透率為 40.83×10-3μm2;T1 砂組孔隙度峰值集中在 4%~15%,平均孔隙度為9.13%,滲透率峰值集中在 0.1×10-3~100×10-3μm2,平均滲透率為24.01×10-3μm2(由于樣品稀少,本次研究未對奧陶系砂巖進(jìn)行物性測試)。
本次研究通過分析B區(qū)塊所有探井、評井及部分開發(fā)井的試油、試采數(shù)據(jù),結(jié)合三維地震、地球物理測井等資料,對油藏類型進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,B區(qū)塊不是單一因素控制的油藏。
構(gòu)造是控制油藏形成的主要因素,同時(shí)巖性影響油氣的富集和油藏產(chǎn)能。其依據(jù)如下:
一是,B區(qū)塊各油田內(nèi)試油、試采具有一定產(chǎn)能的油井均處于局部構(gòu)造相對高點(diǎn),如A1、NS-P1井;相反,處于構(gòu)造低部位的探井或者無產(chǎn)能,或者出水,如HEB-4、ARF-1井。因此,構(gòu)造對油藏具有主要控制作用。
表2 三疊系砂巖孔隙度分布統(tǒng)計(jì)
表3 三疊系砂巖滲透率分布統(tǒng)計(jì)
二是,對于部分油田,如GLNS-3井、K5井,雖然油井處于構(gòu)造有利部位,但處于儲層砂體不發(fā)育的沉積相帶上,物性變差,不能獲得產(chǎn)能,說明巖性及沉積微相對油藏有重要的影響。
綜合油藏地質(zhì)研究和生產(chǎn)特征分析認(rèn)為,B區(qū)塊三疊系油藏主要為構(gòu)造油藏,局部存在構(gòu)造—巖性油藏;泥盆系為構(gòu)造與巖性的復(fù)合油藏。
2.2.1 油氣富集高產(chǎn)的控制因素
通過對區(qū)域構(gòu)造、沉積、生儲蓋組合等資料進(jìn)行分析,認(rèn)為B區(qū)塊油氣富集高產(chǎn)主要有3個(gè)有利因素:
一是,具備良好的油源。豐富的油源供給是油氣成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)區(qū)域內(nèi)探井資料及烴源巖分析結(jié)果,志留系底部的熱頁巖(Hotshale)為 B區(qū)塊及整個(gè)北非地臺區(qū)的主要烴源巖[2,5],在區(qū)塊內(nèi)分布穩(wěn)定,厚度為 40~60m,有機(jī)質(zhì)豐度高,一般在4%~14%,為Ⅰ型、Ⅱ型干酪根。B區(qū)塊位于盆地生油區(qū),鏡質(zhì)體反射率為0.75~0.8,處于成熟階段。次要烴源巖為上奧陶統(tǒng)Micro condomatic shale泥頁巖,有機(jī)質(zhì)豐度為 1%~5%,為Ⅰ型干酪根。另外,可能的烴源巖還有下奧陶統(tǒng)Argiles d’Azel,the Argile d’El GasSi shale,有機(jī)質(zhì)豐度最大為1%。以上生油層為本區(qū)提供了充足的油源。
二是,優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育。研究區(qū)在奧陶系、泥盆系海相碎屑巖中發(fā)育多套的儲層砂體,如奧陶系DM組的砂巖和泥盆系的障壁島砂體都是良好的儲集層,其中泥盆系砂巖平均孔隙度、滲透率達(dá)到了10.27%和24.0×10-3μm2,為油氣高產(chǎn)提供了儲層地質(zhì)基礎(chǔ)。三疊系則為陸相河流相沉積,主要儲層為T1和SI層,其中SI層發(fā)育辮狀河沉積砂體,平均孔隙度、滲透率達(dá)到了7.83%和40.83×10-3μm2;T1層發(fā)育曲流河沉積砂體,平均孔隙度、滲透率達(dá)到了9.13%和24.01×10-3μm2;SI層與T1層被火山巖所分隔,形成兩套相對獨(dú)立的儲集層[1,7]。
三是,具備良好的油氣運(yùn)移和保存條件。B區(qū)塊古生界和中生界之間的海西構(gòu)造不整合面是下部志留系烴源巖生烴向上部運(yùn)移的主要通道。早白堊紀(jì)晚期的Austrian擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了B區(qū)塊整體自西南向東北傾伏的北北東和東西向兩組斷裂,都是油氣運(yùn)移的良好通道。三疊系上部的膏鹽巖厚度為 70~100m,與侏羅—白堊系的膏鹽巖、泥巖、灰?guī)r合計(jì)厚度達(dá)1 000m以上,是區(qū)域性的良好蓋層[2,3,6]。
2.2.2 油氣富集規(guī)律
B區(qū)塊具有充足的油源、良好運(yùn)移和保存等優(yōu)越的成藏地質(zhì)條件。通過分析,該區(qū)塊油藏油氣富集程度受到以下條件的限制和影響:一是,儲集砂體所處的沉積微相分布與構(gòu)造圈閉之間的配置關(guān)系;二是,儲集砂體的厚度、連通性和幾何形態(tài)與構(gòu)造圈閉之間的配置關(guān)系;三是,儲集砂體的孔滲性和非均質(zhì)性;四是,儲集砂體在層序地層格架中的位置等因素;五是,儲集砂體分布的預(yù)測準(zhǔn)確度。
綜合目前油田地質(zhì)研究成果和認(rèn)識程度,結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征,油氣富集和高產(chǎn)具有以下規(guī)律:一是,在大單斜構(gòu)造背景下具備褶皺構(gòu)造高點(diǎn);二是,油田內(nèi)斷層發(fā)育,處于油氣運(yùn)移聚集的有利位置;三是,微相砂體與局部構(gòu)造圈閉的疊加配置好,有利于砂體發(fā)育的沉積微相分布在構(gòu)造高點(diǎn)處[8]。
北非OUED MYA盆地B區(qū)塊構(gòu)造類型簡單,由東向西分為4個(gè)條帶,以低幅背斜構(gòu)造為主。
B區(qū)塊主要儲層為三疊系T1、SI河流相砂巖,泥盆系、奧陶系海相砂巖。三疊系砂體沉積環(huán)境屬河流相,其中T1為曲流河沉積,SI為辮狀河沉積;泥盆系、奧陶系屬海相沉積。儲層砂體分布存在一定的非均質(zhì)性。
B區(qū)塊主力儲層的巖石類型主要為細(xì)—中粒石英砂巖,分選性以中—好為主,結(jié)構(gòu)成熟度中等、成分成熟度中—高,顆粒接觸方式以線—點(diǎn)接觸為主,膠結(jié)類型有孔隙式和基底式兩種。三疊系SI砂巖儲層物性較好,平均孔隙度為 7.83%,平均滲透率為40.83×10-3μm2;T1砂巖平均孔隙度為9.13%,平均滲透率為24.0×10-3μm2;泥盆系砂巖儲層平均孔隙度為10.27%,平均滲透率為24.01×10-3μm2。
B區(qū)塊油藏類型主要為構(gòu)造油氣藏,部分含油層位為構(gòu)造—巖性油氣藏。良好的油源、優(yōu)質(zhì)的儲層、良好的油氣運(yùn)移和保存條件是B區(qū)塊獲得油氣富集高產(chǎn)的主要因素。
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Block B was located in north-central OUED MYA Basin which was a Mesozoic-Paleozoic superposition basin with rich oil and gas. Block B was the composite development region with three oil-bearing strata,namely Lower Paleozoic,Upper Paleozoic,and Mesozoic. Block B had several source-reservoir-cap rock associations with abundant oil and gas reservoirs. The sedimentary environment was characterized by the continental-oceanic interactive facies in the arid or semiarid climates. The reservoir was dominantly clastic sandstone. Primary pores were the basic reservoir space,while secondary pores and micro-fracture also had an important influence,and the quality of reservoirs was controlled by the texture of rock and the degree of development of secondary pores. The analysis results showed that Block B may be interpreted as favourable place for oil and gas accumulation due to good oil resource,channel bar,bar point or barrier bar on the reservoir,and short distance migration of oil and gas.
Reservoir Characteristics and Factors for Oil and Gas Enrichment of Block B of OUED MYA Basin in North Africa
Wang Wei,et al.
王煒等. 北非 OUED MYA盆地 B區(qū)塊油藏特征及油氣富集因素分析. 石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2011,22(3):10~13,24
TE122
A
1004-2970(2011)03-0010-05
* 王煒,男,高級工程師。1990年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院石油天然氣勘探專業(yè),2005年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)專業(yè),2008年考入西北大學(xué)地質(zhì)系巖石、礦物專業(yè)研究生?,F(xiàn)在玉門油田分公司從事油田開發(fā)工作,擔(dān)任玉門油田海外研究中心副主任。地址:北京市東城區(qū)沙灘后街28號,100009。E-mail:w.wang.yumen@163.com
2010-11-23
郜婕