張衛(wèi)華 劉忠群 陳勝紅 胡中平

1.中國石化石油物探技術(shù)研究院 2.中國石化華北分公司勘探開發(fā)研究院

目前油氣成藏要素的描述主要基于地質(zhì)方法理論[1]。但在勘探階段和開發(fā)早期，由于井資料相對(duì)較少，基于地質(zhì)方法理論的成藏規(guī)律研究偏向宏觀，導(dǎo)致局部成藏規(guī)律難以把握；而勘探階段和開發(fā)早期，油氣勘探開發(fā)基本思路是基于“地質(zhì)指路，物探先行”的指導(dǎo)思想，導(dǎo)致地質(zhì)上認(rèn)為是構(gòu)造油氣藏，物探重點(diǎn)就是落實(shí)構(gòu)造，巖性油藏重點(diǎn)就關(guān)注儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；但實(shí)際油氣成藏是一系統(tǒng)工程，在總體成藏規(guī)律明確的前提下，局部成藏規(guī)律可能存在較大的差異性；如鄂爾多斯盆地大牛地氣田在2009年以前DK13、D52等井區(qū)找到儲(chǔ)層就找到氣層[2]。但隨著勘探開發(fā)的推進(jìn)，問題逐漸顯現(xiàn)出來：在D11井區(qū)部署的28口井每口井鉆遇儲(chǔ)層，僅6口井獲得工業(yè)氣流；DK17區(qū)塊部署15口探井和開發(fā)準(zhǔn)備井，每口井也鉆遇儲(chǔ)層，僅5口井獲得工業(yè)氣流，阻礙了大牛地氣田產(chǎn)能建設(shè)的高速推進(jìn)。造成這種結(jié)果的關(guān)鍵問題就是在大牛地氣田在地質(zhì)定位于巖性氣田的前提下，地震工作重心主要圍繞找儲(chǔ)層展開；在整體巖性油藏認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，忽略了油氣成藏要素組合關(guān)系的研究。后期針對(duì)該問題，地質(zhì)上開展了相關(guān)研究，認(rèn)為局部成藏要素中最被忽視的就是烴源巖分布對(duì)油氣成藏的影響及天然氣的運(yùn)移和保存機(jī)制；提出了“古地貌控沉積，相控儲(chǔ)層，高壓封閉、近源成藏”的觀點(diǎn)，但研究過于宏觀，成藏要素的描述主要基于井的空間插值，局部成藏特征仍難以把握，導(dǎo)致后續(xù)依據(jù)地質(zhì)成藏分析部署的探井和開發(fā)準(zhǔn)備井依然沒有取得好的結(jié)果。

而地震資料空間信息非常豐富[3－5]，如能通過物探方法實(shí)現(xiàn)對(duì)成藏主控要素的描述，則可以彌補(bǔ)地質(zhì)基于區(qū)域地質(zhì)資料和井進(jìn)行成藏研究的局限性。要利用地震資料進(jìn)行成藏要素研究首要先對(duì)探區(qū)的油氣成藏系統(tǒng)進(jìn)行全面的梳理，找出影響油氣成藏的主控因素，利用物探資料描述成藏主控因素。筆者結(jié)合大牛地氣田的成藏關(guān)鍵要素——古構(gòu)造、沉積和烴源巖，論述了如何系統(tǒng)地利用物探方法研究以探索利用地震資料全覆蓋的優(yōu)勢(shì)精細(xì)刻畫成藏要素及其組合關(guān)系[6－16]，推進(jìn)大牛地氣田油氣勘探開發(fā)，也為其他油氣田如何利用物探方法描述成藏要素及其組合關(guān)系提供了借鑒與參考。

1 物探方法研究構(gòu)造沉積演化

地震研究構(gòu)造沉積演化的主要方法技術(shù)是平衡剖面法和層拉平方法[6]，平衡剖面法遵循“面積守恒、層長(zhǎng)守恒、位移量守恒、縮短量一致和斷層軌跡合理”等五項(xiàng)原則，能針對(duì)不同構(gòu)造開展構(gòu)造演分析工作，層拉平方法僅適用于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)平緩區(qū)域，大牛地氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)平緩的區(qū)域，層拉平的方法就能較好地分析工區(qū)構(gòu)造沉積演化特征。

通過層拉平發(fā)現(xiàn)：在太原組沉積時(shí)期，地勢(shì)基本西高東低，與現(xiàn)構(gòu)造格局相反，現(xiàn)構(gòu)造低的區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)高地，沉積中心位于工區(qū)的東部，西南部地勢(shì)最高；山西組沉積時(shí)期構(gòu)造格局開始發(fā)生變化，整體地勢(shì)較為平坦，工區(qū)西南部地勢(shì)相對(duì)下降；在下石盒子組沉積時(shí)期工區(qū)構(gòu)造格局演變則較為復(fù)雜，北部和南部差異較大，北部地層厚度變化相對(duì)較小、構(gòu)造相對(duì)平緩，而南部地層厚度變化較大，表現(xiàn)為東部相對(duì)沉降，地層厚度加大，西部則為隆起區(qū)、厚度相對(duì)較?。▓D1）。

圖1 目的層構(gòu)造演化示意圖

構(gòu)造沉積演化分析揭示目前的開發(fā)老區(qū)和D66井區(qū)是位于現(xiàn)構(gòu)造低部位和太原組沉積前的古構(gòu)造高部位上，而在不同演化階段沉積相對(duì)變厚的區(qū)塊應(yīng)該是該階段儲(chǔ)層較為發(fā)育的區(qū)塊。根據(jù)構(gòu)造控制氣藏分布的這一特征，認(rèn)為在局部區(qū)域（如D49井區(qū)、D55井區(qū)東）能尋找較好的盒3段氣藏；而山西組氣藏雖廣泛分布，但山西組處于構(gòu)造格局轉(zhuǎn)折期，地勢(shì)相對(duì)較平，局部厚度加大的區(qū)域應(yīng)該是山西組氣藏的有利區(qū)域，這類區(qū)域主要在氣田的西南部、D12井區(qū)和D55井區(qū)；太原組從沉積演化的角度分析，太原組在氣田東部具有形成高產(chǎn)氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 物探方法預(yù)測(cè)烴源巖分布

大牛地氣田烴源巖是太原組和山西組煤巖，主力烴源巖是太原組煤層，基于鉆井分析獲得煤層分布圖與后續(xù)鉆井揭示情況存在較大的差異，特別是在D11和D17井區(qū)。而煤層由于其低密低速的特征，與圍巖存在明顯的波阻抗界面，在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)反射，利用振幅屬性就能精確的刻畫煤層的空間分布。通過振幅與煤層厚度相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)測(cè)了太原組煤層累積厚度分布（圖2），紅色表示煤層發(fā)育，黃色表示煤層相對(duì)發(fā)育，藍(lán)色表示煤層相對(duì)不發(fā)育。從圖2看出，太原組煤層分布極具規(guī)律性，可以分為西部、中部和東部3個(gè)大的條帶。

圖2 太原組煤層均方根振幅圖

西部條帶位于 D62－D5－D39－D24－E10－D8－D46井以西、呈倒梯形展布，其南部是目前盒2段和盒3段氣藏的主要發(fā)育區(qū)，其北部氣藏發(fā)育的規(guī)律性不明顯、在該區(qū)發(fā)現(xiàn)太原組氣層的D75井太原組煤層相對(duì)不發(fā)育；東部條帶位于 D66－D50－D49－D22－D21－E9－D6－D54井以東、呈梯形展布，東部條帶煤層相對(duì)發(fā)育；中部條帶沿 D47－D35－D10－D23－D51一線窄條形展布，中部條帶煤層相對(duì)不發(fā)育，但山西組煤層發(fā)育，是目前太原組氣藏的主要發(fā)育區(qū)。

總體看太原組煤層相對(duì)發(fā)育、山西組煤層相對(duì)不發(fā)育的區(qū)塊主要集中在氣田 D48－D30－D7－E7－D52井以西，D12井區(qū)、D67井區(qū)和D17井區(qū)是目前山西組和下石盒子組產(chǎn)能最高的區(qū)塊；太原組煤層相對(duì)不發(fā)育、山西組煤層相對(duì)發(fā)育的區(qū)塊主要分布在D75井區(qū)、D47－D45－D9－D10－D18－D51一線和SH2－D17一線，由于山西組煤層封蓋作用，太原組油氣難以垂向運(yùn)移，以側(cè)向運(yùn)移為主，是目前太原組主力產(chǎn)區(qū)，也進(jìn)一步證實(shí)“垂向運(yùn)移、近源成藏”的觀點(diǎn)的前瞻性與正確性。

3 基于物探成藏要素描述的選區(qū)評(píng)價(jià)

綜合煤層分布、儲(chǔ)層分布及構(gòu)造沉積演化特征，進(jìn)行了選區(qū)評(píng)價(jià)。氣田西南部為盒2、盒3段和山1段高產(chǎn)區(qū)，這已被目前的勘探開發(fā)證實(shí)；工區(qū)西北角為太原組氣層有利區(qū)，目前完鉆的D75探井在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)8m厚的太原組氣層，業(yè)已證實(shí)該區(qū)確為太原組氣層有利區(qū)；D47－D55井以東為太2段、盒3段和山1段有利區(qū)；DT1－D66井區(qū)為盒3段、太2段、盒2段及山西組氣層發(fā)育區(qū)，是下步勘探開發(fā)部署的主力區(qū)之一；D47－D10－D51為太2段氣層發(fā)育區(qū)，這業(yè)已被證實(shí)；其他區(qū)塊優(yōu)勢(shì)層位不明確，目前的鉆井也證實(shí)了這一點(diǎn)：D28井區(qū)除D28井獲得高產(chǎn)外，其他井均為低產(chǎn)井或空井，D17－D70井區(qū)除D70井獲得相對(duì)高產(chǎn)外，其他鉆井最大無阻流量不超過3×104m3／d；D63－D56井區(qū)目前尚未獲工業(yè)氣流井。

通過物探方法研究天然氣成藏要素后，可以明確大牛地氣田勘探開發(fā)主攻目標(biāo)是D66－DT1井區(qū)、D26井以南太原組氣藏發(fā)育區(qū)；而從目前獲得的鉆井和測(cè)試資料來看，2011年D66井區(qū)已鉆井80余口，均獲工業(yè)氣流，進(jìn)一步證實(shí)以物探方法研究成藏主控要素的必要性；其他區(qū)塊必須進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)研究，特別是地質(zhì)成藏要素的系統(tǒng)研究以確定主攻方向。

4 結(jié)論

1）利用物探方法表達(dá)成藏要素，較好地解決了勘探階段和開發(fā)早期井資料相對(duì)較少而導(dǎo)致的成藏研究空間的局限性，強(qiáng)化了成藏組合要素的空間組合研究，為區(qū)域評(píng)價(jià)選區(qū)拓寬了思路。

2）物探工作的重心在不同的勘探開發(fā)階段應(yīng)突出其差異性，要在與成藏要素緊密結(jié)合的基礎(chǔ)上，尋找突破制約油氣勘探開發(fā)的瓶頸問題，針對(duì)性地推進(jìn)。

3）通過物探方法研究成藏主控要素及其空間組合關(guān)系，所獲得的大牛地氣田氣層有利區(qū)分布圖與目前的開發(fā)現(xiàn)狀完全吻合，也為下一步的勘探開發(fā)部署提供了參考。

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