陳源裕
(長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院,湖北 武漢430100)
(中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院,河北 任丘062552)
田思思,劉立新
聶志昆,趙鐵東 (中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院,河北 任丘062552)
雷春衛(wèi) (中石油華北油田分公司第一采油廠,河北 任丘062552)
譚青松 (中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院,河北 任丘062552)
孫虎潛山構(gòu)造帶位于饒陽(yáng)凹陷的南端,是受衡水?dāng)嗔押突⒈睌鄬涌刂菩纬傻谋睎|東走向的潛山構(gòu)造帶[1],西接深西洼槽,北連虎北洼槽,東臨虎東洼槽,面積約150km2??碧焦ぷ魇加?0世紀(jì)70年代,應(yīng)用二維地震解釋研究成果,1976年首鉆虎2井,截止到1986年,先后鉆探潛山井7口,5口井在潛山見油氣顯示,僅虎2井試油見油花,潛山勘探一直未能取得突破。分析總結(jié)失利原因,認(rèn)為主要有2點(diǎn):①油源條件差。作為主要供油洼槽的虎北洼槽,其地層西北抬東南傾,油氣應(yīng)主要向西北方向運(yùn)移,東南部潛山供油條件差。②保存條件差??厣降幕⒈睌鄬娱L(zhǎng)期繼承性活動(dòng)一直到新近紀(jì),構(gòu)造活動(dòng)劇烈,對(duì)油氣保存不利;下降盤側(cè)向?qū)拥臇|營(yíng)組主要為砂巖,側(cè)向封堵性差。2008年,在孫虎儲(chǔ)氣庫(kù)三維地震資料的基礎(chǔ)上,針對(duì)制約勘探的關(guān)鍵問題,對(duì)孫虎潛山成藏條件進(jìn)行了重新認(rèn)識(shí)。
1)油源條件 孫虎潛山構(gòu)造帶毗鄰虎北洼槽和深西洼槽。深南、榆科油田勘探實(shí)踐證明,深西洼槽沙三段生油巖為中-好生油巖。利用連片三維地震資料,通過任意線可以看出深西洼槽和虎北洼槽沙三段分布比較穩(wěn)定,當(dāng)時(shí)應(yīng)為統(tǒng)一湖盆,沉積、沉降中心位于虎北洼槽。
虎北洼槽沙三段的厚度500m左右,分布面積約500km2,應(yīng)該比深西洼槽具有更好的生烴條件?;⒈蓖莶凵橙螣N源巖通過斷面與孫虎潛山對(duì)接,生成的油氣可沿虎北斷層運(yùn)移至潛山內(nèi)部,具有旁生側(cè)儲(chǔ)的直接供油方式。因此,孫虎潛山構(gòu)造帶應(yīng)具有較好的油源條件。
2)構(gòu)造特征 利用2008年新采集處理的儲(chǔ)氣庫(kù)三維地震資料,通過多口井合成記錄標(biāo)定,認(rèn)為潛山頂面為雙軌強(qiáng)軸發(fā)射特征,容易識(shí)別。先前認(rèn)為只有虎北1條斷層控山,通過此次的精細(xì)解釋,發(fā)現(xiàn)在中北部為虎5井?dāng)鄬涌厣剑谀喜繛榛⒈睌鄬涌厣?,控山斷層是雁行式排列?條斷層,而且虎6井潛山是由一條二臺(tái)階斷層控制形成,虎13井、澤90井潛山是直接受虎北斷層控制形成。
利用多種三維解釋手段準(zhǔn)確落實(shí)了潛山構(gòu)造形態(tài)。孫虎潛山構(gòu)造帶整體上為一大型單斷潛山斷裂構(gòu)造帶,潛山整體面積49km2,高點(diǎn)埋深2530m,幅度920m,受北北東向的虎北斷層控制,呈北北東向條帶狀展布;同時(shí)受虎北斷層派生的北東向斷層切割,形成了虎2井、虎5井、虎6井、澤90井等局部山頭[2]。
3)潛山儲(chǔ)層 潛山頂面為高于莊組地層,為白云巖,經(jīng)風(fēng)化淋濾,在區(qū)域上是一套好儲(chǔ)層。在河間潛山是主要產(chǎn)油層,最高日產(chǎn)液量超過1000t,平均在100~200t。
①地層巖性分析?;?井進(jìn)山井段:2776.6~2897.46m,厚120.86m (未穿)。鉆遇潛山地層:元古界長(zhǎng)城系高于莊組。巖性:灰色 、淺灰、深灰色白云巖,上部見淺灰色角礫狀白云巖。白云巖:色調(diào)較單一,質(zhì)純,性硬而脆,微晶結(jié)構(gòu),滴冷稀鹽酸不反應(yīng),加熱酸反應(yīng)強(qiáng)烈,巖屑粉末狀,少量片狀。角礫狀白云巖:角礫及膠結(jié)物均為白云質(zhì),性硬、脆,遇冷稀鹽酸不反應(yīng),加熱酸反應(yīng)強(qiáng)烈。②高于莊期沉積環(huán)境。是一次規(guī)模較大的海侵期,形成了中、新元古代華北最為遼闊的淺海海域。沉積物以淺海的白云巖為主,厚度和巖性在橫向上均穩(wěn)定,含豐富的疊層石。冀中油氣區(qū)及其庇鄰地區(qū)可分出3個(gè)巖相區(qū):局限海、隱藻坪、砂云坪環(huán)境。孫虎地區(qū)為砂云坪環(huán)境。③鉆井、測(cè)試和試油地質(zhì)資料。在鉆井過程中,在高于莊組地層中多發(fā)生滲漏的情況。高于莊組地層通過試油證實(shí)日產(chǎn)水量在72~600m3(見表1),儲(chǔ)集性能良好。電測(cè)解釋裂縫統(tǒng)計(jì):虎9井2853~2878m井段解釋水層12m/3層;虎5井2777~2887m井段主要裂縫13.8m/2層,次要裂縫32m/5層,共45.8m/7層;虎10井2833~2888m井段解釋裂縫38m/5層;虎6井2659~3050m井段主要裂縫32.4m/14層,次要裂縫19m/12層,共51.4m/12層;虎13井2963~3025m井段解釋水層20m/2層。
表1 孫虎潛山井試油數(shù)據(jù)表
綜合分析,高于莊組地層為一套好儲(chǔ)層。
4)潛山蓋層 通過已鉆井分析,潛山頂部直接覆蓋的為孔店組二段、三段地層,厚度為500m左右,分布穩(wěn)定,而且整體為一細(xì)段,砂巖含量少。
虎13井在Ek3段的2822.14~2825.23m井段進(jìn)行了鉆井取芯,巖性為棕紅色泥巖、棕紅色粉砂質(zhì)泥巖、灰綠色泥巖。SP(自然電位)曲線平直,反映滲透性差,物性不好。
綜合分析,孫虎潛山具有較好的封蓋條件。
5)側(cè)向封堵性分析 側(cè)向封堵性的好壞,是孫虎潛山能否成藏的關(guān)鍵。通過已鉆井結(jié)合地震分析,發(fā)現(xiàn)潛山中低部位側(cè)向?qū)拥牡貙訛楣沤禆|營(yíng)組沙一上亞段的砂巖發(fā)育段,側(cè)向封堵條件差,致使孫虎潛山不能大面積含油。但是,在潛山的較高部位,受虎北斷層派生的北東向斷層切割,形成了一系列斷階,并且形成了虎2井、虎5井、虎6井、澤90井等局部山頭 (山峰)。斷階中的孔二段、孔三段地層以泥巖為主,夾薄層的粉砂巖,物性不好,可以做蓋層,同時(shí)可對(duì)這些局部山頭形成側(cè)向封堵 (見圖1)。因此,這些局部山頭具有較大的成藏可能性。
通過試油,得到虎2井、虎6井潛山地層水的性質(zhì):Cl-含量在15154~19187mg/L之間,總礦化度在26338~35404mg/L,明顯高于上覆孔店組地層和虎北洼槽東營(yíng)組-沙一段地層水,原始地層壓力也明顯增高,水型以CaCl2、Na2SO4為主,說(shuō)明潛山內(nèi)水動(dòng)力條件比較小,具有較好的封閉性。
通過對(duì)潛山成藏條件的重新認(rèn)識(shí),構(gòu)建了孫虎構(gòu)造帶 “大山-峰聚”的潛山成藏模式 (見圖2)。2009年優(yōu)選了潛山形態(tài)好、圈閉落實(shí)、低部位見顯示的虎2井山頭高部位部署鉆探了虎8井。該井于2589m進(jìn)入長(zhǎng)城系高于莊組,較虎2井進(jìn)山深度淺259m,鉆井揭示潛山縫洞發(fā)育、油氣顯示活躍,中途裸眼測(cè)試獲日產(chǎn)油69.9m3,實(shí)現(xiàn)了孫虎構(gòu)造帶潛山勘探的突破。隨后在虎8井西側(cè)的虎5井山頭鉆探了虎19x井。該井于2575(垂深)進(jìn)入高于莊組,較虎5井進(jìn)山深度淺201m,中途裸眼測(cè)試折日產(chǎn)油945.24m3,為華北油田近25年來(lái)單井產(chǎn)量最高的井。2010年,在潛山帶西南部澤90井潛山高部位鉆探虎16x井,該井于2804m (垂深)進(jìn)山,鉆遇寒武系29m、霧迷山組333m,對(duì)霧迷山組中途裸眼測(cè)試折日產(chǎn)油890m3,創(chuàng)造了孫虎潛山勘探新的輝煌。
圖1 榆1井-虎2井地質(zhì)剖面圖
(1)高品質(zhì)三維地震資料,是潛山勘探獲得突破的前提。經(jīng)歷30多年的勘探,規(guī)模大、埋藏淺、易識(shí)別的潛山大都已被發(fā)現(xiàn),勘探工作轉(zhuǎn)向規(guī)模小、埋藏淺、類型復(fù)雜、難以識(shí)別的隱蔽性潛山,這對(duì)地震資料品質(zhì)提出了更高的要求?;仡櫧鼛啄甑臐撋娇碧?,長(zhǎng)3、長(zhǎng)6、寧古8等潛山的成功,無(wú)一不是在高品質(zhì)地震資料的基礎(chǔ)上取得的[3]。
(2)利用多種三維解釋方法精細(xì)落實(shí)潛山構(gòu)造,是潛山勘探獲得突破的手段。受地震資料的限制,以及隱蔽性斷層的存在,單純的地震剖面解釋已經(jīng)不能滿足要求。因此,利用相干體、傾角等多種方法綜合解釋、驗(yàn)證,是精細(xì)解釋的重要手段。
(3)突破思維,創(chuàng)新潛山油藏成藏認(rèn)識(shí),是潛山勘探獲得突破的關(guān)鍵。饒陽(yáng)凹陷是一個(gè)歷經(jīng)多年勘探的富油凹陷,也是冀中地區(qū)勘探程度最高的凹陷之一。由于地下情況的不可見性,研究工作和認(rèn)識(shí)存在多解性??碧揭〉猛黄?,必須在前人的研究成果上,以新思維、新視角、新思路重新認(rèn)識(shí)潛山成藏條件,重新構(gòu)建潛山成藏模式。在此基礎(chǔ)上,精細(xì)解釋,整體研究,創(chuàng)新認(rèn)識(shí),是潛山勘探獲得突破的關(guān)鍵。
圖2 孫虎構(gòu)造帶潛山油藏成藏模式圖