周愛華

(中國石化勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 東營 257015)

一平方王—平南潛山儲層預(yù)測及成藏規(guī)律研究

周愛華

(中國石化勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 東營 257015)

東營凹陷平方王—平南潛山儲層和成藏規(guī)律認識不清,勘探難度大。在巖心資料觀察、巖石薄片鑒定等資料研究基礎(chǔ)上,明確平方王—平南潛山的儲層特征，并采用多種地球物理手段,預(yù)測縫洞型儲層的有利發(fā)育區(qū),對研究區(qū)油藏類型及規(guī)律進行解剖。研究表明,平方王—平南地區(qū)潛山油氣藏主要包括風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏、碳酸巖層狀油氣藏和不規(guī)則潛山油氣藏3種類型,儲層條件和圈閉條件控制了油氣富集。這對研究區(qū)尋找新的勘探目標及優(yōu)化開發(fā)方式具有指導(dǎo)意義。

平方王—平南潛山;儲層預(yù)測;油藏類型;成藏規(guī)律

目前,平方王—平南潛山上有36口探井鉆入潛山,已分別在太古界、寒武系及奧陶系見到較好的油氣顯示并獲得工業(yè)油流。經(jīng)過40余年的勘探,已發(fā)現(xiàn)近千萬噸儲量,儲量邊界之外多口探井鉆遇良好油氣顯示,揭示了該區(qū)潛山油藏具有較大的勘探潛力。但目前潛山儲層特征控制因素認識不清,成藏規(guī)律不明確制約了下一步深入研究。為提升對研究區(qū)潛山油藏的勘探評價,在“斷陷盆地多樣性潛山勘探理論”的指導(dǎo)下,重點對儲層特征及成藏規(guī)律開展研究,對研究區(qū)尋找新的勘探目標及優(yōu)化開發(fā)方式具有指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

平方王—平南潛山帶是受斷裂活動和風(fēng)化剝蝕作用共同控制的潛山構(gòu)造帶。受高青—平南斷層及其分支斷裂的差異控制,不同部位潛山所受風(fēng)化剝蝕和構(gòu)造作用強度不同,形成不同類型的潛山[1]。平方王潛山剝蝕強烈,自北向南各山頭出露地層由老變新,出露太古界、寒武系和奧陶系,形成“斷塊殘山”;平南潛山出露石炭系—二疊系,高青—于家莊潛山石炭系—二疊系之上覆蓋中生界,形成“斷塊山”。研究區(qū)東鄰利津洼陷,南鄰博興生油洼陷,油氣源充足,平南斷層可作為油氣的主要運移通道,具備良好的潛山成藏條件。

2 潛山儲層特征及地球物理預(yù)測

2.1 儲層特征

平方王—平南潛山在形成過程中經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動,斷層發(fā)育,后期又遭受風(fēng)化剝蝕,根據(jù)儲集空間類型和構(gòu)造位置可將其儲層分為裂縫型儲層和風(fēng)化殼型儲層。儲集空間類型多、分布不均勻是潛山儲層的主要特點。巖心及成像測井資料顯示,巖石中的各種儲集空間并不是孤立存在的,而是縱橫交錯的網(wǎng)狀系統(tǒng)。其中,平方王潛山為風(fēng)化殼型儲層,遭受長期風(fēng)化淋濾,儲層空間類型為溶孔溶洞。平南潛山由于頂部有石炭系—二疊系作為區(qū)域蓋層,風(fēng)化剝蝕作用不強,主要儲集空間類型為裂縫。研究區(qū)儲層非均質(zhì)性強,縱向上分為4個儲層發(fā)育集中段,分別為:八陡組—馬家溝組、冶里組—亮甲山組—鳳山組、饅頭組和太古界[2-3]。

儲層的發(fā)育主要受斷裂、古地貌、構(gòu)造樣式、巖溶作用和白云石化作用等多種因素的控制。在斷裂發(fā)育區(qū)和背斜部位有利于裂縫的發(fā)育,巖溶作用改善了儲層,白云石化作用控制了奧陶系冶里組—亮甲山組白云巖、灰質(zhì)白云巖儲層的形成與發(fā)育。

2.2 儲層地球物理預(yù)測

平方王—平南潛山主要儲集空間為縫洞型儲層,而縫洞型儲層的分布是油氣勘探的關(guān)鍵。從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看,尚缺乏一個能全面解決縫洞預(yù)測問題的研究方法,對縫洞型油氣藏的預(yù)測及評價仍處于探索階段。目前,儲層縫洞預(yù)測方法分為觀察統(tǒng)計法、破裂法與能量法、構(gòu)造應(yīng)力演化法、曲率分析法、函數(shù)法、測井方法、地震預(yù)測、分形理論、生產(chǎn)動態(tài)法等9類方法。

根據(jù)研究區(qū)的實際情況,用地球物理預(yù)測技術(shù)開展研究。

2.2.1 地震相特征

地震相特征分析即利用地震反射特征不同來表征儲層,這些反射特征包括結(jié)構(gòu)、振幅、連續(xù)性、頻率、幾何形態(tài)、速度等參數(shù),通過已知儲層的地震反射特征開展預(yù)測工作。研究發(fā)現(xiàn),平方王—平南潛山儲層有以下3種特征:

(1)風(fēng)化淋濾作用形成的風(fēng)化殼巖溶帶。典型的風(fēng)化殼巖溶帶在地震剖面上表現(xiàn)為頂面反射空白帶。

(2)構(gòu)造運動形成的斷層裂縫帶。由于裂縫的存在往往與斷層相伴生,在地震剖面上古斷層的識別對于裂縫的預(yù)測起著重要的作用。

(3)湖水側(cè)向溶蝕形成的內(nèi)幕層狀孔洞型溶蝕帶。內(nèi)幕層狀孔洞型溶蝕帶在地震剖面上表現(xiàn)為側(cè)向空白帶(圖1)。

圖1 縫洞型儲層地震相特征

2.2.2 地震正演模擬和多屬性分析

正演模擬技術(shù)在儲層描述中一直發(fā)揮著重要作用。正演模擬可表現(xiàn)各種儲集體的地震反射特征,其作為儲層描述的量板,能幫助正確識別各種儲層。通過研究區(qū)正演模擬,縫洞型儲層在地震剖面上表現(xiàn)為高振幅、低相干和低瞬時頻率的特征,縫洞的存在可以使地震同相軸振幅、頻率和相位發(fā)生變化,利用這些特征指導(dǎo)了研究區(qū)儲層的預(yù)測。

通過多種有效的地球物理技術(shù)研究表明,濱古26—濱古27、濱古3、濱188等井區(qū)均是儲層發(fā)育有利區(qū),這些儲層有利發(fā)育區(qū)均位于平南斷層附近,從而證實了斷層對儲層的控制作用。

3 成藏條件及成藏規(guī)律

3.1 成藏條件

3.1.1 油源條件

平方王—平南潛山緊鄰利津和博興生油洼陷,沙三下—沙四上烴源巖往往與潛山地層直接對接,在浮力、地層壓力、水動力等動力條件驅(qū)動下,油氣可通過平南斷層縱向運移至潛山圈閉中,形成“新生古儲”型油氣藏。從縱向上看,研究區(qū)潛山側(cè)向供油“窗口”縱向跨度非常大,深度為1 800～4 000 m,潛山油氣藏油源具有得天獨厚的優(yōu)勢。

3.1.2 儲層條件

研究區(qū)發(fā)育4套較好的儲層,縫洞較發(fā)育,從濱古26井巖心觀察可以得出,裂縫密度平均值為10條/m,開啟程度平均為30%。在2 439.0 m附近孔洞發(fā)育,連通程度為50%,孔洞密度平均為25個/m。通過鉆井資料和地球物理預(yù)測資料發(fā)現(xiàn),儲層發(fā)育與斷裂作用密切相關(guān),斷裂的發(fā)育產(chǎn)生一系列裂縫,提高滲透能力,為大氣淡水滲濾溶蝕提供了通道,改善了儲集條件。平南斷層及其伴生斷層的活動使其周圍巖層產(chǎn)生了大量裂縫,具有較好的儲層條件。

3.1.3 蓋層條件

潛山頂部以基巖風(fēng)化殼為主要儲集層,靠裂縫及溶蝕孔、洞儲集油氣,并被后期巨厚的沉積物所覆蓋。平方王潛山頂面直接覆蓋沙四段,以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,斷層稀少,頂封側(cè)堵及保存條件良好。平南潛山以頂部石炭系—二疊系為區(qū)域蓋層,石炭系—二疊系是一套砂泥巖、灰?guī)r夾煤系地層,泥巖單層厚度一般為4～6 m,最大為20 m,分布穩(wěn)定,可作為良好的區(qū)域性蓋層;潛山內(nèi)幕由于儲層的非均質(zhì),自身發(fā)育非滲透性隔層,可作本身內(nèi)部良好的蓋層。

3.1.4 圈閉條件

研究區(qū)圈閉類型主要包括構(gòu)造圈閉和巖性圈閉,構(gòu)造圈閉主要受斷層控制,平方王—平南潛山斷裂帶發(fā)育大量的斷層,互相切割,形成大量的構(gòu)造圈閉;由于儲層有很強的非均質(zhì)性,具有形成巖性圈閉的條件。

3.2 油藏類型及富集規(guī)律

通過油藏解剖,平方王—平南潛山油氣藏主要包括風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏、碳酸巖層狀油氣藏和不規(guī)則潛山油氣藏。

3.2.1 風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏

風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏儲層巖溶作用強烈,屬于風(fēng)化殼型儲層,連通好,油藏具有統(tǒng)一的油水界面(圖2),如濱古4井、濱188井潛山油藏,此類油藏類型應(yīng)在構(gòu)造的高部位布井。風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏主要分布在平方王潛山高部位,具有良好的油源條件和蓋層條件,成藏主要受儲層的控制。

圖2 濱224井—濱234井近東西向油藏剖面

3.2.2 碳酸巖層狀油氣藏

碳酸巖層狀油氣藏具層狀—準層狀特點,受儲層的非均質(zhì)性和上下不滲透巖層所限制,形成潛山內(nèi)幕圈閉,發(fā)育多套含油層系,其主要控藏因素是儲層條件和圈閉有效性(圖3)[4-5]。

圖3 濱古27井—濱古14井近北西向油藏剖面

3.2.3 不規(guī)則潛山油氣藏

不規(guī)則潛山油氣藏的形成和潛山儲油巖縫洞發(fā)育不均勻有關(guān),由于縫洞連通性差,導(dǎo)致油、氣、水在空間呈不規(guī)則狀,沒有統(tǒng)一的油水界面。這種類型的油藏成藏較復(fù)雜,難以預(yù)測,濱古26井玢巖油藏和太古界油藏即屬此類,其成藏主控因素是儲層。

4 結(jié) 論

(1)在巖心資料觀察、巖石薄片鑒定等資料研究基礎(chǔ)上,明確了平方王—平南潛山儲層的發(fā)育特征,主要發(fā)育2種儲集類型:風(fēng)化殼型儲層和內(nèi)幕裂縫型儲層;縱向上分為4個儲層發(fā)育段:八陡組—馬家溝組、冶里組—亮甲山組—鳳山組、饅頭組和太古界。儲層的發(fā)育受斷裂、古地貌、構(gòu)造樣式、巖溶作用和白云石化作用等多種因素的控制。

(2)運用多種地球物理技術(shù),預(yù)測得出緊鄰平南斷層附近的縫洞儲層發(fā)育。

(3)通過油藏條件分析,明確了平方王—平南地區(qū)潛山油氣藏主要包括風(fēng)化殼殘丘斷塊油氣藏、碳酸巖層狀油氣藏和不規(guī)則潛山油氣藏3種類型,儲層條件和圈閉條件控制了油氣富集。

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[責(zé)任編輯] 胡秋媛

2015-01-02

周愛華(1980—),男,湖南邵陽人,中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院高級工程師,主要從事石油勘探綜合研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.001

TE122

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