吐哈盆地台北凹陷葡萄沟地区岩性油气藏勘探技术及效果分析-.pdf

吐哈盆地台北凹陷葡萄沟地区岩性油气藏勘探技术 及效果分析 郭翔 林明强 胡正涛 陈华 1 东方地球物理公 司研 究院乌鲁木齐分院 ，新疆乌鲁木齐市 8 3 0 0 l 6 ；2中国石油吐哈油 田分公司 勘探事业 部 ，新疆哈密市 8 3 9 0 0 9 ’ 摘要吐哈盆地台北凹陷葡萄沟地区受后期构造活动掀斜作用的改造，形成了岩性油气藏的构造背景。葡萄沟地 区中侏罗统主要目的层砂，泥岩纵向上薄互层分布及横向上相变急剧的展布格局，砂、泥岩波阻抗分异能力差等因素， 使该区岩性圈闭预测十分困难。在油气勘探的过程中，以层序地层学和沉积微相研究为基础，采用岩性测井曲线重构反 演、地震属性分析、地震子波吸收分析、平点等技术手段，有效地预测并评价了岩性圈闭及油气藏的发育条件。经近几 年的勘探技术攻关，发现了葡萄沟地区构造一岩性油气藏富集带。 关键词断层；岩性油气藏；地震属性；流体检测；砂体；吐哈盆地；台北凹陷；葡萄沟地区 中图分类号 文献标识码A 1 概况 葡萄沟地 区位于吐哈盆地台北 凹陷西部火焰山构 造带西段 ，构造走向呈北西一南东 向展布，该地区受 喜马拉雅运动时期北部造 山运动的挤压 ，早期 向西逐 级抬升的背景被垂向掀斜 ，呈背冲式不对称背斜构造 格局，该区长期处于胜北次凹油气运移的西南方向指 向区，油源条件优越 ；中侏 罗统三间房组 J s 、七克 台组 J q 储盖组合发育 ， 埋藏较浅， 储层物性好 ， 成 藏条件有利【 ． - 。2 0 世纪 9 0 年代初该地区南部背斜带就 受到人们的关注 ，在其构造的高点部署了葡 1 、葡 2 、 葡 3 等井，但相继因构造高点把握不准而落空，南部 背斜带的勘探一时陷入低谷。 9 0 年代中期， 在其斜坡 带部署的以探索斜坡 背景上的岩性油气藏为 目标的葡 砂 l 井也以失利而告终 ，葡萄沟地区勘探一时陷入停 顿。2 0 0 3 年，在对葡萄沟砂岩储层展布情况进行精细 刻画以后 ，重新提出了斜坡带侧向尖灭中侏罗统砂岩 勘探的葡砂 2井 ，钻探获得 了成功，由此揭开了葡萄 沟地区构造、构造一岩性油气藏勘探的序幕 ，在随后 的勘探中，相继有多个油藏被发现并投入 了开发。截 至 目前，葡萄沟地区已发现白垩系 K 、J q 、J 2 S 不 同含油气层段葡 5 、葡 6 、葡 9 、葡 1 0 、葡 l l 、葡 1 8 等 1 0个油藏，其中斜坡区及部分背斜带上的油藏为构 造、岩性双重因素控制的油藏。而葡萄沟地区主要 目 的层多以大套薄层砂岩与泥岩互层为特点，砂岩厚度 一 般小于1 0 m， 这给地震分辨储层带来 了较大的困难 。 另外 ，葡萄沟地区砂岩波阻抗与泥岩难以区分 ，常规 反演手段难以奏效 ，该地区岩性圈闭识别难度进一步 加大。在勘探研究攻关中，为解决该类问题，采取了 各种非常规的技术 、手段，在识别岩性体甚至直接识 别油气方面取得了较大的成功，基本查明了葡萄沟地 区岩性圈闭及油气藏展布的特征。 第一作者简介郭翔，男，工程师，1 9 9 5 年毕业于西南石油学院，主要从事地震资料综合解释及地质分析工作。 收稿 日期 2 0 0 8 0 7 1 5 中国石油勘探 2 0 0 9 年第1 期5 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2岩性圈闭发育的地质条件 2 ．1构造发蔼背景条件 葡萄沟地区在燕山期以前基本是以胜北凹陷向西 边缘逐级抬升的缓坡背景，到燕山期后，受喜马拉雅时 期北部造山运动的影响，被动由北向南掀斜，在其逆冲 前锋带形成逆牵引背斜，背斜南部发育大型火焰 山断 层而使推覆作用应 力释放，由火 焰 山断层向北逐级发 育其次级平行的逆断层，并被数条南北走向的走滑断 层所切割，形成复杂的逆断层与走滑断层交角的小型 断鼻构造。其斜坡区断鼻上倾方向的断层为斜坡区主 控断层，该断层控制着油气的聚集，同时也影响着砂体 在侧向上的封堵性。由于东西向仰冲作用与南北纵向 调节作用互相影响，平移断层往往在与逆冲断层夹角 处形成最大冲断断距。夹角断块形成最有利的油气聚 集区，在该断层的作用下，往往也是断裂 一 岩性体油气 藏最为发育的部位；南北 向走滑断层切割连续分布的 砂岩体，使砂岩储层在某 一 侧面与泥岩对接或使砂岩 储层滑移到泥岩区，增加了岩性体的侧 向封度性，因此 断层与岩性体共同作用构成了岩性油气藏的形成要素。 另外，断裂作为油气的运移通道，也参与岩性体的成藏 过程，断裂的组合样式也影响油气的运移、聚集、分布 与含油气丰度} J。 高精度层序地层研究表明，葡萄沟地区三间房组 及其以上地层共发育3个二级层序、 7个三级层序 ，七 克台组下段及三间房上段以辫状河三角洲前缘砂体发 育为主，其上广泛发育稳定的区域湖泛泥岩盖 层，储盖 组合关系好，是研究区勘探的主要目的层系。七克台储 层下砂组为辫状河三角洲平原河道沉积，砂层厚，横向 连通性好，油气以形成构造油气藏为主；上砂组为辫状 河三角洲前缘水下分流河道、河口坝、远沙坝沉积，砂 层薄且横向变化大，砂体连通性差，是形成岩性油气藏 的主要因素。葡萄沟地区岩性圈闭正是在这种砂岩的 侧翼尖灭、孤立砂体、叠 置不连通砂体与斜坡背景、断 层纵向切割、横向沟通的复杂作用下形成的。 3岩性圈闭识别技术 葡萄沟中部斜坡区储层的发育程度控制了构造 一 岩性油气藏的分布，通过模型正演技术、波阻抗反演、 测井曲线反演及岩性随机模拟多种技术手段的综合应 用，来刻画主要目的层的空间展布，可大大提高对薄互 储层及砂、泥岩阻抗界限不清储层的预测精度。 3 ．1全三维可视 化地震鼹释技术 葡萄沟地区断裂十分发育，南北方向走滑断层对油 气藏的分割有重要的作用，同时也对错断砂体、扩大岩 性油气藏的闭合度及含油气面积等起到至关重要的作 用，但利用常规手段很难解决如何准确识别断层和平面 组合的问题，因此，采用全三维可视化地震解释，通过 层位的自动追踪，层切片、时间切片、多角度立体透视 和体元追踪，可有效地解决断层空间的组合方式、延伸 长度及微小断距的问题；利用沿层问段提取地震进行三 维可视化透视方法、相干体透视方法会有效帮助断层体 系的建立。结合地震反演、岩性模拟结果、地震波形异 常区范围和断裂组合的叠合，发现、落实了岩性圈闭目 标。利用综合三维可视化地震解释技术，在葡萄沟地区 中侏罗统七克台组和白垩系发现了若干辫状河三角洲水 下分流河道及河道间湾沉积、河口坝等砂体 图1。 图1葡萄沟地区七 克台组底部砂层沿层雕刻 F i g ．1Lateralcarvingofbot tomsand bedsinthe Qi ketaiation ofPutaogouzone 地震属性是地震波动学表达的直接参数，利用地 震属性及属性的计算，可以较详细而直接地获取岩石 的厚度、物性、含流体性质及岩相变化规律等多种信 息，在对葡萄沟地 区高精度三维地震的多属性特征与 砂岩厚度、含油气性质等进行交汇分析后，认为部分属 性与地质条件存在着较好的相关关系，可以结合地震 预测砂体的平面展布规律。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 在葡萄沟地区采用了振幅、相位、频率及其计算的 同系属性等20多种属性进行筛选后，获得了两种振幅 类属性和 一 种频率类属性与砂岩厚度有好的吻合程度 ， 对这3种属性分配权值加权可获得 一 个更高相关性的综 合属性图2，通过计算，得出了J2q ’之 的砂岩平面图， 弄清了目的层段的砂体展布及分布厚度。 400 350 300 250 200 150 图2葡萄沟地区J，q ’ 。砂层综合属性平面 图 Fi g．2T hepl aneofcompr ehensiveat tributesofthe J 2q 。 一 。 s and bed aogouzone 3 ．3波阻抗反演技术 从多口井的砂、泥岩阻抗交汇得知，该区大部分 井段砂、泥岩阻抗分布没有明确界限，甚至会出现泥 岩阻抗大干砂岩的现象。针对这种情况， 一 方面要解 决阻抗难以区分砂、泥岩的问题；另 一 方面也要提高储 层分辨率的问题。因此，引入自然电位、中子 、伽马 射线等对岩性敏感的测井曲线，重构声波及密度曲线， 以有效扩大砂、泥岩波阻抗分布差异，可以使分辨率 有所提高。在该区选用了对中子曲线进行处理重构后， 得到能够反映砂、泥岩的声波曲线进行反演，反演结 果准确展示了J2q 卜。的砂体展布范 围和岩性体的厚度， 据此发现了葡萄沟5号砂体及葡萄沟13号砂体。对葡 萄沟5号圈闭钻探葡砂2井，证实了该构造 一 岩性油藏 的存在。 3 ．4岩性髓机模拟技术 该方法是利用井筒的自然电位、伽马射线、中子等 对岩性反映敏感的曲线做中间桥梁，建立起地震波阻 抗与测井 曲线、测井曲线与岩性数据、岩性数据与地震 波阻抗、已知井点与三维空间的分布等之间的关系，模 拟建立几率较大的岩性数据体，作为可信的砂岩分布 规律。该方法要求井数量多，具有较好的岩性区分测井 曲线支撑。葡萄沟地区已进入开发阶段，井数量可以达 多； 历， r中国石油勘探2009年第1期 58 到要求，中子反映砂、泥岩程度比较高。在葡萄沟地区 对3种测井曲线进行不断尝试后，进行岩性模拟，预测 了J2q ’ 、 J2q卜 。 、 J 2s 。的砂体展布 ，为该区岩性圈闭的 发现、落实提供 了有利证据。在斜坡区发现 了葡萄沟3 号、葡萄沟11号、葡砂2块、葡萄沟15号块等构造 一 岩性油气藏。 4 岩性油气藏识别与评价技术 在葡萄沟地 区最主要、最直观的特点是利用平点 反射来识别油气。在钻井过程中，油藏的平点反射也得 到逐 一 的验证，由此又根据反射平点异常识别的油气 进行了重新勘探，发现 了葡萄沟9、葡萄沟1l、葡萄沟 15 、葡萄沟18号油藏，无 一 失利。平面上对平点的反 射面积进行了精细的追踪解释，其形态和展布与油藏 的范围基本吻合。 另外，对于岩性油气藏的直接识别还通过MD I多 属性综合油气预测和W E A子波吸收分析处理预测 ，均 取得了较好的效果。 在葡萄沟地区进行岩性油气藏勘探时 ，利用M D I 多属性综合油气预测和子波吸收预测综合应用，葡萄 沟15号和葡萄沟18号等岩性油藏获得了良好的效果， 如在葡萄沟15号油藏的侧钻寻找岩性油气藏中发挥了 重要作用。早先认为葡萄沟15号为构造型 圈闭，在其 高点钻探了葡15井，试油结果为水层，后用子波吸收 预测对该区进行油气检测图3，根据检测结果在葡 图3葡萄沟地区J 2q ’子波吸收流体检测平面 图 F ig．3T he pl ane showingthe examination offluid abs orptionofJ 2q ‘ w aveletaogouzone 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 5 井东侧钻探葡l 5 x 井， 试油获得了日 产油 l 1 ． 4 7 m3 ／ d 、 天然气2 6 3 4 m ／ d 的商业油气流。 2 0 0 7 年初 ， 利用MDI 多属性综合油气预测结果所钻探的葡l 8 井在J s 也见到 了良好的油气显示 。 5 结论及认识 1 葡萄沟地区南部背斜带及中部斜坡带均存在 着受岩性 、 岩性一构造双重因素控制的油气藏 ， 油藏的 规模、展布与断层、砂体的配置关系密切相关。 2 利用精细的沿层属性提取与砂层厚度统计回 归技术、 细化的波阻抗反演技术、 加入岩性识别分量的 测井曲线重构技术、 岩性随机模拟等技术 ， 较好地解决 了葡萄沟地区储层厚度薄 、 砂泥互层、 砂泥阻抗难以区 上接 第 2 3页 4 ． 2油藏动态特征 扶余油层主要生烃灶为三肇 凹陷和王府 凹陷青山 口组一段的泥质烃源岩 ，生烃高峰期为明水组沉积末 期【 4 ] ，目前成熟度 镜质组反射率为0 ． 6 5 ％～0 ． 7 5 ％， 属低成熟高效烃源岩 ；三肇凹陷中心徐家 围子地区镜 质组反射率为1 ． 0 0 ％， 接近高成熟界限。 该生烃灶以生 成油为主，生油强度达 1 ～3 ． 5 1 ／ k m。 。 由于青山口组下部大段泥岩的存在 ，在埋藏过程 中流体排出不畅形成超高压地层，导致青一段下部生 成的原油向下部泉头组砂岩储层中运移 ，中期形成的 泉头组顶部断裂是油气初次运移的主要通道。 油气聚集的关键时刻为嫩江组沉积末期一 明水组 沉积末期 图3 。此时，青一段的泥质烃源岩开始生 分的问题。 3 在葡萄沟地区油气藏的分布具备从剖面直接 识别的条件 ， 运用平点等地震反射结构分析技术、 多属 性综合油气预测和子波吸收预测综合应用技术，成功 地识 别、评价了多个岩性油气藏的空间展布。 参考文献 【 l 】王劲松 ，李斌 ，刘护创 ，等 ． 台北 凹陷葡萄沟一 胜金 口地 区精细目标研究与勘探实践【 J 】 ． 石油天然气学报，2 0 0 5 ， 2 7 6 8 4 3 ～8 4 6 ． 【 2 】何登发． 断裂一岩性体油气藏特征【 J 】 ． 石油学报，2 o 0 7 ， 2 8 2 2 2 ～2 8 ． 【 3 】石玉，李宗杰． 塔河油田三叠系岩性圈闭识别与评价技术 【 J 】 ． 新疆石油地质，2 0 0 7 ， 2 8 3 3 7 5 ～3 7 8 ． 油， 朝阳沟阶地和长春岭背斜大幅度隆起 ， 其顶部四方 台组、 明水组及部分嫩江组遭受剥蚀， 构造高部位成为 油气运移的指向，油气经初次运移后主要沿泉头组上 部储层向构造高部位运移。 参考文献 【 1 】沈安江，康伟力，王艳清，等． 松辽盆地南部白垩纪层序 地 层与岩性地层油气藏勘探【 M】 ． 北京 石油工业出版社， 2 0 0 6 ． 【 2 】高瑞祺，蔡希源，等． 松辽盆地油气田形成条件与分布规 律【 M】 ． 北京 石油工业出版社 ，l 9 9 7 ． 【 3 】窦立荣． 油气藏地质学概论【 M】 ． 北京石油工业出版社， 2 0 0 1 ． 【 4 】蔡希源 ，陈章明，王玉华，等 ． 松辽两江地区石油地质分 析[ M】 ． 北京石油工业出版社，l 9 9 9 ． 5 9 № 1 2 ∞9 C h Im P e t r 0 le E x p 10 r a 1 Io n 、 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m