大港油田歧99井區(qū)微生物異常與儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

袁志華，張慶豐（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)）長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

對(duì)于許多復(fù)雜斷塊以及地表?xiàng)l件較為復(fù)雜的地區(qū)，常規(guī)勘探難度大，而且成本較高。油氣微生物勘探 （MPOG）作為一種新的油氣藏評(píng)價(jià)技術(shù)，具有快速有效的特點(diǎn)，因而受到許多地質(zhì)學(xué)家的高度重視。近些年來，MPOG技術(shù)在國內(nèi)得到快速發(fā)展，尤其在我國的巖性油氣藏和地震勘探不易達(dá)到或難以實(shí)施的區(qū)域得到了成功應(yīng)用，進(jìn)行鉆前快速評(píng)價(jià)的符合率在80%以上[1]。MPOG作為一種新的勘探方法，其基本原理是油氣在油氣藏壓力的驅(qū)動(dòng)下，以微泡的形式持續(xù)向地表作垂直擴(kuò)散和運(yùn)移，土壤中的烴氧化菌以輕烴氣作為其唯一能量來源，在油氣藏正上方的地表土壤中快速繁殖并形成微生物異常，采用MPOG技術(shù)可以檢測(cè)出該異常進(jìn)而預(yù)測(cè)下伏油氣藏的存在。為此，筆者利用MPOG技術(shù)對(duì)大港油田歧99井區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

港西地區(qū)從漸新世開始接受沉積，經(jīng)歷了早第三紀(jì)的裂陷發(fā)育階段和晚第三紀(jì)的坳陷發(fā)育階段，第四紀(jì)發(fā)育了一套海陸過渡相的沉積。港西地區(qū)新生代所發(fā)育的地層同黃驊坳陷其他地區(qū)發(fā)育的地層一樣，在地層接觸關(guān)系上，存在著3個(gè)區(qū)域不整合接觸，其一為沙三段與沙一段之間的不整合接觸，其二為東營(yíng)組與館陶組之間的不整合接觸，其三在港西凸起部位館陶組與下伏的中生代地層的不整合接觸。研究工區(qū)位于黃驊坳陷中北區(qū)的港西構(gòu)造西端，西北鄰大中旺-齊家務(wù)地區(qū)，東南接歧口坳陷，是北大港潛山構(gòu)造帶的西南傾沒端，面積約13km2。工區(qū)內(nèi)斷層較多，其中港西斷層為黃驊坳陷內(nèi)一條二級(jí)正斷層。港西斷層西部為港西斷層在北大港凸起向南西方向延伸至齊家務(wù)構(gòu)造的末端，在沙一段的底部延伸7km，穿透了整個(gè)新生代的地層，在中生代基底中消失，走向?yàn)镾SE（南南西）。由于該區(qū)在進(jìn)入新生代存在沙三段期末和東營(yíng)組期末2次較大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，期間斷層均為開啟的，先期生成的油氣可以通過斷層運(yùn)移。

2 利用微生物異常識(shí)別油氣區(qū)

2.1 微生物異常標(biāo)準(zhǔn)體系

在野外測(cè)量中采用美國GARMN公司的GPS12×L衛(wèi)星定位儀定點(diǎn)，并采用專門的取樣器在離地表60cm的地方取樣，樣品重量約50g左右，共采集樣品240個(gè) （即測(cè)點(diǎn)為240個(gè)），采樣網(wǎng)點(diǎn)中測(cè)點(diǎn)距離為250cm×250cm。通過特定的分析流程對(duì)土壤樣品中的專性微生物進(jìn)行分析、培養(yǎng)和檢測(cè)，得到可以反映地下深部封存的專性微生物，再結(jié)合土壤樣品的濕度、巖性、pH值、地表植被以及鏡下鑒定結(jié)果等，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)處理，得出微生物異常評(píng)價(jià)指標(biāo)——MU值 （Mea-surement Unit）。該技術(shù)將數(shù)量級(jí)不同且繁瑣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化成易于為地質(zhì)家理解和操作的測(cè)量單元，同時(shí)便于在相同的地質(zhì)背景和生態(tài)條件下進(jìn)行比較，確定出背景值及異常值。MU值由近10組原始數(shù)據(jù)組成，這些原始數(shù)據(jù)分別來源于微生物顯微測(cè)定數(shù)據(jù)、生物化學(xué)反應(yīng)測(cè)定數(shù)據(jù)、生長(zhǎng)活性測(cè)定數(shù)據(jù)、CO2生成速率數(shù)據(jù)、敏感度分析結(jié)果以及輕烴氣體耗損分析等[2]。通過計(jì)算每個(gè)測(cè)定點(diǎn)MU值并分別記錄在油、氣分布平面圖上，從而得到MU等值線，其中MU值高的區(qū)域，往往是油氣異常區(qū)，從而為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

2.2 油異常值及分布規(guī)律

根據(jù)MU指標(biāo)體系得出該工區(qū)微生物油異常值的變化范圍為13.14 （測(cè)點(diǎn)31）至63.50 （測(cè)點(diǎn)141），油異常平均值為 23.32，該平均值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于油異常區(qū)界定值30[3]。圖1為港西地區(qū)油藏微生物異常分布圖。從圖1可以看出，深色區(qū)域表示微生物油異常值大于30的區(qū)域，線條充填區(qū)域表示微生物油異常值為25到30的過渡區(qū)域，淺色區(qū)域表示微生物油異常值小于25的非異常區(qū)。由此在該研究區(qū)可圈定2個(gè)明顯的異常區(qū)，即圖中深色區(qū)域，其面積總和為2.56km2，占工區(qū)總面積 （13km2）的19.7%。工區(qū)內(nèi)油異常區(qū)呈條帶狀連片分布，展布方向?yàn)楸蔽?南東向，異常區(qū)位于2條斷層下方且沿?cái)鄬臃植?，可能系斷層遮擋油藏?/p>

圖1 歧99井區(qū)微生物異常分布圖

2.3 氣異常值及分布規(guī)律

根據(jù)MU指標(biāo)體系得出該研究工區(qū)微生物氣異常值變化范圍為5.71（測(cè)點(diǎn)201）至33.83（測(cè)點(diǎn)141），氣異常平均值為16.95。由圖1可知，在研究工區(qū)內(nèi)微生物氣異常值大于25的樣品數(shù)為36。微生物氣異常值大于30的樣品數(shù)為8個(gè)，僅占樣品總數(shù) （240個(gè)）的3.33%。由此可見，工區(qū)內(nèi)氣異常值普遍較低，且未形成連片氣藏，分布規(guī)律與油異常相似，但儲(chǔ)量有限。此外，在工區(qū)內(nèi)氣異常與油異常大多基本重合，可能為油氣同層。

3 油氣藏綜合評(píng)價(jià)

區(qū)域地質(zhì)資料表明，港西構(gòu)造兩翼的次生斷層形態(tài)控制了油氣的運(yùn)聚過程，根據(jù)工區(qū)內(nèi)地震資料分析斷層影響因素，對(duì)認(rèn)識(shí)油氣儲(chǔ)層至關(guān)重要。港西西斜坡帶油氣源關(guān)系圖如圖2所示。由圖2可知，港西斷層在沙一段的底部延伸7km，穿透了整個(gè)新生代的地層，在中生代基底中消失，走向?yàn)镾SE，在沙一段的斷距為100～700m，沿港西構(gòu)造兩翼各發(fā)育有次生斷層。港西斷層在沙一段下部不封閉，下降盤的油氣可以運(yùn)移至上升盤，而沙一段中部和上部斷層是封閉的并且具有繼承性，由此控制了微生物異常區(qū)的范圍。研究工區(qū)內(nèi)微生物異常區(qū)形態(tài)主要與沙一段的構(gòu)造 （高點(diǎn)）相符合，其次與沙二段的構(gòu)造相符合。

盡管沙一段斷層的封閉性整體上比較好，但由于該區(qū)在沙二段期末、東營(yíng)組期末2次較大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期間，部分?jǐn)鄬踊顒?dòng)較大，先期生成的油氣可以通過斷層運(yùn)移，在上覆地層形成新的儲(chǔ)層，其微生物異常特征表明該儲(chǔ)層具有巖性孔隙或裂隙的特征。上述結(jié)論可以解釋該工區(qū)微生物異常區(qū)周圍 （特別是沿著大斷層附近）的過渡區(qū)域面積較大的現(xiàn)象。該工區(qū)自1965年港6井開鉆以來，先后共鉆探100多口井。通過分析工區(qū)內(nèi)油氣井資料，發(fā)現(xiàn)沙三段、沙二段、沙一段、東營(yíng)組、館陶組、明化鎮(zhèn)組均有油氣顯示，但產(chǎn)油層主要位于沙一段、館陶組，產(chǎn)氣層主要位于明化鎮(zhèn)組。因此，導(dǎo)致油微生物異常的主要儲(chǔ)層是沙一段和館陶組，而導(dǎo)致天然氣微生物異常的主要儲(chǔ)層是明化鎮(zhèn)組。

圖2 港西西斜坡帶油氣源關(guān)系圖

4 結(jié) 論

1）研究工區(qū)內(nèi)油異常區(qū)呈條帶狀且沿?cái)鄬臃植?，可能系斷層遮擋油藏?/p>

2）研究工區(qū)內(nèi)氣異常值普遍較低，且未形成連片氣藏，分布規(guī)律與油異常相似，但儲(chǔ)量有限。

3）在工區(qū)內(nèi)氣異常與油異?；局睾?，可能為油氣同層。

4）油微生物異常的主要儲(chǔ)層是沙一段和館陶組，天然氣微生物異常的主要儲(chǔ)層是明化鎮(zhèn)組。

[1]梅博文，袁志華，王修垣.油氣微生物勘探法[J].中國石油勘探，2002，27（3）：42-53.

[2]梅博文，袁志華.地質(zhì)微生物技術(shù)在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用[J].天然氣地球科學(xué)，2004，15（2）：156-161.

[3]趙邦六，何展翔，文百紅.非地震直接油氣檢測(cè)技術(shù)及其勘探實(shí)踐[J].中國石油勘探，2005，10（6）：29-37.