馬西地區(qū)精細(xì)勘探與成效分析

田思思

（長江大學(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）

陳源裕，趙鐵東，李曉燕，馬紅巖

，062552梁秋娟，譚青松，仇 燕 （中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院 河北任丘）

馬西地區(qū)位于饒陽凹陷北部，以馬西洼槽為主體，包括其周邊的任丘潛山構(gòu)造帶、南馬莊潛山構(gòu)造帶和八里莊潛山構(gòu)造帶。地跨河間、任丘和文安三縣市，研究范圍約1000km2。馬西地區(qū)的基底形態(tài)為“三山環(huán)一洼”，第三系為東斷西超的單斷箕狀結(jié)構(gòu)，其主控?cái)鄬邮邱R西斷裂和任西斷裂。馬西地區(qū)自1975年鉆探任4井發(fā)現(xiàn)任丘古潛山油藏以來，主要經(jīng)歷了4個(gè)勘探階段：①1975～1984年，為主攻潛山階段，完鉆探井222口，發(fā)現(xiàn)了以任丘古潛山為代表的5個(gè)潛山油田 （包括任丘、南馬莊、八里莊、薛莊、八里莊西），探明含油面積97.5km2，探明儲(chǔ)量4.4626×108t；②1985～1992年，為主攻第三系階段，完鉆探井78口，發(fā)現(xiàn)馬95、馬97等18個(gè)油藏，探明含油面積17.4km2，探明儲(chǔ)量1076×104t；③1993～2005年，進(jìn)入勘探徘徊期，完鉆探井17口，主要發(fā)現(xiàn)馬113等5個(gè)小油藏，探明含油面積7.6km2，探明儲(chǔ)量458×104t；④2006年至今，進(jìn)入精細(xì)勘探階段，完鉆探井28口，控制石油地質(zhì)儲(chǔ)量2751×104t。

1 勘探思路

在勘探研究中，堅(jiān)定復(fù)雜斷塊、地層巖性兩大領(lǐng)域的研究，圍繞重點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施精細(xì)勘探，努力實(shí)現(xiàn)勘探大突破和新發(fā)現(xiàn)。按照 “積極探索地層巖性油藏勘探尋規(guī)模、精細(xì)復(fù)雜斷塊油藏勘探找富集”的總體思路，優(yōu)化部署，集中力量重點(diǎn)投入，實(shí)現(xiàn)新一輪勘探的規(guī)模儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)。分析制約馬西地區(qū)勘探的主要因素，在區(qū)帶選擇、目標(biāo)研究上具體的勘探思路是：①勘探認(rèn)識(shí)一直缺乏創(chuàng)新，勘探方向不明確，要進(jìn)一步創(chuàng)新認(rèn)識(shí)，應(yīng)用 “洼槽聚油”理論指導(dǎo)油氣勘探。②剩余資源量認(rèn)識(shí)不足，資源潛力不明確，有待開展精細(xì)資源評(píng)價(jià)，明確資源潛力，堅(jiān)定勘探信心。③成藏模式不清，難以找到富集油藏，需要加強(qiáng)老井分析，深化成藏認(rèn)識(shí)，針對(duì)不同區(qū)帶創(chuàng)新油藏模式建立，尋找構(gòu)造－構(gòu)造巖性油藏。④勘探程度較高，圈閉的評(píng)價(jià)與識(shí)別難度加大，利用精細(xì)圈閉評(píng)價(jià)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)有利勘探目標(biāo)，提高勘探成效。

2 精細(xì)勘探方法與技術(shù)

馬西地區(qū)勘探的突破，是加強(qiáng)地質(zhì)研究，尤其是加強(qiáng)精細(xì)的綜合地質(zhì)研究，重新認(rèn)識(shí)、反復(fù)認(rèn)識(shí)油氣成藏條件、富集特征、分布規(guī)律，創(chuàng)新勘探思路的成果，是解放思想、創(chuàng)新認(rèn)識(shí)的成果。

2006年，馬西地區(qū)完成大面積 （560km2）、小面元 （20m×20m）、高覆蓋 （72次）二次三維地震資料采集，通過采集處理解釋一體化的技術(shù)攻關(guān)，形成了一系列采集處理解釋配套技術(shù)，取得了優(yōu)質(zhì)的地震資料。與老資料對(duì)比，地震資料品質(zhì)有了大幅度的提高，新采集的三維地震剖面整體成像性好，地質(zhì)體形態(tài)清晰、豐富，為持續(xù)地震資料精細(xì)解釋和深化地質(zhì)研究提供了有利保障。

2.1 創(chuàng)新認(rèn)識(shí)，應(yīng)用 “洼槽聚油”理論指導(dǎo)油氣勘探

在馬西洼槽的勘探實(shí)踐中，通過學(xué)習(xí)陸相斷陷盆地洼槽聚油理論［1］，應(yīng)用其所提出的斷陷盆地洼槽區(qū) “優(yōu)勢(shì)成藏”、“多元控砂”以及構(gòu)造油藏和地層巖性油藏具 “共生互補(bǔ)性”等規(guī)律性認(rèn)識(shí)，提升了富油凹陷的二次勘探價(jià)值，增強(qiáng)了科技人員在馬西洼槽尋找優(yōu)質(zhì)井位和規(guī)模儲(chǔ)量的信心。

2.2 開展精細(xì)資源評(píng)價(jià)，明確資源潛力，堅(jiān)定勘探信心

開展精細(xì)資源評(píng)價(jià)，三次資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，該區(qū)總石油地質(zhì)資源量0.98×108t，總剩余資源量達(dá)到了2.59×108t，是饒陽凹陷剩余資源最多、油氣最富集、勘探潛力最大的地區(qū)之一。近年來，采用測(cè)井評(píng)價(jià)烴源巖和Trinity成藏模擬技術(shù)，精細(xì)刻畫資源潛力，馬西地區(qū)剩余資源量3.36×108t，較三次資源評(píng)價(jià)結(jié)果增加0.8～2.4×108t，從而提升了馬西地區(qū)的整體勘探價(jià)值，進(jìn)一步明確了勘探價(jià)值，堅(jiān)定了勘探信心［2］。

2.3 創(chuàng)新油藏模式建立，尋找構(gòu)造、巖性油藏

在馬西地區(qū)研究中，充分利用勘探老區(qū)資料豐富的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)老井分析，解剖已知油藏，深化成藏認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)有利成藏線索，在馬西洼槽、任東斜坡、榆林莊構(gòu)造、南馬莊斜坡構(gòu)建4種成藏模式，有效指導(dǎo)目標(biāo)評(píng)價(jià)和優(yōu)選。

1）洼槽帶反向斷塊成藏模式 馬西洼槽帶位于生油洼槽中心，油源十分充足；擠壓背斜構(gòu)造帶反向斷層發(fā)育，其上升盤形成一系列反向斷鼻、斷塊，反向斷塊側(cè)向封堵條件好，有利于成藏；沙二段（Es2）、沙三段 （Es3）發(fā)育多套自生自儲(chǔ)型儲(chǔ)蓋組合，其下接優(yōu)質(zhì)烴源層，形成反向斷塊油藏。

2）潛山周緣斜坡帶地層巖性成藏模式 任東斜坡帶為弱構(gòu)造區(qū)，構(gòu)造圈閉不發(fā)育，潛山周緣Es2、Es3地層超覆、剝蝕和巖性上傾尖滅現(xiàn)象明顯，地層巖性圈閉發(fā)育；從生油洼槽到任丘潛山繼承性的鼻狀構(gòu)造大背景是油氣運(yùn)移的主要指向；斜坡帶灘壩砂透鏡體發(fā)育，是有利的巖性油藏發(fā)育區(qū)；下接優(yōu)質(zhì)烴源層，砂巖上傾尖滅、地層超覆和北東向斷層遮擋控制油藏形成。

3）復(fù)雜斷塊構(gòu)造、斷層負(fù)地貌成藏模式 榆林莊構(gòu)造位于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶，斷層發(fā)育、斷塊破碎，形成一系列復(fù)雜斷塊圈閉；斷至深層的大斷層為油源斷層，既控制斷層負(fù)地貌上傾尖滅的砂體，又為其淺層Ed（東營組）、Es1（沙一段）儲(chǔ)層溝通油源；來自東部物源的砂體與斷層匹配，形成斷鼻、斷塊油藏，及斷層負(fù)地貌控制形成的上傾尖滅巖性油藏。

4）上第三系微幅度構(gòu)造成藏模式 南馬莊斜坡緊鄰馬西洼槽，油氣沿馬西斷層自下向上運(yùn)移，在運(yùn)移過程中不斷上竄，油氣聚集在較新的層系－上第三系；上第三系構(gòu)造平緩，圈閉幅度較小；儲(chǔ)集砂體為河流相河道、邊灘、心灘亞相，屬高孔特高滲儲(chǔ)層；油氣沿?cái)鄬?、滲透性儲(chǔ)層、不整合面進(jìn)入圈閉之中富集成藏。

2.4 利用精細(xì)圈閉評(píng)價(jià)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)有利勘探目標(biāo)

1）精細(xì)三維立體解釋技術(shù) 一是精細(xì)標(biāo)定，確保時(shí)深關(guān)系，為解釋層位的準(zhǔn)確性提供保障。二是精細(xì)斷層解釋技術(shù)，保證了構(gòu)造解釋的準(zhǔn)確性。在利用地震剖面進(jìn)行常規(guī)解釋的基礎(chǔ)上，主要應(yīng)用沿層相干屬性的斷層檢測(cè)方法和傾角顯示的斷層檢測(cè)方法。三是通過立體顯示技術(shù)，發(fā)現(xiàn)油氣運(yùn)移方向上的隆起帶，快速鎖定目標(biāo)區(qū)。四是優(yōu)選成圖模塊，精細(xì)構(gòu)造成圖。常規(guī)Seiswork模塊最多只能做64根等值線，作圖等值線范圍128m，不能滿足精細(xì)構(gòu)造形態(tài)研究的需要。zmap可以做255根等值線，作圖等值線范圍510m，因此選擇用zmap作圖。五是井震誤差校正。作圖深度和實(shí)際井深常存在一定的誤差深度，利用作圖深度－誤差＝實(shí)際深度，形成誤差網(wǎng)格。經(jīng)誤差網(wǎng)格校正后，誤差最終為0，從而消除了誤差，最大限度的保證了構(gòu)造形態(tài)的準(zhǔn)確程度。通過多輪次三維立體解釋，完成了5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的全區(qū)構(gòu)造圖，區(qū)內(nèi)第三系披覆構(gòu)造、斜坡構(gòu)造、洼中擠壓背斜、鼻狀構(gòu)造、復(fù)雜斷塊等多種構(gòu)造類型，為油氣聚集提供了較好的構(gòu)造背景。

2）精細(xì)沉積儲(chǔ)層研究技術(shù) 一是以砂組為單元的精細(xì)沉積體系、沉積微相研究。井震結(jié)合劃分Es2、（沙三中亞段）Ⅰ砂組和Ⅱ砂組3套砂組，確定3個(gè)沉積體系研究單元，針對(duì)主力目的層開展了以砂組為單元的精細(xì)沉積體系研究。利用地質(zhì)資料，試油資料，測(cè)井資料，每口井統(tǒng)一分析研究，找出砂體有利發(fā)育區(qū)。利用砂巖厚度定范圍，砂地比定物源，利用滲透性砂巖百分比、錄井資料、地震相、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)定微相。綜合砂巖等厚圖、巖性的顏色變化以及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果和古地貌分析，建立了三角洲沉積模式，并精細(xì)劃分各沉積體系的沉積微相，編制了Es2、Es中3Ⅰ砂組和Es中3Ⅱ砂組3層沉積相圖 （見圖1～圖3）。二是根據(jù)砂巖發(fā)育程度具不同地震響應(yīng)特征，利用地震相特征刻畫砂體幾何外形。地震相是一種特殊的地震屬性，當(dāng)沉積單元發(fā)生變化時(shí)，地震反射特征也必定有所變化。每一種儲(chǔ)集體發(fā)育背景不同，儲(chǔ)集體與圍巖接觸關(guān)系、儲(chǔ)集體形態(tài)以及物性特征不同，導(dǎo)致其地震響應(yīng) （包括反射外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等）差異很大，針對(duì)地層巖性變化快、儲(chǔ)層物性變化大的特點(diǎn)，利用自動(dòng)追蹤、三維可視化、相干體提高了沉積相研究的技術(shù)水平。綜合以上分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)砂體主要以東部物源三角洲前緣砂和灘壩砂為主，其中三角洲前緣砂分布在洼槽區(qū)，呈朵葉狀；灘壩砂主要分布在斜坡區(qū)。

圖1 馬西地區(qū)Es2沉積相圖圖

圖2 馬西地區(qū)Es3中Ⅰ砂組沉積相圖圖

圖3 馬西地區(qū)Es3中Ⅱ砂組沉積相圖

3）精細(xì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù) 為了更好的識(shí)別、刻畫洼槽區(qū)Es2＋3有效儲(chǔ)層的展布，針對(duì)區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層變化大難點(diǎn)，在馬西地區(qū)創(chuàng)新適用了通過巖石物理分析識(shí)別有效儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)方法和技術(shù)路線。首先利用巖石物理分析，識(shí)別出對(duì)儲(chǔ)層敏感的拉梅系數(shù)、泊松比、密度3個(gè)參數(shù)。通過交匯分析，發(fā)現(xiàn)泊松比乘密度對(duì)儲(chǔ)層巖性敏感，拉梅系數(shù)乘密度對(duì)儲(chǔ)層物性敏感，泊松比、拉梅系數(shù)、密度三者結(jié)合能識(shí)別有效儲(chǔ)層，從而通過拉梅系數(shù)乘密度和泊松比乘密度2個(gè)參數(shù)交匯，準(zhǔn)確劃定儲(chǔ)層門檻值。最終通過儲(chǔ)層預(yù)測(cè)刻畫有效儲(chǔ)層的分布范圍，從預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)鉆相比，誤差較小，可信度較高。

3 勘探實(shí)踐與勘探成效

2010～2012年，饒陽凹陷馬西地區(qū)堅(jiān)持4大勘探領(lǐng)域精細(xì)研究，形成千萬噸級(jí)整裝儲(chǔ)量規(guī)模。

3.1 馬西洼槽復(fù)雜斷塊勘探取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，形成優(yōu)質(zhì)富集儲(chǔ)量區(qū)塊

2010年首鉆西32x井獲得工業(yè)油流，鉆探和試油成果分析得到以下2點(diǎn)啟示：一是馬西洼槽復(fù)雜斷塊區(qū)油藏主要依附于北東向深大斷裂，反向斷層上升盤油層相對(duì)集中，能夠控制厚油層，形成富集油藏；二是西32x井所處的擠壓背斜區(qū)屬于多物源三角洲前緣的交匯區(qū)，儲(chǔ)層的分布受沉積相控制明顯。砂層橫向變化較大，為中孔低滲儲(chǔ)層，物性差中有好。從而堅(jiān)定富油洼槽勘探的信心。在此基礎(chǔ)上，2011年復(fù)雜斷塊內(nèi)相繼鉆探的西35x、西31x井常規(guī)試油均獲得工業(yè)油流，其中西31x發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ類油層82m／29層，形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量區(qū)塊。

3.2 創(chuàng)新任東斜坡地層巖性油藏模式，西61x、西64x井實(shí)現(xiàn)突破

受任丘潛山古隆起的控制，東西向呈西高東低的古地貌，Es2＋3物源來自北東方向，自東向西超覆于古潛山之上，在西抬東傾的構(gòu)造背景下，易形成Es2＋3三角洲砂體、濱淺湖灘壩砂體上傾尖滅。通過精細(xì)研究任東斜坡，細(xì)化儲(chǔ)蓋組合，構(gòu)建了北東向反向斷層與來自北東向物源的三角洲砂體、灘壩砂體控制而形成的構(gòu)造－巖性圈閉模式。鉆探西61x和西64x井獲得工業(yè)油流。西61x、西64x井獲得成功，突破了研究區(qū)3600m、3700m以下砂巖巖性致密、物性較差找油禁區(qū)的認(rèn)識(shí)。

3.3 探索榆林莊構(gòu)造復(fù)雜斷塊勘探，寧81井形成優(yōu)質(zhì)富集儲(chǔ)量

榆林莊構(gòu)造位于饒陽凹陷中部，北鄰馬西洼槽，南鄰河間洼槽，西鄰肅寧北洼槽，三面環(huán)洼，具有形成多目的層連片成藏的資源條件。該帶位于馬西斷裂系統(tǒng)與河間斷裂系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換部位，馬西斷層壓扭性走滑應(yīng)力場(chǎng)與河間斷層拉張性應(yīng)力場(chǎng)在區(qū)內(nèi)相互作用，使得構(gòu)造帶內(nèi)斷層錯(cuò)綜復(fù)雜，有利于油氣縱向運(yùn)移和側(cè)向封堵，在儲(chǔ)層適中的區(qū)帶形成多層系的復(fù)雜斷鼻、斷塊和上傾尖滅巖性圈閉群。

寧81井喜獲高產(chǎn)油流，發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ類油層49.2m／20層，該井成功打破以往認(rèn)為榆林莊構(gòu)造儲(chǔ)層薄、含油豐度低、儲(chǔ)量規(guī)模小的傳統(tǒng)觀念 ，認(rèn)為該帶油源豐富，儲(chǔ)層發(fā)育程度適中，能形成單井產(chǎn)量高的油層厚度大的優(yōu)質(zhì)規(guī)模儲(chǔ)量，展現(xiàn)了該區(qū)良好的勘探前景。

3.4 探索南馬莊上第三系低幅度圈閉，西81井突破稠油自然產(chǎn)能關(guān)

南馬莊外帶上第三系具有埋藏淺、油層厚、投入小、周期短的優(yōu)勢(shì)。該區(qū)館陶組 （Ng）油氣顯示普遍，具有良好的成藏條件。南馬莊構(gòu)造帶構(gòu)造平緩，經(jīng)多輪構(gòu)造解釋，幅度相對(duì)較高的圈閉已發(fā)現(xiàn)殆盡，利用低幅度構(gòu)造圈閉落實(shí)配套技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一批有利勘探目標(biāo)。

南馬莊外帶上第三系Ng油藏均為稠油油藏，西13、西274井Ng油藏為高黏度重質(zhì)稠油，馬50井區(qū)則接近中質(zhì)稠油，其他井油質(zhì)較輕，但黏度多大于100mPa·s。選擇中質(zhì)稠油區(qū)為首選鉆探目標(biāo)，西81井獲得工業(yè)油流，突破了該區(qū)上第三系圈閉的稠油自然產(chǎn)能關(guān)，展現(xiàn)了較好的勘探前景。

3.5 馬西地區(qū)控制2696×104t石油地質(zhì)儲(chǔ)量

通過多年勘探，在馬西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了間28x、間29、西71x、西72、馬99等5個(gè)工業(yè)油流區(qū)塊。結(jié)合2010～2012年鉆探的西32x、西35x、西31x、西61、西64x、西65等區(qū)塊，控制石油地質(zhì)儲(chǔ)量2696×104t。