溫米地區(qū)中淺層油氣成藏特征與精細勘探方向

郭克成，張 琪，賈國強，劉俊田，任忠躍

(中油吐哈油田分公司，新疆 哈密 839009)

1 地質(zhì)簡況

圖1 溫米地區(qū)勘探成果

溫米地區(qū)是吐哈盆地主要的產(chǎn)油區(qū)之一，勘探目的層主要為中侏羅統(tǒng)三間房組和西山窯組，構(gòu)造位置位于丘東次凹的南部緩坡上，東西長為57 km，南北寬為20 km，面積約為700 km2(圖1)，包括溫吉桑、丘東、米登3個構(gòu)造帶，其構(gòu)造多受逆斷 層控制;儲集層以辮狀河三角洲水下分流河道砂體為主，低孔低滲;油氣藏類型以構(gòu)造型、巖性型以及構(gòu)造-巖性油氣藏為主，屬于復(fù)式油氣聚集帶[1-2]。

1.1 構(gòu)造特征

研究區(qū)構(gòu)造主要形成于中晚燕山期—喜山期，受北部逆沖斷層向南推覆擠壓的影響，由南向北發(fā)育3排局部構(gòu)造:第1排構(gòu)造受控于馬紅斷裂，包括溫西區(qū)塊、溫2—溫8區(qū)塊和紅湖區(qū)塊;第2排構(gòu)造受控于溫1號斷層，包括溫9、溫10區(qū)塊;第3排構(gòu)造受控于米登—丘東斷層，控制著米登、丘東構(gòu)造油氣藏。從北向南、自西向東，構(gòu)造高點逐級抬升。從構(gòu)造樣式來看，表現(xiàn)為背斜、斷背斜、斷鼻構(gòu)造，構(gòu)造的南翼受邊界斷層控制，斷層在中晚燕山期沿水西溝群煤層滑脫，有效溝通了上覆儲集層與水西溝群烴源巖，是研究區(qū)主要的油源斷層。

1.2 層序地層特征

溫米地區(qū)侏羅系地層發(fā)育齊全，自上而下為上侏羅統(tǒng)齊古組，中侏羅統(tǒng)七克臺組、三間房組、西山窯組和下侏羅統(tǒng)三工河組、八道灣組。三間房組、西山窯組為主要含油氣層系，巖性組合具有“泥包砂”的特點，依據(jù)三維地震、鉆井、測井、錄井資料，以基準(zhǔn)面旋回為參照面，開展高分辨層序地層學(xué)研究[3]，劃分出2個三級旋回，14個四級旋回。三間房組共劃分5個四級旋回(砂體)，其中上油組包括2個旋回(砂體)，下油組包括3個旋回(砂體)，上油組砂地比高于下油組，反映了三間房組沉積時期表現(xiàn)為水退的旋回;西山窯組共劃分為9個四級旋回，西山窯組砂體發(fā)育程度比三間房組好，河道的疊置程度更高。

1.3 沉積特征

中侏羅統(tǒng)沉積時期，溫米地區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲前緣為主，物源主要來自南部覺羅塔格山，沉積微相主要包括水下分流河道、分流間灣、河口壩，前緣席狀砂等(圖2)，以東南方向分布的水下分流河道砂體為主，厚度為3～60 m，為溫米地區(qū)主要儲集層。

西山窯組一、二段發(fā)育辮狀河三角洲平原亞相，微相主要有分流河道和泛濫平原，煤層、煤線發(fā)育;三、四段主要以三角洲前緣亞相為主，微相主要有水下分流河道、分流河道間，河道砂體與河道間、泛濫平原細粒沉積形成了良好的儲蓋組合。

三間房組下油組發(fā)育濱淺湖相，上油組發(fā)育三角洲前緣水下分流河道微相，河道砂體和湖湘泥以及河道間細粒沉積形成了該層系良好的儲蓋組合。

圖2 溫米地區(qū)三間房組二段沉積微相

1.4 儲集層特征

隨著埋藏深度的增加，儲集層非均質(zhì)性增強，儲集層巖石類型均以長石巖屑砂巖為主，其次為巖屑長石砂巖、巖屑砂巖，磨圓程度以次棱為主，其次為次圓—次棱，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低。統(tǒng)計分析三間房組4 618個樣品，孔隙度為15% ～25%，平均為14.75%，滲透率為10×10-3～50×10-3μm2，平均為41.85 ×10-3μm2;西山窯組 978個樣品，孔隙度為4%～9%，平均為9.75%，滲透率為1×10-3～10×10-3μm2，平均為4.38×10-3μm2?？梢钥闯?，三間房組儲集層物性明顯優(yōu)于西山窯組?？紫额愋途源紊紫稙橹鳎芽p發(fā)育。綜合評價認為三間房組儲集層屬于低孔、低滲型，西山窯組儲集層屬于特低孔、低滲型。

1.5 儲集層預(yù)測及砂體平面展布特征

溫米地區(qū)經(jīng)過多年的勘探評價與滾動擴邊，可供鉆探的目標(biāo)日漸匱乏。通過精細地質(zhì)研究，運用地震屬性與儲集層反演等技術(shù)手段識別巖性、地層等非構(gòu)造圈閉是目前的主要手段。

結(jié)合鉆井、錄井及測井精細解釋，運用JASON反演軟件的三維立體解釋模塊統(tǒng)計儲集層時間厚度，通過時深關(guān)系，求取儲集層厚度，與實鉆儲集層厚度對比分析，預(yù)測有效儲集層的平面展布[4]，研究認為:三間房組砂層厚度大于15 m的儲集層主要分布在主河道，小于15 m的儲集層分布在主河道側(cè)翼;西山窯組砂層厚度大于60 m的砂層主要分布在主河道，小于60 m的砂層分布在河道側(cè)翼。有效儲集層的平面展布受控于沉積體系的分布。

2 油氣成藏主控因素

溫米地區(qū)位于吐哈盆地臺北凹陷東部，緊鄰丘東生油凹陷，是油氣運移的有利指向區(qū)。溝通深部烴源巖的斷層為油氣運移提供了良好的通道，晚燕山期成熟烴源巖生成的油氣，在向上運移中被古構(gòu)造或位于油氣運聚指向區(qū)的巖性圈閉捕獲成藏，在侏羅系形成了具有一定規(guī)模的構(gòu)造或構(gòu)造-巖性油氣藏，斷層、構(gòu)造、巖性因素相互制約，決定了油氣藏的范圍[5]。

(1)近東西向油源斷層為該區(qū)下生上儲式油氣藏提供良好的油氣運移通道，是成藏最關(guān)鍵的主控因素，其次中燕山期斷層封堵油氣側(cè)向運移，為早期油氣的保存提供了良好遮擋條件。

研究區(qū)影響油氣成藏的斷層大致可分為3類。第1類為油源斷層[6]，溝通烴源巖與儲集層的斷層，晚燕山及喜山運動形成的斷層延伸至中下侏羅統(tǒng)西山窯組和八道灣組煤系烴源巖，是該區(qū)主要的油源斷層;第2類為晚燕山及之前形成的早期斷層，該類斷層一方面控制了古沉積，影響砂體的平面展布，另一方面對早期油氣的側(cè)向運移及后期調(diào)整起到側(cè)向封堵作用;第3類是具有撕裂性質(zhì)的平移斷層，主要形成于中侏羅統(tǒng)—第四系，對油氣藏起到調(diào)整及破壞作用，不利于油氣的保存，該區(qū)此類斷層不發(fā)育。

(2)良好的構(gòu)造條件是油氣成藏的重要因素，繼承性發(fā)育的正向構(gòu)造接受油氣的持續(xù)充注，是構(gòu)造型油氣藏富集的優(yōu)勢區(qū)域;繼承性古構(gòu)造斜坡區(qū)及古今構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶是巖性油氣藏發(fā)育的優(yōu)勢區(qū)域[7-8]。

圈閉是油氣藏保存的物質(zhì)基礎(chǔ)，該區(qū)圈閉類型包括構(gòu)造型、構(gòu)造-巖性型及巖性型，圈閉的形成與構(gòu)造及其演化有很大的關(guān)系，該區(qū)構(gòu)造主要形成于燕山運動中晚期，受喜山運動的改造，局部高點發(fā)生轉(zhuǎn)移，現(xiàn)今構(gòu)造高點與古構(gòu)造高點吻合程度較高，構(gòu)造樣式主要表現(xiàn)為背斜、斷背斜、斷鼻構(gòu)造，構(gòu)造的南翼均發(fā)育邊界控制斷層。這些構(gòu)造在溫米油氣富集帶上與古斷裂和沉積砂體匹配形成了多類型油氣藏。

繼承性發(fā)育的正向構(gòu)造接受油氣的持續(xù)充注，可以形成較大規(guī)模的構(gòu)造油氣藏，是早期勘探的主要目標(biāo)。油氣沿斷裂、砂體等運移通道在古構(gòu)造斜坡區(qū)及古今構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶聚集，形成巖性油藏，是精細勘探的現(xiàn)實領(lǐng)域。

(3)東南物源的辮狀河三角洲水下分流河道控制著儲集層砂體的分布，決定了不同區(qū)塊的勘探潛力。近南北向延伸的砂體與近東西向分布的構(gòu)造配置，有利于構(gòu)造-巖性復(fù)合型油氣藏的形成[9]。

溫米—丘東地區(qū)中侏羅統(tǒng)儲集層以辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體為主，平面上呈條帶狀、近南北向分布，縱向上多條河道疊置，形成不同規(guī)模的儲集層，決定了不同區(qū)塊的勘探潛力，近南北向展布的砂體與東西向延伸的構(gòu)造相交，形成眾多的構(gòu)造-巖性圈閉。斷層封堵、巖性尖滅是該類圈閉形成的關(guān)鍵因素，從精細勘探實踐來看，在構(gòu)造交接部和斜坡區(qū)，受構(gòu)造背景、儲集層、斷層的共同影響，形成了空間組合類型多樣的構(gòu)造-巖性油氣藏。

3 精細勘探方向

目前該區(qū)中淺層剩余構(gòu)造型圈閉越來越少，勘探難度越來越大，有利目標(biāo)逐漸由構(gòu)造型轉(zhuǎn)向巖性型及構(gòu)造-巖性復(fù)合型[10]。近幾年精細勘探的成果表明，各含油氣區(qū)塊控藏要素復(fù)雜，屬于多重因素共同控制的復(fù)合型油氣藏，油藏受巖性、小斷層、早期斷裂影響明顯。通過精細勘探及控藏要素研究，相繼取得了一系列進展，表明溫米地區(qū)精細勘探潛力巨大。

(1)同一構(gòu)造背景上呈現(xiàn)“一塊多藏、一砂一藏”的油水分布特征。薄互儲集層的分布、斷層的封堵溝通、構(gòu)造背景的時空組合決定了油氣藏的特征，縱向上表現(xiàn)為油氣藏為獨立的油水系統(tǒng)，在構(gòu)造背景上不分高低均能成藏，是精細勘探的主要方向。

溫米地區(qū)含油氣區(qū)塊眾多，多層系含油，油水分布特征均存在差異。在區(qū)塊內(nèi)部，原有認識基本以每套含油氣系統(tǒng)有統(tǒng)一油水界面來認識，通過與動態(tài)資料相結(jié)合的油藏重構(gòu)表明，區(qū)塊內(nèi)部也不完全是統(tǒng)一油水界面。以溫5塊為例，對于三間房組油藏，原來認為是具有統(tǒng)一油水界面的油藏，但實鉆表明，該油藏在受構(gòu)造與斷裂控制的同時，更多受到巖性的控制，具有“一塊多藏、一砂一藏”油水分布特征(圖3)，即在三間房組，同一口井在縱向上可發(fā)育多套油水系統(tǒng)，單一砂體可成藏。在此勘探思路指導(dǎo)下，部署鉆探A3、A5井獲成功。A3井試油日產(chǎn)油為25.3 m3/d，分析認為:A3井縱向上發(fā)育2套油水系統(tǒng)，和A2井為同一斷塊，但由于砂體尖滅、斷層遮擋的原因，井間砂體連通性很差，2口井沒有形成同一油水系統(tǒng)，無統(tǒng)一的油水界面 (A3井油水界面為-1 980 m，A2井油水界面為-2 020 m);A5井構(gòu)造位置較低，但由于砂體上傾方向巖性尖滅，形成巖性圈閉，油藏為單一砂體成藏，試油日產(chǎn)油為15 m3/d，研究認為，油氣在砂體上傾方向尖滅或斷層遮擋封堵是聚集成藏的主要原因。

(2)主體區(qū)塊斜坡區(qū)油藏類型多樣，其中斷層遮擋型、巖性尖滅型是現(xiàn)階段精細勘探的主要對象[11]。

溫米地區(qū)各區(qū)塊受構(gòu)造控制的油氣藏已具有較高勘探程度，目前精細勘探的主要區(qū)域主要集中在各區(qū)塊周邊、區(qū)塊間。近東西走向的構(gòu)造背景與近南北向展布的沉積砂體斜交，在斜坡區(qū)形成各類油氣藏，其中斷層遮擋型、巖性尖滅型油氣藏是精細勘探的主要對象。

圖3 溫5塊東西向油藏剖面

部署鉆探的A7井在s1、s2砂層試油獲得成功，日產(chǎn)油達32.7 m3/d。該井處于溫5塊主體構(gòu)造北斜坡區(qū)(圖4)，構(gòu)造位置較低，但由于位于沉積主河道上，儲集層較發(fā)育，油氣向主河道砂體上傾方向運移，受到斷層遮擋成藏，南翼受斷層控制，東西兩翼受河道砂體邊界控制，但斷層的封堵對成藏起到?jīng)Q定作用，屬于典型的斷層遮擋型油氣藏。

圖4 斷層遮擋型典型實例

部署鉆探的A13井在s1砂層試油也獲得工業(yè)油流，日產(chǎn)油達32.7 m3/d。該井位于溫5塊主體構(gòu)造西翼(圖5)，主要含油砂層為較厚的水下分流河道砂體，橫向上疊置連片，油氣在河道砂體側(cè)翼上傾方向遇到巖性尖滅封堵成藏，屬于巖性尖滅型油氣藏。

圖5 巖性尖滅型典型實例

4 結(jié)論

(1)溫米地區(qū)位于吐哈盆地臺北凹陷東部，緊鄰丘東生油凹陷，是油氣運移的有利指向區(qū)。溝通深部烴源巖的斷層為油氣運移提供了良好的通道，晚燕山期成熟烴源巖生成的油氣，在向上運移中被古構(gòu)造或位于油氣運聚指向區(qū)的巖性圈閉捕獲成藏，形成了具有一定規(guī)模的構(gòu)造-巖性油氣藏。

(2)各油氣區(qū)塊沒有單一的控藏要素，屬于多因素聯(lián)合控制的復(fù)合型油氣藏，斷層、構(gòu)造、儲集層為主要控藏要素，表現(xiàn)為“一塊多藏、一砂一藏”的油水分布特征。

(3)斷層遮擋型、巖性尖滅型油氣藏是目前精細勘探階段的主要對象，溫米地區(qū)主體構(gòu)造南部斜坡區(qū)及丘東—米登等古今構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶是有利的勘探領(lǐng)域。

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