一平方王—平南潛山儲層預測及成藏規(guī)律研究

周愛華

(中國石化勝利油田分公司 地質科學研究院,山東 東營 257015)

一平方王—平南潛山儲層預測及成藏規(guī)律研究

周愛華

(中國石化勝利油田分公司 地質科學研究院,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)方式具有指導意義。

平方王—平南潛山;儲層預測;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。經過40余年的勘探,已發(fā)現近千萬噸儲量,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)方式具有指導意義。

1 研究區(qū)地質概況

平方王—平南潛山帶是受斷裂活動和風化剝蝕作用共同控制的潛山構造帶。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化剝蝕和構造作用強度不同,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測

2.1 儲層特征

平方王—平南潛山在形成過程中經歷了多期構造運動,斷層發(fā)育,后期又遭受風化剝蝕,根據儲集空間類型和構造位置可將其儲層分為裂縫型儲層和風化殼型儲層。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,而是縱橫交錯的網狀系統(tǒng)。其中,平方王潛山為風化殼型儲層,遭受長期風化淋濾,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、灰質白云巖儲層的形成與發(fā)育。

2.2 儲層地球物理預測

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鍵。從國內外研究現狀來看,尚缺乏一個能全面解決縫洞預測問題的研究方法,對縫洞型油氣藏的預測及評價仍處于探索階段。目前,儲層縫洞預測方法分為觀察統(tǒng)計法、破裂法與能量法、構造應力演化法、曲率分析法、函數法、測井方法、地震預測、分形理論、生產動態(tài)法等9類方法。

根據研究區(qū)的實際情況,用地球物理預測技術開展研究。

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構、振幅、連續(xù)性、頻率、幾何形態(tài)、速度等參數,通過已知儲層的地震反射特征開展預測工作。研究發(fā)現,平方王—平南潛山儲層有以下3種特征:

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

(2)構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測起著重要的作用。

(3)湖水側向溶蝕形成的內幕層狀孔洞型溶蝕帶。內幕層狀孔洞型溶蝕帶在地震剖面上表現為側向空白帶(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

正演模擬技術在儲層描述中一直發(fā)揮著重要作用。正演模擬可表現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,利用這些特征指導了研究區(qū)儲層的預測。

通過多種有效的地球物理技術研究表明,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測資料發(fā)現,儲層發(fā)育與斷裂作用密切相關,斷裂的發(fā)育產生一系列裂縫,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、砂質泥巖為主,斷層稀少,頂封側堵及保存條件良好。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;潛山內幕由于儲層的非均質,自身發(fā)育非滲透性隔層,可作本身內部良好的蓋層。

3.1.4 圈閉條件

研究區(qū)圈閉類型主要包括構造圈閉和巖性圈閉,構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,形成大量的構造圈閉;由于儲層有很強的非均質性,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 風化殼殘丘斷塊油氣藏

風化殼殘丘斷塊油氣藏儲層巖溶作用強烈,屬于風化殼型儲層,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,此類油藏類型應在構造的高部位布井。風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,受儲層的非均質性和上下不滲透巖層所限制,形成潛山內幕圈閉,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,由于縫洞連通性差,導致油、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雜,難以預測,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 論

(1)在巖心資料觀察、巖石薄片鑒定等資料研究基礎上,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:風化殼型儲層和內幕裂縫型儲層;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,預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。

[1] 李丕龍,張善文,王永詩,等. 多樣性潛山成因、成藏與勘探——以濟陽坳陷為例[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:193-205.

[2] 謝風猛.東營凹陷平方王—平南潛山油藏裂縫性儲層描述[J].油氣地質與采收率,2010,17(3):42- 44.

[3] 李家強,劉軍鍔. 東營凹陷北部陡坡帶太古界潛山內幕油氣成藏特征[J].中國石油大學勝利學院學報,2008,22(1):1-3.

[4] 劉陷. 非碳酸鹽巖潛山油氣藏[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006:297-302.

[5] 林松輝,王華,張桂霞,等. 東營凹陷西部潛山油氣藏特征[J].石油與天然氣地質,2000,21(4):360-363.

[責任編輯] 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科學研究院高級工程師,主要從事石油勘探綜合研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.001

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1673-5935(2015)01- 0001- 04