走滑斷裂控制下渤海中深層復雜斷塊油藏潛力判別及滾動開發(fā)*——以遼中凹陷W油田東塊為例

鄭 華 金寶強 楊志成 施淳元

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院 天津 300452)

鄭華，金寶強，楊志成，等.走滑斷裂控制下渤海中深層復雜斷塊油藏潛力判別及滾動開發(fā)——以遼中凹陷W油田東塊為例［J］.中國海上油氣，2015，27(5)：76-81.

1 研究區(qū)概況

W油田位于渤海遼中凹陷中段的凹中反轉(zhuǎn)帶上，被郯廬走滑大斷層分為東、西兩塊，其構(gòu)造自下而上具有繼承性。該油田東塊是由一系列受走滑斷裂控制的雁行排列斷塊(井區(qū))組成(圖1)，主要含油層位為中深層沙河街組，儲層巖石類型主要為中—粗粒巖屑長石砂巖，儲集空間類型以粒間孔為主，為高孔高滲儲層，油藏埋深1 550～1 858 m，單個斷塊含油面積小于1 km2。開發(fā)過程中隨著依附于走滑斷層東側(cè)E-1、E-2、E-3D等優(yōu)質(zhì)儲量塊的逐步評價完成，走滑斷層西側(cè)4井斷塊和東側(cè)E-4、E-4南、E-5等3個斷塊還未證實是否有潛力(圖1)，如何評價這幾個斷塊對區(qū)域整體儲量規(guī)模的落實及合理規(guī)劃極為重要。

圖1 W油田東塊沙河街組潛力分布Fig.1 Potential distribution of Shahejie Formation in east block of W oilfield

基于國內(nèi)其他復雜斷塊油藏開發(fā)難點分析［1-7］，結(jié)合地震、測井、錄井等資料，對W油田東塊沙河街組開展了綜合地質(zhì)油藏研究(具體流程見圖2)，利用區(qū)域滾動開發(fā)模式成功評價并落實了3個潛力斷塊，實現(xiàn)了較好的經(jīng)濟效益。

圖2 走滑斷裂控制下W油田東塊潛力判別及挖潛研究流程Fig.2 Potential analysis and discrim inant research process in east block of W oilfield under strike-slip fault control

2 區(qū)域沉積特征分析

分析認為，W油田物源主要來自東部的復州水系，有利儲集相帶在構(gòu)造主體廣泛分布，沙河街組儲層主要為扇三角洲相沉積。通過分析巖心、薄片、粒度分析等資料，再結(jié)合測井曲線形態(tài)進行標定，綜合確定了沙河街組各井的測井相為微齒或光滑的箱型及鐘型、漏斗型、低幅度微齒或線型、指狀或尖峰狀、線型等5種，分別對應水下分流河道、河口壩、水下分流河道間、席狀砂和前三角洲等5種沉積微相(表1)。

地震相的不同外形往往反映了不同的沉積環(huán)境。根據(jù)地震相的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及反映巖性變化的反射振幅、頻率與連續(xù)性及縱橫向變化特征，研究區(qū)大致可劃分為雜亂、席狀、透鏡狀和疊瓦狀等4種地震相(圖3)。其中，雜亂地震相為走滑斷層邊界附近受沉積和走滑雙重控制的復雜帶，儲層發(fā)育差；席狀地震相反映一定程度的穩(wěn)定沉積，儲層較薄，但分布范圍較廣；透鏡狀地震相反映充填沉積的厚層砂體，儲層發(fā)育好；疊瓦狀地震相反映進積和退覆沉積，外形呈楔形，內(nèi)部呈疊瓦狀，儲層較發(fā)育。

表1 W油田沙河街組測井相與沉積微相類型及特征Table 1 Types and characteristics of logging facies and sedim entary m icrofacies of Shahejie Form ation in W oilfield

圖3 W油田沙河街組地震相類型Fig.3 Seism ic facies types of Shahejie Formation in W oilfield

研究表明，隨著湖平面加深，W油田東塊沙二段至沙一段沉積中心逐漸向東推移，沉積范圍逐漸增大。其中，沙二段II油組主要發(fā)育水下分流河道和河口壩微相(圖4a)；沙二段I油組為向西多期疊加沉積，總體厚度較大，以發(fā)育河口壩微相為主(圖4b)；沙一段II油組物源相對不足，以發(fā)育席狀砂微相為主(圖4c)；沙一段I油組物源供給嚴重不足，以泥巖沉積為主，儲層厚度薄，局部區(qū)域發(fā)育水下分流河道，儲層較厚(圖4d)。通過研究W油田東塊沙河街組儲層平面展布規(guī)律，為開展局部區(qū)域潛力分布研究及井位部署奠定了良好的基礎。

3 區(qū)域油氣成藏條件分析及潛力判別

3.1 區(qū)域油氣成藏條件分析

油氣成藏是潛力存在的基本條件，因此區(qū)域油氣成藏條件分析有助于開展局部區(qū)域的潛力判別［8-9］。勘探階段，在W油田東塊依附于走滑斷層構(gòu)造高部位自北向南共鉆4口探井(E-2、E-1、E-3D、E-4井)，發(fā)現(xiàn)了東營組東二段、東三段及沙河街組沙一段、沙二段、沙三段油氣層，油氣層平均厚度為50.2 m，證實了研究區(qū)具備良好的油氣聚集條件。遼中凹陷中部在沙河街組沉積時期為深斷陷，沙河街組厚4 000 m以上，大段烴源巖為油氣成藏提供了豐富的油源，同時大量排烴和成藏期均集中在東營組沉積末期，匹配關系好；物源區(qū)為東側(cè)的膠遼隆起，有利儲集相帶在構(gòu)造主體廣泛分布，發(fā)育三角洲、辮狀河三角洲及扇三角洲沉積，具備良好的儲層條件；沙河街組沉積時期廣泛發(fā)育多套高位期及水進期的純泥巖，具有良好的蓋層條件；受走滑斷層控制，區(qū)內(nèi)發(fā)育多條依附走滑斷層的調(diào)節(jié)斷層，這些斷層與走滑斷層共同組成多個斷層圈閉，為油氣聚集提供了有利場所，但走滑斷層具有右旋走滑性質(zhì)，走滑轉(zhuǎn)換帶西盤處于擠壓環(huán)境而有利于油氣保存，東盤處于拉張環(huán)境而不利于油氣保存，這已被油田開發(fā)過程中開發(fā)井及調(diào)整井所證實。另外，廣泛發(fā)育的走滑調(diào)節(jié)斷層與優(yōu)質(zhì)儲層形成良好的復式油氣運移通道，上部泥巖蓋層與走滑大斷層共同形成了頂部和側(cè)向的遮擋，具備良好的保存條件。

3.2 潛力判別

W油田東塊沙河街組共有6個斷塊。其中，E-1、E-2、E-3D、E-4、E-5井區(qū)均有探井鉆探評價，E-4井在沙一段和沙二段均鉆遇含油水層，共計13.0 m，預測沙二段石油地質(zhì)儲量近120萬m3；E-5井未計算探明儲量。E-4井南區(qū)位于E-4井區(qū)和E-5井區(qū)之間，為潛力斷塊，但沒有鉆井。

3.2.1 潛力類型劃分

對W油田東塊進行潛力分布劃分，共存在4類潛力。第1類為相鄰斷塊，斷塊無探井或探井未鉆遇油層，但相鄰斷塊證實含油，主要分布在E-4、E-5及E-4井南斷塊；第2類為層間潛力，即探井鉆遇油層頂、底部潛力，主要分布在E-1、E-2、E-3D井區(qū)；第3類為邊部潛力，即探井鉆遇最低油層底界之下的潛力(在此利用取得的相同層位油層及水層的壓力點開展回歸分析，通過油線和水線的交匯計算出油水界面的位置，從而判定出斷塊內(nèi)是否存在潛力，并且可以計算出潛力規(guī)模大小)，主要分布在E-3D井區(qū)；第4類為水層恢復潛力，即探井鉆遇具有較好錄井顯示的油水同層、含油水層或水層，這些層的構(gòu)造高部位具有較好潛力，主要分布在E-1、E-4井區(qū)。

圖5 W油田東塊沙河街組油柱高度統(tǒng)計圖Fig.5 Statistics of oil column height of Shahejie Formation in east block of W oilfield

3.2.2 相鄰斷塊油柱高度類比

在探井實鉆結(jié)果分析基礎上，通過對E-1、E-2、E-3D和E-5井區(qū)單一油氣藏的油柱高度進行統(tǒng)計類比(圖5)，發(fā)現(xiàn)E-2井區(qū)圈閉幅度較小，油柱高度較低，僅30～40 m；E-1和E-3D井區(qū)油柱高度較大，達到240～320 m；E-5井區(qū)油柱高度居中，為90 m?？梢?，E-3D井區(qū)附近為油氣聚集最有利的區(qū)域，油柱高度也最大，原因是E-1和E-3D井區(qū)之間的分塊斷層溝通深層油源，是油氣運移的主要通道。

綜合分析認為，W油田東塊沙河街組自北向南具有整帶成藏的特點，并且在油氣運移路徑上的E-4和E-4井南區(qū)具備較好的成藏條件。

4 區(qū)域滾動開發(fā)模式的應用

研究表明，對于探明含油斷塊以外的潛力區(qū)塊，依托兼顧評價思路，通過對相鄰潛力區(qū)塊部署帶有評價性質(zhì)的開發(fā)井或調(diào)整井進行評價，既可節(jié)省時間和費用，也可大大提高滾動開發(fā)的效率［10］。

E-4井區(qū)為W油田東塊探明含油范圍之外的一個潛力區(qū)塊，鉆前通過相鄰斷塊油柱高度統(tǒng)計及該井區(qū)評價井實鉆情況分析，認為具有較好的油氣聚集條件?？紤]到4井區(qū)東營組存在一定潛力儲量，結(jié)合平臺所在位置及2個潛力層位在空間上的關系，部署一口井兼顧評價淺層4井區(qū)東營組潛力，進一步規(guī)避評價風險，達到“一井多用”的目的(圖6)。

圖6 W油田E-4井區(qū)沙河街組及4井區(qū)東營組潛力兼顧評價模式Fig.6 Potential discrim ination and evaluation together for Shahejie Formation in E-4 block and Dongying of W oilfield Formation in 4 block of W oilfield

E-4井南及E-5井區(qū)為W油田東塊沙河街組的2個潛力斷塊，其中E-5井區(qū)已鉆1口探井，且該井僅在沙一段II油組鉆遇油層6.8 m。結(jié)合東塊相鄰斷塊油柱高度統(tǒng)計結(jié)果及潛力分析認識，認為這2個潛力斷塊具有較好的油氣聚集條件，可利用走滑斷裂控制下的滾動開發(fā)模式逐步評價落實潛力。

通過部署3口帶有評價性質(zhì)的井對W油區(qū)東塊E-4、E-4井南、E-5井區(qū)等3個潛力區(qū)塊進行評價，經(jīng)過近3年的滾動評價，在上述3個潛力區(qū)塊分別鉆遇63.0、16.8和11.1m的優(yōu)質(zhì)油層，使沙河街組升級及新增探明石油地質(zhì)儲量近600萬m3，為該油田挖潛提供了堅實的物質(zhì)基礎。

5 結(jié)論

以渤海遼中凹陷W油田東塊為例，以區(qū)域沉積特征及油氣成藏條件分析為基礎，通過潛力類型劃分及相鄰斷塊油柱高度類比等，利用滾動勘探開發(fā)模式成功評價并落實了3個中深層復雜潛力斷塊，升級和新增探明石油地質(zhì)儲量近600萬m3，為該油田挖潛提供了良好的物質(zhì)基礎，對其他類似中深層復雜斷塊油田開發(fā)具有很好的借鑒意義。

［1］余成林，林承焰，王正允.準噶爾盆地夏9井區(qū)八道灣組油水倒置型油藏特征及成因［J］.石油天然氣學報，2008，30(5)：32-36.Yu Chenglin，Lin Chengyan，Wang Zhengyun.Oil-water inversion and its genetic mechanism of Badaowan reservoir in well block Xia 9 of Junggar Basin［J］.Journal of Oil and Gas Technology，2008，30(5)：32-36.

［2］劉玉瑞，劉啟東，楊小蘭.蘇北盆地走滑斷層特征與油氣聚集關系［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2004，25(3)：279-283.Liu Yurui，Liu Qidong，Yang Xiaolan.Relation between features of strike-slip faults and hydrocarbon accumulation in Subei basin［J］.Oil＆ Gas Geology，2004，25(3)：279-283.

［3］鄧津輝，周心懷，魏剛，等.郯廬走滑斷裂帶活動特征與油氣成藏的關系：以金縣地區(qū)為例［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29(1)：102-106.Deng Jinhui，Zhou Xinhuai，Wei Gang，et al.Strike-slip faulting activities in the Tanlu faultzone and their relationship with hydrocarbon accumulation：an example from Jinxian area［J］.Oil＆ Gas Geology，2008，29(1)：102-106.

［4］張云銀.郯廬斷裂帶構(gòu)造特征及油氣分布規(guī)律［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2002，9(6)：22-25.Zhang Yunyin.Structural features and distribution rule of oil and gas in Tancheng-Lujiang fault zone［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2002，9(6)：22-25.

［5］徐長貴，賴維成，薛永安，等.古地貌分析在渤海古近系儲集層預測中的應用［J］.石油勘探與開發(fā)，2004，31(5)：53-56.Xu Changgui，Lai Weicheng，Xue Yongan，et al.Palaeo-geomorphology analysis for the Paleogene reservoir prediction in Bohai Sea area［J］.Petroleum Exploration and Development，2004，31(5)：53-56.

［6］吳永紅，訾慶居，曲麗，等.孤北洼陷沙二段小型隱蔽油藏成藏特征及滾動勘探開發(fā)［J］.中國海上油氣(地質(zhì))，2003，17(6)：381-383.Wu Yonghong，Zhai Qingju，Qu Li，et al.Accumulation features and progressive exploration and developmentof small subtle reservoirs in Sha-Ⅱ Member，GuBei Subsag［J］.China Offshore Oil and Gas(Geology)，2003，17(6)：381-383.

［7］徐長貴，賴維成.渤海古近系中深層儲層預測技術及其應用［J］.中國海上油氣，2005，17(4)：231-236.Xu Changgui，LaiWeicheng.Prediction technologies of Paleogene mid-deep reservoir and their application in Bohai Sea［J］.China Offshore Oil and Gas，2005，17(4)：231-236.

［8］施和生，柳保軍，顏承志，等.珠江口盆地白云-荔灣深水區(qū)油氣成藏條件與勘探潛力［J］.中國海上油氣，2010，22(6)：369-374.Shi Hesheng，Liu Baojun，Yan Chengzhi，et al.Hydrocarbon accumulation conditions and exploration potential in Baiyun-Liwan deepwater area，Pearl River Mouth basin［J］.China Offshore Oil and Gas，2010，22(6)：369-374.

［9］蔣裕強，漆麟，鄧海波，等.四川盆地侏羅系油氣成藏條件及勘探潛力［J］.天然氣工業(yè)，2010，30(3)：22-26.Jiang Yuqiang，Qi Lin，Deng Haibo，et al.Hydrocarbon accumulation conditions and exploration potentials of the Jurassic reservoirs in the Sichuan Basin［J］.Natural Gas Industry，2010，30(3)：22-26.

［10］章志英，張建良，廖光明，等.江蘇老區(qū)油田滾動開發(fā)的關鍵技術和措施［J］.石油勘探與開發(fā)，2001，28(4)：83-85.Zhang Zhiying，Zhang Jianliang，Liao Guangming，et al.Some key technicalmeasures used in progressively developing old fields of Jiangsu［J］.Petroleum Exploration and Development，2001，28(4)：83-85.