五寶場含氣構(gòu)造沙溪廟組氣藏開發(fā)潛力研究

任洪明 徐明星 宋小瓊 胡秀容 雷小華 王祖靜

（中國石油西南油氣田公司川東北氣礦，四川 達州 635000）

0 引言

五寶場含氣構(gòu)造處于大巴山弧形構(gòu)造帶西南前緣與川東高陡構(gòu)造帶北側(cè)交匯處。該構(gòu)造于20世紀80年代開始地震勘探工作。1999年DU5井在沙溪廟組獲氣，并于2007年3月全面投入開發(fā)。目前有完鉆井24口，其中生產(chǎn)井19口。

1 基本地質(zhì)特征

1.1 構(gòu)造特征

該構(gòu)造是在以大巴山為主的北西向構(gòu)造運動擠壓力和來自川東北部東西向構(gòu)造運動擠壓應(yīng)力的相互作用下形成，構(gòu)造位于各組系褶皺帶中間受力相對較小的部位，構(gòu)造隆起幅度相對寬緩，且由淺層至深層構(gòu)造形態(tài)由穹隆狀演變成短軸狀背斜，背斜圈閉面積總體上由淺至深逐漸變大。構(gòu)造內(nèi)淺層斷層少、斷距小、斷穿的層位少，構(gòu)造由淺至深斷層逐漸增多，區(qū)內(nèi)僅DU29號斷層規(guī)模相對較大，向下消失在雷口坡組內(nèi)。

1.2 儲層特征

儲層巖類主要為巖屑長石砂巖、淺灰色長石巖屑砂巖及巖屑砂巖等，膠結(jié)物以硅質(zhì)膠結(jié)為主。粒度以中粒為主，其次為細—中粒及粗—中粒。儲層主要儲滲空間包括孔隙、洞穴、裂縫等3大類。裂縫主要為構(gòu)造裂縫，發(fā)育極不均勻，其分布特征受局部構(gòu)造控制，為油氣滲濾的主要通道?？缀頌榉诌x較差的中小喉型。儲層具低孔、低滲特征，屬致密砂巖。儲層孔隙度分布在4%～10.79%，平均為5.195%；滲透率極低，分布在0.001～0.987 mD，平均為0.043 6 mD。含水飽和度較高。通過對本區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)條件的研究以及對氣藏成藏條件的認識，認為五寶場沙溪廟組氣藏屬于構(gòu)造—巖性復(fù)合氣藏。

2 砂體展布規(guī)律

2.1 地層劃分與對比

區(qū)域上，沙溪廟組以底部“關(guān)口砂巖”之底與下伏涼高山組（或千佛崖組、新田溝組）分界，向上以“葉肢介頁巖”之頂或“嘉祥寨砂巖”之底為分界標志，將沙溪廟組一分為二，其下為下沙溪廟組，其上為上沙溪廟組（圖1）。綜合區(qū)域?qū)Ρ荣Y料及五寶場地區(qū)地層發(fā)育特征，區(qū)域上分布穩(wěn)定的“葉肢介頁巖”在本區(qū)已相變?yōu)槟鄮r，而緊鄰其上的嘉祥寨砂巖分布相對穩(wěn)定，具有分層的標志作用，故本次研究選擇將嘉祥寨砂巖底界作為劃分上下沙溪廟組的界線。

圖1 五寶場地區(qū)中生界地層劃分及巖性組合和巖相特征圖

1）上沙溪廟組地層劃分。將上沙溪廟組中下部地層細分為3個亞段，分別是上沙溪廟組三亞段、上沙溪廟組二亞段、上沙溪廟組一亞段。以每套砂巖—泥巖沉積的正韻律層作為一個旋回，將上沙溪廟組一亞段細分為4個旋回。

2）下沙溪廟組地層劃分。在對五寶場下沙溪廟組進行地層分層、砂體對比時，只考慮嘉祥寨往下200 m左右的地層及WBQ19、WBQ11、WBQ1-1、WBQ4、WBQ6-1井等5口井的砂層進行對比。綜合考慮地層的沉積旋回性將嘉祥寨往下200 m左右劃分為下沙溪廟組二亞段，其下則統(tǒng)稱為下沙溪廟組一亞段。

2.2 沉積相特征

川東北地區(qū)沙溪廟組主要物源區(qū)為大巴山?jīng)_斷推覆構(gòu)造帶，次為米倉山。沙溪廟組整體上由大巴山前緣的曲流河沉積相向西南過渡進入湖泊沉積區(qū)，并在河流入湖處即研究區(qū)主體位置形成曲流河三角洲沉積相，總體呈現(xiàn)出水退特征。

2.3 各相帶的砂體類型及展布規(guī)律

1）曲流河三角洲前緣—三角洲平原亞相。研究區(qū)下沙溪廟組及上沙溪廟組第一亞段一、二旋回主要發(fā)育曲流河三角洲前緣—三角洲平原亞相，向上逐漸向曲流河相過渡。上沙溪廟組底部的單砂體橫向連通性較好，多縱向疊置復(fù)合而成，向上橫向連續(xù)性變差，多為孤立狀分布或側(cè)向疊置居多，平面上，砂體連片性較差，砂體形狀多成條帶狀或橢圓串珠狀，沿構(gòu)造長軸線分布。下沙溪廟組一亞段平面上由北東向南西方向減薄，呈朵狀沿北東—南西方向展布。

2）曲流河相。上沙溪廟組二亞段及以上地層主要發(fā)育曲流河沉積相，在該時期湖盆繼續(xù)萎縮導致三角洲沉積完全退出本區(qū)，使得前期的三角洲平原及前緣亞相沉積被曲流河沉積所覆蓋。剖面上砂體呈透鏡狀，多孤立分布或側(cè)向疊置，單層厚度小，介于2～8 m，平面上砂體展布大致沿構(gòu)造長軸方向。

3）各相帶的砂體與油氣分布的關(guān)系。砂體分布廣泛，厚度穩(wěn)定。以上沙溪廟組一亞段嘉祥寨砂層為代表，累計厚度介于10～25 m，WBQ5井及DU21～DU5井一線為最厚，達25 m以上，且呈北東—南西走向沿構(gòu)造長軸方向展布，為多套河道及河口壩砂體疊加而成，是氣藏的主力產(chǎn)層，并在構(gòu)造長軸方向受構(gòu)造作用影響，有高產(chǎn)井分布。砂體表現(xiàn)出了典型的曲流河點砂壩形態(tài)，沿河道分布，且在河道彎度最大處，厚度最大，僅少數(shù)井在該類砂體獲工業(yè)氣流。

3 開發(fā)潛力分析

五寶場沙溪廟組氣藏為中下侏羅統(tǒng)原油伴生氣向上運移形成的氣藏，結(jié)合氣源分析對比及成藏規(guī)律總結(jié)，綜合考慮地震、測井資料及氣井產(chǎn)能特征，分析認為工區(qū)南端，即沿WBQ6～WBQ4井一線往西南方向延展，向南至DU22井一線，向東至WBQ9～WBQ12井一線作為潛力開發(fā)區(qū)塊，主要具有以下優(yōu)勢：

3.1 氣源條件

研究區(qū)中、下侏羅統(tǒng)以泥質(zhì)沉積為主，泥巖不僅所占比例較高且連續(xù)沉積厚度大。對各色泥質(zhì)巖有機質(zhì)豐度分析表明，涼高山組和大安寨段深灰色和黑色泥頁巖平均有機碳含量大于1.0%，而且有機質(zhì)均已成熟（Ro在1.1%～1.5%）［1］，完全達到了生烴條件，而且也已成熟并在地史時期提供過工業(yè)油氣聚集，這從研究區(qū)目前的鉆探成果中也得到了佐證。其中，涼高山組和大安寨段深灰色和黑色泥頁巖為研究區(qū)內(nèi)的兩套主力烴源巖［2］。

此外通過對五寶場地區(qū)沙溪廟組氣藏和下伏上三疊統(tǒng)產(chǎn)出天然氣進行氣源對比，五寶場地區(qū)沙溪廟組氣藏重烴含量介于4.22%～5.45%，明顯高于下伏上三疊統(tǒng)，且本區(qū)氣藏所產(chǎn)天然氣的重烴組分中含有丁烷及以上組分，而上三疊統(tǒng)產(chǎn)出的天然氣一般重烴組分含量較低，且?guī)缀鯚o丁烷及以上組分。參照《四川盆地侏羅系烴源巖分布及地化特征研究》資料，本區(qū)天然氣干燥系數(shù)（C1／C2＋）較低，重烴（C2／C3）比值較高，自成體系，展示了自源氣特征［1-3］。而下伏上三疊統(tǒng)產(chǎn)出天然氣一般非烴組分含量較高，與本區(qū)天然氣有明顯差異。由此推斷五寶場地區(qū)沙溪廟組氣藏天然氣主要來源于中下侏羅統(tǒng)，而非下伏上三疊統(tǒng)氣源。

3.2 儲層條件

從儲層有效厚度預(yù)測圖可以看出（圖2），該區(qū)有效儲層厚度一般為4～10 m，最厚見于WBQ6井以西南、DU22井以北的區(qū)域，厚度大于10 m。綜合各項地震預(yù)測圖及分析資料，該潛力開發(fā)區(qū)儲層條件好。

圖2 五寶場區(qū)塊上沙溪廟組一亞段儲層有效厚度預(yù)測圖

3.3 構(gòu)造條件

五寶場沙溪廟組氣藏屬于構(gòu)造—巖性復(fù)合油氣藏，故構(gòu)造位置對于油氣聚集具有一定的控制作用。根據(jù)沉積相特征分析砂體展布大致為北東—南西向，與構(gòu)造長軸方向基本一致，造成沿構(gòu)造長軸方向形成“甜點”，實鉆在該區(qū)的氣井多為高產(chǎn)井，如 WBQ1、 WBQ1-2、 WBQ2、 WBQ4、 WBQ6-1、WBQ10、WBQ13井等。本區(qū)塊有利開發(fā)區(qū)位于構(gòu)造長軸南端，屬油氣聚集的有利部位。

3.4 斷層及裂縫條件

五寶場沙溪廟組氣藏成藏的先決條件便是下部發(fā)育有氣源斷層作為油氣運移通道將中下侏羅統(tǒng)氣源運移而來聚集成藏（圖3）。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有DQ2、DQ3、DQ4號3條斷層，斷層規(guī)模不大，未對圈閉造成破壞作用，且斷層斷至中下侏羅統(tǒng)，溝通了下伏氣源，為油氣運移做出了很大貢獻。

圖3 川東北大巴山前緣侏羅系成藏模式圖

五寶場沙溪廟組氣藏為低滲致密砂巖氣藏，裂縫作為主要的滲濾通道?？碧綄嵺`表明，天然氣產(chǎn)能很大程度上受制于儲層的裂縫發(fā)育程度。地震相干屬性能反映波形相關(guān)性的大小，相關(guān)性較小的紅黃色區(qū)域說明有可能斷層和裂縫較發(fā)育，為儲層發(fā)育的有利目標（圖4）。通過對本區(qū)上沙溪廟組的地震相干性分析研究認為本區(qū)裂縫發(fā)育，有利開發(fā)區(qū)屬于有“氣源斷層”導通的裂縫發(fā)育儲層帶，是開發(fā)的潛力區(qū)帶。

圖4 五寶場地區(qū)上沙溪廟組地震相干性分析圖

3.5 目標建議

在有利開發(fā)區(qū)的選擇基礎(chǔ)上，結(jié)合地震剖面響應(yīng)特征及預(yù)測成果，在五寶場地區(qū)選擇了3口目標建議井位。據(jù)嘉祥寨砂巖的相干屬性及相位余弦圖（圖4），3口建議井位都位于裂縫發(fā)育區(qū)，且分布于儲層有效厚度預(yù)測圖高值區(qū)（圖2）。建1井位于五寶場—渡口河高點鞍部靠渡口河高點，地下目標位于DU22井北西方向×××m，處于15～25 m厚度預(yù)測的區(qū)域內(nèi)。建2井位于五寶場構(gòu)造西南翼，地下目標位于WBQ4井井底南西方向×××m，處于30～40 m厚度預(yù)測的區(qū)域內(nèi)。建3井位于五寶場構(gòu)造西南翼，地下目標位于WBQ4井井底南西方向×××m，處于20～30 m厚度預(yù)測的區(qū)域內(nèi)。

3.6 潛力氣井

1）上沙溪廟組一、二亞段。上沙溪廟組一、二亞段是五寶場沙溪廟組氣藏的主要產(chǎn)層段，尤其是底部的主力產(chǎn)層嘉祥寨砂巖，19口生產(chǎn)井中除WBQ7、WBQ8兩口井外均打開生產(chǎn)。氣藏動用程度較高，雖剩余可采儲量超過40%，仍具有一定的產(chǎn)氣潛力。

上沙溪廟組一亞段中部砂巖發(fā)育較為穩(wěn)定，是儲層發(fā)育的有利相帶。WBQ10井處于五寶場北高點范圍內(nèi)，且下部發(fā)育DQ31號斷層溝通下伏氣源。綜合考慮建議挖潛。

上沙溪廟組二亞段底部發(fā)育一套較為穩(wěn)定的曲流河邊灘砂體，厚度較大，是儲層發(fā)育的有利層段，區(qū)內(nèi) WBQ1-1、WBQ1-2、WBQ2-1、WBQ4、WBQ5、WBQ7、WBQ8井等都在該層段射孔生產(chǎn)，且生產(chǎn)情況良好。WBQ15井距WBQ5井井口距離約500 m，2009年10月13日完井，未試油。測井解釋該段即WBQ15×××1～×××2 m、WBQ15×××3～×××4 m為氣層，儲層物性極好，并處于三角洲前緣的分流河道及疊加河口壩的有利相帶。綜上所述，建議對WBQ15井挖潛。

2）下沙溪廟組。五寶場下沙溪廟組砂體成因類型主要為三角洲前緣分流河道及河口壩砂體，是天然氣富集的有利砂體。本區(qū)內(nèi)多口井多層段測井解釋為氣層或含氣層，儲集物性好，且油氣顯示頻繁，多口井在該段獲氣。對五寶場下沙溪廟組進行了儲量計算，主要沿氣藏長軸線分布于WBQ7井區(qū)及南端的WBQ6-1～WBQ4-1井區(qū)。綜合分析，選出了4口井（WBQ6-1、WBQ7、WBQ15、DU5井）的相應(yīng)層段作為挖潛井段。

4 結(jié)論

五寶場沙溪廟組氣藏屬儲層表現(xiàn)為低孔、低滲特征，屬致密砂巖，裂縫主要為構(gòu)造裂縫，發(fā)育極不均勻，其分布特征受局部構(gòu)造控制，為油氣滲濾的主要通道。五寶場沙溪廟組氣藏是由中下侏羅統(tǒng)原油伴生氣沿斷層或流體增壓形成的裂縫向上運移，在沙溪廟組曲流河三角洲前緣—三角洲平原亞相砂體聚集成藏，并受構(gòu)造控制，在沿構(gòu)造長軸方向形成“甜點”，形成“小而肥”的氣藏。通過對五寶場沙溪廟組氣藏成藏模式的認識，指出氣藏下步挖潛增產(chǎn)一方面需對有利開發(fā)區(qū)，即工區(qū)南端以WBQ6井為界向外擴邊，并提出了3口建議井，另一方面可就目前部分生產(chǎn)井（WBQ6-1、WBQ7、WBQ10、WBQ15、DU5）進行挖潛，提高氣井單井利用率。

［1］杜敏，陳盛吉，萬茂霞，等.四川盆地侏羅系烴源巖分布及地化特征研究［J］.天然氣勘探與開發(fā)，2005，28（2）：15-17.

［2］陳盛吉，唐大海.川東北地區(qū)中下侏羅統(tǒng)的烴源條件［J］. 天然氣勘探與開發(fā)，2002，25（1）：1-8.

［3］王世謙.四川盆地侏羅系—震旦系天然氣的地球化學特征［J］. 天然氣工業(yè)，1994（6）：1-5.