麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層分布預(yù)測(cè)

田雷，崔海峰，張年春，馮曉軍，張繼娟

（1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，蘭州730020；2.中國(guó)石油塔里木油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000）

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麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層分布預(yù)測(cè)

田雷1，崔海峰1，張年春1，馮曉軍2，張繼娟1

（1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，蘭州730020；2.中國(guó)石油塔里木油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000）

摘要：為查明塔西南坳陷麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層分布規(guī)律，根據(jù)鉆井、地震資料，對(duì)儲(chǔ)集層發(fā)育特征及其地震響應(yīng)特征進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖普遍發(fā)育裂縫-孔洞型儲(chǔ)集層，在地震剖面上主要表現(xiàn)為“串珠狀”強(qiáng)振幅異常，儲(chǔ)集層發(fā)育受控于構(gòu)造作用形成的斷裂和裂縫。儲(chǔ)集層地震預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層呈星點(diǎn)狀廣泛分布在麥蓋提斜坡東段瑪扎塔格構(gòu)造帶南斜坡。麥蓋提斜坡東段內(nèi)幕白云巖在發(fā)育層位、儲(chǔ)集層類型、儲(chǔ)蓋組合、地震響應(yīng)特征等方面都與塔中地區(qū)和古城地區(qū)具有良好的可對(duì)比性，是麥蓋提斜坡尋找油氣的突破口。

關(guān)鍵詞：塔里木盆地；麥蓋提斜坡；奧陶系；內(nèi)幕白云巖；儲(chǔ)集層；分布預(yù)測(cè)

麥蓋提斜坡是塔里木盆地西南坳陷的次級(jí)構(gòu)造單元（圖1）[1]，呈北西—南東向弧形帶狀分布，為向西南傾的區(qū)域性斜坡，總面積為2.5×104km2.麥蓋提斜坡奧陶系自下而上發(fā)育下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組、中-下奧陶統(tǒng)鷹山組和上奧陶統(tǒng)良里塔格組，其中蓬萊壩組以白云巖為主，含少量灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r；鷹山組分為上、下2段，下段為白云巖和灰?guī)r互層，向上白云質(zhì)組分逐漸減少，鷹山組上段和良里塔格組主要為純灰?guī)r。

塔里木盆地臺(tái)盆區(qū)奧陶系內(nèi)幕白云巖發(fā)育巖溶儲(chǔ)集層[2-4]，古城地區(qū)和塔中地區(qū)均在鷹山組下段含白云巖層系中獲得油氣發(fā)現(xiàn)[5-6]，展示了內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層的巨大油氣勘探潛力。本文通過(guò)對(duì)麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層特征分析，結(jié)合二維、三維地震儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)，認(rèn)為研究區(qū)奧陶系內(nèi)幕白云巖巖溶儲(chǔ)集層廣泛發(fā)育，其儲(chǔ)集層類型及特征與古城地區(qū)、塔中地區(qū)具有可對(duì)比性，油氣勘探前景較好。

圖1　麥蓋提斜坡構(gòu)造位置

1　奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層特征

麥蓋提斜坡東段多口探井鉆遇鷹山組下段和蓬萊壩組白云巖有效儲(chǔ)集層，其中康2井、山1井、古董1井、古董2井和瑪4井位于麥蓋提斜坡以北的康塔庫(kù)木、鳥(niǎo)山、古董山和瑪扎塔格構(gòu)造帶上，構(gòu)造帶以南的玉北構(gòu)造帶有A，B，C，D，E，F(xiàn)等6口井。

1.1儲(chǔ)集空間

麥蓋提斜坡以北構(gòu)造帶巖心顯示，白云巖儲(chǔ)集層的宏觀儲(chǔ)集空間為裂縫和溶蝕孔洞，裂縫發(fā)育程度普遍較高，形式復(fù)雜多樣，溶蝕孔洞以小洞為主（半徑小于2 cm），多呈麻點(diǎn)狀大面積分布，構(gòu)成密集的孔洞系統(tǒng)[7]。白云巖儲(chǔ)集層的微觀儲(chǔ)集空間為裂縫、晶間孔和溶蝕孔，顯微鏡下主要為針孔狀白云石晶間孔或晶間溶孔，呈連通或者孤立狀分布。玉北構(gòu)造帶白云巖同樣以裂縫、小型孔洞和晶間孔為主要儲(chǔ)集空間[8]，如B井在鷹山組下段6 450—6 500 m，6 600—6 670 m 和6 700—6 750 m白云巖及灰質(zhì)白云巖段發(fā)育裂縫-孔洞型儲(chǔ)集層。

1.2儲(chǔ)集層物性

麥蓋提斜坡以北構(gòu)造帶，奧陶系內(nèi)幕白云巖都具有較好的儲(chǔ)集物性（表1），依據(jù)塔西南碳酸鹽巖儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表2），瑪4井鷹山組下段—蓬萊壩組白云巖屬于低孔中滲Ⅱ類儲(chǔ)集層，古董1井、古董2井鷹山組下段白云巖屬于高孔中滲Ⅱ類儲(chǔ)集層。

表1　麥蓋提斜坡北部構(gòu)造帶奧陶系內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層巖心實(shí)測(cè)物性

表2　塔西南碳酸鹽巖儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)對(duì)麥蓋提斜坡東段鉆井的井漏、放空、錄井、油氣顯示與儲(chǔ)集層對(duì)比（圖2），表明好儲(chǔ)集層除分布在瑪扎塔格構(gòu)造帶（瑪4井）和玉北構(gòu)造帶（A井）的潛山面之外，在鷹山組下段和蓬萊壩組白云巖也普遍發(fā)育，以Ⅱ類儲(chǔ)集層為主，局部發(fā)育Ⅰ類儲(chǔ)集層，有效儲(chǔ)集層單層一般較薄，厚度為1～70 m，局部發(fā)育厚層儲(chǔ)集層，鷹山組下段多口井見(jiàn)到熒光、油跡、油斑顯示，如古董山構(gòu)造帶古董1井和古董2井、玉北構(gòu)造帶A井和F井，井漏和放空現(xiàn)象也多集中在鷹山組下段，如康塔庫(kù)木構(gòu)造帶康2井、玉北構(gòu)造帶A井和D井。

圖2　麥蓋提斜坡東段奧陶系儲(chǔ)集層對(duì)比（剖面位置見(jiàn)圖1）

綜上所述，在遠(yuǎn)離鷹山組風(fēng)化殼界面的內(nèi)幕白云巖段發(fā)育裂縫-孔洞型優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層，且發(fā)育深度不受限制，在風(fēng)化殼以下近900 m的白云巖段都有儲(chǔ)集層發(fā)育，可見(jiàn)風(fēng)化殼對(duì)內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層的控制作用不明顯，儲(chǔ)集層的形成可能與地下深部流體活動(dòng)有關(guān)[9]。

2　內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層地震響應(yīng)特征

2.1測(cè)井響應(yīng)與巖石物理特征

麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖與上覆灰?guī)r地層的測(cè)井響應(yīng)特征有明顯差異（圖3），含白云巖地層平均自然伽馬為21.5 API，純灰?guī)r段平均自然伽馬為17.2 API，白云巖地層自然伽馬表現(xiàn)為刺刀狀，尖峰相比灰?guī)r明顯增多；含白云巖地層電阻率普遍在100 Ω·m以下，而純灰?guī)r地層電阻率普遍在100 Ω·m以上，反映了白云巖段基質(zhì)孔隙度相比灰?guī)r更高；白云巖平均密度為2.78 g/cm3，整體高于灰?guī)r平均密度（2.70 g/cm3），但白云巖密度曲線形態(tài)為向低值形成刺刀狀和丘狀，反映白云巖地層中含有大量低密度段，而灰?guī)r段密度曲線形態(tài)較為平直；白云巖段聲波時(shí)差要明顯高于灰?guī)r段，且曲線呈高值鋸齒狀，而灰?guī)r段聲波時(shí)差曲線較為平直。

奧陶系白云巖儲(chǔ)集層發(fā)育段在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為低電阻率、低密度、高聲波時(shí)差，依據(jù)儲(chǔ)集層發(fā)育段測(cè)井曲線的相對(duì)變化，結(jié)合物性、巖心、電測(cè)成像，劃分出Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類儲(chǔ)集層（表3）。

表3　白云巖儲(chǔ)集層測(cè)井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及地球物理參數(shù)

利用聲波時(shí)差和密度數(shù)據(jù)，可以換算出地層的平均波阻抗[10]。鷹山組上段灰?guī)r平均縱波速度為6 024 m/s，平均密度為2.70 g/cm3，平均波阻抗為16 264 g/cm3·m/s；鷹山組下段—蓬萊壩組平均縱波速度為5 981 m/s，平均密度為2.78 g/cm3，平均波阻抗為16 627 g/cm3·m/s.白云巖段Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)集層的縱波速度為3 281～5 317 m/s，密度為2.48～2.72 g/cm3，波阻抗為8 136.8～14 462.2 g/cm3·m/s，相比白云巖平均波阻抗明顯偏低。由此可見(jiàn)，白云巖縫洞型儲(chǔ)集層的速度、密度和波阻抗均比圍巖要小。

2.2儲(chǔ)集層地震響應(yīng)特征

麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖地層厚度較大，鷹山組下段—蓬萊壩組厚度約700 m，橫向上厚度變化較小，內(nèi)部地層的巖石密度、速度差異不大，形成了內(nèi)幕白云巖低頻、較連續(xù)、中弱振幅的反射背景。玉北構(gòu)造帶內(nèi)幕白云巖在低頻、中弱振幅反射背景下，發(fā)育“串珠狀”強(qiáng)振幅異常，玉北構(gòu)造帶B井、C井、D井和E井鉆探目標(biāo)均為“串珠狀”強(qiáng)振幅反射，過(guò)C井的疊前時(shí)間剖面（圖4）顯示，在鷹山組6 350—6 375 m，6 518—6 525 m，6 607—6 626 m井段由于儲(chǔ)集層厚度較?。ā?5 m），沒(méi)有明顯的響應(yīng)特征，在蓬萊壩組6 685—6 750 m井段鉆遇65 m厚白云巖儲(chǔ)集層段，在地震剖面上呈“串珠狀”強(qiáng)振幅反射。因此，內(nèi)幕白云巖縫洞型儲(chǔ)集層由于波阻抗小于圍巖，當(dāng)達(dá)到一定規(guī)模，可形成“串珠狀”強(qiáng)振幅地震響應(yīng)。

圖4　過(guò)C井疊前時(shí)間剖面

瑪扎塔格構(gòu)造帶南斜坡二維地震測(cè)線以及山1井三維地震資料發(fā)現(xiàn)鷹山組下段—蓬萊壩組白云巖存在大量疑似“串珠狀”強(qiáng)振幅反射，但由于地震資料信噪比較低，“串珠狀”形態(tài)特征不清楚。為進(jìn)一步明確內(nèi)幕白云巖的地震響應(yīng)特征，在三維地震資料范圍內(nèi)選取了約100 km2進(jìn)行疊前深度偏移處理，資料品質(zhì)大幅提高，“串珠狀”反射更加準(zhǔn)確可靠（圖5）。“串珠狀”白云巖儲(chǔ)集層縱向上遠(yuǎn)離風(fēng)化殼，主要發(fā)育在近直立的小型張性走滑斷裂附近，與這些小型斷裂呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，儲(chǔ)集層發(fā)育明顯受控于構(gòu)造形成的斷裂與裂縫。斷裂在地震剖面上主要特點(diǎn)有：①斷面陡直，向下直插基底，向上斷穿石炭系，斷至下二疊統(tǒng)；②斷裂在中寒武統(tǒng)膏巖層表現(xiàn)為微小的地層撓曲；③在上寒武統(tǒng)及奧陶系表現(xiàn)為微小的地層錯(cuò)斷，斷距一般小于50 m，斷裂由于微小的斷塊下掉而形成“局部構(gòu)造凹陷”[11]，可以解釋為在扭動(dòng)斷裂上留下的張扭性負(fù)花狀構(gòu)造，在加拿大的多佛油田和美國(guó)紐約北部的特倫頓—布萊克油田，埋藏?zé)嵋盒桶自茙r儲(chǔ)集層也與張扭性負(fù)花狀構(gòu)造相關(guān)[11]。

圖5　山1井三維地震區(qū)疊前深度偏移剖面（剖面位置見(jiàn)圖1）

3　縫洞型白云巖儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)

在山1井三維地震區(qū)，針對(duì)儲(chǔ)集層“串珠狀”強(qiáng)振幅反射，依據(jù)振幅類屬性可較好地預(yù)測(cè)內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層的分布。分別提取鷹山組下段—蓬萊壩組層間總能量、均方根振幅等振幅屬性，其中總能量屬性對(duì)白云巖“串珠狀”刻畫效果最好（圖6），儲(chǔ)集層整體呈星點(diǎn)狀或片狀分布，有利儲(chǔ)集層總面積18.52 km2，占三維地震區(qū)面積的14.5%，儲(chǔ)集層分布整體較為孤立，預(yù)測(cè)結(jié)果與剖面反射特征吻合。

微小斷裂斷點(diǎn)識(shí)別和平面組合難度較大，利用自動(dòng)斷層提取相干屬性預(yù)測(cè)技術(shù)可以刻畫微小斷裂的空間分布特征[12]。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，三維地震區(qū)內(nèi)發(fā)育北北西—南南東向和北東—南西向2組斷裂系，白云巖“串珠”集中發(fā)育于2組斷裂交會(huì)處。

內(nèi)幕白云巖在瑪扎塔格構(gòu)造帶南斜坡呈現(xiàn)區(qū)域性分布的特點(diǎn)。白云巖儲(chǔ)集層受控于構(gòu)造作用形成的斷裂和裂縫，在平面上以星點(diǎn)狀較為孤立的方式廣泛發(fā)育，其橫向分布的連續(xù)性可能較差，但分布面積廣，麥蓋提斜坡東段奧陶系白云巖埋深小于7 000 m的有利面積可達(dá)7 800 km2，儲(chǔ)集層規(guī)模大，勘探潛力大，是瑪扎塔格構(gòu)造帶南斜坡重要的油氣勘探目標(biāo)。

圖6　山1井三維地震區(qū)奧陶系內(nèi)幕白云巖總能量屬性與相干屬性疊合平面圖（紅黃色為串珠，底圖為相干屬性）

4　與塔中地區(qū)、古城地區(qū)對(duì)比

麥蓋提斜坡內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層與塔中地區(qū)、古城地區(qū)白云巖儲(chǔ)集層為同一層位（圖7），且鷹山組下段白云巖與鷹山組上段灰?guī)r組成良好內(nèi)幕儲(chǔ)蓋組合，該套儲(chǔ)蓋組合區(qū)域上廣泛存在。

圖7　麥蓋提斜坡—塔中地區(qū)—古城地區(qū)奧陶系儲(chǔ)集層對(duì)比

古城6井是古城地區(qū)針對(duì)內(nèi)幕白云巖的氣井，在鷹山組下段進(jìn)行測(cè)試[5]，8 mm油嘴日產(chǎn)氣264 234 m3.測(cè)井解釋鷹山組下段氣層為Ⅱ類裂縫-孔洞型儲(chǔ)集層，平均孔隙度3.6%.鷹山組下段儲(chǔ)集空間為裂縫、晶間孔和針尖狀溶蝕孔。地震響應(yīng)特征主要為“串珠狀”強(qiáng)振幅反射，代表鷹山組內(nèi)幕發(fā)育埋藏巖溶的縫洞型儲(chǔ)集層。塔中地區(qū)順南5井在鷹山組下段7 176—7 184 m井段獲得工業(yè)氣流[6]，出氣段在地震剖面上同樣對(duì)應(yīng)為“串珠狀”強(qiáng)振幅反射。由此可見(jiàn)，麥蓋提斜坡東段內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層在發(fā)育層位、儲(chǔ)集層類型、儲(chǔ)蓋組合、地震響應(yīng)特征等方面都與塔中地區(qū)、古城地區(qū)具有良好的可對(duì)比性。

古城地區(qū)、塔中地區(qū)內(nèi)幕白云巖的油氣勘探突破，不僅證實(shí)內(nèi)幕白云巖具備油氣成藏的基本條件，同時(shí)也為塔里木盆地碳酸鹽巖油氣勘探找到了新的方向。麥蓋提斜坡東段奧陶系油氣成藏條件優(yōu)越，斜坡以北構(gòu)造帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和田河氣田、鳥(niǎo)山氣藏，斜坡南部有玉北1油藏。近5年來(lái)，針對(duì)麥蓋提斜坡奧陶系風(fēng)化殼部署了群古1井、瑪南1井等多口探井，均告失利，表明麥蓋提斜坡奧陶系風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)集層相比塔北地區(qū)和塔中地區(qū)存在特殊性?，F(xiàn)階段，亟需轉(zhuǎn)變勘探思路，明確麥蓋提斜坡重點(diǎn)勘探領(lǐng)域與下一步勘探主攻方向。麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖發(fā)育規(guī)模巖溶儲(chǔ)集層，具有良好的勘探潛力和前景，是斜坡區(qū)尋找油氣的突破口。

5　結(jié)論

（1）麥蓋提斜坡東段奧陶系內(nèi)幕白云巖普遍發(fā)育優(yōu)質(zhì)裂縫-孔洞巖溶型儲(chǔ)集層，鷹山組頂面風(fēng)化殼對(duì)儲(chǔ)集層控制作用不明顯。

（2）內(nèi)幕白云巖縫洞型儲(chǔ)集層具有低速度、低密度、低波阻抗值的巖石物理特征，在地震剖面上形成“串珠狀”強(qiáng)振幅異常，儲(chǔ)集層發(fā)育明顯受構(gòu)造作用形成的斷裂和裂縫控制，在麥蓋提斜坡東段可能廣泛分布。

（3）麥蓋提斜坡東段內(nèi)幕白云巖儲(chǔ)集層與塔中地區(qū)、古城地區(qū)具有良好的可對(duì)比性，是該斜坡區(qū)尋找油氣的突破口。

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（編輯曹元婷）

Prediction of Inner Dolomite Reservoir Distribution of Ordovician in Eastern Segment of Maigaiti Slope,Tarim Basin

TIAN Lei1,CUI Haifeng1,ZHANG Nianchun1,FENG Xiaojun2,ZHANG Jijuan1
（1.Northwest Branch,Research Institute of Exploration and Development,PetroChina,Lanzhou,Gansu 730020,China; 2.Research Institute of Exploration and Development,Tarim Oilfield Company,PetroChina,Korla,Xinjiang 841000,China）

Abstract：Based on the drilling,seismic data,this paper analyzed the reservoir characteristic and its seismic response characterisitc in or?der to find out the inner dolomite reservoir distribution in eastern Maigaiti slope in Taxinan depression of Tarim basin.The result shows that fractured?vugging reservoirs are widely developed in the inner dolomite in this area,with beads?like strong amplitude anomalies on the seismic profile,and controlled by faults and fractures formed from tectonism.The seismic prediction result indicates that the inner dolomite reservoirs are widely stellate distributed in the south slope of Mazatag structural zone in eastern Maigaiti slope.There are good comparabili?ty among such dolomites and Tazhong and Gucheng areas in terms of developed horizon,reservoir type,reservoir?cap rock assembly and seismic response,etc,which could be regarded as abreakthrough target for oil and gas discovery in Maigaiti slope area.

Keywords：Tarim basin;Maigaiti slope;Ordovician;inner dolomite;reservoir;distribution prediction

作者簡(jiǎn)介：田雷（1982-），男，湖北荊州人，工程師，碩士，石油地質(zhì)，（Tel）13919119983（E-mail）tianlei_xds@petrochina.com.cn

基金項(xiàng)目：中國(guó)石油科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（090106-4）

收稿日期：2015-07-22

修訂日期：2015-11-23

文章編號(hào)：1001-3873（2016）02-0152-06

DOI：10.7657/XJPG20160205

中圖分類號(hào)：TE112.24

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A