塔河油田石炭系卡拉沙依組勘探有利區(qū)帶精細(xì)評價(jià)

杜偉維，石媛媛，洪才均

(中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830013)

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塔河油田石炭系卡拉沙依組勘探有利區(qū)帶精細(xì)評價(jià)

杜偉維，石媛媛，洪才均

(中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830013)

石炭系卡拉沙依組是塔河油田碎屑巖領(lǐng)域最具潛力的層系之一，但埋藏深，砂體規(guī)模小，油氣成藏主控因素不明，亟需開展區(qū)帶精細(xì)評價(jià)。通過分析石炭系卡拉沙依組油氣分布特征、斷裂體系、砂體以及下伏地層等成藏控制因素，采用“多圖疊合”方法，疊合油氣藏分布及油氣顯示圖、斷裂分布圖、沉積相圖、地層展布圖，形成卡拉沙依組綜合評價(jià)圖，平面上將研究區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)帶，并指明下步勘探的圈閉類型。其中，最有利區(qū)以尋找水下分流河道、“片狀”分布的水下決口扇、河口壩等巖性圈閉為主；有利區(qū)以尋找被潮汐改造的“條帶狀”分布的水下分流河道、河口壩及席狀砂巖性圈閉為主；潛力區(qū)以尋找“片狀”分布的砂坪巖性圈閉為主。

成藏主控因素；區(qū)帶精細(xì)評價(jià)；卡拉沙依組；石炭系；塔河油田

塔河油田位于塔里木盆地沙雅隆起阿克庫勒凸起，長期面向滿加爾坳陷，是寒武系—中下奧陶統(tǒng)烴源巖供烴有利指向區(qū)。近年來，隨著區(qū)內(nèi)HY1、HY2井在石炭系卡拉沙依組獲得工業(yè)油氣流，該層系成為關(guān)注的熱點(diǎn)。石炭系卡拉沙依組埋藏深、砂體規(guī)模小且成因復(fù)雜，油氣主控因素不明晰，制約了石炭系勘探開發(fā)的進(jìn)程。亟需在塔河油田這個(gè)高成熟探區(qū)中開展區(qū)帶精細(xì)評價(jià)，優(yōu)選有利區(qū)帶進(jìn)行綜合評價(jià)，為下步研究指明方向。

關(guān)于區(qū)帶評價(jià)，前人做了大量研究[1-2]。米石云等[3]針對尚無油氣發(fā)現(xiàn)的區(qū)帶，將含油氣概率空間定量預(yù)測技術(shù)、多層系空間含油氣概率疊合處理技術(shù)、含油氣概率約束下的油氣資源豐度空間定量模擬技術(shù)緊密結(jié)合，提出一種平面與縱向相結(jié)合、基于空間網(wǎng)格的多層系區(qū)帶精細(xì)評價(jià)新方法，并在吐哈油田取得較好效果。閆相賓、劉超英等[4-5]以含油氣區(qū)帶為研究對象，考慮油氣發(fā)現(xiàn)概率和資源戰(zhàn)略價(jià)值兩類因素，優(yōu)選出評價(jià)參數(shù)，建立評價(jià)模板。王永詩等[6]提出隱蔽油氣藏勘探階段區(qū)帶綜合評價(jià)方法。針對高成熟探區(qū)區(qū)帶精細(xì)評價(jià)，牛嘉玉等[7]提出“分層系評價(jià)”，根據(jù)已鉆探井的測試結(jié)果分類和已知油氣藏分布，刻畫主控地質(zhì)要素的邊界，進(jìn)行“多圖疊合”，落實(shí)有利區(qū)帶的分布范圍和類型。筆者在前人研究基礎(chǔ)上，立足研究區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，采用“多圖疊合”方法，從油氣顯示、油氣藏分布、斷裂特征、沉積環(huán)境、下伏地層等方面開展綜合分析，優(yōu)選出油氣顯示活躍、深大斷裂發(fā)育、下部無志留—泥盆系、無巴楚組鹽巖且砂體相對較發(fā)育的東北部地區(qū)為最有利區(qū)帶，以利于下一步開展圈閉落實(shí)及井位部署工作。

1 石炭系油氣分布規(guī)律

塔河石炭系油氣來源于滿加爾坳陷的寒武系—中下奧陶統(tǒng)海相烴源巖，基本成藏模式為“古生新儲”，為奧陶系油藏經(jīng)新近紀(jì)晚期調(diào)整與高熟油氣充注而形成的次生油藏，油氣主成藏期為喜馬拉雅期[8-14]。石炭系卡拉沙依組油氣顯示主要集中分布在塔河主體區(qū)3，4，6，7，8區(qū)及桑塔木地區(qū)北部，這些地區(qū)現(xiàn)今為構(gòu)造較高部位，且石炭系直接覆蓋于奧陶系潛山殘丘之上，主要為披覆擠壓背斜或巖性—構(gòu)造復(fù)合型油氣藏。南部阿克亞蘇巴楚組鹽體覆蓋區(qū)、西部托普臺地區(qū)、西北部艾丁地區(qū)少有油氣顯示(圖1)。事實(shí)證明，奧陶系大的潛山殘丘背景上，斷裂與局部構(gòu)造形成的復(fù)合型圈閉是石炭系卡拉沙依組油氣聚集的有利場所。

2 成藏主控因素

石炭系卡拉沙依組油氣藏是油氣沿?cái)嘀翃W陶系的深大斷裂向上運(yùn)移形成的次生油氣藏。通源斷裂對油氣富集起關(guān)鍵作用，主干斷裂帶控制著石炭系卡拉沙依組油氣藏分布[15]；砂體是控制油氣層展布范圍的核心，下伏地層對油氣垂向調(diào)整有重要影響。石炭系油氣以沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移為主，沿砂體及不整合面?zhèn)认蜻\(yùn)移為輔，遇局部構(gòu)造圈閉、巖性圈閉富集成藏。研究表明，斷裂、砂體、下伏地層及構(gòu)造是石炭系卡拉沙依組成藏的關(guān)鍵因素。

2.1 斷裂

斷裂是石炭系卡拉沙依組油氣成藏的關(guān)鍵因素，直接或間接溝通奧陶系油藏?cái)嘀潦肯等﹂]的斷裂是油氣運(yùn)移的主要通道。通源斷裂的空間展布控制油氣的垂向運(yùn)移距離和油氣藏的平面分布范圍。研究區(qū)石炭系油氣藏均沿主干斷裂分布這一事實(shí)，充分表明斷裂對形成石炭系油氣藏的控制作用。通過對塔河油田石炭系—奧陶系原油密度交會，已發(fā)現(xiàn)的石炭系油氣藏與奧陶系油氣藏分布極為相似，表現(xiàn)出垂向繼承性，反映了斷裂對成藏的控制作用。

圖1 塔河油田卡拉沙依組油氣顯示與油氣藏分布Fig.1 Oil and gas distribution of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

2.2 砂體

石炭系卡拉沙依組砂泥層互層段為海陸過渡相沉積環(huán)境，砂體縱橫向變化劇烈，常呈透鏡狀產(chǎn)出。全區(qū)各類油氣藏，絕大多數(shù)受控于構(gòu)造背景下的巖性體(砂層薄、橫向延伸有限、砂地比小、砂體連通程度差)，油氣一旦進(jìn)入不易散失，油氣藏的保存條件好。沒有砂體，就不可能形成巖性圈閉。因此，砂體的成因及分布是石炭系油氣成藏的關(guān)鍵因素。弄清砂體分布規(guī)律，結(jié)合有利成藏?cái)嗔褞?，才能找到成藏的有利區(qū)。

關(guān)于石炭系卡拉沙依組砂體類型及成因，前人有多種認(rèn)識。王少立等[16]認(rèn)為是河流相或陸相沉積；鐘大康等[17]認(rèn)為是具有河口灣性質(zhì)的潮坪—潟湖沉積；何發(fā)岐等[18-20]認(rèn)為是潮坪—三角洲沉積。結(jié)合前人觀點(diǎn)，分析研究區(qū)巖心、地化指標(biāo)以及測井、地震屬性等資料，筆者認(rèn)為屬于受河流和潮汐共同影響的三角洲—潮坪沉積[21-24]。整體上劃分為三角洲平原、三角洲前緣、混合坪等相帶(圖2)。依據(jù)水動力的不同，劃分為河控帶、潮控帶和混控帶，其中混控帶主要是三角洲前緣受潮汐改造形成。由于受河流、潮汐作用不同，平面上，砂體類型和圈閉類型呈現(xiàn)不同的樣式。主要?jiǎng)澐譃?個(gè)區(qū)：受河流作用影響的東北部，受混合控制作用影響的中部，以及受潮汐作用影響的西部及南部地區(qū)。東北部靠物源相對較近，砂體厚度大，多疊置，砂巖粒度較粗，多見河道滯留沉積礫巖。中部受河流和潮汐雙重水流作用，砂體受改造作用強(qiáng)，砂體分選好，多見薄層片狀砂體。南部砂體不太發(fā)育，且粒度細(xì)，碳酸鈣膠結(jié)作用強(qiáng)?？傮w來講，AD9—S76—S110—S1071井以北是石炭系卡拉沙依組儲層發(fā)育的有利地區(qū)。

2.3 下伏地層

在志留系、泥盆系以及石炭系巴楚組鹽巖覆蓋區(qū)，石炭系卡拉沙依組油氣顯示較少，僅在S111及AT10井區(qū)有零星分布。在志留系及泥盆系剝蝕區(qū)，石炭系油氣顯示豐富。圖3顯示當(dāng)下伏有志留系及巴楚組鹽巖時(shí)(如TK1131X井區(qū))，上部石炭系油氣顯示不活躍。由此可見，志留系、泥盆系分布區(qū)以及石炭系鹽體發(fā)育區(qū)對于油氣沿深大斷裂向上運(yùn)移起到一定的阻礙作用，是制約著這些地區(qū)石炭系卡拉沙依組勘探突破的重要因素。

圖2 塔河油田卡拉沙依組平面沉積相Fig.2 Sedimentary facies of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

3 區(qū)帶綜合評價(jià)

根據(jù)石炭系卡拉沙依組油氣分布特征及成藏控制因素，按照是否靠近深大斷裂、砂體成因類型、是否在志留系—泥盆系及巴楚組鹽體分布區(qū)等控藏因素[25-30]，平面上疊合石炭系沉積相、下伏地層展布范圍、斷裂、已知油氣藏及油氣顯示分布，將研究區(qū)分為3個(gè)區(qū)帶：最有利區(qū)、有利區(qū)、潛力區(qū)(圖4)，各區(qū)的特征如表1所示。

3.1 最有利區(qū)

月經(jīng)血主要包括血液、脫落的子宮內(nèi)膜、宮頸黏液以及陰道的分泌物。因?yàn)榛煊凶訉m內(nèi)膜碎片，所以經(jīng)血并不像平時(shí)血管內(nèi)抽出來的血那么鮮紅，一般呈暗紅色。

該區(qū)深大斷裂發(fā)育，砂體發(fā)育，無志留系，無泥盆系，無鹽巖，石炭系直接覆蓋于奧陶系殘丘之上，位于受河流作用影響為主的東北部。結(jié)合卡拉沙依組已落實(shí)的油氣藏(圈閉)，在塔河3區(qū)TK310井區(qū)，三角洲前緣受潮汐改造作用不強(qiáng)，形成水下決口扇，砂體呈扇狀分布(圖5)。附近S70等井取心多見水下分流河道底部礫巖，礫石成分以石英、巖屑為主，分選較差，顆粒大小不一，磨圓次棱—次圓狀。整體來講，塔河油田3區(qū)，受三角洲前緣水下分流河道的作用較強(qiáng)，砂體發(fā)育，單砂體厚度6～10 m，多呈片狀、扇狀分布，圈閉類型以尋找水下分流河道、“片狀”分布的決口扇、河口壩等巖性圈閉為主。

圖3 塔河油田過TK1131X—S70—S61井油藏剖面Fig.3 Reservoir profile crossing TK1131X-S70-S61 wells in the Tahe oil field

圖4 塔河油田卡拉沙依組區(qū)帶綜合評價(jià)Fig.4 Comprehensive evaluation of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field表1 塔河油田卡拉沙依組有利區(qū)帶評價(jià)Table 1 Evaluation of favorable zones of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

平面分區(qū)最有利區(qū)有利區(qū)潛力區(qū)深大斷裂發(fā)育發(fā)育不太發(fā)育砂體類型 砂體發(fā)育，以河流作用控制的水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩為主，后期潮汐改造不強(qiáng)烈 砂體發(fā)育，受河控和潮控混合作用，砂體類型為經(jīng)潮汐作用改造的水下分流河道、前緣席狀砂和繼承性潮汐河道砂體 砂體不太發(fā)育，主要發(fā)育潮間帶的砂坪、混合坪是否有志留系無無有是否有泥盆系無無 托普臺—艾丁地區(qū)有，南部阿克亞蘇地區(qū)無是否有鹽巖無有 托普臺—艾丁地區(qū)少有，南部阿克亞蘇地區(qū)有已發(fā)現(xiàn)圈閉(油氣藏)類型 塔河3區(qū)構(gòu)造圈閉、TK310井區(qū)決口扇巖性圈閉、S75井區(qū)地層型圈閉 S72井區(qū)巖性圈閉、S1072井區(qū)構(gòu)造+巖性復(fù)合圈閉 AT10井區(qū)構(gòu)造+巖性復(fù)合油氣藏待發(fā)現(xiàn)圈閉類型 水下分流河道巖性圈閉、河口壩巖性圈閉 經(jīng)潮汐改造的河口壩、席狀砂巖性圈閉 砂坪巖性圈閉分布范圍 向西以AD8-S85-S92-S86為界；向南以鹽體尖滅線為界；向東以T501-S70-T208為界。S99井區(qū)“X”型斷裂帶 鹽體尖滅線以南及志留系尖滅線以北區(qū)域，包括東北部S60-S100-S96等井區(qū) 志留系尖滅線以南，東河砂巖尖滅線以西

圖5 塔河油田TK310井區(qū)石炭系 出油砂體上0 ms下6 ms最大波峰振幅屬性Fig.5 Maximum peak amplitude of oil sand body in the Carboniferous in TK310 well area, Tahe oil field

3.2 有利區(qū)

該區(qū)深大斷裂發(fā)育，砂體發(fā)育，無志留系，無泥盆系，有鹽巖，位于受河流和潮汐雙重水流作用的中部地區(qū)。區(qū)內(nèi)S72、S60、S97井區(qū)，水下分

流河道作用依然很強(qiáng)，地震上見多條“條帶”狀河道，早期由水下分流河道形成的礫巖受到后期波浪、潮汐的改造，分選磨圓變好，圓度為次圓—圓狀，顆粒大小較為均一。鉆遇水下分流河道的S72井(圖6)，砂體沿河道呈條帶狀分布，厚度4～6 m。該區(qū)圈閉類型以尋找“條帶狀”分布的被潮汐改造的水下分流河道、河口壩、席狀砂巖性圈閉為主。

該區(qū)深大斷裂不太發(fā)育，砂體不太發(fā)育，有志留系，有泥盆系，部分地區(qū)有鹽巖，位于受潮汐作用影響的南部地區(qū)及西部地區(qū)。南部AT10井區(qū)，水下分流河道作用弱，地震上河道特征不明顯。砂體厚度薄，多為3～5 m，呈片狀分布，礫巖很少見，砂巖粒度較細(xì)，砂體類型是受潮汐改造的片狀席狀砂或砂坪。因此，在南部及西部，以尋找“片狀”分布的砂坪巖性圈閉為主。

圖6 塔河油田S72井區(qū)石炭系 出油砂體上0 ms下4 ms均方根振幅屬性Fig.6 RMS amplitude of oil sand body in the Carboniferous in S72 well area, Tahe oil field

4 結(jié)論

(1)石炭系油氣成藏模式為奧陶系油氣經(jīng)深大斷裂垂向向上調(diào)整，遇卡拉沙依組薄砂體后側(cè)向運(yùn)移并向砂體的高部位聚集，由于砂體規(guī)模小，側(cè)向運(yùn)移距離有限，主要在深大斷裂帶附近形成巖性—構(gòu)造復(fù)合油氣藏。斷裂、砂體、構(gòu)造及下伏地層是成藏的關(guān)鍵因素。

(2)平面上疊合石炭系沉積相圖、下伏地層展布范圍圖、斷裂圖、已知油氣藏及油氣顯示分布圖，將研究區(qū)石炭系卡拉沙依組劃分為3個(gè)區(qū)：最有利區(qū)、有利區(qū)及潛力區(qū)。最有利區(qū)位于研究區(qū)東北部，該區(qū)石炭系直接位于奧陶系殘丘之上，深大斷裂發(fā)育，油氣顯示活躍，砂體主要為三角洲前緣水下分流河道及河口壩；有利區(qū)位于研究區(qū)中部，該區(qū)深大斷裂發(fā)育，砂體主要為受潮汐改造的水下分流河道及席狀砂，油氣顯示較最有利區(qū)少；潛力區(qū)位于受潮汐作用影響的南部地區(qū)及西部地區(qū)，砂體不太發(fā)育，主要為潮間帶的砂坪、混合坪沉積，整體含油氣性較差。

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(編輯 韓 彧)

A fine scale assessment of favorable exploration areas in the Carboniferous Kalashayi Formation in the Tahe oil field

Du Weiwei, Shi Yuanyuan, Hong Caijun

(ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,SINOPECNorthwestOilfield,Urumqi,Xinjiang830013,China)

The Carboniferous Kalashayi Formation in the Tahe oil field shows a good potential for hydrocarbon exploration in clastic rocks. Deep burial depth, small sand body scale and complicated controlling factors for hydrocarbon accumulation have made it necessary for a fine scale assessment of the study area. The controlling factors for hydrocarbon accumulation in the Carboniferous Kalashayi Formation, such as oil and gas distribution, fault systems, sand bodies and underlying strata, were analyzed. The maps of reservoir distribution, oil and gas shows, fault location, sedimentary facies and strata layout were applied to make a comprehensive evaluation of the Kalashayi Formation. The study area was divided into three zones. In the most favorable area, we focus on lithologic traps such as underwater distributary channels, underwater flood fans distributed like flakes, and mouth bars. In the favorable area, we look for banded underwater distributary channels, mouth bars and sheet sandstones which were reformed by tides. In the potential area, we look for sand flats distributed like flakes.

controlling factors of accumulation; fine assessment of exploration zone; Kalashayi Formation; Carboniferous; Tahe oil field

1001-6112(2017)04-0580-07

10.11781/sysydz201704580

2017-01-05；

2017-05-19。

杜偉維(1981—)，女，工程師，從事地震地質(zhì)綜合解釋及儲層預(yù)測。E-mail：312394707@qq.com。

中國石油化工股份有限公司油田事業(yè)部重大勘探先導(dǎo)項(xiàng)目“塔里木盆地古生界碎屑巖重點(diǎn)區(qū)帶評價(jià)與突破目標(biāo)優(yōu)選”(P12056)資助。

TE122.3

A