庫車坳陷秋里塔格構造帶的戰(zhàn)略突破與前景展望

杜金虎 田 軍 李國欣 楊海軍 張義杰 李 勇 徐振平 羅浩渝

（ 1 中國石油勘探與生產(chǎn)分公司；2 中國石油塔里木油田公司；3中國石油勘探開發(fā)研究院 ）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

庫車坳陷位于塔里木盆地北緣，是一個以中、新生代沉積為主的疊加型前陸盆地[1-3]，發(fā)育侏羅系、三疊系烴源巖，以及古近系砂礫巖段、白堊系巴什基奇克組砂巖兩套含油層系[4-5]，分為克拉蘇構造帶、北部構造帶、秋里塔格構造帶、烏什凹陷、拜城凹陷、陽霞凹陷、南部斜坡帶7個次級構造單元[6-8]（圖1）。

秋里塔格構造帶位于拜城凹陷和陽霞凹陷之間，呈NEE—NE—NEE帶狀展布[5]，東西長300km，南北寬10～25km，面積為5200km2。油氣資源十分豐富，資源量評價結果：天然氣資源量為14286×108m3，石油資源量為2.83×108t。已發(fā)現(xiàn)迪那2凝析氣田、卻勒1油藏和東秋8氣藏，探明天然氣地質(zhì)儲量1752×108m3、石油地質(zhì)儲量1339×104t，探明率分別為12.3%和4.7%[6-7]。

圖1 庫車坳陷構造綱要圖Fig.1 Structural outline of Kuqa depression

2 中秋1風險探井的突破

2.1 中秋1井的發(fā)現(xiàn)

中秋1井是部署在秋里塔格構造帶中秋段中秋1構造高點上的一口風險探井，行政隸屬新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)拜城縣，西距拜城縣城76km，東南距庫車縣城19.5km。2017年10月30日開鉆，2018年10月14日完鉆，完鉆井深為6316m，完鉆層位為白堊系巴什基奇克組（K1bs）。中秋1井設計目的層為白堊系巴什基奇克組，設計目的層頂埋深為6100m，實鉆為6072m，誤差為28m，誤差率為0.46%。

2018年12月12日，中秋1井對白堊系6073～6182m井段進行偵查測試，小型解堵酸化，用5mm油嘴放噴求產(chǎn)，油壓為81.182MPa，折日產(chǎn)氣334356m3，折日產(chǎn)油21.4m3，測試結論為凝析氣藏（圖2），由此獲重大突破。中秋1氣藏凝析氣地質(zhì)儲量超過1000×108m3，凝析油地質(zhì)儲量近800×104t，屬千億立方米規(guī)模的整裝大型凝析氣藏。

2.2 氣藏地質(zhì)特征

秋里塔格構造帶中秋段發(fā)育新近系吉迪克組（N1j）和古近系庫姆格列木群（E1-2km）兩套膏鹽巖蓋層。中秋1井吉迪克組膏鹽巖段厚651m，其中純鹽層厚199m；庫姆格列木群膏鹽巖段厚419m，純鹽層厚44.5m。兩套蓋層厚度大，分布廣泛，在中秋1、東秋8井區(qū)疊置，共同構成該區(qū)優(yōu)質(zhì)蓋層。

中秋1井白堊系巴什基奇克組鉆揭244m，未鉆穿。自上而下分為兩段，第一段鉆厚55.5m，剖面上表現(xiàn)為4個正韻律沉積特征，巖性組合表現(xiàn)為下部褐色細砂巖向上變?yōu)榉凵皫r或泥質(zhì)粉砂巖，為辮狀河三角洲前緣水下分流河道夾分流間灣沉積；第二段鉆厚188.5m，表現(xiàn)為多個正韻律沉積及2個反韻律的組合特征，為辮狀河三角洲前緣水下分流河道夾分流間灣沉積，偶見河口沙壩沉積。巖石類型以長石巖屑砂巖為主，孔隙類型為粒間孔和粒間溶孔。儲層測井平均孔隙度為12.8%，平均滲透率為1.40mD，物性與克拉2井相當，優(yōu)于克深大氣田（圖3）。

中秋1凝析氣藏地層壓力為120.72MPa，地層溫度為146.35℃，甲烷含量為90.23%，重烴含量為8.26%，凝析油密度為0.8350g/cm3，偵查測試的氣油比為15624m3/m3，屬于底水塊狀斷背斜型常溫超高壓凝析氣藏（圖4）。

圖2 中秋1井白堊系巴什基奇克組四性關系圖Fig.2 Relationship among four properties of the Cretaceous Bashijiqik Formation in Well Zhongqiu 1

2.3 勘探歷程

秋里塔格構造帶位于庫車前陸盆地沖斷帶與前緣隆起帶交會部位，北接克拉蘇萬億立方米大氣區(qū)，南鄰牙哈—英買力氣田群，成藏條件非常有利，作為塔里木盆地油氣戰(zhàn)略接替領域之一，始終堅持不懈探索。1993年，塔里木油田再上庫車山前勘探領域，首選秋里塔格構造帶東部，上鉆東秋5井，自上而下油氣顯示不斷但未獲突破。秋里塔格復雜的地表及地下構造嚴重制約了勘探進展，地表主要為高大山體（圖5a）和刀片山（圖5b），淺層地層近直立，倒轉(zhuǎn)地層和箱狀背斜普遍發(fā)育（圖5c），中深層夾新近系與古近系兩套巨厚塑性鹽層，深層發(fā)育逆沖疊瓦式構造，這種復雜的地表地下地質(zhì)結構造成構造核心區(qū)地震資料品質(zhì)差，淺層不成像、鹽下目的層隱約可見，構造成圖“高點帶彈簧、構造帶轱轆、圈閉捉迷藏”的現(xiàn)象更甚于克拉蘇構造帶，圈閉難以落實。

圖3 克拉2井—克深206井—中秋1井巴什基奇克組地層對比圖Fig.3 Stratigraphic comparison of the Bashijiqik Formation across Wells Kela 2-Keshen 206-Zhongqiu 1

圖4 過中秋1井南北向氣藏剖面圖Fig.4 NS gas reservoir profile across Well Zhongqiu 1

秋里塔格構造帶勘探歷程漫長曲折，可劃分為區(qū)域探索、二維地震攻關、三維地震攻關3個勘探階段。

第一階段（1993—2005年）：區(qū)域探索勘探階段。1993年，秋里塔格構造帶上鉆第一口探井東秋5井，拉開了秋里塔格構造帶勘探的序幕。東秋5井在新近系—白堊系鉆遇多套油氣顯示層，但測試出水。該井首次鉆揭古近系巨厚的膏鹽巖與白堊系巨厚砂巖組成的優(yōu)質(zhì)儲蓋組合，為下步勘探鎖定了主攻目的層系，證實了東秋段具有鹽上、鹽下雙重構造樣式。2000年，在東西兩側分別上鉆卻勒1井與迪那2井，先后發(fā)現(xiàn)了卻勒1油藏和迪那2氣田，區(qū)域甩開勘探初獲成功。2002年上鉆東秋8井，古近系薄砂層取得突破，折日產(chǎn)氣28×104m3，但白堊系測試為含氣水層。2005年重新上鉆東秋6井，再探東秋段上盤構造，仍舊遺憾失利，東秋段勘探陷入困境。

圖5 秋里塔格構造帶地表地貌圖Fig.5 The landform of Qiulitage structura belt

第二階段（2005—2014年）：二維地震攻關勘探階段。2005年聯(lián)合多家單位開展二維地震采集處理攻關、速度及構造建模研究，在秋里塔格西端分別上鉆西秋2井、秋探1井及佳木1井3口風險井。西秋2井在古近系膏鹽巖層中卡鉆，工程失利；秋探1井鉆揭白堊系砂巖54m，氣舉測試出水，失利原因為斷塊圈閉不落實；佳木1井中生界整體缺失，新近系直接覆蓋在二疊系火成巖之上，勘探未獲突破。強化區(qū)域地質(zhì)研究，認識到秋里塔格構造帶具有明顯分段特征，研究發(fā)現(xiàn)東秋段與西秋段之間存在一個明顯的構造轉(zhuǎn)換區(qū)，發(fā)育類似于克拉蘇構造帶的逆沖疊瓦構造，構造位置上可以視為克拉蘇構造帶的東延，從而定名為中秋段。2014—2015年，采集二維寬線13條412km，初步發(fā)現(xiàn)東秋段下盤鹽下構造一批圈閉顯示（圖6a、b）。

圖6 秋里塔格構造帶中秋段—東秋段二維、三維地震資料對比圖Fig.6 2D and 3D seismic data of Zhongqiu and Dongqiu sections

第三階段（2015—2018年）：三維地震攻關勘探階段。多家單位處理、解釋中秋段二維地震，圈閉形態(tài)與位置各異，無法選定突破口。2015年4月中國石油天然氣股份有限公司（以下簡稱股份公司）科學決策，果斷部署較寬方位、較高密度的東秋8三維地震345km2。東秋8三維是庫車山前風險勘探超前部署的第一塊山地三維，由久負盛名的四川山地鐵軍聯(lián)隊負責采集，東方地球物理公司、川慶鉆探公司、中國石油勘探開發(fā)研究院并行處理攻關，獲得了較高品質(zhì)的三維資料，塔里木油田聯(lián)合多家單位進行精細構造建模、地震解釋與成圖，落實了中秋1圈閉（圖6c、d）。2017年7月13日中秋1圈閉通過股份公司審查，上鉆中秋1風險探井，2018年12月中秋1井獲戰(zhàn)略性突破。

2.4 勘探啟示

2.4.1 立足有利成藏區(qū)帶，堅定不移、持續(xù)探索是實現(xiàn)油氣勘探突破的基礎

秋里塔格構造帶歷經(jīng)25年的堅持不懈、持續(xù)探索，僅在東西兩側獲得油氣發(fā)現(xiàn)，構造帶主體始終沒有獲得突破，面對一次又一次的勘探失利，面對復雜的地上、地下地質(zhì)情況，勘探工作者沒有氣餒，始終堅信秋里塔格構造帶是庫車坳陷油氣運移和富集的有利區(qū)，一定會有油氣突破，一定會有大場面。在東秋段、西秋段多口井失利的情況下，2008年以來，重點開展區(qū)域地質(zhì)再研究，勘探步步逼近，最終將目標鎖定在中秋段，上鉆中秋1風險探井，終獲突破。

2.4.2 深化研究、創(chuàng)新認識、大膽科學決策是實現(xiàn)油氣勘探突破的關鍵

秋里塔格構造帶地表條件復雜，地表為高大山體或刀片山，二維地震資料上目的層反射隱約可見，二維地震攻關發(fā)現(xiàn)了一批圈閉顯示，此時通過二維寬線呈現(xiàn)出的中秋段、東秋段逆沖斷裂成排成帶，符合地質(zhì)規(guī)律，但是單個圈閉奇形怪狀，不能準確落實?？碧饺藛T深化地質(zhì)研究，總結兩方面重要認識：一是秋里塔格構造帶的分段特征，中秋段發(fā)育類似于克拉蘇構造帶的逆沖疊瓦構造，雁行式斷裂交會處易于形成大型構造圈閉；二是中秋段位于東秋段下盤，古近系鹽蓋層條件更好，油氣成藏條件十分有利，一旦圈閉落實即可獲油氣突破。在此地質(zhì)規(guī)律認識和研究基礎上，股份公司大膽科學決策部署東秋8三維，為中秋1井的發(fā)現(xiàn)奠定了堅實基礎。秋里塔格構造帶地表條件復雜，二維地震資料品質(zhì)較差，落實圈閉困難，三維地震勘探是秋里塔格構造帶規(guī)模發(fā)現(xiàn)的必要手段。

2.4.3 技術創(chuàng)新、一體化攻關是實現(xiàn)油氣勘探突破的重要保障

中秋1井在鉆探過程中實行全周期、無盲點過程管理，通過優(yōu)選鉆具、優(yōu)化實施方案，鉆探過程得以高效推進，目的層鉆井用時4.7天，單趟進尺為267.4m，平均日進尺為56.8m，平均機械鉆速為2.7m/h，首次實現(xiàn)庫車山前鉆井單只鉆頭打完目的層，創(chuàng)造了鉆井周期最短等多項目的層鉆井紀錄。地質(zhì)工程一體化相結合，科學處理井筒復雜，精準下入封鹽套管，攻克兩套膏鹽巖層，完成7次堵漏作業(yè)。測試階段匯聚國內(nèi)頂級專家，科學制訂試油方案，立足高產(chǎn)目標，提出可能風險，制訂防控措施，進行偵查測試。經(jīng)過一系列的技術創(chuàng)新、一體化攻關，為中秋1千億立方米大油氣田發(fā)現(xiàn)提供了堅強保障。

3 前景展望

中秋1井鉆探成功帶動了秋里塔格構造帶的整體勘探，為整體認識、整體部署、分層次實施提供了依據(jù)。秋里塔格構造帶鹽上、鹽下分屬不同的形變系統(tǒng)，鹽上發(fā)育大型薄皮褶皺，鹽下構造變形受控于古隆起、早期斷裂與中生界滑脫層；東西部存在明顯差異，東部發(fā)育中低角度滑脫沖斷，西部發(fā)育中高角度基底卷入沖斷。秋里塔格構造帶自西向東分為佳木段、西秋段、中秋段和東秋段（圖7），共發(fā)育圈閉顯示27個，天然氣總資源量為8250×108m3，石油總資源量為7745×104t（圖8）。

3.1 中秋段

中秋段勘探面積為1200km2，主體區(qū)是二維資料，二維測網(wǎng)2×2～4×8km，三維345km2/1塊，目前僅中秋1一口井，勘探程度非常低。中秋段鹽下呈逆沖疊瓦構造樣式，發(fā)育背斜、斷背斜、斷鼻圈閉。庫姆格列木群膏鹽層與巴什基奇克組砂巖組成優(yōu)質(zhì)儲蓋組合，中秋1井鉆揭?guī)炷犯窳心救焊帑}巖段厚419m，純鹽層厚44.5m，巴什基奇克組儲層整體處于辮狀河三角洲前緣有利相帶，沉積相橫向穩(wěn)定、砂體連續(xù)性好，泥巖薄且不連續(xù)，儲層整體表現(xiàn)出大面積連片分布的特點。巴什基奇克組儲層發(fā)育原生粒間孔與粒間溶孔，平均孔隙度為12.8%，平均滲透率為1.40mD，儲層物性好，與克拉2井相當。發(fā)現(xiàn)圈閉顯示10個，圈閉相對完整、規(guī)模大，總面積為228km2，天然氣總資源量為4430×108m3，石油總資源量為3230×104t。

圖7 秋里塔格構造帶分段構造特征剖面圖Fig.7 Structural section of Qiulitage structural belt

圖8 秋里塔格構造帶勘探成果圖Fig.8 Exploration results of Qiulitage structural belt

3.2 東秋段

東秋段構造變形呈單個滑脫沖斷構造樣式，庫姆格列木群膏鹽巖段鹽層向東相變減薄，吉迪克組膏鹽巖段鹽層相對發(fā)育，新近系以下構造變形協(xié)調(diào)趨同，發(fā)育背斜、斷背斜圈閉。東秋段與中秋段蓋層條件基本相同，與巴什基奇克組砂巖組成有效儲蓋組合，同時發(fā)育吉迪克組膏泥巖與庫姆格列木群底砂巖儲蓋組合。東秋5井巴什基奇克組鉆厚401m，砂地比為77.9%～85.8%，巖石類型以長石巖屑砂巖為主，孔隙類型為粒間孔、粒間溶孔，儲層物性較中秋段略差。東秋段勘探潛力大，目前發(fā)現(xiàn)圈閉顯示5個，天然氣總資源量為1570×108m3，石油總資源量為1270×104t。

3.3 西秋段

西秋段庫姆格列木群膏鹽巖之下構造變形相對較弱，發(fā)育多排高角度基底卷入逆沖斷片，呈現(xiàn)為古隆起斜坡背景上的低幅度斷塊、斷鼻、潛山圈閉。西秋段西部鹽下構造相對發(fā)育，形成鹽層上封側堵斷鼻、斷塊圈閉；東部鹽下構造穩(wěn)定，斷裂相對不發(fā)育，圈閉規(guī)模小。巴什基奇克組儲層物性有自南向北變差的趨勢，但整體為中—高孔、中—高滲透的優(yōu)質(zhì)儲層。庫姆格列木群膏鹽巖在西秋段厚度大、分布廣，區(qū)域蓋層條件好。秋探1井鉆揭膏鹽巖757m，鉆揭巴什基奇克組54m，砂地比為66.4%，平均孔隙度為10.4%。鉆探證實，卻勒1油藏的發(fā)現(xiàn)，以及秋探1井在高密度鉆井液鉆進中古近系—白堊系仍見氣測異常，表明油氣運聚條件有利。目前發(fā)現(xiàn)圈閉顯示10個，天然氣總資源量為1830×108m3，石油總資源量為 1545×104t。

3.4 佳木段

佳木段構造表現(xiàn)為走滑擠壓控制下的鼻狀隆起，發(fā)育高角度基底卷入逆沖斷層，構造整體隆升，向西逐漸抬起，古生界、中生界逐漸被剝蝕，發(fā)育地層超覆、低幅度斷塊、斷鼻圈閉及碳酸鹽巖潛山背斜圈閉，存在古近系—白堊系地層超覆與古生界碳酸鹽巖潛山兩大勘探領域。佳木段北緣中生界地層超覆圈閉帶是庫車油氣勘探新領域，地層超覆圈閉以庫姆格列木群膏鹽層為頂板，以二疊系火成巖為底板，夾持白堊系巴什基奇克組砂巖。砂巖物性與北部博孜井區(qū)相似，為超低孔、超低滲透儲層，但裂縫發(fā)育，有效改善了儲層滲透性能。目前佳木段發(fā)現(xiàn)圈閉顯示2個，天然氣總資源量為420×108m3，石油總資源量為 1700×104t。

4 結語

1998年，山地直測線發(fā)現(xiàn)克拉2大氣田，奠定了西氣東輸?shù)馁Y源基礎。2008年，寬線+大組合促使克深2風險突破，拉開克深萬億立方米大氣田的序幕。2018年，超前部署三維，中秋1井風險突破，新發(fā)現(xiàn)一個天然氣規(guī)模儲量區(qū)帶，使得秋里塔格構造帶由戰(zhàn)略接替領域轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實規(guī)模增儲上產(chǎn)領域。中秋1風險勘探的突破離不開科研人員的持續(xù)探索，離不開山地地震的艱辛努力，離不開施工現(xiàn)場的強力組織，離不開大后方的堅實保障。向為庫車油氣勘探奉獻青春和生命的老一輩勘探家們致敬！衷心感謝奮戰(zhàn)在勘探戰(zhàn)線上的塔里木油田全體將士，衷心感謝參與和關注中秋1風險勘探發(fā)現(xiàn)的所有單位與同仁！相信在全體勘探同仁的不懈努力下，秋里塔格構造帶必將持續(xù)獲得新發(fā)現(xiàn)，塔里木盆地的新區(qū)新領域油氣勘探必將不斷獲得新突破，塔里木油田的明天將會更加美好，中國石油的明天將會更加美好！