A區(qū)西斜坡P油層成藏分析及增儲(chǔ)區(qū)域劃定

陳 雷

（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠，黑龍江大慶163513）

A區(qū)西斜坡主體位于大慶長(zhǎng)垣上，面積202 km2，為XSG、GTZ背斜構(gòu)造的西翼，西鄰齊家?古龍凹陷[1?5](見圖1)。平面上表現(xiàn)為西低東高、傾向北西向的單斜構(gòu)造，東西向呈帶狀、南北向呈塊狀分布的特征，即東西劃分為背斜轉(zhuǎn)折端、背斜緩翼、背斜陡翼3個(gè)構(gòu)造帶，南北劃分為5個(gè)斷塊。內(nèi)部斷層主要發(fā)育北北西、北西西?近東西、近南北3組走向斷層。上白堊統(tǒng)姚家組一段P油層為該區(qū)主要產(chǎn)油層位，淺水湖泊三角洲相的水上(水下)分流河道砂為主要儲(chǔ)集層，具有垂向厚度薄、平面相變快、呈北北西向和近南北向條帶狀、網(wǎng)狀展布的特點(diǎn)[6?10]。油田開發(fā)40多年來，主體區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入了高含水、高采出程度階段，剩余油呈高度分散狀態(tài)，調(diào)整挖潛難度逐漸增大。促進(jìn)油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)逐漸向兩翼斜坡勘探空白區(qū)巖性類油藏評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移，但該區(qū)域勘探程度相對(duì)較低，受斷層分割強(qiáng)、巖性變化快和構(gòu)造隱蔽等因素影響，油水分布復(fù)雜。開展成藏構(gòu)造、儲(chǔ)層、油水分布研究，揭示P油層油氣成藏控制因素，可為劃定外擴(kuò)潛力區(qū)提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置Fig.1 Structure map of the study area

1 油藏類型及油水分布特征

1.1 油藏類型

研究區(qū)P油層主要發(fā)育巖性油藏、構(gòu)造?巖性油藏、斷層?巖性油藏、斷層遮擋油藏和背斜油藏5類。

巖性油藏：主要由砂體聚集油氣，散布在斜坡陡翼，垂向及平面油水分布無規(guī)律且油藏面積小。

構(gòu)造?巖性油藏：?jiǎn)纹诖魏拥郎绑w橫穿背斜、斷鼻，或河道砂體向單斜構(gòu)造的上傾方向呈弧形彎曲。該類油藏一般在構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)烈部位發(fā)育，例如背斜構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶部位，受形成條件限制，含油面積較小，油水分布簡(jiǎn)單。

斷層?巖性油藏：在單斜構(gòu)造背景下，單期次河道砂體橫向相變快，上傾方向存在斷層遮擋，形成斷層和巖性聯(lián)合控制的圈閉。連通性好，表現(xiàn)為上部油層、下部水層的正常油水分布特征?？v向上由于河道砂體與泥巖的交互發(fā)育，油水垂向交叉分布。

斷層遮擋油藏：以構(gòu)造、斷層控制為主，巖性幾乎無影響，遵循正常油水分布規(guī)律。研究區(qū)主要在NWW?近EW向、近SN向斷層控制的范圍內(nèi)發(fā)育，其中NWW?近EW向斷層控制形成的油藏規(guī)模最大。

背斜油藏：由背斜構(gòu)造控制油氣聚集，油水分布簡(jiǎn)單。但由于背斜被斷層分割復(fù)雜化的影響，不同斷塊之間的油底存在細(xì)小差異。

1.2 油水分布特征

1.2.1 垂向油水分布特征 研究區(qū)P油層厚度80 m左右，主要含油氣層位為P1、P2、P3、P4小層，P5、P6、P7小層受沉積環(huán)境影響，以前三角洲泥巖為主，僅有局部井點(diǎn)鉆遇零星砂體。通過平面小層含油性對(duì)比，在P1、P2、P3小層油層或油水同層發(fā)育廣泛，下部P4小層含油范圍明顯降低，可見砂體發(fā)育程度直接影響含油層系的范圍。根據(jù)井點(diǎn)縱向上油水分布特征分析，主要有全井發(fā)育水層，上部油層、中部油水同層、下部水層，油、水層交互分布，上部油層、下部水層及全井發(fā)育純油層5種類型。

1.2.2 平面油水分布特征 根據(jù)構(gòu)造帶與油水的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出，平面上從東到西油水分布呈帶狀特征展布（見圖2）。在陡翼主要為水層；緩翼的下部油水分布復(fù)雜，具有上部油層、下部水層，油、水層交互分布，全井水層等多種類型；緩翼的上部為正常油水分布，依次為上油?中油水?下水；背斜轉(zhuǎn)折端主要是純油層。

圖2 東西向油藏剖面Fig.2 Oil reservoir profile crossing from east to west

2 油氣成藏分析

2.1 構(gòu)造單元控制油水平面分布

研究區(qū)從背斜翼部到核部地層高程較大，導(dǎo)致不同構(gòu)造部位油水分布存在差異。為了搞清構(gòu)造單元與油水分布的關(guān)系，根據(jù)P油層頂界面的地層起伏及構(gòu)造形態(tài)特征，建立了構(gòu)造單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)，并精細(xì)刻畫了構(gòu)造單元。依據(jù)界面固定距離累計(jì)構(gòu)造起伏、界面海拔、固定端點(diǎn)地層仰角分布、固定距離地層傾角分布4個(gè)參數(shù)，將現(xiàn)今構(gòu)造以-1 150 m、-970 m構(gòu)造等高線分為3個(gè)構(gòu)造帶。同時(shí)，受3個(gè)NE向、1個(gè)NW向次級(jí)背斜變形轉(zhuǎn)換影響，發(fā)育3條NWW?近EW向的變換斷裂帶，將西翼斜坡南北細(xì)分為I—V 5個(gè)區(qū)塊（見圖3）。

圖3 研究區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐諪ig.3 Division of tectonic units

2.1.1 平面油水分帶特征受構(gòu)造東西分帶控制背斜轉(zhuǎn)折端(a)：構(gòu)造高、地層傾角較小，易于油氣的聚集，以構(gòu)造控制成藏為主，為純油區(qū)帶；存在大致統(tǒng)一的油底。

緩翼區(qū)(b、c)：儲(chǔ)層傾角轉(zhuǎn)變大，油水共存。緩翼區(qū)上部(b)為油水過渡帶，局部受砂體展布方向及斷層的影響，油水關(guān)系復(fù)雜；緩翼區(qū)下部(c)以構(gòu)造、斷層和砂體復(fù)合控制成藏為主，油藏規(guī)模小僅局部富集，油水分布最為復(fù)雜。

陡翼區(qū)(d)：以水層為主，對(duì)成藏條件的要求相對(duì)較高，以巖性控制成藏為主，其次是巖性與構(gòu)造聯(lián)合控制成藏。

2.1.2 油聚集差異受南北構(gòu)造分塊控制 受盆地明水組末期構(gòu)造反轉(zhuǎn)左旋壓扭變形[10?15]，次級(jí)背斜形成過程中直接發(fā)生變形轉(zhuǎn)換，形成了大量NWW?近EW向的變換斷層，將單斜構(gòu)造在南北方向上分割成不同構(gòu)造塊，分割成的構(gòu)造塊油藏類型不同。其中Ⅰ塊以南北走向斷層為主，主要為斷層遮擋區(qū)；Ⅱ塊為斜坡主控的構(gòu)造?巖性區(qū)；Ⅲ塊以近東西走向斷層為主，主要為斷層遮擋、斷層?巖性區(qū)；Ⅳ塊以北北西走向斷層為主，主要為斷層?巖性區(qū)；Ⅴ塊為陡坡控制的巖性區(qū)。

對(duì)南北兩側(cè)98口井試油結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，南部65%井試油達(dá)到工業(yè)油流，北部?jī)H7.0%井試油達(dá)工業(yè)油流。說明南部油氣富集程度明顯高于北部。通過構(gòu)造起伏特征對(duì)比也發(fā)現(xiàn)，南部構(gòu)造相對(duì)較緩，易于油氣的聚集成藏，而北部構(gòu)造較陡，油氣更利于運(yùn)移。

2.2 沉積演化特征控制垂向油藏類型

P油層是松遼盆地北部主力產(chǎn)油層位之一，其厚度在0~100 m，是在湖盆與分流平原之間相位頻繁變遷的條件下形成的，沉積了一套具有多級(jí)旋回性、巖相參差不齊、砂泥巖頻繁交互的巖性組合，儲(chǔ)集層以粉砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，沉積時(shí)期主要發(fā)育河流?三角洲沉積體系。在對(duì)研究區(qū)單砂體精細(xì)劃分對(duì)比基礎(chǔ)上，結(jié)合P油層區(qū)域沉積背景，劃分出P油層沉積演化序列：P7—P41沉積單元為緩慢水退期；P33b—P31沉積為快速水退期；P22—P11沉積單元為緩慢水進(jìn)期（見圖4）。

圖4 研究區(qū)沉積單元?jiǎng)澐諪ig.4 Deposit unit dividing of the study area

P7?P41層位于P油層下部，沉積時(shí)期水體較深，主要為三角洲外前緣亞相和前三角洲亞相，為一套黑色泥巖與粉砂巖薄互層，以波浪改造作用為主，物源供給差，主要發(fā)育前三角洲泥及三角洲外前緣薄層浪控席狀砂，砂地比低，為巖性控藏；P33b—P31層位于P油層中部，沉積時(shí)期湖平面萎縮至最低點(diǎn)，為三角洲分流平原及內(nèi)前緣亞相，以河控陸上及水下分流河道砂為主，河道砂單砂體垂向厚度在2.0~12.5 m，河道砂平面展布寬度在0.2~5.0 km，物源充沛，砂地比高，以斷層遮擋油藏發(fā)育為主；P22—P11層位于P油層上部，該時(shí)期水體較淺，以三角洲內(nèi)前緣亞相為主，主要發(fā)育河流、湖浪共同控制的三角洲內(nèi)前緣亞相河道砂和連片席狀砂，河道砂規(guī)模減小，河道砂單砂體垂向厚度在1.0~6.0 m，河道砂平面展布寬度在0.15~2.00 km，河道砂砂地比中等，為斷層、構(gòu)造和巖性共同控藏（見圖5）。通過以上油藏解剖，認(rèn)為P油層垂向發(fā)育油藏類型受沉積演化特征控制。

圖5 砂地比值與油藏類型關(guān)系Fig.5 Relationship between the ratio of sand and formation and the reservoir types

2.3 斷層封閉性性能好壞控制油聚集程度差異

斷層封堵油氣的能力即斷層封閉性，斷層封閉性的好壞與斷層帶SGR（頁巖斷層泥比率）直接相關(guān)[16?19]，以斷層帶泥質(zhì)含量對(duì)斷層封閉性能評(píng)價(jià)。斷層機(jī)械過程中斷裂帶的泥質(zhì)含量SGR計(jì)算公式為：

式中，ΔZ為地層厚度，m；Vsh為泥質(zhì)含量，%；D為斷層斷距，m。

通過對(duì)明顯受斷層控制的5口井20個(gè)小層的含油性，對(duì)應(yīng)的斷層帶SGR值，斷距與單砂體厚度比（R/H）綜合分析，確定油水分布的臨界范圍值：SGR值為25%~32%，R/H比為1.4~2.2，大于臨界范圍值主要為油層，在臨界范圍值內(nèi)主要為油層、油水同層，小于臨界范圍值主要為水層。對(duì)研究區(qū)1 800口井的單砂體厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，厚度在2 m及以下的砂體比例達(dá)到85%。從而確定以2 m砂體厚度與R/H的乘積作為研究區(qū)85%砂體的風(fēng)險(xiǎn)斷距，即2.8~4.4 m。將斷層封閉性能分為三個(gè)等級(jí)：一是低風(fēng)險(xiǎn)斷層，控圈斷距D≥4.4 m；二是中風(fēng)險(xiǎn)斷層，控圈斷距2.8 m

2.4 斷層與河道砂配置組合決定成藏難易

研究區(qū)P油層頂面主要發(fā)育NWW?近EW向、NWW向、近SN向3種走向的斷層。P油層儲(chǔ)層以三角洲相分流河道砂體（陸上或水下）為主，在北部物源背景下，河道砂呈NNW向、近SN向條帶狀展布。多走向斷層及河道砂體形成多種組合關(guān)系，不同區(qū)域圈閉可靠性存在較大差異，從而造成油氣聚集成藏的差異。北西西?近東西向斷層與河道砂體近于垂直相交，形成的圈閉容易成藏，形成斷層遮擋、斷層?巖性油藏；北北西向斷層與河道砂體平行或斜交，成藏風(fēng)險(xiǎn)較大，但當(dāng)形成有效圈閉時(shí)以發(fā)育斷層巖性油藏為主，近南北向斷層與河道砂體平行，其控制區(qū)域不易成藏（見圖6）。

圖6 斷裂與河道砂配置關(guān)系Fig.6 The relationship between fault?sand deploy

3 P油藏增儲(chǔ)分類

通過對(duì)西部斜坡區(qū)構(gòu)造、儲(chǔ)層、油水等方面的精細(xì)解剖，認(rèn)為該區(qū)帶具有較大的成藏潛力，可形成多個(gè)小型的有利成藏區(qū)。

3.1 Ⅰ類潛力區(qū)

該區(qū)域主要位于背斜主體帶與斜坡陡坡帶之間的緩坡帶，緊鄰油藏主體區(qū)，構(gòu)造圈閉落實(shí)程度高，其風(fēng)險(xiǎn)主要為砂體變化影響。本區(qū)內(nèi)應(yīng)用測(cè)井?地震聯(lián)合砂體預(yù)測(cè)技術(shù)，對(duì)其發(fā)育特征精細(xì)描述能最大限度降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，直接進(jìn)行滾動(dòng)外擴(kuò)開發(fā)。

3.2 Ⅱ類潛力區(qū)

該區(qū)域主要分布在2個(gè)區(qū)域，一是南部TPT背斜與GTZ背斜之間轉(zhuǎn)換帶儲(chǔ)層發(fā)育較薄地區(qū)；二是XSG背斜與GTZ背斜之間轉(zhuǎn)換帶的平緩區(qū)。該區(qū)雖成藏條件復(fù)雜，但具有形成良好的小型斷層?巖性、構(gòu)造?巖性油藏的潛力。

3.3 Ⅲ類潛力區(qū)

該區(qū)域主要位于西斜坡陡坡帶，以北北西向斷層為主，缺少形成構(gòu)造圈閉的潛力；通過前述斷層封閉性論證，近南北走向斷層最差；斷層與北西走向的河道砂體組合關(guān)系較差封閉能力，從而限制了有效成藏。因此，該區(qū)域潛力很小。

綜合構(gòu)造、斷層、儲(chǔ)層、油水分布及成藏主控因素研究成果，2017年底在西部斜坡P油層已探明儲(chǔ)量邊界外優(yōu)選出13個(gè)有利目標(biāo)區(qū)，其中5個(gè)Ⅰ類有利區(qū),8個(gè)Ⅱ類Ⅲ類有利區(qū)（見圖7）。

4 結(jié) 論

（1）建立研究區(qū)構(gòu)造單元量化劃分標(biāo)準(zhǔn)，將P油層頂面東西向分為背斜轉(zhuǎn)折端、翼部緩坡帶、翼部陡坡帶3個(gè)構(gòu)造帶；依據(jù)盆地晚期反轉(zhuǎn)變形機(jī)制下次級(jí)背斜和變換斷層，南北向細(xì)分為5個(gè)塊體。

（2）研究區(qū)斷層帶SGR臨界值為25%~32%，風(fēng)險(xiǎn)斷距與單砂體厚度比為1.4~2.2，依據(jù)控圈斷距將斷層封閉性能劃分為低風(fēng)險(xiǎn)斷層、中風(fēng)險(xiǎn)斷層、高風(fēng)險(xiǎn)斷層3個(gè)級(jí)別。

（3）研究區(qū)油水平面分布規(guī)律受構(gòu)造單元控制，垂向油藏類型受沉積演化特征控制，油富集程度受斷層封閉性控制，油能否成藏由斷裂與河道砂體組合關(guān)系決定。在已探明儲(chǔ)量邊界外共優(yōu)選出13個(gè)有利油氣聚集區(qū)，為油田穩(wěn)產(chǎn)提供了后備潛力資源。

圖7 增儲(chǔ)潛力區(qū)分布Fig.7 The potential distribution