蘇北盆地隱蔽油藏勘探實踐及認識

仇永峰，劉啟東，于雯泉，李鶴永，李 維

（中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇揚州 225009）

蘇北盆地隱蔽油藏勘探領域主要分布在斷陷期高郵深凹帶的戴南組和斷-拗期斜坡帶的阜寧組及泰州組。與中國其他新生代盆地相比，蘇北盆地由于其獨特的地質背景，巖性砂體的形成和分布及成藏與大量源內成藏的鄂爾多斯、柴達木、渤海灣、泌陽和松遼等盆地差異很大［1-7］，而且同一凹陷受沉積時不同地質背景的控制，戴南組和阜寧與泰州組在砂體成因類型、砂體分布特征和成藏上也具有一定的差異性。通過深化隱蔽油藏地質研究，攻關巖性砂體識別與描述技術，在高郵凹陷深凹帶戴南組源外多相帶巖性砂體和斜坡區(qū)阜寧組大型三角洲前緣源內巖性砂體勘探中不斷取得了新突破和新發(fā)現(xiàn)，隱蔽油藏已成為當前江蘇油田資源接替的重要陣地。

1 地質概況

蘇北盆地位于郯廬斷裂東側，南以蘇南隆起、北以魯蘇隆起為界，為中-新生代形成的典型陸相箕狀斷陷型盆地［8-9］。蘇北盆地富油貧氣，以復雜斷塊油田而著稱，含油層系主要為古近系和白堊系，江蘇探區(qū)（包括高郵、金湖、海安和鹽城凹陷）已步入中、高勘探程度階段，重點含油區(qū)帶已基本實現(xiàn)疊合連片含油，構造圈閉的發(fā)現(xiàn)難度不斷加大，圈閉規(guī)模不斷減小，但隱蔽油藏勘探程度較低，僅占已發(fā)現(xiàn)探明儲量的11.2%。目前，蘇北盆地勘探對象已逐步轉為隱蔽油藏。

1.1 地質結構

蘇北盆地自晚白堊世開始發(fā)育，古近紀為盆地主要形成期，在燕山、喜山運動作用下，經(jīng)歷了斷拗、斷陷、拗陷三個發(fā)展階段，形成多凸多凹相間排列的構造格局。有高郵、金湖、溱潼等3個主力含油氣凹陷，均呈“南斷北超”結構特征，通常發(fā)育斜坡帶、深凹帶及斷階帶三個構造帶（圖1）。每一區(qū)帶都有獨特的構造-沉積體系樣式、油藏類型組合特征和時空分布規(guī)律，構成各具特色的油氣勘探陣地。

圖1 蘇北盆地構造區(qū)劃與隱蔽油藏分布

1.2 沉積特征

蘇北盆地各階段的構造演化、構造格局導致不同時期沉積充填具有多樣性的特征［10-15］。阜寧組沉積時期，蘇北盆地處于斷拗期，整體具有大型廣湖相沉積特點，先后經(jīng)歷了兩次大的海侵，沉積了阜二段和阜四段兩套優(yōu)質湖相烴源巖。受控于基準面旋回和物源體系的控制，阜一段沉積時期主要發(fā)育大型沖積扇—淺水三角洲沉積體系，巖性西紅東暗、西粗東細，南部局部地區(qū)發(fā)育扇三角洲—湖泊相沉積體系，砂體過于發(fā)育；阜三段主要為大型三角洲—湖泊相沉積體系，高郵、金湖和溱潼三個富油凹陷均位于大型三角洲前緣—濱淺湖沉積的有利相帶，砂地比適中，有利于隱蔽油藏的形成；阜二段和阜四段總體為半深湖沉積，僅金湖西斜坡和高郵西部局部地區(qū)發(fā)育三角洲前緣—濱淺湖沉積。戴南組沉積時期，統(tǒng)一湖盆發(fā)生解體，轉入以分割凹陷為主體的充填式斷陷期沉積［16-18］，各斷陷獨立成盆，斷陷周緣為主物源區(qū)。陡坡帶發(fā)育多物源、短源近流、小規(guī)模的扇三角洲、近岸水下扇沉積體系，砂體規(guī)?？傮w較小，橫向變化快，較易形成巖性或扇根遮擋型圈閉；緩坡帶主要形成單物源、源遠流長、較大規(guī)模的三角洲沉積體系，砂體規(guī)?？傮w較大，砂巖較為發(fā)育；南、北物源向深凹帶推進，形成重力流性質的各類砂體［19］。

1.3 隱蔽油藏類型及分布

根據(jù)蘇北盆地阜寧組和戴南組隱蔽油藏解剖的認識，目前已發(fā)現(xiàn)油藏主要有三大類型：斷層-巖性型、砂巖上傾尖滅型和砂巖透鏡體型。其中斷陷發(fā)育期的戴南組和拗陷期的阜寧組在低位體系域和湖侵體系域沉積時，砂體發(fā)育程度適中，橫向變化較快，深凹帶兩側和斜坡帶斷裂發(fā)育，溝通油氣有利，砂體被斷層切割，形成一系列的斷層-巖性型隱蔽油藏。構造反轉區(qū)即早期向深凹或沿古斜坡下傾尖滅的各類砂體，由于后期構造運動使砂巖體遠離物源方向的一端抬升并造成砂巖體上傾尖滅，易于形成砂巖上傾尖滅型油藏。阜二段源內灘壩砂體以及戴南組三角洲或扇三角洲前緣砂體由于滑塌或地震等事件作用進入深水區(qū)形成的重力流砂體，當靠近戴一段一亞段或阜四段成熟烴源巖，即可形成砂巖透鏡體型隱蔽油氣藏。

2 勘探實踐及認識

自上世紀七十年代，江蘇油田就開始了對蘇北盆地隱蔽油藏的探索，從高郵凹陷L30塊揭開隱蔽油藏勘探發(fā)現(xiàn)，發(fā)展了關鍵預測技術，歷經(jīng)了緩坡帶斷層-巖性油藏勘探、陡坡扇勘探和多類型、多層系拓展勘探三個大的勘探發(fā)現(xiàn)階段，以源外戴南組深凹帶多類型巖性砂體和源內阜寧組斜坡帶大型三角洲前緣巖性砂體勘探成果最具代表性。

2.1 高郵深凹帶源外戴南組多類型巖性砂體勘探

2.1.1勘探概況

高郵深凹帶戴南組分別圍繞西部邵伯次凹緩坡帶和南部陡坡正向構造的翼部和前端在斷層-巖性型隱蔽油藏勘探上取得了一系列成果，但勘探類型單一、主要為斷層-巖性油藏，勘探區(qū)帶也主要局限在西部。隨著環(huán)邵伯次凹沿通源斷裂隱蔽油藏連片含油的形成，急需拓展新的勘探類型和區(qū)帶。

2.1.2技術思路

2.1.2.1油源與輸導條件再認識明確潛力區(qū)

高郵凹陷戴南組油源主要來自下伏阜四段成熟的烴源巖，盡管深凹帶勘探程度已達到80%以上，但通過資源潛力的再認識發(fā)現(xiàn)，高郵凹陷深凹帶是蘇北盆地油氣最豐富的地區(qū)，可與中石化東部一些富油凹陷相媲美，具備滿凹疊合含油的資源基礎。從剩余資源量和資源豐度統(tǒng)計來看，深凹帶中、東部勘探程度較低，真-曹、永安和富-花等地區(qū)剩余資源豐度與西部相當，勘探潛力較大。油氣輸導條件對比表明，深凹中、東部具有斷裂+砂體+不整合復合輸導的樣式，相比西部以斷裂為主的輸導樣式更容易形成富集油藏。因此，明確了深凹帶中、東部是戴南組隱蔽油藏拓展勘探的有利方向。

2.1.2.2控砂機制深化研究拓展勘探類型

中國在陸相斷陷湖盆沉積體系的研究理論、方法和成果上已取得了豐碩的成果［20-25］。高郵凹陷戴南組沉積體系的分布與我國東部斷陷盆地具有很強的相似性，但受物源和沉積背景差異的控制，特別是南部陡坡帶砂體的形成和分布存在一定的差異。通過強化源-斷-坡控砂機制研究（圖2），明確了緩坡帶斷槽控制三角洲前緣水下分流河道及灘壩砂體展布；陡坡帶扇體類型和規(guī)模主要受控于古物源和坡折帶組合樣式；古地形、沉積體系和誘發(fā)機制共同控制了深凹砂體的分布。其中陡坡帶源區(qū)剝蝕強度越大，溝谷越發(fā)育，扇體規(guī)模越大。源區(qū)前泰州組老地層剝蝕強度越大，砂礫巖含量越高；被剝蝕的阜寧組－泰州組砂巖含量越高，砂體越發(fā)育。臺階型坡折發(fā)育區(qū)主要發(fā)育扇三角洲沉積，而陡崖型坡折帶發(fā)育區(qū)在深水期發(fā)育近岸水下扇，在淺水期發(fā)育扇三角洲。通過源-斷-坡控砂機制研究，改變了長期以來認為緩坡帶灘壩砂，深凹重力流砂體和南部陡坡帶黃-邵、肖-富、周-徐等結合部負向構造空白帶砂體不發(fā)育的認識，為開展多類型砂體勘探提供了重要依據(jù)（圖2）。

圖2 蘇北盆地戴南組“源-坡”耦合控砂模式

2.1.2.3成藏差異性分析明確富集規(guī)律

根據(jù)砂體分布特征，并對原有油藏開展解剖和再認識，明確了不同區(qū)帶不同砂體類型的成藏特點。緩坡帶三角洲前緣分支河道砂體或灘壩主體部位油氣富集；陡坡帶的扇三角洲前緣的油藏類型主要為斷層-河道砂體油藏，水下河道砂體油氣富集，油氣沿河道砂體分布。而近岸水下扇扇中砂體的油藏類型包括扇根砂礫巖、斷層遮擋的斷層-巖性油藏；扇中水道砂體油氣富集，扇中砂體縱向多層系成藏，平面上疊合連片含油。深凹的重力流滑塌砂體則具有近源底微斷裂輸導，砂體聚集的特點。

2.1.2.4砂體識別關鍵技術助推目標發(fā)現(xiàn)

根據(jù)不同相帶砂體分布模式，就各類砂體識別的難點，開展針對性攻關，形成了不同相帶砂體的關鍵技術（表1），顯著提高了各類砂體的預測精度。

表1 高郵凹陷深凹帶不同相帶砂體發(fā)育特征及識別關鍵技術

根據(jù)緩坡三角洲前緣水下分流河道砂體縱向上砂泥巖呈互層、單砂體厚度小的特點，形成了以波形類比法明確了有利相帶內河道平面發(fā)育位置，再以屬性、疊前疊后反演精細刻畫砂體分布的關鍵技術［26-29］，提高了分流河道砂體的識別精度；研究灘壩砂體地質地震特征，通過正演模型分析確定了其與地震屬性間的關系，形成了以優(yōu)化時窗、優(yōu)選屬性、優(yōu)選頻段為核心的屬性“三優(yōu)化”技術方法，對灘壩砂體做出了比較準確的預測；通過分析近岸水下扇砂礫巖體不同巖相類型地震相及儲層物性與波阻抗之間的關系，形成了優(yōu)勢頻段敏感屬性宏觀畫扇、波阻抗定量確定砂巖、礫巖有效儲層分布邊界的關鍵技術；針對深洼區(qū)重力流砂體，發(fā)展了快速、準確的層拉平厚度法古地貌恢復法［30］，形成了一套以“古地貌定區(qū)、區(qū)內定相、相內定砂”為核心、多項技術相互組合的湖底扇識別技術［19］。

“油源與輸導條件再認識”為條件、“源-斷-坡控砂機制”為基礎、“不同巖性砂體成藏差異性”為關鍵、“不同相帶砂體識別關鍵技術”為保障。通過以上研究，進一步深化和完善了適應高郵深凹戴南組隱蔽油藏的勘探理論、技術和方法，在實際應用中取得了良好的勘探效果。

2.1.3勘探實踐與認識

針對高郵深凹戴南組隱蔽油藏按照“滾動西部，發(fā)展中東部，不斷探索新類型”的勘探思路，在精細挖潛（扇）三角洲前緣水下分流河道砂體的基礎上，積極對灘壩巖性砂體、近岸水下扇砂礫巖體、重力流滑塌砂體等類型巖性砂體實施預探，均取得了成功（圖3）。針對L38塊灘壩巖性圈閉鉆探的LX38井，針對湖底扇新類型巖性圈閉鉆探的C64井，針對肖劉莊地區(qū)近岸水下扇砂礫巖體部署的X14井，以及隨后部署的評價井X15井和X15-1井均獲得了成功，發(fā)現(xiàn)和落實了肖劉莊砂礫巖體油藏。針對三角洲前緣分支河道砂體，探索上傾尖滅型成藏新模式，部署的Y38井拓展了該類型砂體的成藏模式。

圖3 高郵凹陷戴南組隱蔽油藏勘探形勢

通過深化戴南組隱蔽油藏勘探地質認識、技術和方法，加大多類型巖性砂體勘探實踐，證實了高郵深凹戴南組具備多類型巖性砂體成藏的有利條件，深凹帶中、東部是拓展勘探的有利區(qū)帶，為實現(xiàn)高郵凹陷滿凹含油奠定了基礎，同時為蘇北盆地類似凹陷的勘探提供了寶貴的經(jīng)驗。在此認識的基礎上，針對戴南組共部署實施的隱蔽油藏探井和評價井，解釋油層并試獲工業(yè)油流井28口，探井綜合成功率70%，實現(xiàn)了高郵凹陷勘探區(qū)帶由環(huán)西部邵伯次凹轉向中、東部的正向構造前端、翼部和結合部以及深凹帶勘探空白區(qū)的拓展，迎來了蘇北盆地戴南組隱蔽油藏新的發(fā)現(xiàn)高峰。

2.2 阜寧組斜坡帶大型三角洲前緣巖性砂體勘探

2.2.1勘探概況

阜寧組是蘇北盆地最為富集的含油層系之一，探明程度為50.8%，是油田未來增儲上產(chǎn)的主要層系。近年來，溱潼凹陷西斜坡阜三段千萬噸級構造-巖性油藏富集區(qū)的發(fā)現(xiàn)［31］，證實了蘇北盆地阜三段灘壩砂體具備形成規(guī)模隱蔽油藏的條件，但由于江蘇探區(qū)阜寧組沉積時所處相帶和構造背景與溱潼凹陷阜三段相比存在一定的差異，因此阜寧組隱蔽油藏形成的勘探有利區(qū)帶、層系和類型不盡相同。

2.2.2技術思路

2.2.2.1源-儲研究落實有利層系和區(qū)帶

坳陷型盆地內部成熟烴源巖分布區(qū)三角洲前緣相帶中砂巖與泥巖地層交互發(fā)育情況及蓋層條件共同控制著巖性油藏總體含油范圍和規(guī)模［32］。通過開展阜寧組盆地尺度單元沉積相和砂體分布研究，明確了蘇北盆地在阜二段、阜三段沉積時為廣闊的統(tǒng)一湖盆，水體能量相對較弱，砂體粒度較細、變化快，高郵、金湖凹陷多個構造圈閉不發(fā)育區(qū)均處于三角洲前緣水下分流河道側緣、前緣前端和濱淺湖灘壩沉積的有利相帶，有利于形成隱蔽圈閉，是阜寧組隱蔽油藏勘探突破的首選層系。依據(jù)區(qū)帶剩余資源分布、沉積體系展布與地層匹配關系和砂體發(fā)育程度，進一步明確了高郵發(fā)財-卸甲、肖劉莊、沙埝南、劉陸舍，金湖三河次凹、高集、銅城、卞閔楊等8個重點有利區(qū)帶。

2.2.2.2砂體與成藏關系研究建立成藏模式

對阜寧組處于沉積相有利區(qū)原有鉆井和油藏利用隱蔽油藏勘探思路開展砂體與成藏關系研究，依據(jù)砂體成因類型與地層和斷層配置關系，總結了蘇北盆地阜寧組三類主要的隱蔽油藏類型和成藏特點。第一類為三角洲前緣前端分支河道砂體側向尖滅，后期構造反轉，形成砂巖上傾尖滅油藏，成藏具有地層翹傾、砂體尖滅、疊合含油的特點。第二類為三角洲前緣前端或側緣分支河道被斷層切割形成斷層-巖性油藏，成藏具有河道控儲、間灣控邊、背景控油的特點。第三類為濱淺湖灘壩砂體形成灘壩巖性油藏，該類油藏根據(jù)源-儲配置差異又可細分為阜三段源外灘壩巖性油藏和阜二段源內灘壩巖性油藏，其中源內成藏具有高效排聚，大面積含油的特點；源外成藏具有斷層輸導、復合控藏、疊合含油的特點。

2.2.2.3地震相-屬性-反演綜合預測，精細刻畫圈閉

以沉積、砂體及成藏模式為指導，初步形成了一套地震相-屬性-反演多手段精細刻畫薄互儲層砂體巖性圈閉的技術方法（圖4）。該方法首先利用周邊井完成了儲層精細標定，在此基礎上基于正演模擬、加砂實驗、頻譜分解等手段宏觀把握砂泥巖地震響應特征，并利用地震剖面相分析初步確定砂泥巖分布特征［33-34］；與此同時，通過地震敏感屬性優(yōu)選和多屬性融合，開展不同層段砂體邊界的半定量刻畫；最后，在巖石物理建模的基礎上開展地震反演，定量刻畫巖性砂體尖滅線和砂體厚度，從而實現(xiàn)阜寧組隱蔽油藏勘探巖性砂體由定性到半定量再到定量的精確刻畫。

圖4 地震相-屬性-反演刻畫薄互儲層砂體技術方法

2.2.3勘探實踐與認識

在阜寧組隱蔽油藏勘探選區(qū)評價、成藏建模的指導下，通過區(qū)帶綜合評價，優(yōu)選了高郵凹陷劉陸舍地區(qū)阜三段作為阜寧組隱蔽油藏的風險勘探目標。該區(qū)阜三段沉積時期位于大型三角洲東部分支側緣，阜寧組沉積時期古地貌平緩，有利于三角洲砂體的側向展布；在阜寧組沉積以后，斷層的活動導致劉陸舍地區(qū)阜三段地層逐漸西抬，砂體向西上傾尖滅，在地震資料上特征明顯。分析認為該區(qū)具有“斷坡控砂、翹傾成圈、復合成藏”的成藏模式，勘探潛力較大，部署了總公司風險探井LL1井。該井在阜三段試獲工業(yè)油流。

LL1井的成功證實阜寧組具備形成隱蔽油藏有利條件，驗證了阜寧組選區(qū)、選帶、選層評價思路的正確性，地震相-屬性-反演綜合預測方法和技術的行之有效性，為實現(xiàn)隱蔽油藏勘探由深凹向斜坡、層系由戴南組向阜寧組，積累了寶貴經(jīng)驗。取得突破之后，針對金湖凹陷三河北地區(qū)阜二段斷層-灘壩巖性油藏勘探獲得了商業(yè)發(fā)現(xiàn)，相繼部署多口井并獲得成功，勘探效益良好。在肖劉莊地區(qū)針對斷層-灘壩巖性圈閉部署了評價井X16井，實現(xiàn)了阜三段隱蔽油藏勘探由斜坡向埋深較淺的南部斷階帶拓展。

由此，蘇北盆地阜寧組實現(xiàn)了勘探的兩大轉變：一是勘探類型由原有的構造圈閉轉向隱蔽圈閉；二是勘探區(qū)帶由成熟區(qū)帶轉向儲量空白區(qū)，推動蘇北盆地“三新”勘探，針對阜寧組隱蔽性圈閉的探井成功率達62.5%，證明隱蔽油氣藏能夠成為蘇北盆地儲量持續(xù)增長的主要資源接替陣地。

3 隱蔽油藏勘探前景展望

3.1 仍然具有較好的資源基礎

根據(jù)蘇北盆地三次資評最新資源評價結果，蘇北盆地常規(guī)油資源勘探程度為53.0%，目前剩余資源量主要分布在隱蔽油藏勘探有利的戴南組和阜寧組。此外，隱蔽油藏保有的控制和預測儲量具有較大的升級潛力。

3.2 存在較多的低勘探程度有利區(qū)帶

高郵和金湖凹陷深凹帶戴南組油源豐度較高，各正向構造結合部勘探程度較低，構造相對平緩，與砂體匹配較好。目前，戴南組隱蔽油氣藏的低勘探程度區(qū)多達10個以上，具備縱向多層系、平面疊合成帶含油的有利條件，通過精細評價仍是成熟區(qū)帶增儲上產(chǎn)的重要陣地。斜坡帶阜寧組隱蔽油藏的勘探尚處于探索階段，H8塊的勘探開發(fā)表明了阜寧組構造不發(fā)育的儲量空白區(qū)隱蔽油藏可形成高效勘探領域。從長遠接替來看，高郵、金湖、海安凹陷斜坡兩側及向深凹延伸的沉積體系轉換帶構造不發(fā)育、砂地比和埋深適中、油源條件較好，存在大面積的勘探空白區(qū)，是今后隱蔽油藏重要的勘探方向。

4 結論

（1）高郵深凹戴南組具備多類型巖性砂體成藏的有利條件，深凹帶中、東部是拓展勘探的有利區(qū)帶，為實現(xiàn)高郵凹陷滿凹含油奠定了基礎，同時為蘇北盆地類似凹陷的勘探提供了寶貴的經(jīng)驗。

（2）蘇北盆地阜寧組勘探類型由原有的構造圈閉轉向隱蔽圈閉、勘探區(qū)帶由成熟區(qū)帶轉向儲量空白區(qū)，成為蘇北盆地儲量持續(xù)增長的主要資源接替陣地。