什股壕區(qū)帶西部盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉識別與評價

王 路

（中國石化華北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450000）

0 引言

什股壕區(qū)帶區(qū)域構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地伊盟隆起北部，勘探面積為2 800 km2。1977年在什股壕區(qū)帶部署的伊深1井在二疊系下石盒子組鉆遇4套氣層，經(jīng)測試日產(chǎn)天然氣量為9 387 m3。這是鄂爾多斯盆地首次在上古生界鉆遇試獲的天然氣，具有里程碑式的意義。近年來，什股壕區(qū)帶的主要勘探目的層也為上古生界下石盒子組，由于緊鄰北部物源區(qū)，下石盒子組整體表現(xiàn)為砂體厚度大、儲層物性好的特點。構(gòu)造上整體表現(xiàn)為北東高、南西低、隆凹相間的特點。在什股壕區(qū)帶西部勘探之初，以巖性圈閉評價技術(shù)為指導(dǎo)進(jìn)行井位部署工作，出現(xiàn)多口失利井，如J107井、J47井。經(jīng)過地質(zhì)分析認(rèn)為，在什股壕區(qū)帶西部盒1段主要發(fā)育構(gòu)造氣藏，盒2+3段主要發(fā)育構(gòu)造—巖性復(fù)合氣藏［1-5］，于是在尋找有利儲層的基礎(chǔ)上重點尋找微幅構(gòu)造發(fā)育區(qū)，以尋找構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉為指導(dǎo)思想，以盒3段為主要目的層部署的J135井、J145井、J147井等均獲得成功，為什股壕區(qū)帶打開了新的勘探思路。筆者通過對盒3段已鉆圈閉進(jìn)行精細(xì)解剖，刻畫圈閉特征，從而對什股壕區(qū)帶西部盒3段圈閉進(jìn)行識別與評價，以期尋找油氣成藏有利區(qū)。

1 砂體展布與構(gòu)造特征

在已有的地質(zhì)認(rèn)識基礎(chǔ)上［6-7］，結(jié)合實鉆井以及地震屬性，刻畫出什股壕區(qū)帶西部盒3段砂體展布特征（圖1），河道方向是近南北向，主要發(fā)育辮狀河沉積，沉積微相由心灘、水道充填、河漫組成，其中心灘是有利的沉積微相［8］。砂巖巖性主要以（含礫）中、粗砂巖為主，在測井曲線上表現(xiàn)為相對低自然伽馬顯示、聲波時差增大的特征，砂體厚度在5 m以上（圖2）。經(jīng)過對該區(qū)域取心井薄片的觀察，盒3段孔隙類型以粒間孔、粒間溶孔為主。經(jīng)對盒3段180個砂巖樣品進(jìn)行物性分析，孔隙度主要介于6%～18%，平均值為11%，滲透率主要介于0.2～6.0 mD，平均值為1.7 mD，總體上屬于低孔隙度、低滲透儲層，有利于天然氣儲集。

圖1 什股壕區(qū)帶西部盒3段砂體展布特征圖

圖2 盒3段砂體疊置模式圖

在儲層物性好、厚度大的認(rèn)識基礎(chǔ)上，以尋找?guī)r性圈閉為指導(dǎo)思想部署的J47、J107等井的失利，證實研究區(qū)儲層不是單一的成藏主控因素，因此加大了對構(gòu)造的精細(xì)研究。在什股壕區(qū)帶西部構(gòu)造上整體呈現(xiàn)出北東高、南西低的趨勢，層間發(fā)育小斷裂。通過精細(xì)刻畫，在該區(qū)域局部發(fā)育多個東西向鼻狀凸起，南北向的砂體與東西向的鼻狀凸起能夠相互疊合形成夾角，有利于油氣聚集。

2 復(fù)合圈閉的識別

什股壕區(qū)帶以巖性圈閉為目標(biāo)進(jìn)行鉆探的井多為失利井，以尋找構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉為目標(biāo)部署的多口探井均試獲工業(yè)氣流，證實了該區(qū)帶油氣成藏受砂體與構(gòu)造的雙重因素控制。為了下一步提交盒3段儲量，提高儲量動用率，識別出什股壕區(qū)帶盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉的分布情況尤為重要。

2.1 什股壕區(qū)帶西部復(fù)合圈閉的識別

復(fù)合圈閉一般具有以下兩個最基本的特點：①在不同方向的剖面上所反映的圈閉類型不一樣，南北向剖面顯示為構(gòu)造圈閉，東西向剖面顯示為巖性圈閉；②復(fù)合圈閉的封閉系統(tǒng)由兩種及以上因素聯(lián)合封閉而形成［9-13］。如SHS構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉（圖3），東西向依靠物性封堵，南北向依靠構(gòu)造封堵，兩種因素相互疊加形成構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉。其圈閉最高等值線為-1 150 m，最低等值線為-1 220 m，閉合高度為70 m，圈閉面積為11.93 km2，復(fù)合圈閉特征明顯。

圖3 什股壕區(qū)帶西部SHS構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉識別模式圖

2.2 什股壕區(qū)帶西部復(fù)合圈閉分布情況

在什股壕區(qū)帶西部砂體厚度與構(gòu)造等值線疊合的基礎(chǔ)上，結(jié)合構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉識別的特征與識別模式，進(jìn)一步識別出研究區(qū)盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉13個（圖4、表1）。

圖4 什股壕區(qū)帶西部構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉平面分布圖

表1 什股壕區(qū)帶西部構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉要素表

3 復(fù)合圈閉的評價

圈閉評價是在優(yōu)選出含油氣有利區(qū)帶的基礎(chǔ)上，依據(jù)油氣成藏理論，以天然氣勘探數(shù)據(jù)庫為依托，充分利用物探、化探資料、綜合研究資料進(jìn)行圈閉識別與可靠性評價，采用綜合評價的方法對識別出的圈閉進(jìn)行含氣性分析、資源量計算、圈閉綜合優(yōu)選等，進(jìn)而提出預(yù)探井部署的設(shè)計意見［14-15］。

3.1 圈閉可靠程度

按照地震測網(wǎng)控制程度、地震剖面質(zhì)量、鉆井資料以及井—震匹配關(guān)系，綜合考慮可以將圈閉分為可靠、較可靠、不可靠3個等級。在什股壕區(qū)帶西部三維地震資料全覆蓋，地震資料能夠完全控制圈閉形態(tài)。盒2段、盒3段地震剖面相位能夠連續(xù)追蹤，斷點清楚，剖面品質(zhì)一級品率在90%以上。同時，可供類比的鉆井資料齊全，井—震匹配關(guān)系好，利用地震資料或者鉆井資料能夠進(jìn)行儲層預(yù)測。各種地震相關(guān)屬性資料能夠反映圈閉的構(gòu)造、沉積以及形態(tài)特征［16］。綜合分析認(rèn)為，在什股壕區(qū)帶西部構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉均為可靠圈閉。

3.2 圈閉含氣性評價及結(jié)果

圈閉含油氣評價通過圈閉條件、充注條件、儲層條件、保存條件等4個主因子綜合分析后得出圈閉含油氣性。圈閉條件、充注條件、儲層條件和保存條件是油氣成藏缺一不可、相互獨立的主因子。因此，圈閉含氣概率（風(fēng)險）可以用上述4個主因子同時發(fā)生的各自概率的乘積表示。根據(jù)4個主因子概率賦值的原則［17］，對什股壕區(qū)帶西部盒3段識別出的13個復(fù)合圈閉進(jìn)行概率賦值（表2），并用概率的乘積表示圈閉含氣概率。

表2 盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉含氣性評價表

1）圈閉條件。什股壕區(qū)帶西部地震資料品質(zhì)好，三維地震全覆蓋，能夠清晰地識別出圈閉的邊界，綜合考慮盒3段圈閉條件概率賦值介于0.80～1.00。

2）烴源巖與充注條件。由于受沉積古地貌的影響，在什股壕區(qū)帶山西組、太原組多缺失，烴源巖不發(fā)育。已有的研究成果證實天然氣主要來源于泊爾江海子斷裂以南［18］，斷裂、盒1段的厚砂體、不整合面都是天然氣運移的有效通道。綜合考慮，盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉的烴源巖與充注條件概率賦值為0.4～0.6。

3）儲層條件。什股壕區(qū)帶下石盒子組盒3段是主要的勘探目的層段，發(fā)育近南北向的辮狀河沉積，通過地震手段可以有效地預(yù)測出儲層發(fā)育位置與儲層厚度。綜合考慮，儲層條件概率賦值為0.80～1.00。

4）保存條件。研究區(qū)上石盒子組和石千峰組的厚層泥巖是良好的區(qū)域蓋層，泥巖黏土礦物成分為蒙脫石、伊利石、高嶺石，其中石千峰組黏土礦物含量最高值可達(dá)50%，上石盒子組的黏土礦物含量最高值可達(dá)35%。上石盒子組泥巖孔隙度為0.92%，密度為2.75 g/cm3。根據(jù)泥巖微孔結(jié)構(gòu)分析結(jié)果可知，泥巖突破壓力在10 MPa以上，封蓋高度在3 000 m以上。因此，上石盒子組及石千峰組泥巖質(zhì)純、致密，具有良好的封蓋能力。在盒3段識別出的構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉整體斷裂不發(fā)育，具有上石盒子組厚層泥巖、異常壓力雙重區(qū)域封蓋的條件，側(cè)向有巖性封堵、南北向有構(gòu)造封堵，后期沒有受到強烈破壞，綜合考慮，保存條件概率賦值為0.80～1.00。

5）含氣性評價結(jié)果。依據(jù)上述4個主因子概率乘積的結(jié)果，可以將什股壕區(qū)帶西部盒3段復(fù)合圈閉含氣性級別劃分為2類，評價結(jié)果如表2所示。其中，含氣概率介于0.25～0.50，為低風(fēng)險圈閉，含氣性級別劃分為Ⅰ類，含氣性概率介于0.10～0.25，為中等風(fēng)險圈閉，含氣性級別劃分為Ⅱ類。

依據(jù)這個分類，在什股壕區(qū)帶西部盒3段得出含氣性級別為Ⅰ類的圈閉依次為XNZ、DYE、SHS、BJP、BYZ、BYX、BYD復(fù)合圈閉；含氣性級別為Ⅱ類的圈閉依次為CJP、SHX、SDY、TL、SBY、SLT復(fù)合圈閉。

4 結(jié)論

1）在什股壕區(qū)帶西部盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉的勘探工作已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，油氣富集條件明確，是主要的勘探對象之一。

2）在什股壕區(qū)帶西部，盒3段構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉主要受東西向鼻狀凸起與南北向砂體疊加控制，識別出盒3段發(fā)育構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉13個。

3）依據(jù)圈閉含氣性概率計算方法、主因子概率賦值方法以及圈閉風(fēng)險劃分等級，將盒3段復(fù)合圈閉含氣性級別劃分為2類，其中含氣性級別為Ⅰ類的圈閉7個，含氣性級別為Ⅱ類的圈閉6個。