段國(guó)豪,周吉春,潘靜文 (中石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆 烏魯木齊 830011)
塔河油田位于塔東北凹陷沙雅隆起上的阿克庫(kù)勒凸起西南部,西鄰哈拉哈塘凹陷,東靠草湖凹陷,南接滿加爾凹陷及順托果勒低隆起,為一多含油層系、多成藏類型的超大型油氣田[1~4]。2011年,利用地震多屬性刻畫出區(qū)域河道砂體分布范圍并部署油藏評(píng)價(jià)井TK7226井,該井在三疊系阿克庫(kù)勒組四段 (Ta4)鉆遇12.5m (4521.5~4534m)油層。2011年7月,射孔油層頂部6.5m,投產(chǎn)φ3mm油嘴,日產(chǎn)油38t,不含水,油壓13MPa,表明該井區(qū)油藏具有較大的開發(fā)潛力。
目前,塔河油田勘探重心逐漸由碎屑油氣藏向微幅構(gòu)造、河道砂等油氣藏偏移[5,6]。為滿足塔河油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的需要,筆者深入研究了TK7226井區(qū)的油藏地質(zhì)特征,分析了河道砂巖性油藏與斷層關(guān)系,摸索出一套適合該油藏滾動(dòng)開發(fā)的技術(shù)與方法,對(duì)同區(qū)及同類河道砂巖性油藏的開發(fā)具有一定指導(dǎo)意義。
TK7226井區(qū)三疊系油氣藏構(gòu)造整體呈南東高北西低的趨勢(shì),河道內(nèi)部局部發(fā)育構(gòu)造高點(diǎn)。井區(qū)斷裂發(fā)育,與Ta4河道相關(guān)的斷層有6條。其中3條北東走向斷層F3、F4、F5垂直斷距均大于15m,對(duì)河道砂巖性油藏起封擋作用;F1、F6斷層斷距小于5m,對(duì)油藏基本不起封擋作用;F2斷層斷距5~10m,對(duì)油藏可能起封擋作用。
表1 TK7226井區(qū)Ta4斷層要素表
T7226井區(qū)鉆遇地層自上而下為第四系、新近系、古近系、白堊系下統(tǒng)、侏羅系下統(tǒng)和三疊系。三疊系按其沉積特征可分為3個(gè)組,自上而下依次為哈拉哈塘組 (Th)、阿克庫(kù)勒組 (Ta)和柯吐爾組(Tk)[7],其中已揭示的主要含油氣層段為哈拉哈塘組一段 (Th1)、Ta4、阿克庫(kù)勒組三段 (Ta3)和阿克庫(kù)勒組一段 (Ta1)。Ta4為主要含油層段,地層厚度為85~95m,發(fā)育一套辮狀河三角洲前緣沉積,水下分流河道和河口砂壩為其主要的儲(chǔ)集砂體。巖性以深灰色泥巖夾粉砂巖和淺灰色細(xì)砂巖為主,可見塊狀層理、炭屑斜層理及含泥礫沖刷面,縱向上表現(xiàn)為正旋回和復(fù)合韻律特征,測(cè)井曲線具明顯的鐘形與箱形特征。垂直河道的地震時(shí)間剖面上可見透鏡狀反射特征,通過井震結(jié)合及地震多屬性分析,平均波峰振幅屬性對(duì)砂體的展布較為敏感,砂體厚度較大區(qū)域地震振幅較強(qiáng)。砂體展布特征表現(xiàn)為河道中間砂體較厚,河道邊部砂體較薄。
TK7226井區(qū)Ta4儲(chǔ)層巖石類型主要為細(xì)-中粒長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖 (圖1,圖2(a))。石英體積分?jǐn)?shù) (φ(Q))約 為 40%,長(zhǎng) 石 體 積 分 數(shù)(φ(F))約為25%,巖屑體積分?jǐn)?shù) (φ(R))約為35%。碎屑顆粒粒徑主要分布于0.18~0.40mm之間,粒級(jí)為細(xì)粒-中粒,分選中等,磨圓度為次棱-次圓狀,接觸方式為點(diǎn)接觸,孔隙式膠結(jié)。巖石粒間填隙物由雜基與膠結(jié)物構(gòu)成,雜基主要為泥質(zhì),膠結(jié)物為灰質(zhì)與高嶺石。
鑄體薄片和掃描電鏡分析結(jié)果表明,Ta4儲(chǔ)層孔隙類型主要以原生粒間孔、粒間溶孔為主,少量粒內(nèi)溶孔、粒內(nèi)微孔和高嶺石晶間孔(圖2 (b))。
對(duì)TK7226井區(qū)Ta4儲(chǔ)層物性資料分析表明,研究區(qū)孔隙度范圍介于10.1%~24.2%之間,平均為21.2%;滲透率介于17.6~512mD之間,平均為186mD。儲(chǔ)層孔隙度與滲透率呈正相關(guān),即隨著孔隙度的增加,滲透率增加趨勢(shì)明顯,表明滲透率變化主要受孔隙發(fā)育程度控制。依據(jù)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[8],該區(qū)屬于中孔-中滲儲(chǔ)層。
圖1 TK7226井區(qū)Ta4儲(chǔ)層砂巖分類三角圖
圖2 TK7226井區(qū)巖心照片及儲(chǔ)層孔隙鏡下照片
TK7226井區(qū)Ta4河道位于鹽邊斷裂帶附近,發(fā)育一系列北東向雁行走滑斷裂,斷層斷距較大,最大可達(dá)30m左右 (如F3斷層)。Ta4的油氣可能來自于下部的Ta3,兩者之間的泥巖厚度僅20m左右,斷層溝通Ta4與Ta3砂體的可能性較大,在油氣的疏導(dǎo)及遮擋方面起到關(guān)鍵作用。橫切河道的斷層斷距較小,僅5~10m (如F6斷層),因此油氣可能由低部位向高部位短距離橫向運(yùn)移,輕質(zhì)組分上逸,在河道與斷層遮擋圈閉處成藏[9]。
通過典型油藏剖面 (圖3)分析,結(jié)合塔河油田碎屑巖構(gòu)造背景下的 “斷砂階梯式”復(fù)式輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)成藏模式認(rèn)為[10],Ta4河道砂巖油藏的成藏模式為 “垂向調(diào)整、側(cè)向運(yùn)移、斷裂控藏”,斷裂為油氣成藏的主控因素。
圖3 TK7226井區(qū)三疊系油藏剖面圖
油氣藏的形成是含油氣系統(tǒng)與外部環(huán)境、系統(tǒng)內(nèi)各種石油地質(zhì)組成要素和地質(zhì)作用,在時(shí)間和空間上通過自組織而涌現(xiàn)的結(jié)果,油氣分布存在一定的有序性[10]。研究區(qū)Ta4河道砂具有埋深大 (大于4200m)、厚度薄 (10m左右)、橫向變化快等特點(diǎn),儲(chǔ)層識(shí)別難度較大。
筆者通過對(duì)已成藏的和未成藏的河道砂體進(jìn)行對(duì)比分析,從展布規(guī)律、構(gòu)造位置、砂體與斷層的匹配關(guān)系以及縱向上油氣的分布關(guān)系等方面出發(fā),深入剖析河道砂成藏原因,總結(jié)了判別河道砂含油氣情況的3種方法:①河道上有出油井,重點(diǎn)評(píng)價(jià)高部位砂體展布及低部位邊水的分布;②河道上無出油井,但相鄰河道已成藏的,主要是利用成藏模式及成藏主控因素,通過類比分析判斷河道的成藏情況;③河道上無出油井,且離成藏河道較遠(yuǎn)的情況,可利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段進(jìn)行分析[11~13]。
綜合TK7226井區(qū)Ta4油藏地質(zhì)特征及判別方法,結(jié)合塔河油田河道砂巖性油藏開發(fā)經(jīng)驗(yàn),對(duì)新井位部署遵循以下原則:①整體考慮、滾動(dòng)實(shí)施,即優(yōu)先開發(fā)河道東西段,滾動(dòng)評(píng)價(jià)河道中段,兼顧評(píng)價(jià)鄰近河道;②采取 “邊評(píng)價(jià)、邊開發(fā)、逐步認(rèn)識(shí)、不斷完善”的滾動(dòng)開發(fā)方式,逐步加深對(duì)油藏認(rèn)識(shí),降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn);③TK7226井投產(chǎn)后地層能量下降快,對(duì)井區(qū)采取早期注水的開發(fā)方式,油井、注水井同時(shí)進(jìn)行部署。根據(jù)以上滾動(dòng)開發(fā)原則,2012年采用線性井網(wǎng),水平井與直井相結(jié)合方式采油。在TK7226井區(qū)儲(chǔ)層物性較好的主河道部位部署了4口油藏評(píng)價(jià)井 (TK7229H井、TK7227井、TK7233H井、TK7236H井),均在Ta4鉆遇良好油氣顯示,探明原油地質(zhì)儲(chǔ)量為75×104t,截止2013年5月,累計(jì)產(chǎn)油7.05×104t,取得顯著的滾動(dòng)開發(fā)效果。
1)TK7226井區(qū)阿克庫(kù)勒組四段 (Ta4)儲(chǔ)層受6條斷層影響,主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣沉積,水下分流河道和河口砂壩為其主要的儲(chǔ)集砂體,屬于中孔-中滲儲(chǔ)層。
2)Ta4河道發(fā)育一系列北東向雁行走滑斷裂,河道砂油藏的成藏模式為 “垂向調(diào)整、側(cè)向運(yùn)移、斷裂控藏”,斷裂為油氣成藏的主控因素。
3)綜合塔河油田Ta4河道砂的展布特征及油氣藏影響因素,總結(jié)出判別河道砂含油氣情況的3種方法。
4)制定了TK7226井區(qū)新井位部署遵循原則,并成功地對(duì)該井區(qū)進(jìn)行滾動(dòng)開發(fā)評(píng)價(jià),為塔河油田Ta4河道砂巖性油藏的進(jìn)一步勘探提供指導(dǎo)。
[1]康玉柱 .塔里木盆地古生代海相油氣田 [M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1992.
[2]黎玉戰(zhàn),徐傳會(huì) .塔里木盆地塔河油田發(fā)現(xiàn)歷程及其意義 [J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2004,26(2):180~186.
[3]張希明,葉德勝,林忠民 .科技進(jìn)步促進(jìn)了塔河超億噸級(jí)大油氣藏的發(fā)現(xiàn) [A].蔣炳南 .塔里木盆地北部油氣勘探與開發(fā)論文集[C].北京:地質(zhì)出版社,2000.1~10.
[4]王冰,馬慧明,劉軍瑛,等 .塔里木盆地沙雅隆起雅克拉地區(qū)三疊系烴源巖特征 [J].特種油氣藏,2009,16(2):43~46.
[5]許諾,王軍,黃詠梅,等 .碎屑巖:油氣舞臺(tái)新主角 [J].中國(guó)石油石化,2013,(6):52~55.
[6]翟曉先 .塔河大油田新領(lǐng)域的勘探實(shí)踐 [J].石油與天然氣地質(zhì),2006,27(6):751~761.
[7]汪彥,魯新便,彭軍,等 .塔河油田YT1區(qū)塊三疊系層序地層與巖相古地理分析 [J].特種油氣藏,2011,18(2):14~18.
[8]SY/T 6285—1997,油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法 [S].
[9]顧憶,邵志兵,陳強(qiáng)路,等 .塔河油田油氣運(yùn)移與聚集規(guī)律 [J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2007,29(3):224~230.
[10]張慶春,趙文智 .論含油氣系統(tǒng)的復(fù)雜性及其研究方法 [J].石油學(xué)報(bào),2003,24(6):1~6.
[11]漆立新 .塔河油田深層碎屑巖非構(gòu)造圈閉地震勘探技術(shù) [J].新疆石油地質(zhì),2009,30(4):515~518.
[12]黃科,肖慈珣,張哨楠,等 .基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)層識(shí)別處理技術(shù)及在塔河油田的應(yīng)用 [J].物探化探計(jì)算技術(shù),2006,28(1):18~21.
[13]魏歷靈 .人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在塔河油田的應(yīng)用 [J].新疆石油地質(zhì),2004,25(6):665~668.
[編輯] 鄧?yán)?/p>