吳小剛，夏景肖，段心建，李顯路，萬 力，王 地

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春光油田石炭系不整合結(jié)構(gòu)測井識別及勘探潛力預(yù)測

吳小剛，夏景肖，段心建，李顯路，萬 力，王 地

（中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450046）

春光油田石炭系不整合面的三層結(jié)構(gòu)對油氣勘探具有重要意義，但準確識別不整合面的三層結(jié)構(gòu)較為困難。利用巖心、測井、錄井等資料識別表明，風化黏土層上下巖層具有一定的油氣輸導(dǎo)能力，風化黏土層可作為油氣局部蓋層。在不整合面結(jié)構(gòu)研究基礎(chǔ)上，通過測井曲線交會圖技術(shù)，定性、定量識別風化黏土層，結(jié)合不整合結(jié)構(gòu)類型及分布特征，認為春光油田東北部春17區(qū)塊為石炭系有利勘探區(qū)塊。

春光油田；不整合結(jié)構(gòu)；石炭系；測井識別；油氣輸導(dǎo)

1 地質(zhì)概況

春光油田位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市車排子鎮(zhèn)境內(nèi)，車排子地區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)為一向東南傾的斜坡，在構(gòu)造區(qū)劃上屬于準噶爾盆地西部隆起的次一級構(gòu)造低凸起，其西面和北面鄰近扎伊爾山，南部緊鄰四棵樹凹陷，東與紅車斷裂帶、昌吉凹陷以及中拐凸起相接[1–2]。區(qū)域構(gòu)造運動造成了地殼的隆升與褶皺，地層出露地表而使沉積間斷并造成巖層風化剝蝕，從而形成了不整合面，不整合面不僅可以為區(qū)域性油氣運移提供輸導(dǎo)通道，也可以形成與之相關(guān)的油氣藏[3]。

2 不整合面的特征及其識別

2.1 不整合結(jié)構(gòu)測井特征

國內(nèi)外學(xué)者對不整合及其結(jié)構(gòu)已有了很多研究成果，不整合面不僅是一個物理“面”，更是一個具有“空間結(jié)構(gòu)”的地質(zhì)體[4]，在空間上具有三層結(jié)構(gòu)（圖1）：不整合面之上的巖石（通常為底礫巖）、風化黏土層、不整合面之下的巖石。本次研究共統(tǒng)計了49口井的測井、巖心、錄井等資料，識別出了不整合面的三層結(jié)構(gòu)。在測井曲線上，底礫巖的特征為自然伽馬低，密度低，深淺雙側(cè)向電阻率中等；風化黏土層由于富含鋁、鐵等元素，在測井曲線上表現(xiàn)為自然伽馬高，密度低，電阻低等特征；不整合面之下巖石測井特征為自然伽馬低，密度高，電阻高。構(gòu)造位置不同，黏土層厚薄不一，甚至缺失（圖1）。

春光油田石炭系在不整合形成過程中暴露地表的巖石處于新的不穩(wěn)定狀態(tài)，受溫度和水的變化、各種酸的溶蝕、生物作用以及各種地質(zhì)應(yīng)力的剝蝕作用，逐漸受到破壞，使得不整合面上下巖石具有明顯的測井響應(yīng)特征。通過巖性特征和測井曲線的精細對比研究，對研究區(qū)石炭系頂部不整合面的三層結(jié)構(gòu)作整體分析，總結(jié)出該不整合面三層結(jié)構(gòu)的典型特征，可劃分為三種結(jié)構(gòu)類型：Ⅰ型為底礫巖–風化黏土層–半風化巖層3層結(jié)構(gòu)，Ⅱ型為底礫巖–半風化巖層2層結(jié)構(gòu)，Ⅲ型風化殼結(jié)構(gòu)不明顯。

2.2 風化黏土層識別

風化黏土層也稱古土壤，位于風化殼最上部， 是在物理風化的基礎(chǔ)上，生物化學(xué)等作用改造下形成的細粒殘積物。風化黏土層的厚度取決于受風化的巖石性質(zhì)、氣候、沉積間斷的時間、古地形的特征等。巖石類型為紫紅色、灰色泥巖， 測井曲線上表現(xiàn)為自然伽馬值高、電阻率較低等；其厚度較薄， 風化黏土層在上覆沉積物壓實成巖作用下巖性一般較致密， 物性變差，阻擋油氣在不整合面中縱向運移，是一套良好的封蓋層，有助于油氣在半風化殼中聚集成藏[5–6]，可形成地層削截油氣藏、構(gòu)造–巖性油氣藏和潛山油氣藏[7]等多種類型的油氣藏。

圖1 春光油田石炭系不整合結(jié)構(gòu)（左：三層結(jié)構(gòu)；右：二層結(jié)構(gòu)）

不同測井資料反映的地層信息有所側(cè)重，并不是所有的測井資料都適合風化黏土層的分析[8]。需要根據(jù)風化殼的特征，選取能反映其巖性、骨架結(jié)構(gòu)、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量等性質(zhì)的測井資料，如（自然伽馬）、（自然電位）、（聲波時差）、（補償密度）等。嘗試在利用測井定性識別的基礎(chǔ)上，結(jié)合取心、錄井等資料通過多種交會圖技術(shù)對不整合面中的風化黏土層建立定量評價（圖2）。

圖2 多種交會圖技術(shù)識別風化黏土層

從風化黏土層單井交會圖中可見：春2–200、春17–4井的風化黏土層識別較為直觀、明顯（表1）。在單井分析基礎(chǔ)上， 將多口探井分析結(jié)果綜合，認為風化黏土層具有“兩高兩低”的曲線特征，即：自然伽馬值較高，一般高于正常泥巖，聲波時差較大，密度和電阻率較低。由于影響測井資料品質(zhì)因素較多， 如巖性變化、物性變化、測井儀器狀況等往往都會對測井資料數(shù)值大小產(chǎn)生一定影響。因此，整個春光油田石炭系風化黏土層識別圖版中，主成份曲線定量計算范圍較大，但可以滿足大部分風化黏土層識別。

表1 春2-200、春17-4井風化粘土層定量識別標準

3 石炭系勘探潛力預(yù)測

結(jié)合不整合結(jié)構(gòu)類型及分布特征，對春光油田240口鉆遇石炭系的井進行測井綜合解釋，認為春光油田東北部春17區(qū)塊為石炭系有利勘探區(qū)塊。春17區(qū)塊緊靠紅車斷裂帶，紅車斷裂帶是昌吉凹陷的控凹斷層，也是重要的油源斷層，使得油氣由凹陷區(qū)運移至凸起區(qū)，而該區(qū)石炭系之上發(fā)育一套橫向上較為穩(wěn)定、物性較為優(yōu)越的侏羅系“毯砂”，能夠?qū)⒂驮磾嗔演斔偷挠蜌膺M行橫向發(fā)散運移，區(qū)域內(nèi)風化黏土層穩(wěn)定發(fā)育，可以作為石炭系油氣成藏的優(yōu)質(zhì)蓋層。

4 結(jié)論

（1）春光油田石炭系頂面不整合結(jié)構(gòu)類型受巖性、沉積間斷時間、古地形、頂板沉積環(huán)境等地質(zhì)因素的控制，不整合面的微觀三層結(jié)構(gòu)在測井曲線特征、巖石結(jié)構(gòu)等方面表現(xiàn)出較大的差異性。

（2）風化黏土層在上覆沉積物壓實成巖作用下巖性一般較致密， 物性變差，可作為局部油氣蓋層。

（3）以風化黏土層為界，油氣在不整合面中的運移分為上、下兩層系統(tǒng)。

（4）運用常規(guī)測井曲線及交會圖方法可對無取心資料的鉆井進行風化黏土層較準確識別與劃分，是不整合結(jié)構(gòu)評價的有效手段之一。

[1] 李風勛，王勇，陳麗麗，等．準噶爾盆地西緣春光油田勘探啟示[J]．石油地質(zhì)與工程，2014，28（6）：1–3．

[2] 王勇，陳麗麗，李風勛，等．春光探區(qū)沙灣組沉積體系與油氣分布特征[J]．石油地質(zhì)與工程，2015，29（1）：8–13．

[3] 李洪鐸，艾華國．不整合面上下部的儲蓋組合[J]．中國西部油氣地質(zhì)，2006，2（4）：390–395．

[4] 何登發(fā)．不整合面的結(jié)構(gòu)與油氣聚集[J]．石油勘探與開發(fā)，2007，34（2）：142–149．

[5] 王嶼濤，徐長勝，王靜．準噶爾盆地石南油氣田成藏史分析[J]．石油勘探與開發(fā)，1999，26（1）: 28–31．

[6] 張越遷，張年富，姚新玉．準噶爾盆地腹部油氣勘探回顧與展望[J]．新疆石油地質(zhì)，2000，21（2）: 105–109．

[7] 王艷忠，操應(yīng)長，王淑萍，等．不整合空間結(jié)構(gòu)與油氣成藏綜述[J]．大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2006，30（3）: 326–330．

[8] 趙樂強，隋風貴，張金亮，等．基于測井資料主成份分析建立風化殼結(jié)構(gòu)判識圖版[J]．測井技術(shù)，2007，31（6）：583–588．

編輯：蒲洪果

1673–8217（2017）05–0026–03

TE13.16

A

2017–04–13

吳小剛，碩士，工程師，1979年生，2009年畢業(yè)于西南石油大學(xué)地球探測與信息專業(yè)，現(xiàn)從事測井及地質(zhì)資料的綜合解釋評價與研究工作。