松遼盆地西部杜75塊油氣微生物勘探研究

袁志華，許 晨

(教育部油氣資源與勘探技術(shù)重點實驗室 長江大學(xué)，湖北 荊州 434023)

松遼盆地西部杜75塊油氣微生物勘探研究

袁志華，許 晨

(教育部油氣資源與勘探技術(shù)重點實驗室 長江大學(xué)，湖北 荊州 434023)

在松遼盆地西部杜75塊應(yīng)用油氣微生物勘探，結(jié)合區(qū)域沉積相分析，對研究區(qū)進(jìn)行了分流河道砂體、河口砂壩以及遠(yuǎn)砂壩等有利儲集砂體的預(yù)測。根據(jù)油氣微生物異常分布特征，明確了研究區(qū)的油氣富集規(guī)律，即油氣基本上分布于構(gòu)造較寬緩的平臺區(qū)域，或是具有微幅鼻狀構(gòu)造處，或是在水下分流河道分流處，為現(xiàn)場勘探提供了可靠的決策依據(jù)。同時，對研究區(qū)乃至整個松遼盆地西斜坡的巖性油氣藏勘探奠定了基礎(chǔ)。

微生物異常;油氣微生物勘探;油氣富集區(qū);杜75塊;松遼盆地西部

引 言

油氣微生物勘探(MPOG)主要通過研究近地表土壤層中微生物異常與地下深部油氣藏的相關(guān)關(guān)系，指示和預(yù)測有利勘探區(qū)塊以降低勘探風(fēng)險。在成熟開發(fā)區(qū)，油氣微生物勘探技術(shù)能將地震勘探查明的地質(zhì)構(gòu)造劃分成各種含烴級別，指明油氣藏位置，越來越受到油氣勘探工作者的重視［1～9］。根據(jù)松遼盆地西部杜75塊油氣微生物勘探技術(shù)的結(jié)果，研究了杜75塊油氣成藏特征，對該區(qū)勘探有進(jìn)一步的認(rèn)識。

1 地質(zhì)概況

松遼盆地位于中國東北部，是大型中、新生代陸相克拉通內(nèi)復(fù)合型沉積盆地，盆地呈北東—南西向展布。松遼盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動，形成了凹隆相間的構(gòu)造格局，該盆地自西向東可劃分為西南隆起區(qū)、西部斜坡區(qū)、中央坳陷區(qū)、北部傾沒區(qū)、東北隆起區(qū)、東南隆起區(qū)6個一級構(gòu)造單元。盆地沿長軸方向為緩坡，短軸方向西斜坡區(qū)主體為緩坡，西部斜坡的西北側(cè)、西部斜坡區(qū)與中央坳陷區(qū)的毗鄰地帶為陡坡。

研究區(qū)位于平緩型西部斜坡區(qū)的泰康隆起帶，是1個潛在的油氣勘探的有利地區(qū)。西部斜坡區(qū)屬于臺地上較為穩(wěn)定的古斜坡地質(zhì)背景，不同于一般的由坳陷再轉(zhuǎn)入抬升而形成的斜坡，斜坡帶隨松遼盆地的升降而發(fā)生整體的構(gòu)造升降，經(jīng)歷了若干次湖平面的快速湖退變化，為砂體的超覆及疊置分布奠定了基礎(chǔ)，并為地層巖性圈閉提供了有利的構(gòu)造地質(zhì)背景。

松遼盆地成藏關(guān)鍵時期為明水組沉積末期及第三系沉積期，構(gòu)造格局對油氣運聚成藏起到重要控制作用。西斜坡區(qū)及泰康隆起帶距生油凹陷相對較遠(yuǎn)，且不發(fā)育長期斷裂，油氣需要以不整合面作為運移通道，如薩爾圖油層阿拉新、二站氣田，便是以不整合面為油氣運移通道形成的構(gòu)造、構(gòu)造－巖性油氣藏。

2 樣品采集情況

研究區(qū)面積為113.00 km2，陸地面積約為45.13 km2，其他都為水域。地表潛水面較淺，根據(jù)現(xiàn)場采集情況來看，該區(qū)最適合的采集深度為0.6 m。因此，在研究區(qū)內(nèi)布置測點505個，測點間距WE 250 m×NS 250 m。

3 油氣異常分布特征

本文采用1套對土壤中烴氧化菌(包括甲烷氧化菌)的評價指標(biāo)——MU值來評價微生物異常，即綜合單位土壤樣品中的微生物數(shù)量(n)、活性(a)、顯微鏡鑒定結(jié)果(o)、地層壓力(f)、地表溫度(t)、樣品濕度(h)、巖性(l)、顏色(c)、pH 值(p)和地表植被(v)等因素，經(jīng)一系列處理得出:MU=f(n，a，o，f，t，h，l，c，p，v)。

MU指標(biāo)體系用于綜合評價微生物的細(xì)胞數(shù)量及其影響因素。它將數(shù)量級不同且繁瑣的微生物實驗結(jié)果通過數(shù)學(xué)模型處理轉(zhuǎn)化成易于被地質(zhì)家理解和操作的測量單元，同時便于在相同的地質(zhì)背景和生態(tài)條件下進(jìn)行比較，確定出背景值及異常值。采用該方法計算出每個測定點的MU值，分別記錄在油分布平面圖和氣分布平面圖上，可以得出“MU等值線”。測量單元值(MU值)越高的區(qū)域，越有可能發(fā)現(xiàn)油田。

油氣微生物勘探成果反映出油氣藏平面分布規(guī)律，對于多套儲層則反映的是疊加效果。

3.1 微生物油異常特征

杜75塊微生物油異常值的變化范圍為14.79 MU(測點163)至58.29 MU(測點250)，總平均值為27.96 MU(圖1)。

圖1 杜75塊石油微生物成果圖

齊家—古龍凹陷青山口組一段和嫩江組一、二段烴源巖生成的油氣，受小林克—敖古拉—巴彥查干斷裂的影響進(jìn)入高臺子油層、薩爾圖油層，并沿著以滲透性砂體、斷層和不整合面所組成的油氣優(yōu)勢運移通道向西部斜坡區(qū)運移，在此過程中油氣以側(cè)向運移為主，局部垂向運移，并在遇到的構(gòu)造、巖性和構(gòu)造－巖性圈閉以及構(gòu)造緩坡區(qū)的砂體發(fā)育帶中聚集成藏。在上述有利條件下，杜75塊的油藏微生物異常表現(xiàn)為連片分布，結(jié)合油藏微生物異常與SⅡ+Ⅲ、SI和S0油組的沉積相分析，杜75塊與SI油組的沉積相相當(dāng)吻合，表明該區(qū)的油氣分布主要受沉積相控制，且油氣主要富集于分流河道分流處、河口砂壩以及遠(yuǎn)砂壩處。

西部斜坡帶的地層傾角小于1°，在構(gòu)造上屬于簡單斜坡。而其原油具有密度高、黏度高和膠質(zhì)含量高，凝固點、瀝青質(zhì)含量和硫含量低的特點。在上述情況下，結(jié)合油藏微生物異常與T1反射構(gòu)造層相關(guān)性分析，杜75塊油藏微生物異?；旧戏植加跇?gòu)造較寬緩的平臺區(qū)域(如杜I－4井區(qū))，或是具有微幅鼻狀構(gòu)造處(如中部異常區(qū))，或是在水下分流河道分流處儲集砂體較發(fā)育的區(qū)域(如東北異常區(qū))。總體上來說，上傾的巖性尖滅處微生物異常強(qiáng)烈，表明研究區(qū)主要屬于沉積相控制的巖性油氣藏，且以上傾巖性尖滅成藏為主。

西南異常區(qū)面積不大，但形態(tài)完整，異常強(qiáng)烈。與S0沉積時期的砂壩一致;東南異常區(qū)面積較小，但形態(tài)較完整，連片分布，呈北東—南西向展布，不僅與區(qū)域物源方向一致，而且與SI油組水下分流河道十分吻合，分布于該水下分流河道的分流處。因此，在該異常區(qū)內(nèi)，應(yīng)以尋找SI油組有利的儲集砂體為主。

中部異常區(qū)主要與SI油組的水下分流河道相吻合，且多分布于水下分流河道的分流處。但根據(jù)已完鉆的杜75井資料表明，該井獲得工業(yè)性油流，產(chǎn)層為S0。因此，該異常區(qū)可能為SⅡ和S0油組砂體的疊加表征。

3.2 微生物氣異常特征

杜75塊微生物氣異常值的變化范圍為10.24 MU(測點84)至43.93 MU(測點28)，平均值為20.46 MU(圖2)。研究區(qū)天然氣微生物異常整體水平一般，從圖中可以看出，天然氣微生物異常區(qū)與油藏微生物異常分布區(qū)域基本吻合(圖1中紅色虛線為油異常大于30所圈定的區(qū)域)，表明該區(qū)內(nèi)的天然氣多為原油溶解氣。

圖2 杜75塊天然氣微生物成果圖

研究區(qū)天然氣微生物異常區(qū)主要分布于西南部的杜I－4井區(qū)和東北部異常區(qū)，且連片分布。東北異常區(qū)呈北東—南西向。按照油藏微生物異常等值線等于30 MU所圈定的區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計，該區(qū)天然氣微生物異常除面積相差較大外，其微生物異常特征值(最大值和平均值)相差較小。其中，天然氣微生物異常區(qū)總面積為4.60 km2(天然氣異常值不小于30 MU)，僅占總面積(113.00 km2)的4.07%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于油藏微生物異常面積(17.45 km2)。因此，僅從微生物異常來看，研究區(qū)天然氣儲量一般。

4 油藏分級評價

在以微生物異常為主要前提下，對研究區(qū)各異常區(qū)所涉及的油異常的最高值、平均值、形態(tài)及面積進(jìn)行了對比評價(表1)。

從表1可知，可將杜75塊3個微生物異常區(qū)分為2個異常分級，即好和較好。其中，西南和東南異常區(qū)為好的富集區(qū)(A1和A2)，中部異常區(qū)為較好富集區(qū)(B)。

表1的異常區(qū)分級是相對于單一異常區(qū)而言的，而在每一異常區(qū)內(nèi)，僅從微生物的角度考慮，應(yīng)

表1 杜75區(qū)塊油氣異常區(qū)分級評價

優(yōu)先在異常值較強(qiáng)烈的區(qū)域進(jìn)行勘探。也就是說，在同一異常區(qū)內(nèi)，異常值大于40.00 MU為重點勘探區(qū);異常值大于35.00 MU為次要勘探區(qū);異常值大于30.00 MU為可供勘探區(qū);異常值大于25.00 MU為參考區(qū)。在建議評價井時，可以結(jié)合已有的部署原則對重點勘探區(qū)進(jìn)行優(yōu)先勘探。

5 有利區(qū)帶預(yù)測

研究區(qū)微生物油異常面積連片分布，異常區(qū)的異常平均值較高，反映區(qū)內(nèi)油藏控制面積較大，前景較好。微生物油異常規(guī)律多與SI油組的水下分流河道高度一致，主要分布于水下分流河道的分叉處，表明該區(qū)的微生物異常主要受沉積相控制，主要表征的是SI油組所含的油氣，同時亦表明理想的油氣富集區(qū)域分布于SI油組的水下分流河道的分叉處、河口砂壩和遠(yuǎn)砂壩處。從構(gòu)造上來看，微生物異常區(qū)基本上分布于構(gòu)造較寬緩的平臺區(qū)域或微幅鼻狀構(gòu)造處。

研究區(qū)可分為3個微生物異常區(qū)，即西南(A1)、東南(A2)和中部(B)異常區(qū)，并對這3個異常區(qū)塊進(jìn)行了分級排隊。其中，A異常區(qū)塊為好的油氣富集區(qū)，B異常區(qū)塊為較好的油氣富集區(qū)。研究區(qū)天然氣微生物異常整體水平一般，且基本上與油藏微生物異常區(qū)吻合，總面積較小，表明該區(qū)的天然氣多為原油溶解氣，且天然氣的儲量一般。

研究區(qū)內(nèi)A異常區(qū)塊為較有利的含油氣前景區(qū)，亦分布于SI油組水下分流河道的分叉處。因此，在部署開發(fā)設(shè)計方案時，建議充分考慮該異常區(qū)塊內(nèi)含油氣前景，為此在該異常區(qū)塊部署建議井1(圖1)，亦以尋找SI有利的儲集砂體為主。

研究區(qū)內(nèi)B異常區(qū)為SI和S0油組砂體的疊加，以SI油組的水下分流河道為主。該異常區(qū)總體異常強(qiáng)度中等，為中等含油氣前景區(qū)。雖然該異常區(qū)分布于SI油組的水下分流河道的分叉處，但并不排除其為三角洲前緣末端席狀砂的可能性。因此，在設(shè)計勘探開發(fā)方案時，結(jié)合其他地質(zhì)資料，部署實施了建議井2、3(圖1)。

6 結(jié)論

(1)杜75塊的油藏微生物異常表現(xiàn)為連片分布，該區(qū)的油氣分布主要受沉積相控制，且油氣主要富集于分流河道分流處、河口砂壩以及遠(yuǎn)砂壩處。

(2)研究區(qū)內(nèi)A異常區(qū)塊為較有利的含油氣前景區(qū)，亦分布于SI油組水下分流河道的分叉處;B異常區(qū)為SI和S0油組砂體的疊加，以SI油組的水下分流河道為主。該異常區(qū)總體異常強(qiáng)烈中等，為中等含油氣前景區(qū)。

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Research on microbial prospecting for Block Du75 in western Songliao Basin

YUAN Zhi－ hua，XU Chen
(MOE Key Laboratory of Oil＆Gas Resources and Exploration Technology，Yangtze University，Jingzhou，Hubei，434023，China)

Microbial prospecting has been applied along with regional sedimentary facies analysis to the Block Du75 in western Songliao Basin for prediction of favorable reservoir sand bodies such as distributary channel，mouth bar and distal bar．The distribution features of microbial anomaly represent hydrocarbon enrichment pattern in the study area，i．e．oil and gas mostly occur in gentle flat structures or slight nose structures or the shunting place of distributary channel．The study results have provided reliable basis for decision making in field exploration and laid a foundation for the exploration of lithologic reservoirs in the study area and the entire western slope of Songliao Basin．

microbial anomaly;microbial prospecting for oil and gas;hydrocarbon enrichment area;Block Du75;western Songliao Basin

TE122.1

A

1006－6535(2012)01－0047－04

20110601;改回日期20110627

石油科技中青年創(chuàng)新基金“油氣微生物勘探中土壤樣品專性菌快速評價新技術(shù)研究”部分成果(2003Z0506)

袁志華(1961－)，男，副教授，2004年畢業(yè)于中科院廣州地化研究所地球化學(xué)專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣微生物勘探和石油微生物提高石油采收率研究工作。

編輯 黃華彪