準(zhǔn)噶爾盆地北三臺西斜坡巖性和復(fù)合圈閉預(yù)測

向 輝，康永尚，陳春勇

(1.中國石油新疆油田分公司，新疆 阜康 831511；2.中國石油大學(xué)，北京 102249；3.油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國石油大學(xué)，北京 102249)

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準(zhǔn)噶爾盆地北三臺西斜坡巖性和復(fù)合圈閉預(yù)測

向 輝1，康永尚2，3，陳春勇1

(1.中國石油新疆油田分公司，新疆 阜康 831511；2.中國石油大學(xué)，北京 102249；3.油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國石油大學(xué)，北京 102249)

北三臺西斜坡白堊系在斜坡背景下發(fā)育鼻突構(gòu)造，局部存在中小型斷裂，構(gòu)造圈閉不發(fā)育，為預(yù)測白堊系隱蔽圈閉發(fā)育帶，采取了高分辨率層序地層與構(gòu)造背景、沉積相和成藏模式綜合研究的分析方法，確定清水河組中上部和呼圖壁河組下部的3個(gè)準(zhǔn)層序(K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3)為含油氣準(zhǔn)層序(小層)。據(jù)分析，該3個(gè)含油氣準(zhǔn)層序以辮狀河沉積為主，其中辮狀河河道帶和沖積扇是儲集層發(fā)育的有利相帶。在水進(jìn)背景下，超覆尖滅的砂體和上覆泥巖的組合有利于形成上傾尖滅巖性圈閉，而局部斷裂與超覆尖滅砂體的組合則易形成巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉。根據(jù)以上特點(diǎn)，在研究區(qū)東南部成功預(yù)測了5個(gè)上傾尖滅巖性圈閉和巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉，對該區(qū)白堊系油氣勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

巖性和復(fù)合圈閉；高分辨層序地層；成藏模式；北三臺西斜坡；準(zhǔn)噶爾盆地

0 引 言

隨著勘探的進(jìn)展，準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探逐漸從構(gòu)造圈閉向隱蔽圈閉轉(zhuǎn)變，隱蔽圈閉是指用傳統(tǒng)的構(gòu)造圈閉識別技術(shù)不易識別的圈閉，包括巖性圈閉、巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉、地層圈閉、地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉和低幅度構(gòu)造圈閉等[1-3]。

準(zhǔn)噶爾盆地北三臺西斜坡位于準(zhǔn)噶爾盆地東部北三臺凸起西南部，西鄰昌吉凹陷，鉆遇白堊系的探井和評價(jià)井約60余口。研究區(qū)白堊系油氣顯示活躍，在西泉011井和北38井獲得低產(chǎn)油流，但白堊系勘探一直未取得突破。北三臺西斜坡白堊系整體為西傾單斜構(gòu)造，存在鼻突，斷裂發(fā)育區(qū)相對集中，背斜和斷塊圈閉不發(fā)育，白堊系目的層在縱向上和橫向上均遠(yuǎn)離烴源灶，在該油氣地質(zhì)條件下，隱蔽圈閉成為白堊系勘探的主攻方向。

在三級層序和高分辨層序劃分的基礎(chǔ)上，將油氣顯示歸位，識別和確定含油氣準(zhǔn)層序(小層)，建立成藏模式，對含油氣準(zhǔn)層序(小層)開展地層尖滅類型及分布研究，在成藏模式指導(dǎo)下，綜合考慮沉積相帶和地層尖滅帶與構(gòu)造的配置關(guān)系，預(yù)測該區(qū)白堊系的巖性圈閉發(fā)育帶，并提出深化勘探建議，該方法對復(fù)雜巖性圈閉預(yù)測具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 準(zhǔn)層序(小層)劃分和主要含油氣層序單元確定

根據(jù)Vail經(jīng)典層序地層學(xué)理論，從區(qū)域地震剖面和典型鉆井出發(fā)，將準(zhǔn)噶爾盆地三級層序地層劃分方案引入到研究區(qū)中，利用該區(qū)二維和三維地震、鉆井、測井及錄井等資料，通過地震剖面層序界面的識別、單井層序地層劃分和聯(lián)井層序地層對比，建立該區(qū)三維三級層序地層格架，保證了該區(qū)與整個(gè)盆地在三級層序地層格架上的一致性。

區(qū)域地震和鉆井綜合對比分析表明，準(zhǔn)噶爾盆地白堊系可劃分為4個(gè)三級層序(SQ1～SQ4)，白堊系SQ1層序主要發(fā)育在盆地腹部地區(qū)，而在研究區(qū)內(nèi)，缺失SQ1，即研究區(qū)白堊系自下而上可劃分為3個(gè)三級層序(SQ2～SQ4)。通過巖心含油氣顯示，發(fā)現(xiàn)白堊系油氣主要富集在SQ2層序的低位域和水進(jìn)域中[4]。采用Vail經(jīng)典高分辨率層序地層研究方法，根據(jù)巖性特征、構(gòu)造特征、電測曲線特征、粒度分析和巖心觀察等資料將SQ2層序的低位體系域和水進(jìn)體系域細(xì)分為4個(gè)準(zhǔn)層序組(砂層組)，自下而上命名為K1q22、K1q21、K1h12和K1h11(表1)。

最下部的K1q22準(zhǔn)層序組為加積準(zhǔn)層序組，其余3個(gè)準(zhǔn)層序組為退積準(zhǔn)層序組，反映SQ2低位體系域沉積早期水體淺且相對穩(wěn)定和低位體系域沉積晚期到高位體系域沉積期水體逐漸加深的沉積過程。進(jìn)一步將K1q22、K1q21、K1h12和K1h11準(zhǔn)層序組分別細(xì)分為14個(gè)準(zhǔn)層序(小層)。將油氣顯示歸位到高分辨率層序地層格架中，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)層序K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3為白堊系主要含油氣準(zhǔn)層序(小層)，因此，將該準(zhǔn)層序(小層)作為隱蔽圈閉預(yù)測的目標(biāo)單元。

2 白堊系油氣成藏模式

北三臺西斜坡白堊系所獲油流主要來自于西泉011井和北38井，其中西泉011井在1 642～1 650 m試油結(jié)論為油層，北38井在1 762.54～1 866.00 m試油結(jié)論為稠油層。通過地震剖面上地層尖滅點(diǎn)與巖性尖滅點(diǎn)的識別，結(jié)合連井剖面上砂體展布的分析，對西泉011井和北38井鉆遇油藏的成藏模式分別開展剖析，分析結(jié)果認(rèn)為西泉011井為不整合與斷裂構(gòu)成的油氣運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)，在古斜坡背景下的K1q21-(2～4)層序單元存在砂巖上傾尖滅形成的巖性油藏；北38井受斷層側(cè)向遮擋，且因上傾方向上的巖性巖相變化而形成巖性-構(gòu)造復(fù)合油藏。

北三臺西斜坡白堊系巖石的顏色主要以氧化環(huán)境的“紅色”色調(diào)為主，沒有生烴所具備的半深湖—深湖相泥巖存在，前人研究普遍認(rèn)為北三臺凸起西斜坡的油氣主要來自昌吉凹陷三疊系小泉溝群和侏羅系中下統(tǒng)煤系烴源巖[5]，而油氣運(yùn)移通道和動力是遠(yuǎn)源成藏的重要控制因素[6]。受該區(qū)南部博格達(dá)造山運(yùn)動的影響，北三臺凸起構(gòu)造格局形成并定型，北三臺凸起相對于昌吉凹陷的隆升為昌吉凹陷生成的油氣向北三臺西斜坡的運(yùn)移提供了動力；同時(shí)，博格達(dá)造山運(yùn)動期發(fā)育的近東西向斷層作為油氣運(yùn)移的通道，溝通了深部烴源巖與白堊系儲集層，油氣在進(jìn)入白堊系后，沿白堊系底部的不整合面和底部砂礫巖向上傾方向發(fā)生側(cè)向運(yùn)移，在斜坡區(qū)高部位的巖性圈閉或巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉中聚集成藏[7]，可概括為斜坡區(qū)遠(yuǎn)源垂側(cè)向疊加運(yùn)聚成藏模式。

3 白堊系隱蔽圈閉發(fā)育帶預(yù)測

以準(zhǔn)層序K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3為單元開展隱蔽圈閉預(yù)測，采用了將K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-33個(gè)單元的沉積相圖與其地層超覆尖滅線和構(gòu)造線疊合的預(yù)測方法。通過單井巖心相、錄井巖相和測井相分析，結(jié)合剖面地震相識別和地震屬性提取分析，綜合各含油氣準(zhǔn)層序(小層)的沉積體系發(fā)育特點(diǎn)，認(rèn)為北三臺西斜坡白堊系以辮狀河沉積為主，發(fā)育有河道帶、沖積平原、沖積扇和洪積平原等沉積相類型(圖1)，其中，河道帶和沖積扇形成了該區(qū)油氣儲集層的有利相帶。

燕山晚期，研究區(qū)南部和東部抬升，白堊系由北向南、由西向東超覆在侏羅系之上，白堊系末期的燕山運(yùn)動使得該區(qū)南部總體抬升[8]，白堊系遭受剝蝕尖滅。通過該區(qū)連片二維和三維地震資料對各個(gè)層序地層單元的對比與解釋，發(fā)現(xiàn)地震剖面上SQ2層序由西向東超覆尖滅于白堊系底不整合面之上，SQ2層序之上地層剝蝕尖滅特征清楚，反映出白堊地層是一個(gè)底超頂剝的沉積過程。結(jié)合均方根振幅屬性的振幅能量變化識別出白堊系主要層序單元的尖滅線。從圖中可以看出，白堊系SQ2內(nèi)部的高分辨率層序地層單元分別對應(yīng)5個(gè)地層超覆尖滅帶，自下向上圍繞北三臺凸起高部位呈環(huán)帶狀分布；SQ2之上地層都為剝蝕尖滅，以北東向展布在三維區(qū)東南角。

研究區(qū)白堊系含油氣準(zhǔn)層序(小層)皆表現(xiàn)為向南東方向超覆尖滅的趨勢，代表連續(xù)水進(jìn)背景下的沉積，水進(jìn)背景下砂巖與上覆泥巖構(gòu)成良好的儲蓋組合，有利于儲集體上傾尖滅巖性圈閉的形成，據(jù)此，預(yù)測該區(qū)白堊系主要的隱蔽圈閉類型為儲集體上傾尖滅巖性圈閉，巖性與構(gòu)造配置，也可形成巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉類型。

圖1 北三臺西斜坡白堊系下白堊統(tǒng)主要含油氣準(zhǔn)層序(小層)沉積相

研究區(qū)白堊系在斜坡背景下發(fā)育鼻突構(gòu)造(圖2)，油氣沿構(gòu)造脊部向上傾方向運(yùn)移而聚集成藏，該區(qū)東部比西部的成藏條件更為有利。受東部鼻隆構(gòu)造的控制，砂體沿上傾方向易發(fā)生巖性尖滅，具備形成儲集體上傾尖滅巖性圈閉的條件，西泉011井已鉆遇的油藏即為儲集體上傾尖滅巖性油藏。

更為重要的是，3個(gè)含油氣準(zhǔn)層序(小層)K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3的地層超覆尖滅線與沖積扇配置良好，且位于構(gòu)造上傾方向，斷裂發(fā)育集中，油氣顯示活躍，是潛在的儲集體上傾尖滅巖性圈閉和構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉發(fā)育區(qū)，可利用地層超覆尖滅線與構(gòu)造等高線相交閉合區(qū)，再與砂體分布區(qū)疊合來預(yù)測；儲集體上傾尖滅型巖性圈閉的形成通常在具備巖性或物性尖滅的條件下，必須與構(gòu)造等高線成恰當(dāng)角度相交才能形成圈閉，發(fā)散不閉合則不能形成圈閉[9]。如果巖性圈閉與斷層、背斜等微構(gòu)造配置，則可形成巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉。將這3個(gè)層序地層單元的沉積相圖與構(gòu)造等值線圖疊置，按照超覆尖滅線與隆起區(qū)構(gòu)造等高線成恰當(dāng)角度相交的原則，在白堊系可預(yù)測出5個(gè)巖性圈閉與巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉(圖2)。

圖2 北三臺凸起西斜坡白堊系主要層序單元尖滅線、巖性和巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉預(yù)測

4 結(jié)論和建議

(1) 根據(jù)研究區(qū)白堊系下白堊統(tǒng)超覆沉積的特點(diǎn)，預(yù)測該區(qū)白堊系下白堊統(tǒng)主要的隱蔽圈閉類型為儲集體上傾尖滅巖性圈閉，巖性與構(gòu)造配置，也可形成巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉，油氣成藏模式為斜坡區(qū)遠(yuǎn)源垂側(cè)向疊加運(yùn)聚成藏。

(2) 利用地層超覆尖滅線與構(gòu)造等高線相交閉合再與沉積相疊合的方法，在3個(gè)含油氣準(zhǔn)層序(小層)K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3中預(yù)測出5個(gè)上傾尖滅巖性圈閉與巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉。

(3) 在3個(gè)含油氣準(zhǔn)層序(小層)K1q21-(2～4)、K1q21-1和K1h12-3中預(yù)測出的5個(gè)上傾尖滅巖性圈閉與巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉，其儲蓋組合條件有利，建議對這些圈閉內(nèi)的老井進(jìn)行復(fù)查，并對有利層段進(jìn)行重新試油，部署以白堊系為主要鉆探目標(biāo)的探井，落實(shí)這5個(gè)有利圈閉的含油氣性和含油面積，擴(kuò)大現(xiàn)有勘探成果，力爭有所突破。

[1] 楊文孝.準(zhǔn)噶爾盆地非構(gòu)造油氣藏成因類型及成藏主控因素[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26(5)：481-484.

[2] 匡立春，呂煥通，齊雪峰，等.準(zhǔn)噶爾盆地巖性油氣藏勘探成果及方向[J].石油勘探與開發(fā)，2005，32(6)：32-37.

[3] 王金鑄，王學(xué)忠.車排子斜坡帶巖性油藏的高效勘探[J].特種油氣藏，2013，20(2)：20-24.

[4] 王玉珍，康永尚，李培俊，等.北三臺西斜坡白堊系層序地層劃分及其對油氣控制作用分析[J].特種油氣藏，2012，19(5)：34-37.

[5] 曾軍，康永尚，韓軍，等.北三臺西南斜坡帶油氣成藏分析[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，30(5)：53-57.

[6] 徐波，杜岳松，楊志博，等.油氣二次運(yùn)移研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].特種油氣藏，2011，18(1)：1-6.

[7] 白曉佳，康永尚，李培俊，等.準(zhǔn)噶爾盆地北三臺凸起西斜坡白堊系高頻層序地層與油氣成藏模式[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，34(2)：41-48.

[8] 吳孔友，查明，曲江秀.博格達(dá)山隆升對北三臺地區(qū)構(gòu)造形成與演化的控制作用[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，28(2)：1-5.

[9] Galloway W E.Clastic depositional system and sequences：application to reservoir prediction，delineation，and characterization[J].The Leading Edge，1998，17(2)：173-184.

編輯 黃華彪

20150401；改回日期：20150610

中國石油天然氣股份有限公司新疆油田分公司科研項(xiàng)目“準(zhǔn)噶爾盆地白堊系油氣成藏研究和有利區(qū)預(yù)測”(201103012)

向輝(1970-)，男，高級工程師，1993年畢業(yè)于西南石油學(xué)院石油地質(zhì)勘查專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣勘探地質(zhì)研究和勘探部署工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.04.004

TE122.2

A

1006-6535(2015)04-0012-04