高慶勝(遼河油田分公司 勘探開發研究院,遼寧 盤錦 124010)
隨著遼河坳陷基巖勘探的不斷深入,裂縫-孔洞型碳酸鹽巖、變質巖及火成巖等復雜巖性油氣藏已經成為主要的勘探開發對象[1]。茨榆坨構造帶位于遼河坳陷東部凹陷北部,西以茨西斷層為界與大灣超覆帶相接、東以茨東斷層為界與牛居—長灘生油洼陷相接,由掉向相反的茨西、茨東斷層夾持而形成西高東低,北高南低,區域東南傾的基巖翹傾構造帶。以往勘探中,以古近系為主要勘探目的層的同時兼探太古界,發現了茨4塊風化殼油氣藏,但規模較小,探明石油地質儲量34×104t。在改變以風化殼及構造高點為目標的勘探思路,近油源、近斷層裂縫發育部位進行勘探部署,部署了茨110井在基巖內幕和風化殼勘探有了重大的突破,展示基巖具良好的勘探前景。為系統研究基巖油氣成藏條件。利用鉆井、測井、分析化驗等資料,結合地震技術,對基巖裂縫的發育程度、尋找裂縫發育帶、為進一步勘探開發做好基礎工作。
根據鉆井、錄井、巖心、薄片等資料,茨榆坨構造帶基巖巖性以變質巖為主,在基巖內幕發育侵入巖。變質巖可細分為區域變質巖、混合巖、動力變質巖。區域變質巖中可進一步分為片麻巖、變粒巖、角閃巖等。侵人的火成巖為少量燕山期巖漿活動形成的堿性脈巖、煌斑巖、輝綠巖等。垂向上可分6個巖性段,從下至上依次為混合花崗巖夾花崗巖、混合花崗巖夾混合片麻巖、混合花崗巖、混合片麻巖、片麻巖夾薄層混合花崗巖、片麻巖等。
研究區變質巖儲層的巖性以混合巖和花崗巖,受古地形、構造等因素的影響及風化作用的參與,使儲集的類型表現出極大的不均一性,無論在橫向上還是縱向上均有顯著的差異[2]。差異的原因是巖性不同,造成了儲層發育程度不同。基巖中的片麻巖、混合片麻巖及混合花崗巖的混合巖化作用依次增強,混合花崗巖巖性較脆,在構造運動時容易發生破碎,而形成宏觀裂縫,孔滲性較好,有利于油氣聚集,片麻巖等暗色礦物含量較高,韌性較強,構造運動時不容易破碎,形成的裂縫以微裂縫為主,孔滲性較差,對油氣成藏不利。根據巖心觀察、薄片鑒定及7口井的基巖儲層物性實測結果可知,基巖儲層主要儲油氣孔隙以構造裂隙為主,研究裂縫的發育程度、尋找裂縫發育帶、是進行基巖勘探的關鍵。
3.1 基巖風化殼裂縫預測
地層的構造變形程度一般用構造曲率來量度,曲率越大,地層變形越強烈,更容易導致裂縫的發育。孫尚如(2003)比較了主曲率和高斯曲率在裂縫預測中的應用,認為高斯曲率在構造變形幅度相對平緩的地區有較好的應用效果[3]。針對茨榆坨構造帶基巖風化殼的構造特點運用曲率法進行了儲層預測工作,茨榆坨構造帶基巖風化殼整體裂縫發育程度較高、構造帶高部位發育,連片狀分布特征。如茨4、茨630、茨109等井區為基巖風化殼裂縫發育帶。局部出現裂縫發育低值區,如茨48、茨28、茨37等井區。經鉆井證實為巖性堅硬且致密,測井解釋致密層,裂縫不發育。
3.2.基巖內幕裂縫預測
斷層是控制裂縫發育的主要因素之一,斷層相關裂縫的發育可以分為破碎帶、裂縫密集帶、區域節理帶。不同區帶裂縫發育程度不同:破碎帶巖石碎裂裂縫發育程度最高,裂縫密集帶裂縫發育程度高,區域節理帶分布范圍廣,但裂縫發育程度低。在綜合分析茨榆坨構造帶不同地質歷史時期地質構造應力影響的基礎上,從小斷層出發預測裂縫發育情況,對裂縫發育密度進行直接的刻畫與描述。預測結果表明:茨榆坨構造帶基巖裂縫整體上北部較南部發育,基巖內幕裂縫整體發育程度較低,內幕儲層發育受斷層控制。茨東、茨西等斷層上盤及派生斷層基巖內幕裂縫較發育,呈點狀分布特征。如茨110井位于茨東斷層上盤,受茨東斷層影響基巖內部裂縫發育,獲高產工業油氣流。遠離茨東斷層的茨117井裂縫不發育,勘探效果不好。
4.1 茨榆坨構造帶基巖巖性以變質巖為主,混合花崗巖巖性較脆,在構造運動時形成宏觀裂縫,片麻巖等暗色礦物含量較高的巖石,構造運動時形成微裂縫。儲集空間主要是裂縫和微裂隙。
4.2 根據裂縫預測的研究,基巖風化殼裂縫主要發育于北部,整體連片分布;內幕裂縫主要伴斷裂發育,茨東、茨西等斷層上盤及派生斷層基巖內幕裂縫較發育,整體呈點狀零散分布。
[1]謝文彥,孟衛工,李曉光,等.遼河坳陷基巖油氣藏[M].北京:石油工業出版社,2012:36-42.
[2]劉漢之,茨榆坨地區變質巖潛山成藏條件分析[J].特種油氣藏,2010,17(1):21-28.
[3]李志勇,曾佐勛,羅文強.褶皺構造的曲率分析及其裂縫估算-以江漢盆地王場褶皺為例.吉林大學學報(地球科學版),2004,34(4):517-522.