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

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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(zhǔn)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(fēng)化黏土層上下巖層具有一定的油氣輸導(dǎo)能力，風(fēng)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(fēng)化黏土層，結(jié)合不整合結(jié)構(gòu)類型及分布特征，認(rèn)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(zhǔn)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(xì)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(fēng)化黏土層–半風(fēng)化巖層3層結(jié)構(gòu)，Ⅱ型為底礫巖–半風(fēng)化巖層2層結(jié)構(gòu)，Ⅲ型風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)不明顯。

2.2 風(fēng)化黏土層識別

風(fēng)化黏土層也稱古土壤，位于風(fēng)化殼最上部， 是在物理風(fēng)化的基礎(chǔ)上，生物化學(xué)等作用改造下形成的細(xì)粒殘積物。風(fēng)化黏土層的厚度取決于受風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)化黏土層的分析[8]。需要根據(jù)風(fēng)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(fēng)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(fēng)化黏土層

從風(fēng)化黏土層單井交會圖中可見：春2–200、春17–4井的風(fēng)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(rèn)為風(fēng)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(fēng)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(fēng)化黏土層識別。

表1 春2-200、春17-4井風(fēng)化粘土層定量識別標(biāo)準(zhǔn)

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(rèn)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)化黏土層較準(zhǔn)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(fēng)勛，王勇，陳麗麗，等．準(zhǔn)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(fēng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(fēng)貴，張金亮，等．基于測井資料主成份分析建立風(fēng)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。