梨樹(shù)中央構(gòu)造帶后五家戶淺層氣藏分布特征及有利區(qū)預(yù)測(cè)

田 軍

中石化東北油氣分公司梨樹(shù)一體化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，吉林 長(zhǎng)春 130062

0 引言

中國(guó)淺層油氣藏具有埋藏淺、勘探成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、經(jīng)濟(jì)效益可觀等優(yōu)點(diǎn)[1]，一直是勘探開(kāi)發(fā)的重要對(duì)象,但也存在油氣藏類型多、成因復(fù)雜等不足。因此，要加強(qiáng)淺層油氣藏成藏條件及主控因素的研究，進(jìn)而確定有利區(qū)、實(shí)現(xiàn)高效勘探開(kāi)發(fā)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

梨樹(shù)斷陷位于松遼盆地東南隆起區(qū)，松遼盆地?cái)嘞萑耗隙危瑪嘞菝娣e2 300 km2，礦權(quán)內(nèi)面積1 838 km2，是松遼盆地?cái)嘞萜诔掷m(xù)最長(zhǎng)、地層發(fā)育最為齊全、沉積最厚(最厚可達(dá)8 000 m)、埋深最大、有機(jī)質(zhì)演化程度最高的斷陷盆地。

梨樹(shù)斷陷淺層次生油氣藏主要發(fā)育于登婁庫(kù)組至泉頭組一段地層之中，目前已發(fā)現(xiàn)的油氣藏有孤家子氣田、后五家戶氣田、八屋氣田、秦家屯油田以及新立、小城子、老公林子含氣構(gòu)造。從平面分布來(lái)看，主要集中在中央構(gòu)造帶與秦家屯走滑斷裂帶附近，受明水期末反轉(zhuǎn)期構(gòu)造控制顯著。后五家戶氣田構(gòu)造位于松遼盆地東南隆起區(qū)十屋斷陷中央構(gòu)造帶的中南段，為北北東向的斷背斜構(gòu)造，東鄰八屋氣田和四五家子油田，西鄰孤家子氣田。

2 地層及沉積特征

后五家戶氣田地層發(fā)育有深部斷陷期沉積的上侏羅統(tǒng)火石嶺組(J3h)和下白堊統(tǒng)的營(yíng)城組(K1y)、沙河子組(K1sh)、登婁庫(kù)組(K1d)，以及淺部拗陷期沉積的下白堊統(tǒng)的泉頭組(K1q)及第四系。

后五家戶氣田氣層埋深100～1 850 m，含氣層位多，累積厚度大。氣層分布于泉頭組三段、二段、一段和登婁庫(kù)組，本次主要針對(duì)原登婁庫(kù)組小Ⅰ、小Ⅱ氣藏開(kāi)展研究。

后五家戶地區(qū)早期地質(zhì)研究將小Ⅰ、小Ⅱ、小Ⅲ氣藏地層劃分為登婁庫(kù)組，本次通過(guò)對(duì)標(biāo)志層對(duì)比、測(cè)井曲線不整合面識(shí)別及地震連片資料解釋，重新確定小Ⅰ、小Ⅱ氣藏地層為泉頭組底部，小Ⅲ氣藏之下地層為登婁庫(kù)組。

泉頭組沉積早期是斷陷沉積向拗陷沉積轉(zhuǎn)化的過(guò)渡時(shí)期，凹陷周邊遭受剝蝕,而中央仍發(fā)育有斷陷沉積遺留的殘余淺湖。梨樹(shù)斷陷淺層泉頭組發(fā)育河流相沉積，其中泉頭組一段主要為辮狀河沉積，局部發(fā)育辮狀河三角洲沉積，泉頭組二段以上發(fā)育曲流河沉積[2]。

按照沉積旋回特征，共建立泥巖標(biāo)志層13個(gè)，其中小Ⅰ氣藏為5個(gè)、小Ⅱ氣藏為8個(gè)。

3 構(gòu)造特征

梨樹(shù)斷陷可分為桑樹(shù)臺(tái)洼陷帶、中央構(gòu)造帶、東部斜坡帶和北部斜坡帶四個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，其中中央構(gòu)造帶是受登婁庫(kù)期末走滑及明水期末反轉(zhuǎn)兩期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加控制形成的，構(gòu)造走向北東—南西向，是梨樹(shù)斷陷油氣最富集區(qū)。

后五家戶構(gòu)造位于松遼盆地東南隆起區(qū)梨樹(shù)斷陷中央構(gòu)造帶。登婁庫(kù)期末走滑運(yùn)動(dòng)期，發(fā)育多條近南北向斷裂，在東西向?qū)笪寮覒暨M(jìn)行分割形成多個(gè)獨(dú)立斷塊[3]，同時(shí)深入烴源巖的斷裂也為后期油氣運(yùn)移提供通道。明水期末反轉(zhuǎn)期，發(fā)育多條近南北走向的斷裂，整體構(gòu)造呈北東走向，主要分布在后五家戶北側(cè)，在縱向上對(duì)油氣藏起調(diào)節(jié)作用。因此在后五家戶南側(cè)油氣藏主要分布在登婁庫(kù)組頂部及泉頭組一段底部，而北側(cè)向上泉頭組二、三段均有油氣分布。

4 構(gòu)造-巖性氣藏分布特征

后五家戶淺層氣藏為構(gòu)造-巖性油氣藏，平面上被近南北向的斷裂切割成多個(gè)斷塊，各斷塊有獨(dú)立氣水界面，斷塊內(nèi)部受巖性、物性控制作用非常明顯，局部有邊水，縱向上氣藏呈層狀分布(圖1)，主力含氣層系小Ⅰ、小Ⅱ氣藏埋深在1 400～1 700 m。小Ⅰ、小Ⅱ 6個(gè)主力小層的含氣分布顯示，該區(qū)含氣單元具有面積小、分布零散的特點(diǎn)，合計(jì)44個(gè)含氣單元中有36個(gè)為構(gòu)造和巖性共同控制(圖2)，充分說(shuō)明該區(qū)巖性(物性)對(duì)氣藏分布具有明顯的控制作用。

該區(qū)成藏特征方面，前人已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作并取得較多成果[4-7]，在此基礎(chǔ)上針對(duì)后五家戶淺層小Ⅰ、小Ⅱ氣藏開(kāi)展研究。后五家戶氣田為梨樹(shù)斷陷中央構(gòu)造帶淺層次生油氣藏，具有“洼中隆”的構(gòu)造背景，為油氣運(yùn)聚的有利方向。平面上多條近南北向分布的油源斷裂為油氣疏導(dǎo)提供了有利條件，小Ⅰ、小Ⅱ氣層上部40～50 m厚層泥巖與下部發(fā)育的辮狀河三角洲前緣河道砂形成良好的儲(chǔ)蓋組合。在此基礎(chǔ)上，圈閉特征成為該區(qū)控制氣藏分布的關(guān)鍵因素，直接決定了油氣的平面分布。

圖1 后五家戶氣田過(guò)HK4-SN95近東西向氣藏剖面圖Fig.1 Near-EW gas reservoir profile of well HK4-SN95 in Houwujiahu gas field

圖2 后五家戶氣田小Ⅰ、小Ⅱ主力小層含氣面積圖Fig.2 Gas bearing area map of main sublayer of xiaoⅠ and xiaoⅡ in Houwujiahu gas field

關(guān)于區(qū)域圈閉特征，前人已總結(jié)、研究和歸納，確定出單斜-巖性復(fù)合式、背斜-巖性復(fù)合式、鼻狀-巖性復(fù)合式和斷塊-巖性復(fù)合式四種圈閉樣式[8]。后五家戶小Ⅰ、小Ⅱ氣藏的圈閉樣式主要為鼻狀-巖性復(fù)合式和斷塊-巖性復(fù)合式，其中斷塊-巖性復(fù)合式較多，為該區(qū)主要的圈閉樣式，控制了平面的油氣分布。下面以SN93井區(qū)和SN43井區(qū)為例。

鼻狀-巖性復(fù)合圈閉：是指儲(chǔ)集層體沿鼻狀構(gòu)造的上翹方向尖滅,這種尖滅構(gòu)成了鼻狀構(gòu)造上翹方向的封堵條件。SN93井區(qū)SN93、HK19、HK10三口井位于后五家戶西側(cè)斷鼻構(gòu)造上(圖3)，構(gòu)造上為西低東高的單斜特征，三口井之間距離較近，SN93和HK19為330 m，HK19和HK10為350 m。低部位的SN93井于1999年5月對(duì)小Ⅱ-6進(jìn)行常規(guī)測(cè)試，日產(chǎn)氣4 982 m3，10月對(duì)該層進(jìn)行壓裂，結(jié)論為氣水同層，日產(chǎn)氣12 940 m3、水18 m3，該井累產(chǎn)氣80萬(wàn)立方米、水87 m3；高部位的HK10井2001年9月常規(guī)測(cè)試氣水同層，日產(chǎn)氣1 100 m3、水2.2 m3；中間的HK19井測(cè)井解釋為含氣水層。從測(cè)井解釋結(jié)論及測(cè)試投產(chǎn)結(jié)果上看，三口井小Ⅱ-6砂體明顯不連通，結(jié)合GR曲線形態(tài)及韻律特征，HK19與HK10較為相似，與SN93井存在明顯差異；通過(guò)地震相分析，HK19與HK10砂體所在位置為中-弱振幅反射特征，SN93井為強(qiáng)振幅反射特征，在HK19與SN93地震反射存在明顯的變化點(diǎn)。綜合研究，認(rèn)為SN93井與HK19、HK10分別為兩套獨(dú)立的氣水系統(tǒng)，邊界主要受不同的沉積砂體控制，巖性對(duì)氣藏的控制作用非常明顯。

圖3 后五家戶氣田過(guò)SN93-HK10近東西向氣藏剖面圖Fig.3 Near-EW gas reservoir profile of well SN93-HK10 in Houwujiahu gas field

斷塊-巖性復(fù)合圈閉：由于儲(chǔ)層條件差異使得斷塊內(nèi)部無(wú)法形成一個(gè)完整的斷塊圈閉，而是受斷塊構(gòu)造與砂體共同控制。SN43井為氣田東側(cè)邊部的一口井(圖4)，該井小Ⅱ-6單層常規(guī)測(cè)試氣藏，累計(jì)產(chǎn)氣145.4萬(wàn)立方米，無(wú)水。從構(gòu)造圖上發(fā)現(xiàn)該井無(wú)構(gòu)造圈閉，通過(guò)與臨近HD28-22井對(duì)比，發(fā)現(xiàn)含氣砂體向北側(cè)高部位尖滅，對(duì)比地震剖面可以發(fā)現(xiàn)SN43井砂體位置的振幅向北具有明顯的變化，氣藏高部位為尖滅砂體控制，該圈閉為典型的斷塊-巖性復(fù)合圈閉。

圖4 后五家戶氣田過(guò)SN43-HD28-22近南北向氣藏剖面圖Fig.4 Near-NS gas reservoir profile of well SN43-HD28-22 in Houwujiahu gas field

5 構(gòu)造-巖性氣藏分布機(jī)理研究

后五家戶淺層構(gòu)造-巖性氣藏具洼中隆的古地貌特征，受東北部、東南部雙向物源控制的辮狀河三角洲沉積砂體和近南北向分布的斷裂共同控制。

古地貌特征：后五家戶淺層主要成藏期為泉頭期末—嫩江期末。泉頭期—登婁庫(kù)期古地貌特征顯示，該區(qū)為整體低洼區(qū)域中的局部高地，具有“洼中隆”的特點(diǎn)，為油氣運(yùn)移的有利方向。

物源及沉積特征：小Ⅰ、小Ⅱ氣藏沉積時(shí)期，該區(qū)受東北部、東南部雙向物源控制，發(fā)育辮狀河三角洲沉積[9-10]，該時(shí)期由于物源供給能力減弱，沉積在古隆起之上的扇體末端水動(dòng)力不足及河道的頻繁擺動(dòng)，造成該區(qū)沉積砂體厚度小(平均2.9 m)、巖性及物性橫向變化快，對(duì)儲(chǔ)層邊界的控制作用非常明顯。

斷裂特征：該時(shí)期梨樹(shù)斷陷主要為走滑斷裂發(fā)育期，研究區(qū)位于小寬走滑帶北側(cè)，為小寬走滑調(diào)節(jié)斷層的發(fā)育區(qū)域。斷層整體呈南北向分布，與沉積砂體方向呈30°～70°相交(圖5)，形成了該區(qū)東西向?yàn)閿鄬印⒛媳毕驗(yàn)閮?chǔ)層共同控制的特征。同時(shí)該時(shí)期多條斷裂切入深層烴源巖，也為后期油氣疏導(dǎo)提供了條件。

圖5 后五家戶地區(qū)小Ⅰ-5沉積微相+斷裂疊合圖Fig.5 Superimposition of sedimentary microfacies and faults of XiaoⅠ-5 in Houwujiahu area

6 油氣有利區(qū)預(yù)測(cè)

研究表明，后五家戶氣田南北兩翼和主體區(qū)一樣，具有相同的成藏條件，是油氣聚集的有利區(qū)域(圖6)。但北部由于存在晚期斷裂調(diào)整作用，油氣藏特征更加復(fù)雜化，因此建議優(yōu)先對(duì)南部進(jìn)行滾動(dòng)評(píng)價(jià)井位的實(shí)施。主要依據(jù)有四個(gè)方面：①圈閉落實(shí)可靠，東南部物源控制的辮狀河三角洲沉積砂體與近南北向的斷裂更易形成斷塊-巖性圈閉，圈閉形態(tài)可靠；②沉積相帶有利，東南向儲(chǔ)層更接近扇中部位，沉積砂體厚度增大、物性變好；③氣層特征明顯。對(duì)東南側(cè)邊部完鉆井統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)均有較好的測(cè)試及測(cè)錄井響應(yīng)：SN43井小Ⅱ-6累計(jì)產(chǎn)氣145萬(wàn)立方米，SN73井1 606～1 616 m測(cè)試日產(chǎn)氣1 978 m3、HD21-20井1 473～1 483 m常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)氣9 457 m3、1 429～1 433 m常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)氣3 150 m3；④保存條件好，區(qū)域蓋層穩(wěn)定分布，晚期斷裂(明水期末反轉(zhuǎn)期)未對(duì)氣藏進(jìn)行破壞。

圖6 梨樹(shù)斷陷后五家戶氣田油氣有利區(qū)預(yù)測(cè)Fig.6 Prediction of favorable oil and gas area of Houwujiahu gas field in Lishu fault depression

7 總結(jié)

(1)后五家戶淺層小Ⅰ、小Ⅱ氣藏為構(gòu)造-巖性油氣藏，斷塊-巖性復(fù)合式的圈閉樣式在平面上控制了油氣分布。

(2)通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層和斷裂特征研究，確定東北部、東南部雙向物源控制的辮狀河三角洲沉積砂體被近南北向斷裂切割，是形成該區(qū)斷塊-巖性復(fù)合圈閉的主要原因。

(3)沉積在古隆起之上的扇體末端水動(dòng)力不足及河道規(guī)模相對(duì)較小、頻繁擺動(dòng)是形成沉積砂體厚度小、橫向巖性和物性變化快的主要原因，因此易形成巖性邊界。

(4)后五家戶南北翼部也為油氣聚集的有利區(qū)域，由于北部存在晚期斷裂活動(dòng)而對(duì)油氣進(jìn)行調(diào)整，因此建議優(yōu)先對(duì)南部有利區(qū)域開(kāi)展?jié)L動(dòng)評(píng)價(jià)研究工作。