哈山地區(qū)二疊系勘探成效分析

董臣強

(中石化勝利油田分公司，山東 東營 257000)

引 言

哈山構造帶是一個受海西、印支、燕山和喜馬拉雅等多期構造疊加的斷褶帶，該區(qū)大范圍出露石炭系，其余均被白堊系、古近系、新近系及第四系覆蓋。研究區(qū)緊鄰瑪湖生烴凹陷，2010年在該區(qū)部署了三維地震，研究區(qū)地震資料品質較差，地層解釋后構造建模較困難。2012年以來，通過區(qū)域分析確定宏觀構造背景，多元綜合解釋確定地質結構，復雜斷裂識別確定框架，斷層相關褶皺理論指導建模，正反演模擬驗證模型，部署了哈深斜1井和哈深2井。2013年，2口井均鉆遇二疊系 (P)稀油，并獲得了工業(yè)油流，新增預測石油地質儲量1 517 ×104t。

1 勘探技術

運用多技術聯合開展構造解析和地質建模，首先開展了區(qū)域地質調查和大地構造背景研究，確定了區(qū)域宏觀構造背景;其次結合三維地震、電法、重磁多種資料綜合解釋，確定了該區(qū)的地質結構;隨后開展了精細解釋和斷裂刻畫，解釋精度達到了1×1道，確定了斷裂框架;通過斷層相關褶皺理論指導建模，正反演模擬驗證模型，建立了早期逆沖推覆加后期走滑的構造解釋模型。

2 勘探認識

2.1 油氣成藏條件

哈山三維區(qū)在形成和演化過程中經歷了多期構造運動，斷裂及區(qū)域性不整合面發(fā)育，在每套地層的底部，砂巖儲集層發(fā)育，且孔滲性較好，南西北東走向的正、逆斷層以及井區(qū)內斷層、骨架砂體和不整合面構成了油氣運移的良好通道網絡[5-9]。多期推覆疊加形成多條逆掩斷層，將外來推覆系統分割成多個推覆片體，推覆斷層對儲層具有改造作用，使儲層形成微裂縫帶，物性得到改善。再加上長期沉積間斷，地表水沿斷層及微裂縫帶風化淋濾，對儲層進一步改造，可形成沿斷層發(fā)育的次生孔隙和裂縫雙重介質儲層。

研究區(qū)二疊系風城組暗色泥巖主要為深灰色粉砂質顯微晶白云巖、泥質微晶白云巖、白云質泥巖，與瑪湖凹陷風城組鉆遇巖性組合特征相似[10]，春暉油田哈淺6井風城組暗色泥質有機碳含量為0.65% ～1.89%，干酪根碳同位素值較輕，δ13C值為-29.7‰ ～-32.3‰，干酪根類型為Ⅰ—Ⅱ1型，鏡質體反射率Ro為0.82% ～0.89%，處于生油高峰階段。因此，認為哈深斜1井區(qū)推覆體下風城組為一套優(yōu)質烴源巖。原油中C20、C21和C23三環(huán)二萜烷呈上升型分布，伽馬蠟烷含量較高，族組分碳同位素值較輕，烷烴、芳烴、非烴和瀝青質δ13C值分別為 -29.9‰ ～ -32.3‰，-29.2‰ ～ -31.0‰，-28.8‰ ～ -30.4‰ 和 -28.6‰ ～ -29.1‰，與風城組烴源巖地化特征相似，而與烏爾禾組烴源巖特征(C20、C21和C23三環(huán)二萜烷呈山峰型分布，伽馬蠟烷含量低，干酪根碳同位素δ13C值較重)差異較大[3]。因此，認為該區(qū)原油主要來源于風城組烴源巖。

2.2 成藏模式

研究區(qū)二疊系發(fā)育自生自儲和下生上儲2種成藏模式。自生自儲成藏模式主要在二疊系風城組P1f中發(fā)育，風城組烴源巖生成的原油通過裂縫、斷裂就近在風城組儲層中的有利圈閉中聚集成藏(圖1)，形成自生自儲油藏。哈淺6、哈山1井風城組油藏屬于此種類型。

圖1 春暉油田二疊系成藏模式

下生上儲成藏模式在研究區(qū)廣泛發(fā)育，瑪湖凹陷或推覆體下部二疊系風城組生成的油氣通過斷層、不整合面向高部位運移，由于逆沖推覆作用使得研究區(qū)古生界地層劇烈變形，斷裂、微裂縫發(fā)育，改善儲層的儲集性能，同時還可能形成一系列背斜、斷背斜、斷鼻等構造圈閉，油氣在有利圈閉中聚集成藏。哈淺6井石炭系油藏、哈深斜1井二疊系佳木河組油藏都屬于此種成藏模式。

2.3 有利勘探區(qū)帶

哈山地區(qū)構造整體具有上下分層、南北分帶、東西分段的特征。研究區(qū)發(fā)育4個有利勘探區(qū)帶:前緣超剝帶、前緣沖斷帶、外來推覆系統和準原地疊加系統(圖1)。前緣超剝帶由中生界構成，地層呈底超頂剝的特征，整體呈單傾斜坡，在三疊系、侏羅系和白堊系都發(fā)育下生上儲的油藏;前緣沖斷帶以中上二疊統為主;準原地系統主要是早二疊世多期逆沖疊加的一套地層，自生自儲油藏;外來推覆系統發(fā)育多期推覆疊加，哈山東、西段構造差異大，西段表現為多期推覆體低角度垂向疊加，東段則為多期推覆體呈高角度橫向排列。

3 勘探效果

3.1 前緣沖斷帶勘探成效

2011年以來，哈淺6、哈山1、哈淺101、哈淺102、哈淺3、哈山2井均在前緣沖斷帶鉆遇二疊系風城組云質巖，并見到油氣顯示。哈淺6井在二疊系風城組2 757～2 780 m井段酸化壓裂試油，日產油為7 t/d，累計產油144 t。哈深斜1井在二疊系風城組和佳木河組見油氣顯示136 m(60層)，解釋油層7.6 m(2層)。對佳木河組(4 292.3～4 295.9 m井段)常規(guī)試油獲低產油流，累計產油18 t，累計產水173 m3。對該井段進行了大型壓裂后，連續(xù)試油30 d，累計產油313 t，累計產水250 m3，表明壓裂改造取得了成功，該井地面原油密度為0.86 g/cm3，地面原油黏度為12 mPa·s，為典型的稀油。哈深斜1井是哈山地區(qū)部署的第1口風險探井，也是前緣沖斷帶二疊系的第1口工業(yè)油流井，該井獲工業(yè)油流，證實了前緣沖斷帶具有巨大的勘探潛力。

3.2 外來推覆系統勘探成效

哈深2井位于準噶爾盆地北緣哈德構造帶推覆體，在二疊系2 342～2 348 m見6.1 m油斑火山凝灰?guī)r，裂縫、礫間孔較發(fā)育(圖2)。2013年7月試油(井段2 336～2 348 m)，日產油為10 t/d，累計產油42 t。地面原油密度為0.91 g/cm3，地面原油黏度為92 mPa·s。在外來推覆系統中，哈深2井是第1口獲得工業(yè)油流的探井，該區(qū)帶預測含油面積為8.8 km2，已上報預測石油地質儲量為1 517×104t。

3.3 儲層改造成效

圖2 哈深2井2344.3m油斑火山巖熒光薄片

哈深斜1井在二疊系風城組風一段4 154.0～4 168.0 m常規(guī)試油見油花，2013年6月8日，采用壓裂泵抽一體化工藝，壓裂后油嘴控制放噴及油管暢放，停噴后采用抽汲排液，累計產油32.9 t，壓裂工藝取得成功，有一定的增油效果。對哈深斜1井佳木河組4 292.3～4 295.9 m井段常規(guī)試油獲低產油流，累計產油18t，累計產水173 m3，對該井段大型壓裂試油，壓裂后油嘴控制放噴及油管暢放，停噴后下入一體化泵泵抽排液，日產油為8.05 t/d，累計產油304 t，該井于2013年11月16日投產，截至目前生產236 d，日產油為3.6 t/d，累計產油840 t。壓裂工藝成功，達到設計要求，增油效果較好。

研究區(qū)二疊系由于儲層物性較差，為低滲、特低滲儲層，且縱向上存在強烈的非均質性，常規(guī)試油基本不出或低產油流，不具備工業(yè)價值，采用儲層酸化壓裂和大型壓裂能獲得工業(yè)油流，具有明顯的增產效果。

4 結論

(1)通過多技術聯合構造解析和地質建模，建立了研究區(qū)逆沖推覆加后期走滑的構造解釋模式。

(2)研究區(qū)原油主要來源于二疊系風城組，同時二疊系本身具備生烴條件，且斷層和儲層發(fā)育，成藏條件優(yōu)越。

(3)油藏主要為自生自儲和下生上儲2種成藏模式，發(fā)育4個有利勘探區(qū)帶:前緣超剝帶、前緣沖斷帶、外來推覆系統和準原地疊加系統。前緣沖斷帶中的哈深斜1井和外來推覆系統中的哈深2井二疊系試油獲得成功，證實該區(qū)二疊系具備較大的勘探潛力。哈深斜1井二疊系壓裂取得成功，為下一步該區(qū)的大規(guī)模開發(fā)提供了指導。

[1]張善文.準噶爾盆地哈拉阿拉特山地區(qū)風城組烴源巖的發(fā)現及石油地質意義[J].石油與天然氣地質，2013，34(2):145-152.

[2]胡楊，夏斌.新疆北部哈山地區(qū)構造演化特征及油氣成藏條件初步分析[J].沉積與特提斯地質，2012，32(2):52-58.

[3]馮建偉，等.準噶爾盆地烏夏斷裂帶構造演化及油氣聚集[J]. 中國石油大學學報，2008，32(3):23-29.

[4]宋永東，戴俊生，吳孔友.準噶爾盆地西北緣烏夏斷裂帶構造特征與油氣成藏模式[J].西安石油大學學報，2009，24(3):17-24.

[5]管樹巍，李本亮，侯連華，等.準噶爾盆地西北緣下盤掩伏構造油氣勘探新領域[J].石油勘探與開發(fā)，2008，35(1):17-22.

[6]何登發(fā)，尹成，杜社寬，等.前陸沖斷帶構造分段特征——以準噶爾盆地西北緣斷裂構造帶為例[J].地學前緣，2004，11(3):91-101.

[7]孫自明，洪太元，張濤.新疆北部哈拉阿拉特山走滑-沖斷復合構造特征與油氣勘探方向[J].地質科學，2008，43(2):309-320.

[8]邱貽博，查明，李振華，等.準噶爾盆地烏夏斷裂帶構造活動特征[J].新疆石油地質，2007，28(1):11-14.

[9]何登發(fā)，管樹巍，張年富，等.準噶爾盆地哈拉阿拉特山沖斷帶構造及找油意義[J].新疆石油地質，2006，27(3):267-269.

[10]郭建鋼，等.烏爾禾地區(qū)風城組白云巖儲集層成因及分布[J]. 新疆石油地質，2009，30(6):699-701.