塔中16井區(qū)志留系巖性油氣藏主控因素

王樂立，周成剛，徐 博，張 泉，羅 欣，王 青

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司)

塔中16井區(qū)志留系巖性油氣藏主控因素

王樂立1，2，周成剛2，徐 博1，2，張 泉2，羅 欣2，王 青2

(1.西安石油大學(xué)，陜西西安 710065；2.中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司)

塔中16井區(qū)柯坪塔格組上1亞段油藏圈閉類型為受斷裂控制的構(gòu)造背景下的巖性圈閉。塔中北坡志留系儲(chǔ)層厚度薄，橫向變化大.從現(xiàn)今構(gòu)造特征、志留系沉積前古地貌形態(tài)及主要成藏加里東期古構(gòu)造形態(tài)分析，塔中16井區(qū)始終位于高部位,有利于油氣聚集成藏；志留系為潮坪相體系，沉積相帶控制了有利砂體分布范圍，潮道砂體為本區(qū)有利儲(chǔ)集體；并且北東-南西向走滑斷裂發(fā)育既控制構(gòu)造形態(tài)又為油源主力通道。

塔中北斜坡；巖性油氣藏；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)；走滑斷裂；沉積相帶；古地貌

近幾年，巖性地層油氣藏探明儲(chǔ)量占中國(guó)石油探明儲(chǔ)量的50%以上，巖性地層油氣藏勘探潛力巨大，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)，巖性油氣藏將是我國(guó)陸上最現(xiàn)實(shí)、最有潛力的油氣勘探領(lǐng)域[1]。塔中隆起為塔里木盆地主要勘探區(qū)塊，碎屑巖領(lǐng)域的低幅度圈閉和巖性油氣藏是近期研究的重點(diǎn)[2]。1994年塔中11志留系油藏發(fā)現(xiàn)以來(lái)，塔中志留系普遍見到良好的油氣顯示或低產(chǎn)油氣流，塔中志留系也逐漸成為塔中多目的層勘探的重要領(lǐng)域。就目前勘探現(xiàn)狀來(lái)看，塔中16井區(qū)志留系柯坪塔格組巖性圈閉為塔中地區(qū)較為現(xiàn)實(shí)的滾動(dòng)勘探領(lǐng)域。

1 油藏地質(zhì)特征

塔中16井區(qū)位于塔中隆起塔中北斜坡塔中10號(hào)構(gòu)造帶東段(圖1)。塔中地區(qū)志留系沉積發(fā)育在奧陶系沉積期末大規(guī)模抬升剝蝕的構(gòu)造背景下，塔中10號(hào)構(gòu)造帶整體上呈現(xiàn)東高西低、南高北低的古構(gòu)造格局，這種古構(gòu)造格局控制了沉積相帶的展布。塔中地區(qū)志留系底部柯坪塔格組沉積繼承了奧陶紀(jì)末抬升剝蝕形成的古地貌背景，塔中16區(qū)位于塔中10號(hào)構(gòu)造帶較高構(gòu)造位置[3]。志留系柯坪塔格組上1亞段為潮坪沉積體系，在巖心上顯示出多期潮道砂體疊置的沉積特點(diǎn)。塔中16井區(qū)志留系柯坪塔格組上1亞段為構(gòu)造背景上的巖性油氣藏，油藏類型基本明確。塔中169井在志留系柯坪塔格組上1亞段獲得油氣發(fā)現(xiàn)并投入開發(fā)，中古541-H開發(fā)井成功投產(chǎn)，展示了上1亞段具有較好的開發(fā)潛力。

2 油藏主控因素

圖1 塔中16井區(qū)構(gòu)造位置

塔中16井區(qū)志留系柯坪塔格組上1亞巖性油氣藏主控因素具有多樣性特點(diǎn)，構(gòu)造形態(tài)、斷裂、沉積演化及沉積相對(duì)油氣成藏均具有控制作用。

2.1 現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)及斷裂對(duì)油氣藏的控制作用

從塔中志留系勘探歷程來(lái)看，早期發(fā)現(xiàn)油氣藏(塔中47、塔中11、塔中12)均為構(gòu)造型圈閉，這些圈閉均位于構(gòu)造高粱之上[4]。近兩年塔中志留系勘探進(jìn)入巖性地層圈閉搜索階段，構(gòu)造背景研究顯得尤為重要，這是油氣聚集成藏的基本條件及關(guān)鍵因素。

受南北向擠壓應(yīng)力影響，塔中10號(hào)帶東部地區(qū)志留系柯坪塔格組上1亞段頂面構(gòu)造形態(tài)為東南高西北低，由西向東超覆尖滅。塔中16井區(qū)處于區(qū)域構(gòu)造背景高部位，表現(xiàn)為近東西向鼻狀構(gòu)造，并在中古54井周緣發(fā)育有一獨(dú)立背斜構(gòu)造，該構(gòu)造落實(shí)程度較高，為油氣聚集有利地區(qū)(圖2)。

圖2 塔中16井區(qū)志留系柯平塔格組上Ⅰ亞段頂面構(gòu)造圖

研究區(qū)斷層較為發(fā)育，根據(jù)斷層類型、走向及傾向可分為三組：第一組為沿塔中I號(hào)坡折帶發(fā)育的逆斷層，塔中I號(hào)主斷裂在本區(qū)北部為南傾逆斷層，斷距西大東小，平面上呈北西-南東向展布，在其南側(cè)發(fā)育有一伴生的北傾逆沖斷層，斷距較??；第二組斷層為塔中10號(hào)構(gòu)造帶斷裂，主斷裂位于塔中16-塔中15井區(qū)南部，為一北傾逆斷層，平面呈北西-南東方向展布，在主斷層北側(cè)塔中16構(gòu)造主體南北兩側(cè)分別伴生發(fā)育有兩條相對(duì)的逆斷層；以上兩組斷層決定了本區(qū)北東-南西的構(gòu)造走向，同時(shí)也為塔中16井鼻狀構(gòu)造的主控?cái)鄬?。第三組斷層為多條北東-南西走向的走滑斷裂，該組斷層形成于晚加里東-海西期，為海西期壓扭應(yīng)力所致，幾乎貫穿研究區(qū)南北，并發(fā)育多條伴生斷裂，縱向上向下斷穿基底，向上斷至志留系頂部(圖2)，該組斷裂在塔中地區(qū)普遍發(fā)育，為溝通塔中地區(qū)主力生油層系寒武系-奧陶系油源至志留系構(gòu)造的重要油氣運(yùn)移通道，并且斷裂在海西早期均已發(fā)育完成，且有很好的開啟性，該時(shí)期正是寒武系-奧陶系烴源巖生烴高峰期。

2.2 志留系沉積前古地貌及海西期古構(gòu)造形態(tài)控制油氣富集

塔中16井區(qū)周緣志留系沉積前古地貌表現(xiàn)為隆凹相間特征，東高西低，決定了志留系向東南尖滅的特點(diǎn)，塔中16井區(qū)為古地貌高區(qū)，因此目前構(gòu)造特征具有繼承性發(fā)育特點(diǎn)。同時(shí)古地貌高區(qū)，奧陶系桑塔木組泥巖相對(duì)較薄或缺失，更加有利于油氣沿走滑斷裂向上運(yùn)移聚集成藏。

塔中16井區(qū)志留系柯平塔格組上1亞段頂面主要演化期次古構(gòu)造形態(tài)與現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)基本一致，繼承性發(fā)育，塔中16井區(qū)及東部靠近尖滅線的塔中242井區(qū)一直處于構(gòu)造相對(duì)高部位，非常有利于油氣的聚集成藏。

海西期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(石炭系沉積前)時(shí)塔中16鼻狀構(gòu)造已經(jīng)形成，這時(shí)期寒武-奧陶系烴源巖進(jìn)入生烴高峰期，油氣通過走滑斷裂向上運(yùn)移，在志留系開始聚集成藏。印支期及以后，古構(gòu)造形態(tài)變化不大，早期形成的圈閉繼承性發(fā)育，油氣繼續(xù)聚集，最終定型于喜山晚期(圖3)。

2.3 沉積相帶為有利砂體分布范圍主控因素

塔中16井區(qū)志留系柯坪塔格組上1亞段發(fā)育的沉積相類型主要為潮坪相[5]，縱向可劃分為四個(gè)砂組，整體巖性以灰色、灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖互層，多為底部細(xì)砂巖、頂部為泥巖的向上變細(xì)正韻律沉積旋回，局部為向上變粗的反韻律粉砂巖-細(xì)砂巖沉積。有利目的層為為Ⅰ、Ⅲ砂組。

本區(qū)有利砂體分布范圍主要受沉積亞相控制，通過對(duì)區(qū)內(nèi)多口的巖心、錄井、測(cè)井研究，沉積亞相主要包括：潮間帶沙坪、混合坪、泥坪及潮間帶-潮下帶潮道。潮間-潮下帶潮道為有利砂體主要發(fā)育相帶[6]。根據(jù)井區(qū)內(nèi)近東西向沉積相對(duì)比分析，Ⅰ、Ⅲ砂組顯示出多期潮道沙坪砂體的疊置特征，砂體厚度大，分布穩(wěn)定，連續(xù)性好，砂泥混合坪、泥坪并不發(fā)育，Ⅱ、Ⅳ砂組混合坪和泥坪較發(fā)育。

志留系柯坪塔格組沉積早期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，基底沉積較快，沉積區(qū)鄰近物源，沉積物成熟度較低，古海水自北東向南西方向，屬于潮道-沙坪-混合坪沉積體系。塔中16井區(qū)志留系上1亞段主要目的層Ⅰ、Ⅲ砂組，物源來(lái)自于北東方向的古海洋，潮道沉積從古海洋沿兩個(gè)物源向南西延伸至塔中15、塔中69及塔中162、中深3井，沿潮道向外擴(kuò)展變?yōu)樯称撼练e，其它區(qū)域向潮下帶延伸相變?yōu)榛旌掀撼练e。在塔中16井區(qū)范圍內(nèi)Ⅰ砂組、Ⅲ砂組沉積微相相對(duì)穩(wěn)定，處于潮坪相潮下帶潮道沉積區(qū)，砂體相對(duì)較厚，呈塊狀發(fā)育；塔中58、塔中73等井屬于潮坪相潮間帶中上部，主要沙坪沉積，砂體厚度相對(duì)較薄，砂泥互層較發(fā)育，而塔中44等3口井位于兩潮道區(qū)之間，在Ⅰ砂組沉積期沉積環(huán)境相變?yōu)槌逼合喑遍g帶下部-潮下帶過渡區(qū)，砂體很薄多為砂泥互層、或粉細(xì)砂互層，物性差(圖4)。綜上所述，志留系上1亞段主要目的層Ⅰ、Ⅲ砂組有利砂體在塔中16井及周緣分布穩(wěn)定，砂體較厚。

圖3 塔中10號(hào)帶東部志留系柯平塔格組上1亞段石炭系沉積前古構(gòu)造立體圖

圖4 塔中16井區(qū)志留系柯坪塔格組上1亞段Ⅰ砂組沉積相平面分布

2.4 多因素控制油藏邊界

塔中志留系勘探實(shí)踐證實(shí)，志留系具有構(gòu)造、巖性共同控藏特征，結(jié)合鉆井成果與構(gòu)造、斷裂和砂體展布特征分析，塔中16井區(qū)柯坪塔格組上1亞段油藏圈閉類型為受斷裂控制的構(gòu)造背景下的巖性圈閉，油氣藏邊界由構(gòu)造、斷層、有利砂體共同控制。

斷層邊界：現(xiàn)今構(gòu)造由中古54井向北為抬升的斜坡(圖5)，中古54井與北部各井的含油氣差異性應(yīng)為中間發(fā)育的東西向逆斷層阻隔所致，該斷層為油藏北邊界；另外儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)的中深3井油層底界海拔-3 075 m，低于塔中162井水層頂界海拔-3 049 m，這兩口井油水界面的差異應(yīng)為二者之間發(fā)育的南北向走滑斷層封堵所致，該斷層為油藏西邊界。

圖5 塔中16井區(qū)志留系柯平塔格組上Ⅰ亞段頂波阻抗反演屬性與構(gòu)造疊合圖

巖性邊界：波阻抗反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果顯示(圖5)，塔中16井區(qū)有利砂體普遍發(fā)育(圖中紅色為有利砂體發(fā)育區(qū))，區(qū)域鉆探的塔中169、中古54、塔中16、塔中166、塔中168井等10口井在上1亞段頂部目標(biāo)砂體內(nèi)鉆遇油層，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與實(shí)鉆結(jié)果具有較高的吻合度。油氣藏東部及西北部以預(yù)測(cè)有利砂體范圍為邊界；油藏南部以海拔-3 075 m等值線為邊界，該等值線也是有利砂體分布南邊界。

3 結(jié)論

塔中16井柯坪塔格組上1亞段油氣藏圈閉類型為構(gòu)造背景下的巖性圈閉，走滑斷裂為油源向上運(yùn)移的主力通道且是控藏的關(guān)鍵，古地貌控制現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)，海西期古構(gòu)造決定了塔中16井區(qū)為有利油氣聚集區(qū)，沉積亞相決定有利砂體分布范圍。油藏邊界由斷裂、有利砂體分布、構(gòu)造形態(tài)共同控制。

[1] 劉震，趙政璋，趙陽(yáng)，等.含油氣盆地巖性油氣藏的形成和分布特征[J].石油學(xué)報(bào)，2006，27(1)：17-23.

[2] 劉少志，孫國(guó)忠，熊冉.塔里木盆地志留系油氣成藏主控因素及勘探方向[J].石油地質(zhì)與工程，2013，27(2)：4-8.

[3] 張雷.塔里木盆地塔中地區(qū)志留系層序地層學(xué)研究[D].黑龍江大慶：大慶石油學(xué)院，2007.

[4] 楊海軍,鄔光輝,孫麗霞,等.塔中北斜坡志留系巖性油藏形成條件與勘探方向[J].新疆石油地質(zhì)，2007，28(3)：286-288.

[5] 李明云，孫曉明.塔中地區(qū)志留系沉積相及層序地層研究[J].石油地質(zhì)與工程，2008，22(2)：11-17.

[6] 林承焰，張憲國(guó)，董春梅.地震沉積學(xué)及其初步應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)，2007，28(2)：69-72 .

編輯：吳官生

1673-8217(2015)04-0042-04

2015-03-09

王樂立，工程師，1977年生，2000年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油與天然氣專業(yè)，在職碩士生，研究方向：地震地質(zhì)綜合解釋。

TE112.322

A