梨樹中央構造帶后五家戶淺層氣藏分布特征及有利區(qū)預測

田 軍

中石化東北油氣分公司梨樹一體化項目團隊，吉林 長春 130062

0 引言

中國淺層油氣藏具有埋藏淺、勘探成本低、風險小、經(jīng)濟效益可觀等優(yōu)點[1]，一直是勘探開發(fā)的重要對象,但也存在油氣藏類型多、成因復雜等不足。因此，要加強淺層油氣藏成藏條件及主控因素的研究，進而確定有利區(qū)、實現(xiàn)高效勘探開發(fā)。

1 區(qū)域地質概況

梨樹斷陷位于松遼盆地東南隆起區(qū)，松遼盆地斷陷群南段，斷陷面積2 300 km2，礦權內(nèi)面積1 838 km2，是松遼盆地斷陷期持續(xù)最長、地層發(fā)育最為齊全、沉積最厚(最厚可達8 000 m)、埋深最大、有機質演化程度最高的斷陷盆地。

梨樹斷陷淺層次生油氣藏主要發(fā)育于登婁庫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、老公林子含氣構造。從平面分布來看，主要集中在中央構造帶與秦家屯走滑斷裂帶附近，受明水期末反轉期構造控制顯著。后五家戶氣田構造位于松遼盆地東南隆起區(qū)十屋斷陷中央構造帶的中南段，為北北東向的斷背斜構造，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)的營城組(K1y)、沙河子組(K1sh)、登婁庫組(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、一段和登婁庫組，本次主要針對原登婁庫組?、?、?、驓獠亻_展研究。

后五家戶地區(qū)早期地質研究將?、?、?、颉⑿、髿獠氐貙觿澐譃榈菉鋷旖M，本次通過對標志層對比、測井曲線不整合面識別及地震連片資料解釋，重新確定?、?、?、驓獠氐貙訛槿^組底部，?、髿獠刂碌貙訛榈菉鋷旖M。

泉頭組沉積早期是斷陷沉積向拗陷沉積轉化的過渡時期，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，共建立泥巖標志層13個，其中?、駳獠貫?個、?、驓獠貫?個。

3 構造特征

梨樹斷陷可分為桑樹臺洼陷帶、中央構造帶、東部斜坡帶和北部斜坡帶四個二級構造單元，其中中央構造帶是受登婁庫期末走滑及明水期末反轉兩期構造運動疊加控制形成的，構造走向北東—南西向，是梨樹斷陷油氣最富集區(qū)。

后五家戶構造位于松遼盆地東南隆起區(qū)梨樹斷陷中央構造帶。登婁庫期末走滑運動期，發(fā)育多條近南北向斷裂，在東西向對后五家戶進行分割形成多個獨立斷塊[3]，同時深入烴源巖的斷裂也為后期油氣運移提供通道。明水期末反轉期，發(fā)育多條近南北走向的斷裂，整體構造呈北東走向，主要分布在后五家戶北側，在縱向上對油氣藏起調節(jié)作用。因此在后五家戶南側油氣藏主要分布在登婁庫組頂部及泉頭組一段底部，而北側向上泉頭組二、三段均有油氣分布。

4 構造-巖性氣藏分布特征

后五家戶淺層氣藏為構造-巖性油氣藏，平面上被近南北向的斷裂切割成多個斷塊，各斷塊有獨立氣水界面，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?、?、?、驓獠芈裆钤? 400～1 700 m。小Ⅰ、小Ⅱ 6個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，合計44個含氣單元中有36個為構造和巖性共同控制(圖2)，充分說明該區(qū)巖性(物性)對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)開展了大量的研究工作并取得較多成果[4-7]，在此基礎上針對后五家戶淺層?、瘛⑿、驓獠亻_展研究。后五家戶氣田為梨樹斷陷中央構造帶淺層次生油氣藏，具有“洼中隆”的構造背景，為油氣運聚的有利方向。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蓋組合。在此基礎上，圈閉特征成為該區(qū)控制氣藏分布的關鍵因素，直接決定了油氣的平面分布。

圖1 后五家戶氣田過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?、瘛⑿、蛑髁π雍瑲饷娣e圖Fig.2 Gas bearing area map of main sublayer of xiaoⅠ and xiaoⅡ in Houwujiahu gas field

關于區(qū)域圈閉特征，前人已總結、研究和歸納，確定出單斜-巖性復合式、背斜-巖性復合式、鼻狀-巖性復合式和斷塊-巖性復合式四種圈閉樣式[8]。后五家戶?、瘛⑿、驓獠氐娜﹂]樣式主要為鼻狀-巖性復合式和斷塊-巖性復合式，其中斷塊-巖性復合式較多，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-巖性復合圈閉：是指儲集層體沿鼻狀構造的上翹方向尖滅,這種尖滅構成了鼻狀構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斷鼻構造上(圖3)，構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?、?6進行常規(guī)測試，日產(chǎn)氣4 982 m3，10月對該層進行壓裂，結論為氣水同層，日產(chǎn)氣12 940 m3、水18 m3，該井累產(chǎn)氣80萬立方米、水87 m3；高部位的HK10井2001年9月常規(guī)測試氣水同層，日產(chǎn)氣1 100 m3、水2.2 m3；中間的HK19井測井解釋為含氣水層。從測井解釋結論及測試投產(chǎn)結果上看，三口井小Ⅱ-6砂體明顯不連通，結合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井為強振幅反射特征，在HK19與SN93地震反射存在明顯的變化點。綜合研究，認為SN93井與HK19、HK10分別為兩套獨立的氣水系統(tǒng)，邊界主要受不同的沉積砂體控制，巖性對氣藏的控制作用非常明顯。

圖3 后五家戶氣田過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-巖性復合圈閉：由于儲層條件差異使得斷塊內(nèi)部無法形成一個完整的斷塊圈閉，而是受斷塊構造與砂體共同控制。SN43井為氣田東側邊部的一口井(圖4)，該井?、?6單層常規(guī)測試氣藏，累計產(chǎn)氣145.4萬立方米，無水。從構造圖上發(fā)現(xiàn)該井無構造圈閉，通過與臨近HD28-22井對比，發(fā)現(xiàn)含氣砂體向北側高部位尖滅，對比地震剖面可以發(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-巖性復合圈閉。

圖4 后五家戶氣田過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 構造-巖性氣藏分布機理研究

后五家戶淺層構造-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，為油氣運移的有利方向。

物源及沉積特征：小Ⅰ、?、驓獠爻练e時期，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力不足及河道的頻繁擺動，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，對儲層邊界的控制作用非常明顯。

斷裂特征：該時期梨樹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，為小寬走滑調節(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)東西向為斷層、南北向為儲層共同控制的特征。同時該時期多條斷裂切入深層烴源巖，也為后期油氣疏導提供了條件。

圖5 后五家戶地區(qū)?、?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)預測

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整作用，油氣藏特征更加復雜化，因此建議優(yōu)先對南部進行滾動評價井位的實施。主要依據(jù)有四個方面：①圈閉落實可靠，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。對東南側邊部完鉆井統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)均有較好的測試及測錄井響應：SN43井?、?6累計產(chǎn)氣145萬立方米，SN73井1 606～1 616 m測試日產(chǎn)氣1 978 m3、HD21-20井1 473～1 483 m常規(guī)測試日產(chǎn)氣9 457 m3、1 429～1 433 m常規(guī)測試日產(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(明水期末反轉期)未對氣藏進行破壞。

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

7 總結

(1)后五家戶淺層?、瘛⑿、驓獠貫闃嬙?巖性油氣藏，斷塊-巖性復合式的圈閉樣式在平面上控制了油氣分布。

(2)通過對儲層和斷裂特征研究，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-巖性復合圈閉的主要原因。

(3)沉積在古隆起之上的扇體末端水動力不足及河道規(guī)模相對較小、頻繁擺動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而對油氣進行調整，因此建議優(yōu)先對南部有利區(qū)域開展?jié)L動評價研究工作。