盐下油气藏勘探开发现状与发展趋势

范存辉，王保全，朱雨萍，邱小骥，杨 扬

(1.西南石油大学，四川 成都 610500; 2.中海油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452; 3.中油川庆钻探工程有限公司，四川 成都 610000; 4.南充合能压缩天然气有限责任公司，四川 南充 637000)

盐下油气藏勘探开发现状与发展趋势

范存辉1，王保全2，朱雨萍3，邱小骥3，杨 扬4

(1.西南石油大学，四川 成都 610500; 2.中海油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452; 3.中油川庆钻探工程有限公司，四川 成都 610000; 4.南充合能压缩天然气有限责任公司，四川 南充 637000)

盐下油气资源作为当前世界油气工业极为重要的储量增长点和战略接替区，已经显示出巨大的勘探潜力和良好的勘探前景。在调研大量相关文献的基础上，对盐下油气成藏的地质条件、成藏主控因素、存在问题和发展趋势进行了系统研究。结果表明:盐下油气成藏条件较为优越，其烃源岩有机质丰度高，类型好，其储层储集和渗滤空间主要以粒间孔隙和溶蚀孔洞、裂缝为主，盖层岩性主要为蒸发岩类，封堵油气效果明显;构造作用和次生作用是盐下油气成藏的主控因素;盐下油气藏在勘探和开发上面临各种技术难题，进一步加强盐下油气成藏基础理论研究，有针对性地进行盐下油气勘探和开发的科技攻关，对盐下油气藏的勘探与开发具有重要意义。

盐下油气藏;研究现状;问题;发展趋势

引言

随着21世纪全球经济的快速发展，世界经济对能源的需求迅速增长，尽快缓解全球能源紧张局势成为当前各国共同面临的紧迫问题。而盐下油气藏作为近期油气勘探的热点，已经显示出其巨大的勘探潜力［1］。

自从20世纪60年代在墨西哥湾率先进行盐下油气藏勘探和开发以来，目前全世界多个国家和地区已经发现盐下油气资源。从全球范围看，盐下油气藏主要分布在墨西哥湾盆地、西非海岸盆地(如刚果盆地、加蓬盆地等)、滨里海盆地、塔里木盆地和巴西桑托斯盆地。

近年来，对盐下油气藏的研究取得了一定的认识。但是，由于盐下油气藏勘探开发历史不长，对其勘探方法、成藏理论等的研究还不够深入和系统，因此盐下油气藏又是人们尚未熟知的一个勘探领域。本文以盐下油气藏已有的研究成果为基础，总结盐下油气藏的成藏地质条件、主控因素及存在问题，并对其发展趋势进行探讨。

1 盐下油气成藏地质条件分析

1.1 生烃条件

盐下油气藏的烃源岩主要包括海相碳酸盐岩和海相页(泥)岩。由于盐下所处深度普遍较深，且其沉积和埋藏年代久远，其烃源岩有机质丰度普遍较高，绝大多数烃源岩达到了良好的生油岩标准，其有机质类型多以I型和Ⅱ型为主，这样的生烃条件可以为盐下油气藏的形成提供丰富的物质基础。比如滨里海盆地科尔占地区泥盆系—二叠系(D2－P2)具有很大的生烃能力，其中石炭系灰岩的有机碳含量平均为24%～54%，Ro为0.65%～1.16%，古地温为125～200℃，表明该区盐下石炭系烃源岩处于有机质生烃的成熟阶段，有利于烃类的生成和向油气转化［2－3］;桑托斯盆地主要烃源岩为白垩系(K)纽卡姆—巴列姆阶Guaratiba组湖相页岩，在盆地内分布广泛，以Ⅱ型干酪根为主，有机碳含量平均为2%～6%，局部达9%。Ro值在0.6%～1.0%，生烃潜力超过10 mg/g，HI可高达900 mg/mg［4］;而中国塔里木盆地寒武系盐下油气藏碳酸盐岩类烃源岩有机碳平均含量为0.42%，最高为21.53%，有机碳含量大于0.2%的烃源岩累计厚度为288～324 m，Ro为1.6% ～3%，古地温为125～200℃，为成熟型和过成熟型［5－6］。

由于盐下独特的地质演化背景，使得盐下烃源岩普遍存在有机质丰度高、类型好、生烃物质基础雄厚等特点，这样的生烃条件为盐下油气成藏提供了丰富的油气来源。

1.2 储集条件

盐下油气储集层主要发育在碳酸盐岩(陆棚、台地)、生物礁和碎屑岩中。目前从发现的情况来看，储集岩类主要为滨岸环境和浅海台地、陆棚环境中的碳酸盐岩(石灰岩、生物礁灰岩、鲕粒灰岩及白云岩等)和碎屑岩(砂岩、粉砂岩)，其中已发现的盐下含油气层系以碳酸盐岩储层居多。其储层的主要储集和渗滤空间主要以粒间孔隙和溶蚀孔洞、裂缝为主，其中粒间孔和溶蚀孔洞主要是由于盐下异常高压及溶蚀作用的影响，使得次生孔隙利于形成和保存，而盐下的构造应力产生的裂缝进一步改善了盐下储层的渗透性与储集性能。如中国塔里木盆地寒武系盐下储集层的岩性主要为灰、深灰色厚层块状微—中晶白云岩，在盆地多期地质热事件中，热液流体沿裂缝、层理、不整合面及其他孔隙进入储层，产生大量的微小溶蚀孔洞(塔中1井、塔中18井、中1井、中4井等均可见)，储集层物性得到明显的改善，从而在热液通道两侧形成一定范围的溶蚀改造区，成为油气聚集的场所［7－9］。桑托斯盆地盐下储层主要发育在断陷湖盆水下古隆起上的碳酸盐岩堤坝、生物碎屑滩的生物碎屑灰岩中。该生物碎屑灰岩呈中—厚层状，厚度为30～70 m;其储集空间主要为粒间孔隙、粒内孔隙、粒间溶孔、溶洞和溶缝等。由于后期成岩作用及构造作用的改造，储层的孔隙度为12%～15%，渗透率平均在120×10－3μm2左右，为1套优质的盐下碳酸盐岩储层［10］。

1.3 盖层与保存条件

盐下油气藏的盖层岩性主要是蒸发岩类，其岩石类型主要为盐岩、膏岩等。盐岩、膏岩塑性较好，且其塑性随埋深增大而增大，在受到构造力作用下容易发生塑性变形而不发生断裂，其封堵、遮挡盐下油气的作用十分明显，保证了盐下层中油气藏的形成，同时使已形成的油气藏在很长的时期内有效的保存起来，因此区域性分布的盐岩、膏岩盖层可以为盐下油气聚集提供高质量的封闭条件。以滨里海盆地为例，该盆地二叠系下统广泛发育了1套孔谷组厚层盐岩，整个滨里海盆地的含油气层系以孔谷组盐岩为界，划分为盐下含油气系统和盐上含油气系统，孔谷组盐岩在盆地南部、东部和北部边缘带分布都比较稳定，这为盐下层系的油气聚集提供了很好的区域性盖层条件。而在中国塔里木盆地，中寒武世时形成了区域性的膏盐岩相区，钻井揭示厚度范围为360～600 m，且中寒武统膏盐岩与下伏碳酸盐岩储集层普遍为连续过渡沉积，因此，中寒武统膏盐岩层是下伏下寒武统—震旦系白云岩的良好盖层［11］。膏岩、盐岩层不仅是良好的区域性盖层，而且是良好的滑脱层，使晚期发育的断裂沿其顶面滑脱，使盐下古油藏得以很好保存。

2 盐下油气成藏主控因素分析

2.1 构造作用控制成藏

盐下层系的油气成藏主要受构造作用控制，构造活动的枢纽部位、古隆起以及斜坡是控制油气分布的重要因素，这些部位既是油气运移的指向区，又有利于在后期构造活动中少受或免受冲击，使得油气得以很好的保存［12］。根据已有的研究成果，盐下油气藏的主要类型为盐下背斜圈闭和盐下生物礁圈闭，构造运动中盐下地层隆起形成的背斜圈闭(包括断裂背斜)，其面积和幅度一般都比盐上的要大，且往往被断裂和盐构造作用复杂化，通常具有比盐上层系更为优越的储集性能;沉积盆地演化过程中构造运动产生的盐下古隆起的存在则控制了生物礁体的发育与分布(生物礁建造和碳酸盐台地礁)，生物礁体储集体与盐岩封盖的储盖组合可以形成极具潜力的盐下生物礁储层。在滨里海盆地盐下油气勘探开发过程中，发现的油气藏类型均以背斜圈闭和生物礁圈闭为主，以该盆地田吉兹油气田为例，该气田主要储层为上泥盆统—中石炭统生物礁灰岩和藻灰岩，其生物礁圈闭极具规模，礁体高达300 m，长2～3 km，宽1.0～1.5 km［10］，而滨里海盆地另一含油气圈闭海上热木拜构造为背斜圈闭带，自西北向东南由热木拜隆起、海上热木拜隆起及北里海等局部隆起组成，这些背斜圈闭规模较大，其中热木拜隆起圈闭长30 km，宽17 km，幅度为500 m，海上热木拜隆起圈闭长18 km，宽14 km，幅度为500 m。

2.2 次生作用影响储集层发育

岩石原始储集性能的好坏与所处的沉积相带有密切关系，但由于盐下储集岩类主要为滨岸环境和浅海环境中碳酸盐岩，故此类储层基本普遍发育，只是在储层性质和储层级别上有所差异，其储集性能的好坏，主要取决于次生作用对碳酸盐岩的改造程度(包括成岩后生作用和不整合面附近的表生作用)。对于碳酸盐岩来说，次生作用对储集性能影响最大的是溶解、淋滤、重结晶作用和裂缝的沟通作用。据滨里海盆地阿斯特拉汗凝析气田的岩心分析，该气田储层灰岩基质渗透性很低，储层性能的好坏主要与孔隙、溶孔(洞)及裂缝的发育程度有关。储集空间以原生孔隙为主，通过溶解、淋滤及重结晶作用形成的次生孔隙占总储集空间的30%～50%。

2.3 其他因素

其他因素主要包括地层压力、温度等，盐下油气层系普遍存在低地温场和高异常地层压力，其低地温场和高异常地层压力的形成可能与膏岩及盐岩的特殊性质有关，尤其需要指出的是低地温场和高异常地层压力的存在对于盐下油气成藏具有重要意义，一方面低地温场的存在可以减慢烃类的演化速率，延缓盐下有机质的成熟作用，另一方面异常高压产生的“封闭箱”作用可以有效抵御机械压实作用，有利于次生溶孔(洞)保存和裂缝(包括微裂缝)的张开，大大改善储层的储集性能。

3 盐下油气藏勘探开发中存在的问题及发展趋势

3.1 盐下油气藏勘探开发存在的问题

(1)盐下油气藏埋藏较深，盐上构造与盐下构造继承性和相关性较差。如在塔里木盆地库车坳陷盐下构造油气勘探中，由于盐层的塑性流变，盐层厚度急剧增厚或减薄，造成盐上和盐下构造层形态迥异，导致盐下构造层的平均速度横向变化大，使盐下构造层形态在时间域地震剖面上发生畸变，造成了与实际地质结构不符的现象。由于埋藏较深及盐岩流变的影响，盐下油气藏勘探开发风险大，成本高，只有找到上规模的大油气田，才能获得很好的经济效益。

(2)盐下油气藏地球物理勘探技术难度较大［13］，其影响主要表现在膏岩对地震波能量的屏蔽。由于膏岩、盐岩与上下地层的波阻抗差很大，界面的反射系数大，使地震波往下传播的能量小，因此在时间地震剖面上，盐丘之下的地层存在幅度上拉现象，而且盐丘越厚，引起的上拉幅度就越大，这就造成盐下地球物理勘探资料品质较差，严重影响盐下构造成图的质量，不利于盐下构造的精确落实。通过对滨里海盆地20世纪70年代以来30余口失利探井的调查研究表明，90%以上的失利探井都是由于盐下构造的解释不精确造成的。对于盐下构造勘探而言，只有充分认识盐下构造地震反射特征和构造畸变规律，并结合叠前深度偏移及时深转换等先进的地球物理方法，有效地校正盐下构造畸变现象，使深度域地震剖面能客观地反映盐下实际构造形态，才能为油气勘探提供可靠的依据。

(3)盐下油气藏勘探开发历史较短，对盐下油气成藏特点和油气分布规律的认识在理论上还不够成熟，如何很好地把握盐下油气成藏地质条件，准确预测盐下有利储层和盐岩分布带是盐下勘探的核心任务。

(4)盐下钻井技术面临较多技术难题。盐岩层可塑性大，在钻井过程中易于发生蠕变、溶解及吸水膨胀等，在钻探期间可破坏钻孔的稳定性导致卡钻或套管变形等;如何安全钻穿盐层对钻井、测井、固井和完井作业提出了更高的技术要求［14］。

3.2 盐下油气勘探开发发展趋势

(1)加强盐下基础理论研究，包括含油气盆地的区域构造演化、盆地形成与结构、盆地演化与充填的研究等，重点深化盐下油气成藏理论研究，采用先进有效的勘探技术如可控源电磁技术、盐下地震成像技术、盐下储层综合评价与预测等，准确研究盐下岩相模式与储层非均质性及圈闭形态、规模及埋深，以便于有效地指导和促进盐下油气勘探开发工作。

(2)加强盐下油气勘探和开发的科技攻关，增强科技创新，发展针对性、适用性的勘探和开发技术。科技攻关主要从地球物理勘探和钻井工程入手。在地球物理勘探方面，关键加强对地球物理资料的采集、处理、解释技术的研究，比如目前广为应用的宽方位节点法和叠前深度偏移处理法都有效的提高了盐下构造解释的准确度［15］，但由于盐下勘探的特殊性与复杂性，这些技术仍有待于完善和提高，需要进一步的加强科技攻关与技术创新，进一步的发展和完善一套行之有效的盐下采集、成像、解释、地质和速度建模技术，提高盐下构造解释的准确度，降低盐下勘探的风险和不确定性。在钻井工程工艺上，针对钻遇盐层时的技术难题，重点从钻井液和泥浆体系、套管技术和完井技术上着手，发展成熟的钻井工艺，采取有效的技术手段，解决盐层溶解、卡钻、套管变形等技术难题。

(3)加强国际间合作与交流。盐下勘探技术难度大，风险高，积极参与国际合作与交流，不仅可以拓宽资金来源，加大勘探投资力度，共同抵御风险，且可以相互借鉴先进的勘探技术与经验，拓宽研究思路，更高效的对盐下油气藏进行勘探与开发。

4 结 论

(1)盐下油气成藏条件较为优越，其烃源岩主要为海相碳酸盐岩和海相页(泥)岩，有机质丰度高，类型好，生烃物质基础雄厚;储集层主要为滨岸环境和浅海台地、陆棚环境中的碳酸盐岩和碎屑岩，主要储集和渗滤空间以粒间孔隙和溶蚀孔洞、裂缝为主;其盖层岩性主要是蒸发岩类，由于其塑性随埋深增大而增大，其封堵和遮挡盐下油气作用十分明显。

(2)盐下油气藏成藏的主控因素主要是构造作用和次生作用。构造作用使得盐下地层隆起形成较盐上更大的背斜圈闭(包括断裂背斜)，所形成的储层性能更为优越;溶解、淋滤、重结晶和裂缝等次生作用对储集性能进行了有效的改善和提高。

(3)盐下油气藏由于埋藏较深，勘探开发历程较短，在勘探和开发上面临各种技术难题，进一步加强盐下油气成藏基础理论研究，有针对性的进行盐下油气勘探和开发的科技攻关，完善一套行之有效的盐下构造解释、储层评价预测方法和成熟的钻井工程工艺方法，才能够有效推动对盐下油气藏的勘探与开发。

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编辑 刘兆芝

TE132.1

A

1006－6535(2012)04－0007－04

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.04.002

20111103;改回日期:20120223

国家重大专项“特低渗透油藏有效开发技术”(2011ZX05013－006)

范存辉(1980－)，男，讲师，2002年毕业于西南石油大学资源勘查专业，2007年毕业于西南石油大学地质工程专业，获硕士学位，现主要从事构造地质、地质工程、裂缝预测及岩土体稳定性方面的研究。