柴达木盆地三湖地区生物气藏重磁电异常特征分析与应用

王耀辉 (东方地球物理公司综合物化探处,河北 涿州 072751)

柴达木盆地三湖地区生物气藏重磁电异常特征分析与应用

王耀辉 (东方地球物理公司综合物化探处,河北 涿州 072751)

对柴达木盆地三湖地区的非地震重磁电资料重新进行了细致研究，研究表明，由于三湖地区气藏埋深浅、构造变形弱，充满天然气的储层密度降低、电阻率升高等原因，会形成明显的重力低异常、高频微磁异常、高阻团块异常。依据气藏所形成的重磁电综合异常模式，结合地质、钻井资料，划分了本区生物气藏的有利区域。

柴达木盆地；三湖地区；生物气；地震异常；重力低异常；高频微磁异常；高阻团块异常

柴达木盆地三湖地区第四系生物气资源丰富，已发现的生物气藏有涩北一号、涩北二号、台南、台吉乃尔气田等，目前探明加控制天然气储量超过3000×108m3[1]。气藏在地震剖面上表现为低频、低速、反射同相轴下拉等现象[2]，这是由于储层含气后，储层地震波层速度降低，地震波高频成分大量被吸收等原因造成的，在一段时间内，依据这种地震反射异常特征，指导了气藏的勘探工作。随着一些探井相继失利，深入研究发现，这些地震异常不完全是由于地层含气所引起，巨厚疏松的低降速带也可以引起类似的地震异常[3]，如何区分这些真假含气地震异常，成为柴达木盆地三湖地区寻找生物气藏成败的关键。

地震资料处理中选用合适的静校正方法、反射时间法[3-4]等措施来应用于真假含气异常的识别，取得了一些效果。但是由于地质条件的复杂性，单一物探方法总是存在多解性，只有综合勘探、综合解释才能够提高成果的准确性[5]。在此基础之上，近年来，三湖地区开展了大量的非地震综合物化探工作。研究区物性资料表明，地层含气与不含气存在着明显的密度、磁化率、电阻率等物性差异，此外三湖地区天然气埋藏浅，地层沉积新近、变形微弱，这就为重磁电资料识别天然气藏提供了条件。下面，笔者旨在通过分析已知气藏所形成的重磁电异常特征寻找一种有效的适合该区的气藏综合勘探方法。

1 重力异常特征分析

AC为声波时差，us/ft；CAL为井径，cm。

1)异常形成机理分析 台吉1井声波换算密度资料显示随着深度的增加，地层的密度也在逐步增加，说明第四系没有完全成岩，随着压实作用的增强，密度逐步增大，但在600～800m(见图1)的主要产气层段存在明显的密度降低，同样涩4-8井(见图2)806～813m的主产气段声波时差曲线增高明显，相应的表明密度降低明显。其他产气井的产气层段同样存在明显的密度降低现象，说明由于储层被天然气充填会造成同一套地层的密度降低。

图3 重力模型正演计算

图4 三大气田区浅层剩余重力异常图

2)模型正演分析 充满油气的多孔储集层与其围岩之间的负密度差可达0.2～0.6g/cm3，因此油气储集层能够引起明显的重力负异常。柴达木盆地东部气藏沉积新近，埋藏浅(最浅60.5m，最深1737.8m)，构造平缓，气藏累计厚度大。据此特征，笔者建立正演模型来分析气藏所引起的重力异常特征(见图3)。模型宽度20km，气层宽度2km，气层最大厚度100m，气藏埋深1900～2000m，气层与围岩密度差-0.30g/cm3。计算重力异常下拉幅度0.20×10-5m/s2左右，如果气藏厚度更大、埋藏深度更浅，所观测到的重力异常下拉幅度会更大，在重力勘探中可以很容易识别。

3)实测资料特征分析 笔者提取了研究区浅层剩余重力异常以期发现更多与气藏有关的重力异常。浅层剩余重力异常上显示，三大气田区(台南气田、涩北一号气田、涩北二号气田)存在明显的重力低异常或严重的质量亏损(见图4)，台南气田形成的重力低异常幅度0.4×10-5m/s2、涩北一号气田形成的重力低异常幅度0.5×10-5m/s2、涩北二号气田形成的重力低异常幅度0.6×10-5m/s2，涩北二号气田形成的重力低异常还存在明显东延部分，南部涩中2井为涩北二号的第2口预探井，见到好的气测异常，应引起进一步勘探的重视。根据前面所分析的气藏所引起的重力异常特征，结合浅层剩余重力异常图，对全区浅层剩余重力低异常进行了提取，并根据异常的幅度大小进行了可靠程度划分，划分标准如下：取涩北、台南气田幅度(≥0.4×10-5m/s2)为1级，取台吉乃尔气田幅度(≥0.2×10-5m/s2)为2级，其他为3级。通过分析发现有些重力异常是由于位于明确的向斜部位或断层下盘引起的，与笔者寻找与含气有关的重力低异常的目的无关，对这些异常进行了剔除，剔除之后得到1级重力低异常4个，2级重力低异常6个，3级重力低异常13个，这是研究的对象。

2 微磁异常特征分析

图5 台吉乃尔气田高频微磁异常特征

1)微磁异常形成机理 在油气藏的上方能够形成高频低幅微磁异常是因为任何类型的油气圈闭在地质历史时期中都不能视为全封闭的，油气会以3种机制进行垂向运移，即烃类的扩散作用、渗透作用和微渗透作用。渗漏的油气在油气藏的上方形成蚀变还原带，经过生物或化学过程造成磁性矿物的聚集，从而形成微磁异常。

2)已知气藏高频微磁异常特征 通过磁力平剖图显示技术可以研究沿测线方向的高频微磁异常的变化特征。从台吉乃尔气田高频微磁异常图(见图5)可以看出，台吉乃尔构造中部高频微磁异常发育，两边磁异常幅度明显变小，该构造恰好中部含气，周围钻井显示较差，说明含气区可引起高频微磁异常。

3)全区高频微磁异常特征 根据上述分析结合磁力平剖图特征对研究区的高频异常区进行了提取，并根据幅度大小进行了划分，其中1级高频磁异常区2个，2级高频磁异常区13个。在已知的涩北、台南、盐湖气田区均有高频微磁异常出现。油气田上方存在的微磁异常受到多种因素的控制，其中既包括与油气微渗漏相关的微磁异常，又包括由碎屑磁铁矿、沉积岩的燃烧变质作用和其他干扰因素产生的微磁异常。只有正确理解其形成机制及其本身存在的局限性，才能正确地应用微磁异常直接寻找油气藏。

3 电法异常特征分析

1)电测井曲线特征 储层含气后会引起电阻率升高，从电测井曲线上可以明显看出这一特征。图6显示柴达木盆地三湖地区台5-7、涩6-3-3井主产气层段与其他地层电性差异明显，特别是涩27井在428～1451m气显示活跃，相应的电阻率较高，1450m以下无任何油气显示，则表现为平稳的低电阻特征。其他产气井的产气层段同样存在明显的电阻率升高现象，说明由于储层被天然气充填会造成同一套地层的电阻率升高。上述分析表明，三湖地区储层被天然气充填与被水充填电性差异是明显的，主要原因是天然气是不导电的，而三湖地区地下水矿化度、含盐度都比较高，导电性好，电性差异明显，这也为利用电法资料寻找气藏提供了物性基础。

图6 主要产气井电阻率变化特征

2)剖面高阻团块异常 由前面的分析可知，储层含气会引起电阻率异常，由于三湖地区气藏埋深比较浅，因此对三湖地区MT剖面使用浅层反演技术来研究天然气的存在与电阻率的关系。笔者对三湖地区的MT剖面都进行了浅层反演，发现了一些规律，下面以MT-L3线(见图7)为例来介绍。MT-L3测线是沿台吉乃尔背斜轴部北西西向布设的，浅层精细反演电阻率剖面显示，涩北二号气田存在高阻团块异常。从过剖面的钻井资料分析，台中7、台中5井为干井，台中5井井深1192m；台中7井井深1350m，钻、测井无显示，未下套管完井。而驼西1井井深1900m，为显示井。电性上台中7、台中5位置没有高阻团块，而驼西1井存在很小的高阻团块，可见在一定的条件下高阻团块异常能预测地下是否存在天然气。根据电阻率幅值大小，将该区所有MT剖面上发现的高阻团块异常划分为3级：1级有利异常15个、2级有利异常9个、3级有利异常2个。上述分析认为，高阻团块异常对气田分布具有一定的指示作用，但形成高阻团块异常的原因很多，包括岩性的变化、含水饱和度、矿化度的变化，以及特殊岩性体的影响，都有可能形成高阻团块异常。所以有气田一定有高阻团块异常，但有高阻团块异常不一定有气田。

图7 MT-L3线浅层电阻率异常图

4 综合评价

图8 研究区异常综合评价图

单一物探异常不可避免的存在多解性，在勘探复杂区，只有综合解释、综合评价才能提高解释结果的准确性。综合评价以重力低异常为出发点结合电法资料、磁力资料以及地质、钻井、地震异常等资料进行综合分析、仔细筛选，得到了该区的异常综合评价图(见图8)。共评价出1级可靠异常6个(包含已知涩北一号、涩北二号、台南气田)，2级可靠异常3个，3级可靠异常15个。有些结果被后期的钻探所证实，其中台南9、台南10井获得工业气流，说明如果对重磁电综合异常特征好好加以分析和利用，的确可以起到与地震资料优势互补、为勘探指明方向的作用。

5 结 论

1)随着涩科1井、驼西1井等主要依靠地震同相轴下拉异常钻探的探井失利，说明在复杂区，依靠单一物探方法识别气藏存在很大的多解性，只有利用综合勘探才能提高解释的准确性。重力低异常、高频微磁异常、高阻团块异常的确都对气藏有指示作用，但是不同的勘探方法都有应用的局限性[6]，只要对它们加以综合运用，就可以与地震起到优势互补、互相补充的作用，进而解决当今复杂区的勘探难题。

2)由于柴达木盆地三湖地区天然气埋藏浅、构造幅度小，通过非地震重磁电组合异常特征，结合地质、钻井、遥感、地震异常等资料，可以用来指导气藏的勘探工作。

3)近年来，非地震重磁电勘探仪器精度大幅提高、采集技术飞速发展、处理解释软件不断进步，非地震勘探技术在油气勘探、火成岩预测、储层属性评价、油田动态监测发挥着越来越重要的作用[7]。此外，非地震勘探具有效率高、成本低，在油气藏、固体矿等勘探工作中越来越多的受到人们的重视。

[1]苏明军,何亨华，王西文，等.柴达木盆地三湖地区构造特征及与成藏关系分析[J].中国石油勘探,2007(4):24-27.

[2]单婷婷,张敏，马立协.柴达木盆地三湖地区第四系生物气藏地震响应特征及应用[J].特种油气藏,2011,18(2):48-51.

[3]王海立,翟俊伟，宁宏晓，等.三湖地区真假含气地震异常的识别与处理技术[J].天然气工业,2011,31(6):39-41.

[4]王西文,苏明军，徐尚成，等.三湖地区天然气地震预测[J].天然气工业,2007,27(增刊A):288-290.

[5]杨斌成.非地震综合勘探方法在西部地区的应用[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2005,27(1):49-52.

[6]孙卫东,孙立新，耿春明.综合勘探方法在解决地质问题中的应用[J].华北地震科学,2008,26(3):15-18.

[7]王喜双,文百红，王晓帆，等.中国石油近年来非地震勘探技术应用实例及展望[J].中国石油勘探,2005(5):34-40.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.012

P618.13

A

1673-1409(2012)08-N036-04

2012-05-12

王耀辉 (1977-)，男，1999年大学毕业，工程师，现主要从事重磁资料处理与解释方面的研究工作。

[编辑] 洪云飞