孙虎潜山成藏条件及勘探成效研究

陈源裕

（长江大学地球物理与石油资源学院，湖北 武汉430100）

（中石油华北油田分公司地球物理勘探研究院，河北 任丘062552）

田思思，刘立新

聂志昆，赵铁东 （中石油华北油田分公司地球物理勘探研究院，河北 任丘062552）

雷春卫 （中石油华北油田分公司第一采油厂，河北 任丘062552）

谭青松 （中石油华北油田分公司地球物理勘探研究院，河北 任丘062552）

孙虎潜山构造带位于饶阳凹陷的南端，是受衡水断裂和虎北断层控制形成的北东东走向的潜山构造带［1］，西接深西洼槽，北连虎北洼槽，东临虎东洼槽，面积约150km2。勘探工作始于20世纪70年代，应用二维地震解释研究成果，1976年首钻虎2井，截止到1986年，先后钻探潜山井7口，5口井在潜山见油气显示，仅虎2井试油见油花，潜山勘探一直未能取得突破。分析总结失利原因，认为主要有2点：①油源条件差。作为主要供油洼槽的虎北洼槽，其地层西北抬东南倾，油气应主要向西北方向运移，东南部潜山供油条件差。②保存条件差。控山的虎北断层长期继承性活动一直到新近纪，构造活动剧烈，对油气保存不利；下降盘侧向对接的东营组主要为砂岩，侧向封堵性差。2008年，在孙虎储气库三维地震资料的基础上，针对制约勘探的关键问题，对孙虎潜山成藏条件进行了重新认识。

1 成藏条件分析

1）油源条件 孙虎潜山构造带毗邻虎北洼槽和深西洼槽。深南、榆科油田勘探实践证明，深西洼槽沙三段生油岩为中－好生油岩。利用连片三维地震资料，通过任意线可以看出深西洼槽和虎北洼槽沙三段分布比较稳定，当时应为统一湖盆，沉积、沉降中心位于虎北洼槽。

虎北洼槽沙三段的厚度500m左右，分布面积约500km2，应该比深西洼槽具有更好的生烃条件。虎北洼槽沙三段烃源岩通过断面与孙虎潜山对接，生成的油气可沿虎北断层运移至潜山内部，具有旁生侧储的直接供油方式。因此，孙虎潜山构造带应具有较好的油源条件。

2）构造特征 利用2008年新采集处理的储气库三维地震资料，通过多口井合成记录标定，认为潜山顶面为双轨强轴发射特征，容易识别。先前认为只有虎北1条断层控山，通过此次的精细解释，发现在中北部为虎5井断层控山，在南部为虎北断层控山，控山断层是雁行式排列的2条断层，而且虎6井潜山是由一条二台阶断层控制形成，虎13井、泽90井潜山是直接受虎北断层控制形成。

利用多种三维解释手段准确落实了潜山构造形态。孙虎潜山构造带整体上为一大型单断潜山断裂构造带，潜山整体面积49km2，高点埋深2530m，幅度920m，受北北东向的虎北断层控制，呈北北东向条带状展布；同时受虎北断层派生的北东向断层切割，形成了虎2井、虎5井、虎6井、泽90井等局部山头［2］。

3）潜山储层 潜山顶面为高于庄组地层，为白云岩，经风化淋滤，在区域上是一套好储层。在河间潜山是主要产油层，最高日产液量超过1000t，平均在100～200t。

①地层岩性分析。虎5井进山井段：2776.6～2897.46m，厚120.86m （未穿）。钻遇潜山地层：元古界长城系高于庄组。岩性：灰色 、浅灰、深灰色白云岩，上部见浅灰色角砾状白云岩。白云岩：色调较单一，质纯，性硬而脆，微晶结构，滴冷稀盐酸不反应，加热酸反应强烈，岩屑粉末状，少量片状。角砾状白云岩：角砾及胶结物均为白云质，性硬、脆，遇冷稀盐酸不反应，加热酸反应强烈。②高于庄期沉积环境。是一次规模较大的海侵期，形成了中、新元古代华北最为辽阔的浅海海域。沉积物以浅海的白云岩为主，厚度和岩性在横向上均稳定，含丰富的叠层石。冀中油气区及其庇邻地区可分出3个岩相区：局限海、隐藻坪、砂云坪环境。孙虎地区为砂云坪环境。③钻井、测试和试油地质资料。在钻井过程中，在高于庄组地层中多发生渗漏的情况。高于庄组地层通过试油证实日产水量在72～600m3（见表1），储集性能良好。电测解释裂缝统计：虎9井2853～2878m井段解释水层12m／3层；虎5井2777～2887m井段主要裂缝13.8m／2层，次要裂缝32m／5层，共45.8m／7层；虎10井2833～2888m井段解释裂缝38m／5层；虎6井2659～3050m井段主要裂缝32.4m／14层，次要裂缝19m／12层，共51.4m／12层；虎13井2963～3025m井段解释水层20m／2层。

表1 孙虎潜山井试油数据表

综合分析，高于庄组地层为一套好储层。

4）潜山盖层 通过已钻井分析，潜山顶部直接覆盖的为孔店组二段、三段地层，厚度为500m左右，分布稳定，而且整体为一细段，砂岩含量少。

虎13井在Ek3段的2822.14～2825.23m井段进行了钻井取芯，岩性为棕红色泥岩、棕红色粉砂质泥岩、灰绿色泥岩。SP（自然电位）曲线平直，反映渗透性差，物性不好。

综合分析，孙虎潜山具有较好的封盖条件。

5）侧向封堵性分析 侧向封堵性的好坏，是孙虎潜山能否成藏的关键。通过已钻井结合地震分析，发现潜山中低部位侧向对接的地层为古近系东营组沙一上亚段的砂岩发育段，侧向封堵条件差，致使孙虎潜山不能大面积含油。但是，在潜山的较高部位，受虎北断层派生的北东向断层切割，形成了一系列断阶，并且形成了虎2井、虎5井、虎6井、泽90井等局部山头 （山峰）。断阶中的孔二段、孔三段地层以泥岩为主，夹薄层的粉砂岩，物性不好，可以做盖层，同时可对这些局部山头形成侧向封堵 （见图1）。因此，这些局部山头具有较大的成藏可能性。

通过试油，得到虎2井、虎6井潜山地层水的性质：Cl－含量在15154～19187mg／L之间，总矿化度在26338～35404mg／L，明显高于上覆孔店组地层和虎北洼槽东营组－沙一段地层水，原始地层压力也明显增高，水型以CaCl2、Na2SO4为主，说明潜山内水动力条件比较小，具有较好的封闭性。

2 勘探成效

通过对潜山成藏条件的重新认识，构建了孙虎构造带 “大山－峰聚”的潜山成藏模式 （见图2）。2009年优选了潜山形态好、圈闭落实、低部位见显示的虎2井山头高部位部署钻探了虎8井。该井于2589m进入长城系高于庄组，较虎2井进山深度浅259m，钻井揭示潜山缝洞发育、油气显示活跃，中途裸眼测试获日产油69.9m3，实现了孙虎构造带潜山勘探的突破。随后在虎8井西侧的虎5井山头钻探了虎19x井。该井于2575（垂深）进入高于庄组，较虎5井进山深度浅201m，中途裸眼测试折日产油945.24m3，为华北油田近25年来单井产量最高的井。2010年，在潜山带西南部泽90井潜山高部位钻探虎16x井，该井于2804m （垂深）进山，钻遇寒武系29m、雾迷山组333m，对雾迷山组中途裸眼测试折日产油890m3，创造了孙虎潜山勘探新的辉煌。

图1 榆1井－虎2井地质剖面图

3 认识与启示

（1）高品质三维地震资料，是潜山勘探获得突破的前提。经历30多年的勘探，规模大、埋藏浅、易识别的潜山大都已被发现，勘探工作转向规模小、埋藏浅、类型复杂、难以识别的隐蔽性潜山，这对地震资料品质提出了更高的要求。回顾近几年的潜山勘探，长3、长6、宁古8等潜山的成功，无一不是在高品质地震资料的基础上取得的［3］。

（2）利用多种三维解释方法精细落实潜山构造，是潜山勘探获得突破的手段。受地震资料的限制，以及隐蔽性断层的存在，单纯的地震剖面解释已经不能满足要求。因此，利用相干体、倾角等多种方法综合解释、验证，是精细解释的重要手段。

（3）突破思维，创新潜山油藏成藏认识，是潜山勘探获得突破的关键。饶阳凹陷是一个历经多年勘探的富油凹陷，也是冀中地区勘探程度最高的凹陷之一。由于地下情况的不可见性，研究工作和认识存在多解性。勘探要取得突破，必须在前人的研究成果上，以新思维、新视角、新思路重新认识潜山成藏条件，重新构建潜山成藏模式。在此基础上，精细解释，整体研究，创新认识，是潜山勘探获得突破的关键。

图2 孙虎构造带潜山油藏成藏模式图