一平方王—平南潜山储层预测及成藏规律研究

周爱华

(中国石化胜利油田分公司 地质科学研究院,山东 东营 257015)

一平方王—平南潜山储层预测及成藏规律研究

周爱华

(中国石化胜利油田分公司 地质科学研究院,山东 东营 257015)

东营凹陷平方王—平南潜山储层和成藏规律认识不清,勘探难度大。在岩心资料观察、岩石薄片鉴定等资料研究基础上,明确平方王—平南潜山的储层特征，并采用多种地球物理手段,预测缝洞型储层的有利发育区,对研究区油藏类型及规律进行解剖。研究表明,平方王—平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏和不规则潜山油气藏3种类型,储层条件和圈闭条件控制了油气富集。这对研究区寻找新的勘探目标及优化开发方式具有指导意义。

平方王—平南潜山;储层预测;油藏类型;成藏规律

目前,平方王—平南潜山上有36口探井钻入潜山,已分别在太古界、寒武系及奥陶系见到较好的油气显示并获得工业油流。经过40余年的勘探,已发现近千万吨储量,储量边界之外多口探井钻遇良好油气显示,揭示了该区潜山油藏具有较大的勘探潜力。但目前潜山储层特征控制因素认识不清,成藏规律不明确制约了下一步深入研究。为提升对研究区潜山油藏的勘探评价,在“断陷盆地多样性潜山勘探理论”的指导下,重点对储层特征及成藏规律开展研究,对研究区寻找新的勘探目标及优化开发方式具有指导意义。

1 研究区地质概况

平方王—平南潜山带是受断裂活动和风化剥蚀作用共同控制的潜山构造带。受高青—平南断层及其分支断裂的差异控制,不同部位潜山所受风化剥蚀和构造作用强度不同,形成不同类型的潜山[1]。平方王潜山剥蚀强烈,自北向南各山头出露地层由老变新,出露太古界、寒武系和奥陶系,形成“断块残山”;平南潜山出露石炭系—二叠系,高青—于家庄潜山石炭系—二叠系之上覆盖中生界,形成“断块山”。研究区东邻利津洼陷,南邻博兴生油洼陷,油气源充足,平南断层可作为油气的主要运移通道,具备良好的潜山成藏条件。

2 潜山储层特征及地球物理预测

2.1 储层特征

平方王—平南潜山在形成过程中经历了多期构造运动,断层发育,后期又遭受风化剥蚀,根据储集空间类型和构造位置可将其储层分为裂缝型储层和风化壳型储层。储集空间类型多、分布不均匀是潜山储层的主要特点。岩心及成像测井资料显示,岩石中的各种储集空间并不是孤立存在的,而是纵横交错的网状系统。其中,平方王潜山为风化壳型储层,遭受长期风化淋滤,储层空间类型为溶孔溶洞。平南潜山由于顶部有石炭系—二叠系作为区域盖层,风化剥蚀作用不强,主要储集空间类型为裂缝。研究区储层非均质性强,纵向上分为4个储层发育集中段,分别为:八陡组—马家沟组、冶里组—亮甲山组—凤山组、馒头组和太古界[2-3]。

储层的发育主要受断裂、古地貌、构造样式、岩溶作用和白云石化作用等多种因素的控制。在断裂发育区和背斜部位有利于裂缝的发育,岩溶作用改善了储层,白云石化作用控制了奥陶系冶里组—亮甲山组白云岩、灰质白云岩储层的形成与发育。

2.2 储层地球物理预测

平方王—平南潜山主要储集空间为缝洞型储层,而缝洞型储层的分布是油气勘探的关键。从国内外研究现状来看,尚缺乏一个能全面解决缝洞预测问题的研究方法,对缝洞型油气藏的预测及评价仍处于探索阶段。目前,储层缝洞预测方法分为观察统计法、破裂法与能量法、构造应力演化法、曲率分析法、函数法、测井方法、地震预测、分形理论、生产动态法等9类方法。

根据研究区的实际情况,用地球物理预测技术开展研究。

2.2.1 地震相特征

地震相特征分析即利用地震反射特征不同来表征储层,这些反射特征包括结构、振幅、连续性、频率、几何形态、速度等参数,通过已知储层的地震反射特征开展预测工作。研究发现,平方王—平南潜山储层有以下3种特征:

(1)风化淋滤作用形成的风化壳岩溶带。典型的风化壳岩溶带在地震剖面上表现为顶面反射空白带。

(2)构造运动形成的断层裂缝带。由于裂缝的存在往往与断层相伴生,在地震剖面上古断层的识别对于裂缝的预测起着重要的作用。

(3)湖水侧向溶蚀形成的内幕层状孔洞型溶蚀带。内幕层状孔洞型溶蚀带在地震剖面上表现为侧向空白带(图1)。

图1 缝洞型储层地震相特征

2.2.2 地震正演模拟和多属性分析

正演模拟技术在储层描述中一直发挥着重要作用。正演模拟可表现各种储集体的地震反射特征,其作为储层描述的量板,能帮助正确识别各种储层。通过研究区正演模拟,缝洞型储层在地震剖面上表现为高振幅、低相干和低瞬时频率的特征,缝洞的存在可以使地震同相轴振幅、频率和相位发生变化,利用这些特征指导了研究区储层的预测。

通过多种有效的地球物理技术研究表明,滨古26—滨古27、滨古3、滨188等井区均是储层发育有利区,这些储层有利发育区均位于平南断层附近,从而证实了断层对储层的控制作用。

3 成藏条件及成藏规律

3.1 成藏条件

3.1.1 油源条件

平方王—平南潜山紧邻利津和博兴生油洼陷,沙三下—沙四上烃源岩往往与潜山地层直接对接,在浮力、地层压力、水动力等动力条件驱动下,油气可通过平南断层纵向运移至潜山圈闭中,形成“新生古储”型油气藏。从纵向上看,研究区潜山侧向供油“窗口”纵向跨度非常大,深度为1 800～4 000 m,潜山油气藏油源具有得天独厚的优势。

3.1.2 储层条件

研究区发育4套较好的储层,缝洞较发育,从滨古26井岩心观察可以得出,裂缝密度平均值为10条/m,开启程度平均为30%。在2 439.0 m附近孔洞发育,连通程度为50%,孔洞密度平均为25个/m。通过钻井资料和地球物理预测资料发现,储层发育与断裂作用密切相关,断裂的发育产生一系列裂缝,提高渗透能力,为大气淡水渗滤溶蚀提供了通道,改善了储集条件。平南断层及其伴生断层的活动使其周围岩层产生了大量裂缝,具有较好的储层条件。

3.1.3 盖层条件

潜山顶部以基岩风化壳为主要储集层,靠裂缝及溶蚀孔、洞储集油气,并被后期巨厚的沉积物所覆盖。平方王潜山顶面直接覆盖沙四段,以泥岩、砂质泥岩为主,断层稀少,顶封侧堵及保存条件良好。平南潜山以顶部石炭系—二叠系为区域盖层,石炭系—二叠系是一套砂泥岩、灰岩夹煤系地层,泥岩单层厚度一般为4～6 m,最大为20 m,分布稳定,可作为良好的区域性盖层;潜山内幕由于储层的非均质,自身发育非渗透性隔层,可作本身内部良好的盖层。

3.1.4 圈闭条件

研究区圈闭类型主要包括构造圈闭和岩性圈闭,构造圈闭主要受断层控制,平方王—平南潜山断裂带发育大量的断层,互相切割,形成大量的构造圈闭;由于储层有很强的非均质性,具有形成岩性圈闭的条件。

3.2 油藏类型及富集规律

通过油藏解剖,平方王—平南潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏和不规则潜山油气藏。

3.2.1 风化壳残丘断块油气藏

风化壳残丘断块油气藏储层岩溶作用强烈,属于风化壳型储层,连通好,油藏具有统一的油水界面(图2),如滨古4井、滨188井潜山油藏,此类油藏类型应在构造的高部位布井。风化壳残丘断块油气藏主要分布在平方王潜山高部位,具有良好的油源条件和盖层条件,成藏主要受储层的控制。

图2 滨224井—滨234井近东西向油藏剖面

3.2.2 碳酸岩层状油气藏

碳酸岩层状油气藏具层状—准层状特点,受储层的非均质性和上下不渗透岩层所限制,形成潜山内幕圈闭,发育多套含油层系,其主要控藏因素是储层条件和圈闭有效性(图3)[4-5]。

图3 滨古27井—滨古14井近北西向油藏剖面

3.2.3 不规则潜山油气藏

不规则潜山油气藏的形成和潜山储油岩缝洞发育不均匀有关,由于缝洞连通性差,导致油、气、水在空间呈不规则状,没有统一的油水界面。这种类型的油藏成藏较复杂,难以预测,滨古26井玢岩油藏和太古界油藏即属此类,其成藏主控因素是储层。

4 结 论

(1)在岩心资料观察、岩石薄片鉴定等资料研究基础上,明确了平方王—平南潜山储层的发育特征,主要发育2种储集类型:风化壳型储层和内幕裂缝型储层;纵向上分为4个储层发育段:八陡组—马家沟组、冶里组—亮甲山组—凤山组、馒头组和太古界。储层的发育受断裂、古地貌、构造样式、岩溶作用和白云石化作用等多种因素的控制。

(2)运用多种地球物理技术,预测得出紧邻平南断层附近的缝洞储层发育。

(3)通过油藏条件分析,明确了平方王—平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏和不规则潜山油气藏3种类型,储层条件和圈闭条件控制了油气富集。

[1] 李丕龙,张善文,王永诗,等. 多样性潜山成因、成藏与勘探——以济阳坳陷为例[M].北京:石油工业出版社,2003:193-205.

[2] 谢风猛.东营凹陷平方王—平南潜山油藏裂缝性储层描述[J].油气地质与采收率,2010,17(3):42- 44.

[3] 李家强,刘军锷. 东营凹陷北部陡坡带太古界潜山内幕油气成藏特征[J].中国石油大学胜利学院学报,2008,22(1):1-3.

[4] 刘陷. 非碳酸盐岩潜山油气藏[M].北京:石油工业出版社,2006:297-302.

[5] 林松辉,王华,张桂霞,等. 东营凹陷西部潜山油气藏特征[J].石油与天然气地质,2000,21(4):360-363.

[责任编辑] 胡秋媛

2015-01-02

周爱华(1980—),男,湖南邵阳人,中国石化胜利油田分公司地质科学研究院高级工程师,主要从事石油勘探综合研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.001

TE122

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1673-5935(2015)01- 0001- 04