长岭凹陷黑帝庙油层岩性油藏勘探实践

王宏伟

（中油吉林油田分公司，吉林 松原 138000）

引 言

松辽盆地长岭凹陷勘探工作始于20世纪50年代，已相继发现黑帝庙、葡萄花、高台子和扶余油层，展现了多层系含油的特点，根据“三角洲前缘相带控油成藏理论”在乾安-大情字井地区高台子油层发现了亿吨级油田[1-3]。然而，由于受地质条件复杂性以及认识的局限性影响，黑帝庙油层长期以来都作为兼探层系，缺乏油气成藏与分布的系统研究。为此，根据“满凹含油”理论，分析嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂组及嫩四段Ⅵ砂组黑帝庙油层岩性油藏形成条件，明确有利分布范围，指导油气勘探。

1 岩性油藏形成条件

1.1 “富油凹陷”优质烃源岩提供丰富资源基础

长岭凹陷是松辽盆地重要生烃凹陷之一，中浅层发育青山口组和嫩江组2套烃源岩，其持续深水—半深水湖相区烃源岩累计厚度为600～800m，有机碳含量为1.06%～2.68%，总烃含量为 363～1675μ g/g，氯仿沥青“A”为 0.14%～0.88%，热解 S1+S2含量为 3.64～13.54mg/g，生油母质以Ⅰ类腐泥型为主。据盆地模拟计算，松辽盆地中浅层总生油量为347×108t[4-6]，为长岭凹陷油气成藏提供了丰富的物质基础。

1.2 继承性发育的大型古凹陷提供有利构造背景

“满凹含油”理论指出，在富油凹陷中，二级构造带含油多为复式油气聚集带，而二级构造带的围斜部位、凹陷的斜坡区易形成岩性油气藏[7-11]。

长岭凹陷是松辽盆地南部中央坳陷区的二级构造单元，勘探面积为6700km2。其凹陷形成于晚海西期的基岩古隆起，演化于早白垩世坳陷沉降期，定型于晚第三系构造反转期，为继承性发育的大型古凹陷。凹陷整体表现为东、西高，中间低，南陡北缓的向斜构造形态，由南向北发育黑帝庙次凹—大情字井低凸起—乾安次凹—新立背斜构造南翼—塔虎城单斜。宽缓的凹陷斜坡区为岩性油藏的形成提供了有利的构造背景。

1.3 湖退进积三角洲前缘砂体提供优质储集空间

松辽盆地南部黑帝庙油层砂体发育受控于北东向物源体系，砂体主要发育于嫩三段Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ砂组及嫩四段Ⅵ砂组。勘探实践表明，三角洲前缘薄层水下分流河道、席状砂砂体储层物性好，砂地比低，易于形成有利的岩性圈闭。嫩三段Ⅲ、Ⅱ砂组薄层砂体主要分布在塔虎城地区，嫩三段Ⅰ砂组薄层砂体主要分布在乾安地区，而嫩四段Ⅵ砂组薄层砂体主要分布在大情字井地区（图1、2），其储层厚度为3～5m，砂体埋深为1000～1550m，各个砂组由北向南逐渐进积特征控制着岩性油藏的分布。

图2 嫩四段Ⅵ砂组砂岩展布

1.4 垂直或斜交砂体的断裂为油气聚集提供有利遮挡条件

长岭凹陷构造背景以凹陷和斜坡带为主，在斜坡带上的断层对油气富集起决定性作用[12]。松辽盆地青山口组—嫩江组沉积时期发育的一系列正断层，基本呈北北西—南南东展布，其走向与黑帝庙油层北北东—南南西方向展布砂体垂直或斜交。这些断层一方面可以作为重要的油气运移通道，另一方面成为油气圈闭的侧向封挡，为油气聚集成藏提供有利的疏导、遮挡条件。

“富油凹陷”优质烃源岩、继承性发育的大型古凹陷、湖退进积三角洲前缘砂体、有利的断裂疏导体系与区域盖层匹配，形成黑帝庙油层“下生上储”的含油气组合（图 3）。结合单井上各砂组的油层分布，提出长岭凹陷黑帝庙油层存在北部塔虎城地区（Ⅲ砂组）砂岩上倾尖灭岩性油藏带，中部乾安地区（嫩三段Ⅰ砂组）断层-岩性油藏带，南部大情字井地区（嫩四段Ⅵ砂组）断层-岩性、岩性油藏带（图3）。

图3 长岭凹陷黑帝庙油层油藏模式

2 岩性油藏勘探实践

在明确长岭凹陷存在3个岩性油藏带认识的指导下，通过三维地震储层预测，揭示塔虎城地区大面积连片岩性油藏勘探前景，利用低阻油层识别技术在乾安、大情字井老油田之上发现新的油藏，以水平井+体积压裂等先进技术突破薄层产能关，落实有利含油面积800km2，地质储量规模超过1×108t。

2.1 三维地震精细砂体刻画，揭示塔虎城地区连片含油

塔虎城地区为一西倾单斜，勘探面积300km2，完钻探井20口，仅2口试油井获工业油流，一直认为是成藏条件不理想区域。通过岩性油藏条件分析，明确该区为砂岩上倾尖灭岩性油藏，具备较好的勘探潜力，如何有效地预测储层是寻找岩性油藏的关键。

塔虎城地震工区的叠后地震资料分辨率低，而叠前地震数据的AVO分析技术能弥补分辨率低的不足。利用AVO技术对嫩三段Ⅲ砂组提取的属性图与完钻的探井砂岩厚度、沉积微相特征结合，共识别出5条河道砂体发育带，河道厚度为4～8m，宽度为500～800m，5条河道有效圈闭面积为150km2（图,4a）。针对岩性圈闭部署的T15井于Ⅲ砂组取心，见5m连续的油浸、油斑显示，试油获日产近10m3的工业油流，之后完钻T16、T25井试油均获工业油流。三维地震储层预测揭示塔虎城地区岩性油藏连片含油。

图4 长岭凹陷黑帝庙油层岩性油藏分布

2.2 低阻油层识别，展现乾安—大情字井“油田之上找油田”勘探潜力

本世纪初根据“三角洲前缘相带控油成藏理论”在乾安—大情字井地区高台子油层发现了亿吨级油田，但其上部黑帝庙油层一直没有突破。对引起油层电阻率降低的微观因素（地层水矿化度、微观空隙束缚水含量、所含黏土的附加导电等）分析认为，黑帝庙油层主要为低阻油藏。宏观上以常规测井资料为基础，以地化、气测等录井资料为补充，以地区油气成藏和分布规律为支撑[13-14]，选取C43井老井试油，该井深侧向电阻率为7.5Ω·m，声波时差为325μ m/s，试油获得4.8t/d的工业油流，之后Q174-2、H63 2口老井相继获得工业油流。这3口老井试油的成功拉开了黑帝庙油层低阻油藏勘探的序幕，展现“油田之上找油田”巨大勘探潜力。

2.3 水平井+体积压裂技术，开辟薄层油藏动用的良好前景

黑帝庙油层目前勘探的领域多属于薄层油藏，油层厚度为2～4m，而水平井+体积压裂改造技术对储层改造发挥着至关重要的作用。目前实施4口水平探井都取得了非常好的效果，其中H185井试油获超200t/d高产油流，为大面积薄层岩性油藏规模开发提供有效的技术保障。

H185井是大情字井地区1口水平井，钻探目的层是嫩四段Ⅵ砂组，油层厚度为2～4m。该井完钻井深为2297m，实钻水平段685.5m，录井油斑、油迹显示668.5m，测井解释油层为503.2m，差油层为146.2m，油层钻遇率为94.7%，薄层水平井钻探获得较好效果。储层改造由单一裂缝向体积压裂思路转变，通过优化体积压裂设计，选用12段36簇快钻桥塞体积压裂方式，该井加砂总量为620m3，总液量为3600m3，排量为4.5～5.0m3/min，四维影像压裂裂缝监测缝高为40～50m，缝宽为150～180m，达到了体积改造效果，压后快速返排自喷日产油159t/d，水力泵抽汲日产油为220t/d，实现了产能突破。水平井平均产量是直井的6～10倍（表1），打开乾安、大情字井地区勘探局面。落实有利含油面积共650km2（图4b、c），并于2012～2013年在大情字井地区提交三级储量XX万吨。

表1 黑帝庙油层水平井、直井产量对比

3 结 论

（1）首次提出长岭凹陷黑帝庙油层存在塔虎城地区砂岩上倾尖灭岩性油藏带，乾安地区断层-岩性油藏带，大情字井地区断层-岩性油藏、岩性油藏带。

（2）通过三维地震储层预测，揭示塔虎城地区大面积连片岩性油藏勘探前景；利用低阻油层识别技术在乾安、大情字井老油田之上发现新的油藏，以水平井+体积压裂等先进技术突破薄层产能关，落实有利含油面积800km2，地质储量规模超过1×108t。

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