酒泉盆地构造_地层油气藏勘探研究

　2006年9月 石油地球物理勘探 第41卷　增刊　

*河北省涿州市东方地球物理公司研究院地质研究中心,072751

本文于2006年3月5日收到。

酒泉盆地构造—地层油气藏勘探研究

孙庭斌*

　潘良云　张宏伟　赵建儒

(东方地球物理公司研究院地质研究中心)

马国福　刘永昌

(玉门油田分公司研究院)

摘 要

孙庭斌,潘良云,张宏伟,赵建儒,马国福,刘永昌.酒泉盆地构造—地层油气藏勘探研究.石油地球物理勘探,2006,41(增刊):37～41

酒泉盆地中生代为拉张断陷盆地发展阶段,形成了一系列N N E 向东断西超的早白垩世次级凹陷,表现为中国东部断陷湖盆的特征,具备形成构造—地层(岩性)油气藏的地质背景。以往的油气勘探主要针对构造油气藏,虽获得一些重大发现,但近年勘探效果并不理想。文中针对该区储层非均质性强、地震资料品质差的特点,充分利用钻井资料,采用地震属性分析、水平切片、倾角测井和成像测井、层序地层学等技术对青西、营尔两个凹陷的构造—地层油气藏进行了勘探、研究。通过精细的断块构造解释和沉积相、储层预测,发现了一批构造—地层圈闭,分别在青西凹陷、营尔凹陷优选出YX1、C3两口区域探井,经钻探均获商业油流,使酒泉盆地构造—地层油气藏勘探取得突破。

关键词　构造—地层圈闭　勘探领域　勘探效果　富油凹陷　断陷盆地　酒泉盆地

1　研究区概况

酒泉盆地位于祁连山褶皱带北缘西部,属走廊盆地群,面积约为20800km 2

。中生代盆地经历拉张断陷发展阶段,在近EW 向区域拉张构造应力背

景下,发育一系列NN E 向早白垩世东断西超箕状

次级凹陷[1]

(图1),在次级凹陷内沉积了一套下白垩统陆相碎屑岩和碳酸盐岩,由下往上可划分为赤金堡组(K 1c )、下沟组(K 1g )和中沟组(K 1z ),这套地层是酒泉盆地的生油岩和主要储集层,是盆地油气成藏的物质基础。

图1　酒泉盆地酒西拗陷东西向(中生代)盆地结构剖面

利用地震、钻井资料结合盆地周缘地面露头资料及南缘山前带平衡地质剖面,对酒泉盆地早白垩世原型盆地恢复表明,早白垩世以嘉峪关隆起为界,

酒泉盆地发育两大断陷区,即酒西断陷区与酒东断陷区。在两大断陷区内受NNE 向控凹边界断层控制,形成隆凹相间的构造格局,发育11个次级凹陷

DOI 牶牨牥牣牨牫牳牨牥牤j 牣cn ki 牣issn 牣牨牥牥牥牠牱牪牨牥牣牪牥牥牰牣s 牨牣牥牥牴

　38 石油地球物理勘探2006年　

和围绕凹陷周缘分布的低凸起(图2)。其中青西凹陷、石大凹陷、花海凹陷和营尔凹陷4个次级凹陷下白垩统分布广、厚度大,是酒泉盆地主要生油凹陷和油气勘探对象[2,3]。

以往酒泉盆地油气勘探主要围绕上述4个富油凹陷展开,在青西凹陷周缘发现了青西白垩系油田、老君庙第三系油田、鸭儿峡多层系复式油田,在石大凹陷发现单北、白杨河第三系油田,这些油田均受新生代构造控制,是较典型的构造油气藏。但随勘探程度增高和勘探范围限制,近年对构造油气藏的油气勘探效果并不理想,而营尔、花海两个凹陷针对构

造油气藏勘探未获实质性突破。

通过对酒泉盆地早白垩世断陷盆地构造、沉积

特征分析,认为酒泉盆地具有东部断陷湖盆的特征,具备形成构造—地层(岩性)油气藏的地质背景。从2004年起,着力进行构造—地层油气藏的勘探。两年来,通过对青西、营尔两个凹陷地震三维区的断块构造进行精细解释和沉积相、储层预测,发现了一批构造—地层圈闭。2005年分别在青西凹陷、营尔凹陷优选出YX1、C3两口区域探井,经钻探均获商业油流,酒泉盆地构造—地层油气勘探取得良好的勘探效果

。

图2　酒泉盆地K 1g 层构造格局

(1)为青西凹陷,(2)为石大凹陷,(3)为花海凹陷,(4)为营尔凹陷

2　勘探、研究难点及技术措施

中国东部断陷湖盆的勘探经验表明[4,7],对构造—地层(岩性)油气藏进行勘探、研究的关键是构造—地层(岩性)圈闭的落实和综合评价。围绕构造—地层圈闭,在青西凹陷、营尔凹陷进行了三维地

震精细断块构造解释和层序地层体系域格架内的沉积相、储层研究。与中国东部断陷湖盆相比,对酒泉盆地中生代断陷构造—地层(岩性)油气藏进行勘探、研究存在以下两方面难点。

2.1　勘探、研究难点

酒泉盆地中生代断陷经历了新生代前陆盆地的

强烈改造,叠加了后期的挤压变形,构造较为复杂,地震资料品质差,从而给构造精细解释尤其是小断层的解释带来了一定的困难,影响了断块构造的落实精度,同时影响了沉积相、储层预测精度。酒泉盆地中生代断陷次级凹陷规模小,如青西凹陷面积不足200km 2,其岩相、岩性变化大,有利储集体的横向预测难度较大,储层的非均质性强。

2.2　技术措施

针对上述勘探、研究难点,在青西凹陷、营尔凹陷构造—地层圈闭研究方面采取了以下针对性技术

　第41卷　增刊 孙庭斌等:酒泉盆地构造—地层油气藏勘探研究 39

措施。

(1)针对地震资料品质差、识别控制次级凹陷大断层的位置困难,充分利用钻井资料,确定断层的剖面位置,然后再结合地震资料的精细解释,确定其空间展布,以准确落实次级凹陷的边界。如对青西凹陷东部的543、527、509三条NNE向控凹断层的确定就充分利用了该区钻井资料。

(2)对于小断层、小断块的识别,采用地震属性分析、水平切片等联合解释技术,结合钻井资料的分析等,以确保断层的识别和平面组合趋于合理。

(3)利用倾角测井和成像测井资料准确标定小断层的剖面位置。

(4)在沉积和储层研究方面,一是利用三维地震资料开展次级凹陷层序地层研究,在体系域格架内进行沉积相和有利储集体的预测;二是利用该区井多的优势,在井约束下进行地震资料反演,结合地震属性分析,开展沉积相研究,求出砂地比,以查明扇体分布,从而进行储层预测。

3　勘探、研究效果

3.1　营尔凹陷构造—地层油气藏研究及勘探效果

营尔凹陷位于酒泉盆地东部,面积约为1920 km2,是酒泉盆地最大的一个次级凹陷,下白垩统最大厚度达4400m。构造圈闭发育,共发现落实构造圈闭13个,总面积达125km2。以往针对构造圈闭钻探了13口探井,其中5口探井不同程度地获得油气流,但一直未能获得实质性的勘探突破,主要原因是未钻遇到好的储集体,不能形成产能。分析认为,对营尔凹陷勘探、研究的关键是转变以往单一的寻找构造油气藏的勘探思路,建立以寻找构造—地层(岩性)油气藏为主的勘探研究思路,从而寻找勘探新层序和好的储集体。

(1)以层序地层学理论为指导[8,13],发现一套新层系。通过单井层序划分、连井对比和地震层序研究,将营尔凹陷下白垩统划分为五个三级层序(K1c 和K1g各为两个层序,K1z一个层序),在层序内部进一步划分为不同的体序域[14]。通过层序地层研究,发现第II层序(K1c上段)高位域体系为以前未钻遇的新层系,该套地层仅分布于C2井以东,东厚西薄,由东往西剥蚀尖灭,厚度最大达700m,

面积约为

图3　营尔凹陷K1c高位域地层厚度图(等值线单位:m) 320km2(图3)。

(2)在体系域格架内,利用三维地震资料地震反演(图4)和属性分析等技术开展沉积相和有利储集体的预测。研究认为,K1c上段高位域体系为一套扇三角洲沉积相,由东往西可能依次发育扇三角洲平原和扇三角洲前缘亚相,扇三角洲前缘亚相砂岩是有利储集体,是一套新的勘探目的层系。

(3)该套储集体往西上倾尖灭,以长沙岭鼻状构造为背景,可形成大型构造—地层圈闭,圈闭面积为47km2,由多个断块—地层圈闭组成。2005年在长3号断块—地层圈闭部署的C3井,在K1c上段高位域体系获高产商业油流。沉积相和岩性及油层的预测与钻探基本吻合,研究及勘探取得了良好效果。

(4)C3井钻探成功,打破了20年来营尔凹陷的勘探僵局,为酒东油气勘探获得突破奠定了坚实基础。研究表明,营尔凹陷东部陡坡带还发育多个构造—地层圈闭,是下步油气勘探的有利目标,营尔凹陷可望形成较大的勘探场面。

3.2　青西凹陷鸭西地区构造—地层油气藏研究及勘探效果

青西凹陷位于酒泉盆地西部,面积约为170km2,是酒泉盆地下白垩统厚度最大的一个次级凹陷,下白垩统最大厚度超过6000m。该凹陷是酒泉盆地油气富集程度最高的凹陷,在其南缘已发现了亿吨级的青西白垩系油田,东缘发现了鸭儿峡多层系复式油田和老君庙第三系油田,累计探明石油储量超过1亿t。上述油田均属构造油藏,并且都