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　40 石油地球物理勘探2006年　位于凹陷周缘。

对凹陷内部构造—地层(岩性)油气藏的勘探、研究一直未引起足够重视。

2004年以来,重点加强了青西凹陷内鸭西地区沉积、储层研究工作,加大了对构造—地层(岩性)油气藏的勘探力度,取得了良好的勘探效果。

(1)通过地震反演和地震属性分析及沉积相研图4　营尔凹陷东西向地震波阻抗反演剖面1扇三角洲前缘亚相;2扇三角洲平原亚相图5　青西凹陷K 1g 1段砂岩厚度图(单位:m )由地震波阻抗反演求出,反映扇体分布　第41卷　增刊 孙庭斌等:酒泉盆地构造—地层油气藏勘探研究 41 究,发现了依附于青西凹陷东部、北部控凹边界断层在多套层序、多个体系域内发育的多个扇体,其中K 1g 1段高位域发育一个由东部物源控制的大型扇体(图5),K 1g 0段低位域发育由东部和西北部物源控制的两个扇体。

(2)综合评价认为,分布于鸭西地区的K 1g 1段高位域扇三角洲前缘亚相主要岩性为砂岩,是较有利的储集相带,分布面积达50km 2。

(3)构造解释表明,鸭西构造为一向西倾没的鼻状构造,该套储集体处于下倾尖灭处。

地震构造解释结果反映鸭西地区发育NW 向和NE 向两组断层,将鸭西鼻状构造切割为多个断块。

三角洲前缘亚相储集体靠断层封挡具备成藏条件,三角洲前缘亚相砂体与断块叠合可形成多个断块—地层圈闭(图6)。

图6　青西凹陷K 1g 1底构造图与沉积相图叠合图(单位:m )1,2,3,4,5代表断块编号 (4)2005年在鸭西2号断块—地层圈闭部署的YX1井在上述储集体获得商业油流,从而打开了青西凹陷构造—地层油气藏勘探局面。

其余的4个断块—地层圈闭是下步青西凹陷构造—地层油气藏勘探的有利目标。

4　结束语(1)C3井和YX1井的钻探证实,酒泉盆地富油凹陷内的构造—地层油气藏具有较大的勘探潜力,但目前勘探、研究程度较低,建议借鉴东部断陷盆地构造—地层油气藏勘探研究思路,进一步加大勘探、研究力度。

(2)建议进一步总结、完善一套适合于酒泉盆地构造—地层油气藏勘探的技术。

本文为2005年度中国石油天然气股份有限公司油气勘探新领域综合研究项目和玉门油田分公司项目研究成果,得到了东方地球物理公司夏义平、袁秉衡、徐礼贵、李明杰和玉门油田分公司陈建军、范铭涛等先生的指导,在此表示衷心感谢 参加项目研究的还有孙星、王泽全、孙学栋、闫群、曾亚、白军、段新红等,在此一并致谢。

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