大港油田歧99井区微生物异常与储层预测

2011-04-13袁志华张庆丰油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学长江大学地球科学学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2011年25期

袁志华，张庆丰（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学）长江大学地球科学学院，湖北荆州434023）

对于许多复杂断块以及地表条件较为复杂的地区，常规勘探难度大，而且成本较高。油气微生物勘探（MPOG）作为一种新的油气藏评价技术，具有快速有效的特点，因而受到许多地质学家的高度重视。近些年来，MPOG技术在国内得到快速发展，尤其在我国的岩性油气藏和地震勘探不易达到或难以实施的区域得到了成功应用，进行钻前快速评价的符合率在80%以上[1]。MPOG作为一种新的勘探方法，其基本原理是油气在油气藏压力的驱动下，以微泡的形式持续向地表作垂直扩散和运移，土壤中的烃氧化菌以轻烃气作为其唯一能量来源，在油气藏正上方的地表土壤中快速繁殖并形成微生物异常，采用MPOG技术可以检测出该异常进而预测下伏油气藏的存在。为此，笔者利用MPOG技术对大港油田歧99井区进行储层预测。

1 区域地质概况

港西地区从渐新世开始接受沉积，经历了早第三纪的裂陷发育阶段和晚第三纪的坳陷发育阶段，第四纪发育了一套海陆过渡相的沉积。港西地区新生代所发育的地层同黄骅坳陷其他地区发育的地层一样，在地层接触关系上，存在着3个区域不整合接触，其一为沙三段与沙一段之间的不整合接触，其二为东营组与馆陶组之间的不整合接触，其三在港西凸起部位馆陶组与下伏的中生代地层的不整合接触。研究工区位于黄骅坳陷中北区的港西构造西端，西北邻大中旺-齐家务地区，东南接歧口坳陷，是北大港潜山构造带的西南倾没端，面积约13km2。工区内断层较多，其中港西断层为黄骅坳陷内一条二级正断层。港西断层西部为港西断层在北大港凸起向南西方向延伸至齐家务构造的末端，在沙一段的底部延伸7km，穿透了整个新生代的地层，在中生代基底中消失，走向为SSE（南南西）。由于该区在进入新生代存在沙三段期末和东营组期末2次较大规模的构造运动，期间断层均为开启的，先期生成的油气可以通过断层运移。

2 利用微生物异常识别油气区

2.1 微生物异常标准体系

在野外测量中采用美国GARMN公司的GPS12×L卫星定位仪定点，并采用专门的取样器在离地表60cm的地方取样，样品重量约50g左右，共采集样品240个（即测点为240个），采样网点中测点距离为250cm×250cm。通过特定的分析流程对土壤样品中的专性微生物进行分析、培养和检测，得到可以反映地下深部封存的专性微生物，再结合土壤样品的湿度、岩性、pH值、地表植被以及镜下鉴定结果等，经过一系列数据处理，得出微生物异常评价指标——MU值（Mea-surement Unit）。该技术将数量级不同且繁琐的实验结果转化成易于为地质家理解和操作的测量单元，同时便于在相同的地质背景和生态条件下进行比较，确定出背景值及异常值。MU值由近10组原始数据组成，这些原始数据分别来源于微生物显微测定数据、生物化学反应测定数据、生长活性测定数据、CO2生成速率数据、敏感度分析结果以及轻烃气体耗损分析等[2]。通过计算每个测定点MU值并分别记录在油、气分布平面图上，从而得到MU等值线，其中MU值高的区域，往往是油气异常区，从而为储层预测提供依据。

2.2 油异常值及分布规律

根据MU指标体系得出该工区微生物油异常值的变化范围为13.14 （测点31）至63.50 （测点141），油异常平均值为 23.32，该平均值远远低于油异常区界定值30[3]。图1为港西地区油藏微生物异常分布图。从图1可以看出，深色区域表示微生物油异常值大于30的区域，线条充填区域表示微生物油异常值为25到30的过渡区域，浅色区域表示微生物油异常值小于25的非异常区。由此在该研究区可圈定2个明显的异常区，即图中深色区域，其面积总和为2.56km2，占工区总面积（13km2）的19.7%。工区内油异常区呈条带状连片分布，展布方向为北西-南东向，异常区位于2条断层下方且沿断层分布，可能系断层遮挡油藏。

图1 歧99井区微生物异常分布图

2.3 气异常值及分布规律

根据MU指标体系得出该研究工区微生物气异常值变化范围为5.71（测点201）至33.83（测点141），气异常平均值为16.95。由图1可知，在研究工区内微生物气异常值大于25的样品数为36。微生物气异常值大于30的样品数为8个，仅占样品总数（240个）的3.33%。由此可见，工区内气异常值普遍较低，且未形成连片气藏，分布规律与油异常相似，但储量有限。此外，在工区内气异常与油异常大多基本重合，可能为油气同层。

3 油气藏综合评价

区域地质资料表明，港西构造两翼的次生断层形态控制了油气的运聚过程，根据工区内地震资料分析断层影响因素，对认识油气储层至关重要。港西西斜坡带油气源关系图如图2所示。由图2可知，港西断层在沙一段的底部延伸7km，穿透了整个新生代的地层，在中生代基底中消失，走向为SSE，在沙一段的断距为100～700m，沿港西构造两翼各发育有次生断层。港西断层在沙一段下部不封闭，下降盘的油气可以运移至上升盘，而沙一段中部和上部断层是封闭的并且具有继承性，由此控制了微生物异常区的范围。研究工区内微生物异常区形态主要与沙一段的构造（高点）相符合，其次与沙二段的构造相符合。

尽管沙一段断层的封闭性整体上比较好，但由于该区在沙二段期末、东营组期末2次较大规模的构造运动期间，部分断层活动较大，先期生成的油气可以通过断层运移，在上覆地层形成新的储层，其微生物异常特征表明该储层具有岩性孔隙或裂隙的特征。上述结论可以解释该工区微生物异常区周围（特别是沿着大断层附近）的过渡区域面积较大的现象。该工区自1965年港6井开钻以来，先后共钻探100多口井。通过分析工区内油气井资料，发现沙三段、沙二段、沙一段、东营组、馆陶组、明化镇组均有油气显示，但产油层主要位于沙一段、馆陶组，产气层主要位于明化镇组。因此，导致油微生物异常的主要储层是沙一段和馆陶组，而导致天然气微生物异常的主要储层是明化镇组。