利用微生物勘探技术预测港西旺32井区有利油气富集区

2012-11-09袁志华油气资源与勘探技术教育部重点实验室长江大学湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2012年4期

关键词：富集区油气藏勘探

袁志华 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)，湖北荆州 434023)

汪晓萌 (长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

利用微生物勘探技术预测港西旺32井区有利油气富集区

袁志华 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)，湖北荆州 434023)

汪晓萌 (长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

油气微生物勘探法(MPOG)是地表勘探法的一个分支，根据所检测出的微生物异常区，研究近地表土壤层中微生物异常与下伏油气藏的相关关系。将油气微生物勘探技术应用于港西地区并结合该区的地质资料、钻井和测井等资料，使油气微生物勘探结果的符合率达到75%，取得了良好效果，对复杂地下地质条件的油气勘探具有指导意义。

油气微生物勘探技术；烃氧化菌；含油显示；油气富集区；港西地区

油气微生物勘探(MPOG)作为一种新的地表油气识别技术，以其直接、有效、多解性小等优势日益受到油气勘探界的重视[1-3]。该技术的原理是在油气藏压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移,土壤中的专性微生物以轻烃气作为其唯一能量来源,在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常[4-5]。下面，笔者利用微生物勘探技术对港西旺32井区有利油气富集区进行预测。

1 区域地质概况

1.1工区地理与构造位置

港西旺32井区位于黄骅坳陷中北区的港西构造西端，西北与大中旺-齐家务地区相邻，东南与歧口坳陷相接，是北大港潜山构造带的西南倾没端。研究区面积13.5km2，构造位置位于齐家务构造的北东方向，邻近港西断层，具体位置位于倾向南西方向的港西断层的上升盘和旺31井北侧倾向向南的断层下降盘形成的断层夹持区。

1.2成藏地质特征

旺32井是区内获得油流的一口新井，其产油层位为沙一下亚段的1516.99～1522.19m，储集层是灰岩。从旺32井的油藏地质剖面来看，早第三纪发育的沙一段地层下伏于晚第三纪发育的东营组地层之下，两者呈角度不整合接触，而且储集层上倾方向也受到断层控制，因而是一个由不整合面和断层联合封闭所组成的构造-地层复合油藏，具体来说，该油藏类型是一个地层不整合-断层油藏。旺32井位于一个局部的构造高点上，即黄骅坳陷内最大的中央隆起带-港西凸起的北西侧，处于旺31井北侧断层的下降盘上。因此，油气来源方向来自大中旺-齐家务地区，并且是由沙一下亚段油源和沙三段油源混合而成的。

2 野外样品采集

在野外测量中, 利用美国GARMIN eTrex Venture卫星定位仪定点, 并采用专用取样器进行取样，由于甲烷氧化菌和轻烃氧化菌属喜氧微生物，过浅易受地表生物干扰，过深易受地下水影响，因此取样深度定为0.6m。样品重量500g。工区内测点256个, 测点距离为250m×250m。在所有251个测点中，由于河流和村庄等原因，对2个测点进行了偏移，即测点88(因河流向北西偏移58.0m)和测点225(因村庄向南西偏移80.0m)。

通过对该研究区的油气微生物勘探，应达到以下目标：①圈定与深部油气藏有关的烃氧化菌异常区，预测油气藏的聚集类型和平面展布规律，为勘探区块评价和井位设计提供依据；②进行油气微生物勘探异常分类；③预测油气富集区，并提出合理的勘探建议。

3 微生物异常分析

3.1油气微生物异常等值线图的绘制

为了评价微生物异常, 采用针对土壤中的烃氧化菌以及甲烷氧化菌的评价指标——MU值(Measurement Unit)。在不同自然条件下, 微生物的发育程度是不同的, 如粘土中的微生物较沙土中的微生物发育(即岩性的影响)、土壤潮湿的情况下较干旱时发育(即湿度的影响)、植被区较非植被区发育等。因此，为了准确真实地表征下伏地层的含油气情况, 必须对上述各因素进行一系列归一化处理, 从而最终得出MU值。MU值由多组原始数据组成，即微生物显微测定数据、生长活性测定数据、生化反应测定数据、敏感度分析结果、CO2生成速率数据以及轻烃气体耗损分析等。采用该方法计算出每个测点的MU值并分别记录在油分布平面图和气分布平面图上，可以得到“MU等值线”。单元MU值测量越高的区域，越有可能发现油气藏。为了更有效地发现该工区内油气微生物异常区，采用自然邻点法和克里金法对试验所得的微生物油异常分析结果进行绘制，得到油气异常等值线图[6]。

1-油异常值≥45；2-油异常值=40；3-油异常值=35；4-油异常值=30；5-油异常值=25；6-油异常值=20；7-气异常；8-断层及等深线；9-油井；10-出水井。

3.2油气微生物异常值分析

根据该研究区勘探实践，井的性质与微生物异常值的关系分析对比表明，微生物油异常背景值是可以明确肯定的，即以油异常值20.00为界，凡油异常值小于20.00者，无油显示，属背景值区。微生物异常值为25.00 以上时，说明微生物异常显著，基本上反映了下伏油气藏的含油气性，故在根据微生物异常值绘制成图件时将异常值大于25.00的区域充填为不同层次的颜色加以区分，不同颜色显示相应地不同的含油潜力。同时绘制一条微生物异常值为20.00辅助线，使得油异常区一目了然(见图1)。

该研究区以南的区域为成熟开发区，因此，在讨论微生物异常与各井关系时多以该区域的井位为主，同时参照其他井位。为此，在该研究区选择了3口井作为油气异常标定的参考井位(见表1)。

表1 港西旺32井区内部分井钻遇油气情况

表2 港西旺32井区内3口井微生物油异常值界定

在研究区内共采集了256个样品，并对样品进行了油气微生物异常值分析。同时，在该工区内，有一口井钻遇含油水层(旺32井)和2口出水井(旺36井和旺31井)。旺32 井为产油井并且位于测点475 处，该处的微生物油异常值为31.15。显然，该井位于异常值为30.00 所圈定的异常区内。旺36井为出水井并且位于测点374 处，该处的微生物油异常值为19.21。旺31为出水井，位于测点829 附近，该处的微生物油异常值为15.31。而根据旺31井的含油性来看，几乎全是水层，初试结果只有极少量的原油。因此，对于0.00～20.00 所在的异常区，基本上属于背景值区。与旺36相比，油异常值更低，且在该井周围均表现为明显的较低的油异常(见表2)。因此，将未见油显示的下限界定于油异常值20.00是比较合理的。也就是说，当油异常值小于20.00 时，其对应的下伏地层没有油气富集。根据港西工区的微生物油异常值与含油气性分析对比可知，当异常值大于30.00时，属强烈异常区，为最有利的勘探区块。

4 利用微生物异常值识别含油气区

油气微生物勘探作为一种辅助技术，可以指示出这些构造的含油气特性，特别是对于岩性油气藏，该技术具有独特优势，在地震勘探不易达到的区域也是可以进行的。

4.1油异常值大小特征

研究工区微生物油异常值的变化范围为10.84(测点66)至58.71(测点132)，总平均值为22.73。

4.2油异常值频率分布特征

为更好地了解该区块油气微生物油异常值的整体特征，对研究工区的微生物油异常值和样品数进行了统计。异常值大于30.00的样品数共50个，占总样品数约20%；异常值在25.00～30.00之间的样品数为28个，占总样品数约11%；属于背景值区的样品数(小于25.00)为178个，占样品总数的70%。

4.3工区油异常区的分布规律

油气微生物勘探技术成果反映的是油气藏平面上的分布规律，而多套储层则反映的是油气藏的叠加效果。因此，从油气微生物异常值平面分布规律图，得出以下初步认识：①油异常条带在北部高值区断开，反映南北部分油藏可能不连通，其储层可能不在同一层系。较好富集区位于旺31、旺32 井以北所圈定的异常区内。且异常区呈条带状分布，并且沿区内断层分布，可能主要是断层遮挡油气藏；②在工区内以南，形成2处较好的油气富集区，异常区未突破南翼断层，可能主要是断层遮挡的油气藏。该异常区形态亦比较完整，面积为3.018km2。

5 综合分析

区域资料研究表明，在该异常区，东营组(Ed)地层仅在旺31井、旺32井附近局部沉积，其他区域馆陶组(Ng)地层直接覆盖在沙一段(Es1)地层之上(见图2)。从图2可以看出，研究区内油气异常区不仅与沙一段下部油层顶构造的断层相符合，而且与该层段的构造圈闭的区域，特别是与圈定的储量范围相符合。同时，从主测线及联络测线与微生物异常剖面中可以发现，微生物异常所反映的异常区域及其异常强度均与地下深部的油藏分布呈现一一对应的关系。因此，从构造的角度看，该研究区内油气异常区可能在沙一段地层形成储层。

此外，从图2还可以看出，该研究区内较小的异常区与沙一段下部油层顶构造图十分符合，明显受断层控制，在东营组和馆陶组均无有利的油气遮挡。因此，该区的微生物异常很可能在沙一段地层形成油气藏，系旺25北凹陷向旺32井运聚过程中受断层遮挡局部聚集所致。但因该异常区位于工区边界，且明显有向外延伸的趋势。

根据前人的研究，将大中旺地区沙一段底馆陶组沉积前以及沙一段底现今流体势均划分为4个运聚单元。齐家务运聚单元区是目前油气的主要分布区，是油气运移和聚集的优势区，其油气的有利运移方向是从中旺镇西北的高势区向齐家务和旺32井方向运移。