小断层综合解释技术在莫北油田莫116井区的应用
2013-05-13胡平樱中国地质大学北京能源学院北京100083
胡平樱 (中国地质大学 (北京)能源学院,北京100083)
王群 (中石油新疆油田分公司新港作业分公司,新疆 克拉玛依834000)
华美瑞,孔垂显 (中石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆 克拉玛依834000)
莫北油田莫116井区下侏罗统三工河组 (J1s)2009年滚动勘探获得突破,发现多个被断裂切割、相互独立的断块油藏。该区块J1s砂体厚度大,可对比性强,是新疆油田公司近年来发现的一个优质整装稀油区块,开发潜力较大。2011年该区在开发过程中发现,有些井构造与油藏不匹配,油水关系不清,开发井位的继续上钻存在较大风险,影响油藏下步动用。笔者通过开展小层精细对比及井震结合精细标定,构建目的层层序格架;目的层高密度解释,并应用地层倾角、断棱检测、相干体分析等技术,结合钻井生产特征,开展小断裂识别、验证,落实控藏断裂的分布格局,同时对小断裂控藏机理进行了分析,为下一步该区的高效开发奠定了基础。
1 概况
莫北油田莫116井区位于准噶尔盆地腹部中央坳陷的莫北凸起上,在克拉玛依市东南约185km处,行政隶属新疆维吾尔自治区玛纳斯县管辖,工区地表为未固定-半固定沙丘覆盖,植被稀少,地面海拔平均420m[1,2]。
利用2007年在莫109井区实施的小面元精细三维资料 (面元25m×25m)[3]。通过精细构造解释,在J1s发现一系列断块圈闭。2008~2010年在莫116井区先后部署评价井11口,8口井获工业油气流,其中莫116井三工河组二段二砂层组)4218.0~4223.0m处试油,滥4mm油嘴,日产油37.2t,日产气10310m3。
2 油藏地质特征及存在问题
2.1 地层特征
莫116井区自上而下钻揭的地层有白垩系、侏罗系西山窑组 (J2x)、三工河组 (J1s)和八道湾组(J1b)。目的层J1s与其上下地层为整合接触,钻揭厚度230~250m,平均237m。根据岩性、电性特征,J1s自下而上划分为J1s1、J1s2、J1s3共3段,其中J1s3厚度100m左右,主要为一套湖相泥岩,分布稳定,为区域性盖层;J1s1为泥岩夹砂岩,主要为浅湖相泥岩和三角洲前缘的河口砂坝与水道砂沉积[4];J1s2厚度100~140m,平均120m,为大套灰色砂岩夹少量泥岩,为研究区的含油气目的层,与J1s3组成良好储盖组合。J1s2自上而下又可细分为、等2个砂层组,为研究区主要目的层。
2.2 构造特征
2.3 沉积储层特征
该区J1s2储层整体为低孔隙度、低渗透率储集层[5,6]。
2.4 油藏特征
莫116井区J1s2油藏类型为构造油藏,高部位受断层控制,低部位受油水界面控制。
2.5 存在的问题
研究区J1s上部存在1~3套J2x煤层,地震反射特征为较强~强反射同相轴,易于识别,是标定目的层J1s的标志层,但由于受煤层屏蔽作用,J1s地震反射层能量较弱、分辨率低,同时受地表沙漠低降速带、地势起伏大及油藏埋深较深等因素影响,造成小断裂识别及微幅构造解释难度较大。
如莫116井断块构造高部位完钻的MB6001井、MB6334井、莫116井砂体连通性好,可对比性强。测井解释和试油结果证实MB6001井、MB6334井上部为油层,下部为水层。由MDT (模块式动态地层测试)等资料确定的油水界面可知,低部位莫116井与高部位MB6334井油水界面相差20m以上,应分属不同油藏,其间可能发育小断裂。由此可见,油藏实际油水关系、小断裂展布较为复杂,油藏整体认识不清,因此,查清油藏控制因素,落实油藏构造形态,尤其是小断裂的展布需要进一步精细研究。
3 精细构造解释
3.1 层位精细标定
利用该区三维地震,结合已完钻井资料,进行精细层位标定。J1x底部为一套全区分布稳定、易于识别的煤层,其地质界面与地震反射界面都很清晰,由于煤层波阻抗较小,其与上下地层之间会形成一个反射系数较大的界面,在地震剖面上也表现为横向分布稳定的强反射特征[7]。该层距J1s顶界200~300m,利用该层做井震层位标定的标准层,可以准确找到J1s地震反射界面。
3.2 小断裂识别与解释
由钻井、测井、试油资料分析认为莫116井断块构造高部位MB6001井、MB6334井及低部位莫116井、油藏油水界面不一致,之间可能有断裂存在。对比地震剖面发现在J1s地层内部地震同相轴存在高低不平,微幅挠曲[8],微幅错断现象,同时下伏地层断点清晰,且在多条地震剖面上有反映,莫116井与MB6334井、MB6001井之间存在①、②、③共3条控藏断裂,将莫116井与MB6334井、MB6001井分成3个不同的断块 (图1~3)。
图1 莫116井区断裂分布图
图2 过MB6331井~MB6336井地震剖面 (剖面位置见图1)
图3 过莫116井~MB6336井J1s2油藏剖面图
根据莫116井区J1s小断裂识别难点,从区域构造背景分析入手,结合MB6001井南部控藏小断裂的地震属性特征、钻井生产特征分析结果,总结出适合研究区小断裂识别的6个要点:
1)区域地质背景指导断裂总体认识。莫116井区位于莫北凸起南斜坡,南接莫索湾凸起,莫北凸起走向北东向,莫索湾凸起走向为近东西向,受2个凸起形成时构造应力作用的影响,平面上该区应发育2组断裂系统,沿莫北凸起构造走向的近北东向断裂、沿莫索湾凸起的近东西向断裂。莫北凸起上北东向断裂纵向断距较大,平面延伸远,控制构造格局;近东西向断裂纵向断距较小,平面延伸较短,但具有分割砂体、控制油藏的作用。
2)总结小断裂的地震反射特征,指导识别新断裂。目的层顶面对应地震同相轴存在错断、微幅挠曲、产状变化等现象,同时下伏地层存在相同趋势的微幅挠曲、错断及产状变化现象,且在多条地震剖面上存在,则认为小断裂存在。
3)应用沿层相干、断棱检测、倾角扫描等技术分析断层平面展布及组合关系,辅助小断裂识别。
4)实钻井地层发育特征指导小断裂识别。若完钻井目的层及相邻地层存在较明显的地层缺失现象,精细地层划分对比,确定钻遇断点位置,井震结合,逐道识别小断裂。
5)油水关系认识指导小断裂识别。莫116井、莫122井断块J1s油藏砂体分布稳定,平面、纵向连通性好,各油藏应具有独立的油水系统,若相邻井间油水界面差异较大,井间可能存在小断裂,井震结合,逐道识别小断裂。
6)结合钻井动态分析、实钻井生产特征及测井解释油水关系分析,验证小断层及其相互组合关系。
通过精细小断裂识别与解释,新解释小断裂18条 (见图1),确定了莫116井断块及莫122井断块油水关系,将2个断块又细分割成7个小的断块。
4 小断裂控藏机理分析
莫116井区J1s油藏总体受莫8井东断裂、莫122井东断裂、莫113井西断裂及莫7井西断裂等控藏主断裂控制,受构造大背景影响,伴生发育很多小断裂,具有断距小 (5~20m)、延伸长度短等特点,小断裂将莫116井断块、莫122井断块分割成7个小断块。莫116井区、砂体平均厚度为50、17m,小断裂无法将砂层完全错断开,难以有效分割油气藏。但实际钻井、测井、生产特征均证实该区小断裂具有有效分割油气藏的作用,分析认为小断裂断层泥发育是对油气藏有效封堵的关键910。地层划分对比及井震结合断裂识别结果认为MB6376井钻遇正断层,断点位于砂岩下部13m厚泥岩顶面,缺失下部部分地层。莫116井区内部总体为湖平面下降体系域形成的辫状河三角洲前缘沉积,水动力较强。从全区完钻井地层发育特征看,内部不具备厚层泥岩保存条件,MB6376井砂层组内连续发育13m厚泥岩层,分析为断面充填的断层泥。由此说明,该区小断裂虽断距较小、延伸长度短,但断面断层泥发育,是研究区小断层控藏的主导因素。
5 结 语
目的层对应地震同相轴存在错断、挠曲、产状变化等现象时,或经过精细地层对比,地层存在缺失现象,可能具有小断层存在。同时可用图分析技术和相干体技术分析断层平面展布及组合关系。另外,结合钻井动态分析、实钻井生产特征及测井解释确定的油水关系,井、震结合,验证小断层及其相互组合关系。经过精细构造解释,解释的小断层将莫116井断块、莫122井断块细分割成7个小的断块,小断层的断层泥对有效封堵油藏起了关键作用,被分割的每个断块有各自的油水系统,油藏高部位受断层控制,低部位受油水界面控制。该区油水分布规律的研究,为下一步油藏的高效开发奠定了基础。
[1]周文泉,王凌,姜永军,等 .准噶尔盆地莫北-莫索湾凸起西斜坡油气成藏分析 [J].新疆石油地质,2007,28(1):51~53.
[2]邱子刚,戴熊军,施小荣,等 .准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组沉积相 [J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2010,32 (5):183~186.
[3]冉建斌,张明玉,徐常胜,等 .地震资料处理解释一体化的质量监控技术研究 [J].石油地球物理勘探,2010,45(4):545~551.
[4]李双文,刘洛夫,张有平,等.准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组沉积演化及微相构成 [J].沉积学报,2006,24(6):819~827.
[5]陈新,孙中春,唐勇 .准噶尔盆地莫北油田侏罗系储层低孔低渗成因分析 [J].特种油气藏,2004,11(4):31~35.
[6]裘亦楠,薛叔浩 .油气储层评价技术 [M].北京:石油工业出版社,1994.
[7]李双文,赵建章,谷跃民,等 .准噶尔盆地莫北凸起莫7-莫11井区三维地震资料构造精细解释技术 [J].兰州大学学报,2008,44 (1):1~5.
[8]雷德文,唐建华,邵雨 .准噶尔盆地莫北地区小断裂的正演模拟与识别 [J].新疆石油地质,2002,23(2):111~113.
[9]杨磊,綦耀光,任旭虎,等 .正断层形成机理及其对断层泥的控制作用 [J].新疆石油地质,2011,32(2):138~149.
[10]付晓飞,方德庆,吕延防,等 .从断裂带内部结构出发评价断层垂向封闭性的方法 [J].中国地质大学学报,2005,30(3):328~334.