马西地区精细勘探与成效分析

2013-12-01田思思

长江大学学报(自科版) 2013年16期

关键词：马西断块砂体

田思思

（长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉430100）

（中石油华北油田分公司地球物理勘探研究院，河北任丘062552）

陈源裕，赵铁东，李晓燕，马红岩

，062552梁秋娟，谭青松，仇燕（中石油华北油田分公司地球物理勘探研究院河北任丘）

马西地区位于饶阳凹陷北部，以马西洼槽为主体，包括其周边的任丘潜山构造带、南马庄潜山构造带和八里庄潜山构造带。地跨河间、任丘和文安三县市，研究范围约1000km2。马西地区的基底形态为“三山环一洼”，第三系为东断西超的单断箕状结构，其主控断层是马西断裂和任西断裂。马西地区自1975年钻探任4井发现任丘古潜山油藏以来，主要经历了4个勘探阶段：①1975～1984年，为主攻潜山阶段，完钻探井222口，发现了以任丘古潜山为代表的5个潜山油田（包括任丘、南马庄、八里庄、薛庄、八里庄西），探明含油面积97.5km2，探明储量4.4626×108t；②1985～1992年，为主攻第三系阶段，完钻探井78口，发现马95、马97等18个油藏，探明含油面积17.4km2，探明储量1076×104t；③1993～2005年，进入勘探徘徊期，完钻探井17口，主要发现马113等5个小油藏，探明含油面积7.6km2，探明储量458×104t；④2006年至今，进入精细勘探阶段，完钻探井28口，控制石油地质储量2751×104t。

1 勘探思路

在勘探研究中，坚定复杂断块、地层岩性两大领域的研究，围绕重点目标实施精细勘探，努力实现勘探大突破和新发现。按照 “积极探索地层岩性油藏勘探寻规模、精细复杂断块油藏勘探找富集”的总体思路，优化部署，集中力量重点投入，实现新一轮勘探的规模储量发现。分析制约马西地区勘探的主要因素，在区带选择、目标研究上具体的勘探思路是：①勘探认识一直缺乏创新，勘探方向不明确，要进一步创新认识，应用 “洼槽聚油”理论指导油气勘探。②剩余资源量认识不足，资源潜力不明确，有待开展精细资源评价，明确资源潜力，坚定勘探信心。③成藏模式不清，难以找到富集油藏，需要加强老井分析，深化成藏认识，针对不同区带创新油藏模式建立，寻找构造－构造岩性油藏。④勘探程度较高，圈闭的评价与识别难度加大，利用精细圈闭评价技术，发现有利勘探目标，提高勘探成效。

2 精细勘探方法与技术

马西地区勘探的突破，是加强地质研究，尤其是加强精细的综合地质研究，重新认识、反复认识油气成藏条件、富集特征、分布规律，创新勘探思路的成果，是解放思想、创新认识的成果。

2006年，马西地区完成大面积（560km2）、小面元（20m×20m）、高覆盖（72次）二次三维地震资料采集，通过采集处理解释一体化的技术攻关，形成了一系列采集处理解释配套技术，取得了优质的地震资料。与老资料对比，地震资料品质有了大幅度的提高，新采集的三维地震剖面整体成像性好，地质体形态清晰、丰富，为持续地震资料精细解释和深化地质研究提供了有利保障。

2.1 创新认识，应用 “洼槽聚油”理论指导油气勘探

在马西洼槽的勘探实践中，通过学习陆相断陷盆地洼槽聚油理论［1］，应用其所提出的断陷盆地洼槽区 “优势成藏”、“多元控砂”以及构造油藏和地层岩性油藏具 “共生互补性”等规律性认识，提升了富油凹陷的二次勘探价值，增强了科技人员在马西洼槽寻找优质井位和规模储量的信心。

2.2 开展精细资源评价，明确资源潜力，坚定勘探信心

开展精细资源评价，三次资源评价结果表明，该区总石油地质资源量0.98×108t，总剩余资源量达到了2.59×108t，是饶阳凹陷剩余资源最多、油气最富集、勘探潜力最大的地区之一。近年来，采用测井评价烃源岩和Trinity成藏模拟技术，精细刻画资源潜力，马西地区剩余资源量3.36×108t，较三次资源评价结果增加0.8～2.4×108t，从而提升了马西地区的整体勘探价值，进一步明确了勘探价值，坚定了勘探信心［2］。

2.3 创新油藏模式建立，寻找构造、岩性油藏

在马西地区研究中，充分利用勘探老区资料丰富的优势，加强老井分析，解剖已知油藏，深化成藏认识，发现有利成藏线索，在马西洼槽、任东斜坡、榆林庄构造、南马庄斜坡构建4种成藏模式，有效指导目标评价和优选。

1）洼槽带反向断块成藏模式马西洼槽带位于生油洼槽中心，油源十分充足；挤压背斜构造带反向断层发育，其上升盘形成一系列反向断鼻、断块，反向断块侧向封堵条件好，有利于成藏；沙二段（Es2）、沙三段（Es3）发育多套自生自储型储盖组合，其下接优质烃源层，形成反向断块油藏。

2）潜山周缘斜坡带地层岩性成藏模式任东斜坡带为弱构造区，构造圈闭不发育，潜山周缘Es2、Es3地层超覆、剥蚀和岩性上倾尖灭现象明显，地层岩性圈闭发育；从生油洼槽到任丘潜山继承性的鼻状构造大背景是油气运移的主要指向；斜坡带滩坝砂透镜体发育，是有利的岩性油藏发育区；下接优质烃源层，砂岩上倾尖灭、地层超覆和北东向断层遮挡控制油藏形成。

3）复杂断块构造、断层负地貌成藏模式榆林庄构造位于构造转换带，断层发育、断块破碎，形成一系列复杂断块圈闭；断至深层的大断层为油源断层，既控制断层负地貌上倾尖灭的砂体，又为其浅层Ed（东营组）、Es1（沙一段）储层沟通油源；来自东部物源的砂体与断层匹配，形成断鼻、断块油藏，及断层负地貌控制形成的上倾尖灭岩性油藏。

4）上第三系微幅度构造成藏模式南马庄斜坡紧邻马西洼槽，油气沿马西断层自下向上运移，在运移过程中不断上窜，油气聚集在较新的层系－上第三系；上第三系构造平缓，圈闭幅度较小；储集砂体为河流相河道、边滩、心滩亚相，属高孔特高渗储层；油气沿断层、渗透性储层、不整合面进入圈闭之中富集成藏。

2.4 利用精细圈闭评价技术，发现有利勘探目标

1）精细三维立体解释技术一是精细标定，确保时深关系，为解释层位的准确性提供保障。二是精细断层解释技术，保证了构造解释的准确性。在利用地震剖面进行常规解释的基础上，主要应用沿层相干属性的断层检测方法和倾角显示的断层检测方法。三是通过立体显示技术，发现油气运移方向上的隆起带，快速锁定目标区。四是优选成图模块，精细构造成图。常规Seiswork模块最多只能做64根等值线，作图等值线范围128m，不能满足精细构造形态研究的需要。zmap可以做255根等值线，作图等值线范围510m，因此选择用zmap作图。五是井震误差校正。作图深度和实际井深常存在一定的误差深度，利用作图深度－误差＝实际深度，形成误差网格。经误差网格校正后，误差最终为0，从而消除了误差，最大限度的保证了构造形态的准确程度。通过多轮次三维立体解释，完成了5个标准层的全区构造图，区内第三系披覆构造、斜坡构造、洼中挤压背斜、鼻状构造、复杂断块等多种构造类型，为油气聚集提供了较好的构造背景。

2）精细沉积储层研究技术一是以砂组为单元的精细沉积体系、沉积微相研究。井震结合划分Es2、（沙三中亚段）Ⅰ砂组和Ⅱ砂组3套砂组，确定3个沉积体系研究单元，针对主力目的层开展了以砂组为单元的精细沉积体系研究。利用地质资料，试油资料，测井资料，每口井统一分析研究，找出砂体有利发育区。利用砂岩厚度定范围，砂地比定物源，利用渗透性砂岩百分比、录井资料、地震相、储层预测定微相。综合砂岩等厚图、岩性的颜色变化以及储层预测结果和古地貌分析，建立了三角洲沉积模式，并精细划分各沉积体系的沉积微相，编制了Es2、Es中3Ⅰ砂组和Es中3Ⅱ砂组3层沉积相图（见图1～图3）。二是根据砂岩发育程度具不同地震响应特征，利用地震相特征刻画砂体几何外形。地震相是一种特殊的地震属性，当沉积单元发生变化时，地震反射特征也必定有所变化。每一种储集体发育背景不同，储集体与围岩接触关系、储集体形态以及物性特征不同，导致其地震响应（包括反射外形、内部结构等）差异很大，针对地层岩性变化快、储层物性变化大的特点，利用自动追踪、三维可视化、相干体提高了沉积相研究的技术水平。综合以上分析，认为区内砂体主要以东部物源三角洲前缘砂和滩坝砂为主，其中三角洲前缘砂分布在洼槽区，呈朵叶状；滩坝砂主要分布在斜坡区。

图1 马西地区Es2沉积相图图

图2 马西地区Es3中Ⅰ砂组沉积相图图

图3 马西地区Es3中Ⅱ砂组沉积相图

3）精细储层预测评价技术为了更好的识别、刻画洼槽区Es2＋3有效储层的展布，针对区内储层变化大难点，在马西地区创新适用了通过岩石物理分析识别有效储层的预测方法和技术路线。首先利用岩石物理分析，识别出对储层敏感的拉梅系数、泊松比、密度3个参数。通过交汇分析，发现泊松比乘密度对储层岩性敏感，拉梅系数乘密度对储层物性敏感，泊松比、拉梅系数、密度三者结合能识别有效储层，从而通过拉梅系数乘密度和泊松比乘密度2个参数交汇，准确划定储层门槛值。最终通过储层预测刻画有效储层的分布范围，从预测结果与实钻相比，误差较小，可信度较高。

3 勘探实践与勘探成效

2010～2012年，饶阳凹陷马西地区坚持4大勘探领域精细研究，形成千万吨级整装储量规模。

3.1 马西洼槽复杂断块勘探取得实质性进展，形成优质富集储量区块

2010年首钻西32x井获得工业油流，钻探和试油成果分析得到以下2点启示：一是马西洼槽复杂断块区油藏主要依附于北东向深大断裂，反向断层上升盘油层相对集中，能够控制厚油层，形成富集油藏；二是西32x井所处的挤压背斜区属于多物源三角洲前缘的交汇区，储层的分布受沉积相控制明显。砂层横向变化较大，为中孔低渗储层，物性差中有好。从而坚定富油洼槽勘探的信心。在此基础上，2011年复杂断块内相继钻探的西35x、西31x井常规试油均获得工业油流，其中西31x发现Ⅰ、Ⅱ类油层82m／29层，形成优质储量区块。

3.2 创新任东斜坡地层岩性油藏模式，西61x、西64x井实现突破

受任丘潜山古隆起的控制，东西向呈西高东低的古地貌，Es2＋3物源来自北东方向，自东向西超覆于古潜山之上，在西抬东倾的构造背景下，易形成Es2＋3三角洲砂体、滨浅湖滩坝砂体上倾尖灭。通过精细研究任东斜坡，细化储盖组合，构建了北东向反向断层与来自北东向物源的三角洲砂体、滩坝砂体控制而形成的构造－岩性圈闭模式。钻探西61x和西64x井获得工业油流。西61x、西64x井获得成功，突破了研究区3600m、3700m以下砂岩岩性致密、物性较差找油禁区的认识。

3.3 探索榆林庄构造复杂断块勘探，宁81井形成优质富集储量

榆林庄构造位于饶阳凹陷中部，北邻马西洼槽，南邻河间洼槽，西邻肃宁北洼槽，三面环洼，具有形成多目的层连片成藏的资源条件。该带位于马西断裂系统与河间断裂系统的转换部位，马西断层压扭性走滑应力场与河间断层拉张性应力场在区内相互作用，使得构造带内断层错综复杂，有利于油气纵向运移和侧向封堵，在储层适中的区带形成多层系的复杂断鼻、断块和上倾尖灭岩性圈闭群。

宁81井喜获高产油流，发现Ⅰ、Ⅱ类油层49.2m／20层，该井成功打破以往认为榆林庄构造储层薄、含油丰度低、储量规模小的传统观念，认为该带油源丰富，储层发育程度适中，能形成单井产量高的油层厚度大的优质规模储量，展现了该区良好的勘探前景。