英买力凝析气田群区巴什基奇克组－库姆格列木群层组划分与对比研究

2013-12-19王启宇文华国

地质与勘探 2013年5期

王启宇，文华国

(1.成都地质矿产研究所，四川成都 610081;2.国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室，四川成都 610081;3.成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室，四川成都 610059)

0 引言

近年来在陆上以塔里木盆地牙哈、英买等为典型代表的凝析气田的重大发现，使得凝析气藏越来越受到人们的重视，由于其独有的热力学性质和气体动力学特性，如何合理高效开发凝析气藏面临着许多问题和挑战(孙龙德等，2002，2004;陶自强，2005;马小明，2009)，新的层组和小层划分对比方案便是其问题和挑战之一。英买力气田群区构造、断隆发育，本次研究主要包括7个凝析气藏:分别为玉东2、英买力7－19、英买力17、英买力21、英买力23、羊塔1和羊塔2气藏。主力产层为白垩系巴什基奇克组与古近系库姆格列木群陆相地层，岩性纵横向变化较大，各个气藏之间岩性差异明显，地层之间缺乏明显的对比标志层，这给地层划分与对比带来了一定的难度，但准确而精细的层组和小层划分对比又是油气藏地质特征研究的基础(姜官波，2012)，如沉积相及储层非均质性研究;同时影响油气田勘探开发，如左右注采对应关系的好坏，关系到能否发现以前漏掉的一些储集层以及油气勘探后续的研究等(李志明等，2004;李学慧等，2010;姜官波，2012)。结合前人研究成果 (杨军臣等，1996;周志毅等，2001;顾家裕，2001;2005)，对英买力凝析气田群区巴什基奇克组－库姆格列木群层组进行了划分和对比研究工作。

1 区域地质特征

图1 英买力气田群区区域地质构造简图(据据贾承造及综合资料汇编，2004)Fig.1 Sketch showing regional geology and structure of the Yingmaili Group gas field(modified from Jia，2004 and other data)

英买力气田群位于塔里木盆地北部隆起的西段，为三叠纪库车前陆盆地的前隆部位，整体处于南喀－英买力低凸起区，该区四周被北面的库车坳陷，南面的北部坳陷，以及东面的哈拉哈塘凹陷、西面的阿瓦提凹陷所包围(图1)。研究区内地层发育齐全，经历古生界及中生界加里东、海西及印支构造运动奠定了现今基本构造格局，印支期塔北隆起轴部开始抬升直至侏罗纪，经历早白垩统卡普沙良群、巴什基奇克组对该地区短暂的填平补齐式沉积覆盖，为下伏残余古隆起的第一批盖层。之后，研究区内基本缺失晚白垩世沉积。古近系开始的湖侵使得研究区沉积格局发生突变，古新世－始新世地层库姆格列木群不整合沉积于巴什基奇克组之上。受盆地坳陷整体沉降及北面库车坳陷构造或地层的加载，研究地层沉积厚度向南减薄，部分地区上超明显，最终形成独具特色的塔里木盆地北部塔北隆起北倾单斜地层(周志毅等，2001)。

2 巴什基奇克组－库姆格列木群层组划分与对比

2.1 白垩系与古近系不整合界线的确定

在利用前人对不整合界线确定方法的基础上(刘吉平等，1996;查仁荣，1999)，本文从区域上结合构造背景及沉积环境，综合利用从岩心、测井、物性等资料解译出的岩性、电性以及物性特征等，对研究区白垩系与古近系不整合界线进行了识别:①通过对沉积相的研究表明，英买力气田群区白垩系巴什基奇克组(王启飞，2001)沉积时期，主要处于辫状河三角洲前缘沉积环境，晚白垩世抬升遭受剥蚀;古近系开始湖侵，沉积环境突变为滨浅湖相(图2、图4)。②沉积环境的变换在岩性上得以体现:白垩系主要沉积一套薄－中厚层状棕褐色、棕红色、砖红色的中砂岩、粉砂岩和细砂岩，局部夹薄层的褐色、棕褐色－紫褐色泥岩、泥质粉砂岩，底部发育含砾砂岩、砂砾岩。而古近系底部主要沉积一套灰浅灰色和棕褐色粉砂岩－砾状砂岩组成，夹薄层棕褐色和绿灰色泥岩和泥砾岩。中上部主要为一套中厚－巨厚层状的浅色细砂岩，夹膏泥岩段、膏岩段以及泥岩段，局部层段见白云岩。岩性一般较疏松，泥质胶结。砂体厚度31～50m，稳定性较好，西部较薄，东部较厚。不整合面上下岩性变换较大(图2、图4)。③从电性特征来看，不整合面上下的声波时差具有明显变化，在不整合面上部底砂岩段声波时差一般呈现慢时差，其数值多大于100μm/s;而在不整合面下部声波时差一般为60μm/s左右。自然伽玛曲线在不整合面上部呈现明显低值特征，其下部白垩系泥质含量明显增加，呈现明显的高值特征，同时与岩性组合及旋回吻合较好(图2、图5)。④ 以上特征同时体现在物性分析结果上:通过对大量资料的统计分析表明，不整合面上下的孔隙度、渗透率发生较为明显变化，底砂岩段的物性相对好于巴什基奇克组砂岩，这与二者的岩性有较大关系，以英买701、702井为例，底砂岩段孔隙度主要分布区间为6.78% ～27.52%，平均孔隙度20.41%，渗透率主要分布在0.41×10－3μm2～10603 ×10－3μm2之间，平均渗透率2122.44×10－3μm2;而白垩系巴什基奇克组孔隙度主要分布在0.33% ～25.16%之间，平均孔隙度18.71%，渗透率则为0.27 ×10－3μm2～2163 ×10－3μm2之间，平均渗透率321.41 ×10－3μm2(表1、图3)。

表1 英买力气田群区各凝析气藏古近系－白垩系物性统计对比表Table 1 Physical properties of the Cretaceous-Paleogene condensate gas reservoir in the Yingmaili Group gas field

图4 英买21凝析气藏YM21井四性关系图及古近系盖层特征Fig.4 Diagram of four-property relationship of YM 21well in the Yingmaili 21 condensate gas reservoir and the feature of the Paleogene capping formation

2.2 库姆格列木群底砂岩段顶界(盖层)的确定

库姆格列木群作为研究区的主力产层之一，其盖层(库姆格列木群底砂岩段之上岩层)的确定具重要意义(周兴熙，2000)。通过岩心、测井等综合研究，该群底砂岩段之上岩性特征为:主要发育膏泥岩段，泥岩与膏盐层间互分布(图2、图5);测井曲线特征为:膏盐层为低自然伽马、高阻、快声波时差特征;泥岩则为高自然伽马、低阻、慢声波时差特征。含油气饱和度表现为无，解释结果为非油、非气、非水(图4，图 5)。

2.3 巴什基奇克组－库姆格列木群隔夹层的识别

对于岩性纵横向变化大且地层之间缺乏明显标志层的陆相地层区，隔夹层的识别对于层组划分与对比具有重要辅助作用。同时，隔夹层分布也是影响凝析气藏开发方法及开发效果的关键地质因素:如低渗透夹层的垂向渗透性及分布范围对开发射孔井段的选择及开发指标预算起着重要作用;对层状气藏影响着其打开完善程度及储量动用程度;对块状气藏影响着气窜及底水锥进速度等(张吉等，2003;束青林，2006)。

图5 英买力气田群区白垩系－古近系岩－电关系Fig.5 Relationship between the Cretaceous-Paleogene rock and electrical property of the Yingmaili Group gas field

通过对研究区各凝析气藏的研究表明:主要发育有四类夹层，分别为:泥岩类夹层，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩夹层，钙质粉砂岩夹层和膏泥岩类夹层。前三者在电性上较易识别，具有“三高一低”的电性特征(图5)，即高自然伽玛、高自然电位、高电阻率和低声波时差。膏泥岩类夹层则主要在凝析气藏顶部即库姆格列木群(E)层位之上发育，为膏盐湖沉积成因，具有“两高两低”的电性特征(图5)，即高密度、高电阻率、极低自然伽玛和低声波时差。而对于隔夹层的分布，泥岩类夹层主要分布在韵律层(层内非均质性研究划分结果，另刊文论述)顶部，往往可以作为小层划分标志。泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹层多见于韵律层顶部或者中部，在库姆格列木群(E)层为远岸砂混杂浅湖沉积，在巴什基奇克组(K)多为水下堤岸和决口扇沉积。钙质类夹层垂向上厚度薄，平面分布局限，呈点状;钙质类夹层多见于E、K界限附近，随深度增加逐渐减少直至消失;其成因可能与K顶暴露环境下大气水淋浴有关。膏质类夹层主要上覆于E的顶部，为炎热气候条件下局部膏盐湖沉积所致(图6)。

2.4 层组划分对比的原则及方法

鉴于研究区层段以大套砂岩沉积为主，为了合理地劈分砂岩，实现层组划分对比，通过对以上界线和夹层等的识别，本次研究采取“取心标准井出发，岩心标定测井，寻找辅助标志层，进行旋回对比、分级控制，将隔夹层纳入到同一沉积旋回进行识别、划分对比，以隔层确定小层，并兼顾‘就近、闭合’的原则”展开层组划分与对比:①区域上考虑沉积、构造背景进行白垩系(E)、古近系(K)界线划分对比;②确定古近系底砂岩段的顶界;③ 进行隔夹层识别，将其纳入到同一沉积旋回进行识别、划分对比，杜绝从中间分割，确保等时性;④ 为保证划分对比的等时性，针对单个成因单元，采取不再分割的原则;⑤小层和单砂体划分要考虑到厚度适中，符合开发层系单元厚度要求，重点针对油气储集层进行解剖，贴近开发实际;⑥ 井与井平面网式对比:即在封闭剖面初步控制下，由一口井向另一口井对比，将某井与周围所有井进行对比。这样对每口井而言，皆与周围的井进行过对比。这种对比易于发现小范围标志，及时发现对比问题，掌握地层分布规律。如对英买7－19凝析气藏选取YM7和YM19井作为标准井，进行了系统的砂层组和小层划分，建立了适合于该气藏的小层划分方案:巴什基奇克组可以划分为K1和K2两个砂层组，每个砂层组又可以划分为1、2、3三个小层，而库姆格列木群只划分为一个砂层组，包括1、2两个小层(以YM7－19为代表，如图7)。

2.5 层组划分对比结果及与前人差异

2.5.1 小层划分对比结果

图7 YM7－19凝析气藏地层划分与对比结果连井剖面Fig.7 Well-to-well profile of the formation framework wedging of the YM7 －19 condensate gas reservoir

在小层划分对比原则确定的基础上，同时结合前人小层研究划分方法及方案(江大勇等，2001;孟凡涛等，2008;张红贞等，2010)，以及深刻剖析研究区各小层砂体分布规律，对英买力气田群区7个凝析气藏进行了小层划分与对比，以玉东2凝析气藏为例:该气藏以YD2井为标准井，对它进行了详细的层组和小层划分，并合理劈分出了隔夹层，结合该凝析气藏单砂体剖面图和连井对比图(图6、图7)可以得出该气藏区各井地层发育完全，YD2井在沉积时处于低洼处，沉积厚度相对较厚，而YD2－2和YD2－3井在沉积时处于相对较高的位置，沉积厚度相对较薄。其余如英买7－19气藏、玉东2气藏、羊塔5油藏各井地层发育完全。YM16井、YM702井、YM 21－1井、YM17－1井以及 YT5－3井、YT101井、YT1－1T等井区沉积时处于低洼处，沉积厚度相对较厚，而YM701和YM7井、YM21－2井、YM17－1井、YT502和YT5井等井区沉积时处于隆起位置，沉积厚度相对较薄。而对于英买23和羊塔2凝析气藏，虽然气藏只有YM23和YT2两口井，地层划分对比与前人研究结果也存在一定差异，但不能做气藏单砂体剖面和连井对比分析。

2.5.2 小层划分对比方案与前人的差异

本次项目组研究层组划分方案(如图7)与前人划分方案具有一定的差别，主要表现在:①重新确定出更适用于气田开发的气层组、砂层组、小层等划分单元，现已得到油田方面的认可。②在各个凝析气藏中基于气层开发的适用性，小层划分尺度相比更大。③各个油气藏具体表现为:英买7－19凝析气藏与前人相比整体不发育E3地层的沉积，YM701、YM702、YM7和YM7－2井缺失K1－1小层沉积;羊塔1和玉东2凝析气藏，羊塔5油藏前人认为无K1和K2沉积，本次该气藏井区所有井均划分出K1和K2小层，在层位上做出了较大的调整;英买21凝析气藏整体与前人划分相比不发育K1－3地层的沉积，YM21－2井不发育K2－2小层沉积，同时小层深度总体向上调整约15m左右，从而使E顶与地震解释所确定的E顶构造图深度和海拔一致;英买17凝析气藏与前人相比不发育E3地层的沉积;英买23井缺失E1小层(前人认为存在);羊塔2井存在E1和E2小层(前人认为不存在)。④选择了合理的测井曲线组合序列，对比前人层组划分，对层组的划分对比进行了精确的深度界限，消除了以往划分中存在的串层现象。

3 结论及认识

(1)小层的精细划分与对比是油藏地质特征研究工作的基础(姜官波等，2012)，是油气勘探研究的基础(绽蓓蕾等，2009)，对后期的开发及注采对应关系分析等具有重要的意义，本文采取“取心标准井出发，岩心标定测井，寻找辅助标志层，进行旋回对比、分级控制，将隔夹层纳入到同一沉积旋回进行识别、划分对比，以隔层确定小层，并兼顾‘就近、闭合’的原则”，把研究区的各个凝析气藏地层划分为K、E气层组，每个气层组划分为K4～K1、E3～E1不等的砂层组，而每个砂层组又划分为1～3个小层(以YM7－19气藏为代表，如图7)，新的层组和小层划分方案更切近开发实际，对气藏后期开发具有重要的指导意义，如本次研究结果与油田前期解译的构造隆坳、圈闭等存在一定的相互矛盾，这就需要后期在气藏开发之前对构造等问题进行重新解译，这是本次层组划分的重大意义之一。

(2)油气的储集空间及性能、侧向运移通道及油气藏成藏模式等与不整合面的存在相关(吴孔友等，2002;何登发，2007)，作为与不整合面有关的油气田，通过沉积环境、岩性特征、电性特征以及物性分析等研究对研究区主力产气层白垩系巴什基奇克组和古近系库姆格列木群的区域不整合进行了识别，这对于研究区精细的层组划分与对比，沉积相的研究等具有重要的作用。同时对不整合面上下如库姆格列木群底砂岩段顶界的识别等空间结构的确定对于了解英买力地区各凝析气藏油气的运移和聚集等都具有一定的指导意义。

(3)英买力气田群区陆相地层中发育四类隔夹层:泥岩类，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩类，钙质粉砂岩类和膏泥岩类夹层，由于其电性等特征明显，可用做地层划分对比的良好辅助标志层，为层组划分对比提供可靠的依据，对建立更为准确的等时地层格架具有重要意义。

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1.1 研究对象先证者出生时临床表现为头发根部发白，发梢淡黄；3个月时整根头发白中带淡黄色，眉毛白色，睫毛白色，眼球水平震颤。父母否认双方家族存在其他患者，父母本人表型均正常，非近亲婚配，否认孕期存在用药史或不良环境接触史。本研究经广东省妇幼保健院医学伦理委员会批准，所有基因诊断工作均取得患者家属的同意并签署知情同意书。

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