哈山地区二叠系勘探成效分析

董臣强

(中石化胜利油田分公司，山东 东营 257000)

引 言

哈山构造带是一个受海西、印支、燕山和喜马拉雅等多期构造叠加的断褶带，该区大范围出露石炭系，其余均被白垩系、古近系、新近系及第四系覆盖。研究区紧邻玛湖生烃凹陷，2010年在该区部署了三维地震，研究区地震资料品质较差，地层解释后构造建模较困难。2012年以来，通过区域分析确定宏观构造背景，多元综合解释确定地质结构，复杂断裂识别确定框架，断层相关褶皱理论指导建模，正反演模拟验证模型，部署了哈深斜1井和哈深2井。2013年，2口井均钻遇二叠系 (P)稀油，并获得了工业油流，新增预测石油地质储量1 517 ×104t。

1 勘探技术

运用多技术联合开展构造解析和地质建模，首先开展了区域地质调查和大地构造背景研究，确定了区域宏观构造背景;其次结合三维地震、电法、重磁多种资料综合解释，确定了该区的地质结构;随后开展了精细解释和断裂刻画，解释精度达到了1×1道，确定了断裂框架;通过断层相关褶皱理论指导建模，正反演模拟验证模型，建立了早期逆冲推覆加后期走滑的构造解释模型。

2 勘探认识

2.1 油气成藏条件

哈山三维区在形成和演化过程中经历了多期构造运动，断裂及区域性不整合面发育，在每套地层的底部，砂岩储集层发育，且孔渗性较好，南西北东走向的正、逆断层以及井区内断层、骨架砂体和不整合面构成了油气运移的良好通道网络[5-9]。多期推覆叠加形成多条逆掩断层，将外来推覆系统分割成多个推覆片体，推覆断层对储层具有改造作用，使储层形成微裂缝带，物性得到改善。再加上长期沉积间断，地表水沿断层及微裂缝带风化淋滤，对储层进一步改造，可形成沿断层发育的次生孔隙和裂缝双重介质储层。

研究区二叠系风城组暗色泥岩主要为深灰色粉砂质显微晶白云岩、泥质微晶白云岩、白云质泥岩，与玛湖凹陷风城组钻遇岩性组合特征相似[10]，春晖油田哈浅6井风城组暗色泥质有机碳含量为0.65% ～1.89%，干酪根碳同位素值较轻，δ13C值为-29.7‰ ～-32.3‰，干酪根类型为Ⅰ—Ⅱ1型，镜质体反射率Ro为0.82% ～0.89%，处于生油高峰阶段。因此，认为哈深斜1井区推覆体下风城组为一套优质烃源岩。原油中C20、C21和C23三环二萜烷呈上升型分布，伽马蜡烷含量较高，族组分碳同位素值较轻，烷烃、芳烃、非烃和沥青质δ13C值分别为 -29.9‰ ～ -32.3‰，-29.2‰ ～ -31.0‰，-28.8‰ ～ -30.4‰ 和 -28.6‰ ～ -29.1‰，与风城组烃源岩地化特征相似，而与乌尔禾组烃源岩特征(C20、C21和C23三环二萜烷呈山峰型分布，伽马蜡烷含量低，干酪根碳同位素δ13C值较重)差异较大[3]。因此，认为该区原油主要来源于风城组烃源岩。

2.2 成藏模式

研究区二叠系发育自生自储和下生上储2种成藏模式。自生自储成藏模式主要在二叠系风城组P1f中发育，风城组烃源岩生成的原油通过裂缝、断裂就近在风城组储层中的有利圈闭中聚集成藏(图1)，形成自生自储油藏。哈浅6、哈山1井风城组油藏属于此种类型。

图1 春晖油田二叠系成藏模式

下生上储成藏模式在研究区广泛发育，玛湖凹陷或推覆体下部二叠系风城组生成的油气通过断层、不整合面向高部位运移，由于逆冲推覆作用使得研究区古生界地层剧烈变形，断裂、微裂缝发育，改善储层的储集性能，同时还可能形成一系列背斜、断背斜、断鼻等构造圈闭，油气在有利圈闭中聚集成藏。哈浅6井石炭系油藏、哈深斜1井二叠系佳木河组油藏都属于此种成藏模式。

2.3 有利勘探区带

哈山地区构造整体具有上下分层、南北分带、东西分段的特征。研究区发育4个有利勘探区带:前缘超剥带、前缘冲断带、外来推覆系统和准原地叠加系统(图1)。前缘超剥带由中生界构成，地层呈底超顶剥的特征，整体呈单倾斜坡，在三叠系、侏罗系和白垩系都发育下生上储的油藏;前缘冲断带以中上二叠统为主;准原地系统主要是早二叠世多期逆冲叠加的一套地层，自生自储油藏;外来推覆系统发育多期推覆叠加，哈山东、西段构造差异大，西段表现为多期推覆体低角度垂向叠加，东段则为多期推覆体呈高角度横向排列。

3 勘探效果

3.1 前缘冲断带勘探成效

2011年以来，哈浅6、哈山1、哈浅101、哈浅102、哈浅3、哈山2井均在前缘冲断带钻遇二叠系风城组云质岩，并见到油气显示。哈浅6井在二叠系风城组2 757～2 780 m井段酸化压裂试油，日产油为7 t/d，累计产油144 t。哈深斜1井在二叠系风城组和佳木河组见油气显示136 m(60层)，解释油层7.6 m(2层)。对佳木河组(4 292.3～4 295.9 m井段)常规试油获低产油流，累计产油18 t，累计产水173 m3。对该井段进行了大型压裂后，连续试油30 d，累计产油313 t，累计产水250 m3，表明压裂改造取得了成功，该井地面原油密度为0.86 g/cm3，地面原油黏度为12 mPa·s，为典型的稀油。哈深斜1井是哈山地区部署的第1口风险探井，也是前缘冲断带二叠系的第1口工业油流井，该井获工业油流，证实了前缘冲断带具有巨大的勘探潜力。

3.2 外来推覆系统勘探成效

哈深2井位于准噶尔盆地北缘哈德构造带推覆体，在二叠系2 342～2 348 m见6.1 m油斑火山凝灰岩，裂缝、砾间孔较发育(图2)。2013年7月试油(井段2 336～2 348 m)，日产油为10 t/d，累计产油42 t。地面原油密度为0.91 g/cm3，地面原油黏度为92 mPa·s。在外来推覆系统中，哈深2井是第1口获得工业油流的探井，该区带预测含油面积为8.8 km2，已上报预测石油地质储量为1 517×104t。

3.3 储层改造成效

图2 哈深2井2344.3m油斑火山岩荧光薄片

哈深斜1井在二叠系风城组风一段4 154.0～4 168.0 m常规试油见油花，2013年6月8日，采用压裂泵抽一体化工艺，压裂后油嘴控制放喷及油管畅放，停喷后采用抽汲排液，累计产油32.9 t，压裂工艺取得成功，有一定的增油效果。对哈深斜1井佳木河组4 292.3～4 295.9 m井段常规试油获低产油流，累计产油18t，累计产水173 m3，对该井段大型压裂试油，压裂后油嘴控制放喷及油管畅放，停喷后下入一体化泵泵抽排液，日产油为8.05 t/d，累计产油304 t，该井于2013年11月16日投产，截至目前生产236 d，日产油为3.6 t/d，累计产油840 t。压裂工艺成功，达到设计要求，增油效果较好。

研究区二叠系由于储层物性较差，为低渗、特低渗储层，且纵向上存在强烈的非均质性，常规试油基本不出或低产油流，不具备工业价值，采用储层酸化压裂和大型压裂能获得工业油流，具有明显的增产效果。

4 结论

(1)通过多技术联合构造解析和地质建模，建立了研究区逆冲推覆加后期走滑的构造解释模式。

(2)研究区原油主要来源于二叠系风城组，同时二叠系本身具备生烃条件，且断层和储层发育，成藏条件优越。

(3)油藏主要为自生自储和下生上储2种成藏模式，发育4个有利勘探区带:前缘超剥带、前缘冲断带、外来推覆系统和准原地叠加系统。前缘冲断带中的哈深斜1井和外来推覆系统中的哈深2井二叠系试油获得成功，证实该区二叠系具备较大的勘探潜力。哈深斜1井二叠系压裂取得成功，为下一步该区的大规模开发提供了指导。

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