准噶尔盆地西缘春光油田勘探启示
2014-03-25李风勋陈丽丽马宁远马荣芳
李风勋,王 勇,陈丽丽,马宁远,马荣芳
(中国石化河南油田分公司石油勘探开发研究院,河南郑州 450046)
春光油田,位于准噶尔盆地车排子凸起之上, 其西北面邻近扎伊尔山西,西南面为四棵树凹陷,向东以红-车断裂带与昌吉凹陷相接(图1)。车排子地区现今构造较为简单,呈南倾的单斜,地层倾角2°左右;区内发育有NW、NNW、EW走向断裂,与地层产状配置较差,纯构造类圈闭不发育,因此圈闭类型以岩性、断层-岩性为主[1-3]。
图1 春光油田构造位置图
春光油田做为源外岩性油藏勘探的典型,我们在勘探实践中有一些规律与认识,突破了常规油气勘探的思维模式,对今后其他地区的岩性油气藏勘探有一定的借鉴意义。
1 突破“源控论”,源外多层系含油
车排子地区长期处于隆起或斜坡背景,本身不发育烃源岩,距离生油中心-东边的昌吉凹陷和西南边的四棵树凹陷均超过100 km。自2005年排2井于新近系沙湾组1 014.50~1 017.30 m井段放喷试获60.35 m3/d高产工业油流之后,该区白垩系、古近系、侏罗系及石炭系均有新油藏发现,表明该区油气较为富集。虽然该区不同层系不同井区具体的油气来源存在分歧,但基本可以概括为来自于昌吉凹陷的二叠系、侏罗系及四棵树凹陷的侏罗系的油源。该方面最新进展为高先志2013年所完成的《春光区块油气输导体系及成藏期次研究》[4],较为系统地将本区原油划分为四类,其中Ⅰ类原油即沙湾组轻质稀油主要来源于四棵树凹陷侏罗系烃源岩;Ⅱ类原油春29井区古近系、侏罗系轻质稀油来源于四棵树侏罗系烃源岩;Ⅲ类原油即沙湾组一段中质稠油早期来自于昌吉凹陷二叠系下乌尔禾组,晚期来源于四棵树凹陷侏罗系烃源岩;Ⅳ类原油主要包括白垩系及沙湾组一段重质稠油来源于昌吉凹陷二叠系风城组烃源岩。
2 突破“斜坡区找地层”的勘探模式,斜坡区发现较多岩性油气藏
常规的断陷盆地勘探思路为“凹陷带找岩性、断折带找构造、斜坡带找地层(圈闭)”(图2)。然而处于斜坡区的春光油田已发现的油藏基本为岩性圈闭。下面以春33-春22井区油藏为例做一解剖。
春33-春22井区油藏于2012年发现,位于沙湾组一段2砂组,为曲流河河道侧缘上倾尖灭形成的岩性油藏。该井区油藏高点埋深1 550~1 650 m之间,油层平均厚度4.5 m,投产日均产油40 t左右,春22井油样原油密度0.8166 g/cm3,50 ℃时黏度7.2 mPa·s,为一轻质稀油油藏(图3)。
图2 断陷盆地不同构造部位发育圈闭特征简图
该区沙湾组油藏成藏之所以在远离油源的斜坡部位能形成岩性油藏,是因为该区存在沙湾组一段“板砂层”(砂体厚度40~120 m,孔隙度35%~40%)横向稳定输导体系,且通过红车断裂带、艾卡断裂带与两大生油中心相接,油气通过该高效输导层于板砂上倾尖灭处聚集成藏。
图3 春光油田春33-春22油藏剖面
3 不整合的“输导”与“封堵”
现在一般认为(断陷盆地)不整合能否作为油气长距离运移的通道取决于不整合面顶板岩石的渗透性、平面连续性以及不整合面之下半风化淋滤带的岩性组合。不整合面顶板岩石的渗透性因相变快而横向上连续性差, 不整合面之下半风化淋滤带因易遭受充填及压实而渗透性变化很快,虽可产生油气横向、垂向两种输导方式,但输导范围局限,很难作为油气长距离运移的通道[5]。
春光油田于石炭系顶面不整合之上发现很多油藏,如春2-200井最高日产油达17.2 t(图4),石炭系顶面横向输导体系已被确定。探究春光区块不整合的输导能力和常见的陆相断陷盆地输导能力到底存在哪些本质差异?
春光油田石炭系不整合面之上为白垩系湖相地层(图4),砂体薄且横向连续性差,同一般断陷湖盆一样,不整合面顶板砂体不能作为横向稳定输导层。但春光油田风化壳之下为石炭系凝灰岩原岩,凝灰岩相对于碎屑岩在遭受风化之后孔渗性随深度变化不明显。研究表明,春17井1 000~1 100 m井段风化淋滤带孔隙度AC达270 μs/m,而其下的未风化原岩孔隙度AC仅200 μs/m,较好的物性条件使得该不整合能成为春光探区油气横向输导的有利通道条件。
图4 春光油田春21井区白垩系油藏模式
通过春光油田春21井区白垩系油藏模式(图4)可以看出,本区地层剥蚀不整合油藏发育。而春21井白垩系与古近系之间不整合面之上为2.6 m的钙质含砾细砂岩,测井解释干层,起到对该油藏的封盖作用;春52井白垩系与古近系之间不整合面之上则为薄至0.2 m的钙质含砾细砂岩(测井解释干层),起到对春52白垩系油藏的封盖作用。春光油田的勘探实践表明,在分析地层剥蚀不整合圈闭顶板封盖条件时候,并非一定需要泥质盖层或盖层厚度等因素,要多方面综合考虑,比如胶结致密的砂岩或者厚度较薄的一些特殊岩性等。当然这也与本区稠油油藏的特点密切相关,该井区白垩系油层密度平均0.9621 t/m3,50 ℃黏度平均25 000 mPa·s。
4 原油“反序分布”揭示本区混源两期成藏过程[6]
从春光油田原油物性反序分布简图(图5)可以看出,春光油田原油物性具有北稠南稀、下稠上稀的“反序”分布特征。纵向上侏罗系(春17井区)原油密度0.9743 t/m3,50 ℃黏度138 000 mPa·s,属重质超稠油油藏;白垩系(春17井区)0.9621 t/m3,50℃黏度平均25 000 mPa·s,属重质稠油油藏;再向上至沙湾组一段、二段则变化为中质稠油-轻质稀油油藏,呈下稠上稀特征。平面上,同一层位如沙湾组一段2砂组,在排6井区为重质稠油油藏,向南至春2井区过渡为中质稠油油藏,再向南至排2-86井区则为轻质稀油油藏,呈北稠南稀特征。
图5 春光油田原油物性反序分布简图
其看似反序的原油物性分布特征,有着其内在的成藏本质差异。在侏罗-早白垩纪沉积期,昌吉凹陷下二叠统烃源岩处于大规模排烃期,春光探区侏罗系得到高效充注,之后因遭受抬升剥蚀,而呈现破坏的重质超稠油油藏面貌;白垩系发生两期充注,早期下二叠统油源充注期春光探区白垩系因埋藏较浅,油藏遭受水洗淋滤物性变差,但晚期来自于两侧生烃坳陷的侏罗系油源充注期,油藏保存条件好,因此白垩系油藏总体呈现混源两期,原油物性条件相对较好的特征。沙湾组一段中质稠油主要来自于红车断裂下盘下二叠统古油藏的后期调整及晚期侏罗系烃源岩的充注,也存在混源两期,但保存条件优于白垩系油藏。沙湾组二段和古近系油藏缺乏横向高效输导体系,为新近系后期断层活动沟通油源,与侏罗系烃源岩的大规模排烃时间对应,属于晚期成藏,原油物性除局部保存条件差异外,主要属轻质稀油油藏。春光油田这种独特的原油物性分布规律,有助于把握稠油之上找稀油,稀油沿层找稠油的勘探方向,挖掘出更多的有利方向。
5 结论
特殊的石炭系凝灰岩风化淋滤带使得石炭系不整合面能够成为油气长距离横向运移的通道;得益于高孔渗的沙湾组板砂及石炭系顶不整合面两大横向输导体系,春光油田形成源外岩性成藏的典型;不整合剥蚀油藏勘探实践表明,致密砂岩及一些薄层特殊岩性均可以作为封盖条件;原油物性的反序分布则揭示出本区混源两期的油气成藏过程。
[1] 吴元燕,平俊彪,吕修祥,等. 准噶尔盆地西北缘油气藏保存及破坏定量研究[J]. 石油学报, 2002, 23 (6):24-28.
[2] 范光华,李建新. 准噶尔盆地南缘油源探讨[J].新疆石油地质, 1985, 6 (4):11-18.
[3] 丁安娜,惠荣耀,孟仟祥,等. 准噶尔盆地侏罗系烃源岩及油气形成特征[J].石油勘探与开发, 1996, 23 (3):11-18.
[4] 高先志. 春光区块油气输导体系及成藏期次研究[R].2013:20-142.
[5] 宋国奇,隋风贵,赵乐强.济阳坳陷不整合结构不能作为油气长距离运移的通道[J].石油学报,2010,31(5):12-16.
[6] 骆传才. 准噶尔盆地演化历史与含油气性探讨[J].石油与天然气地质, 1992, 13 (1) : 114-123.