深南构造带滚动勘探开发实践与认识

2014-04-27付茜

石油地质与工程 2014年1期

付茜

（中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083）

1 研究区地质概况

深南构造带位于渤海湾盆地冀中坳陷深县凹陷南部，南以衡水－孙虎断裂为界，北至旧城北－深县断层，西以深西、清辉头断层为界，东与同凹陷的榆科构造带相邻。构造带轴向是北东方向，南北两翼不对称，南缓北陡，南高北低。以控制构造发育的深南断层为界，在北部（翼）发育一组北东向平行主断裂的反倾向断层，自北向南节节下掉至背斜顶部，与深南断层组成反“Y”字型复式地堑，构成塌陷背斜构造格局（图1）。

图1 深南构造带油藏剖面图

区带勘探工作始于1975年，1978年钻探泽7井获工业油流，发现了深南油田。其后经历了以古近系东营组为主要勘探目的层系早期勘探阶段和以新近系馆陶组为勘探层系的二次勘探阶段，钻各类探井52口，探明含油断块9个，含油面积4.3 km2，探明石油地质储量381×104t。但由于构造带极为破碎，断块构造落实程度低，储集层非均质程度高，含油层系纵向、横向变化大，以及稠油采油工艺复杂难度大等多方面因素的影响，严重制约了区带整体勘探开发工作，油气开发停滞不前，整体开发程度低，开发效果不理想。

2 滚动勘探开发的基本做法

针对早期勘探阶段探井出油井点多，层段跨度大，上交储量区块孤立零散，没有相对富集的区块且动用程度低的特点，深化区带地质认识，开展以区带整体解剖评价为基础的全方位滚动式勘探开发评价［1－2］。确定滚动勘探三大主攻方向：①二维地震探明储量区块的含油面积展布与三维构造反映的断块展布形态不一致［1］，结合地质分析和生产动态资料，确定有潜力的开发区块，落实构造，对已上交储量但未动用或动用程度差的区块开展评价，加以开发动用或提高动用效果；②在评价未动用或动用程度差的储量区块的同时，钻滚动评价井，扩大原有的含油范围，实现原有储量区块滚动扩边；③对所有探井开展以钻井录井、试油和测井解释为主要线索的单井复查，寻找单井出油点，复查已交储量区块内的其它油水同出层位和录井、测井解释有滚动潜力的层位，以此为线索，落实以断块为单元的各研究目的层的断块构造；利用单井出油井点，部署滚动井，实现新区块的滚动增储；利用已交储量区块有潜力层段的复查工作，部署滚动评价井，实现在原储量区块内含油新层系的滚动扩层，在出油点周边寻找新区块，实现滚动扩块。

2.1 开展探井出油点普查与筛选，确定主攻目标

深南构造带从1975年勘探以来钻探井52口，均见到不同程度的油气显示，单井资料及区域资料的收集、整理、消化、吸收对确定主攻目标尤为重要；其次，对构造格局、油气如何运移、储盖配置关系、断层如何影响油气富集等等因素进行初步分析研究，对单井出油点逐一普查，筛选排队，确定主攻目标。深南断裂为长期继承性活动的、并控制背斜整体构造格局的北掉大型铲状断层，为油源断层，紧邻油源断层的断块圈闭在对油气捕获中有着得天独厚的优势条件，最可能形成相对富集的油藏。因此，将深南背斜核部为主攻目标。

2.2 三维地震资料目标精细处理

深南构造带断层多，构造复杂，断层是本区油源条件的主控因素，圈闭的落实和可靠与否，很大程度上取决于断层的解释和组合是否合理，因此，断层的精细解释为本区油藏研究的关键。针对三维地震资料品质较差的问题，对老资料进行重新处理，并应用叠前去噪、振幅补偿、反褶积、静校正、连片叠前时间偏移等几项关键处理技术［3］。处理的三维偏移成果在原三维偏移成果的基础上，信噪比和分辨率都有一定的提高（图2），目的层波组特征清楚，连续性较好。

2.3 通过地层划分对比，纵向上细化研究地层单元

图2 处理前后地震剖面比较（（Line248）

以前人地层划分方案为基础，通过井震结合、电性旋回特征分析、岩性分布特征和已开发油藏的层系划分结果及沉积序列模式与地层厚度变化特点等因素，确定区带地层划分对比原则如下［4］：

（1）建立本区标准地层剖面，要求标准井地层发育齐全，层系特征明显；

（2）井震结合建立地层对比剖面格架，确定全区地层统层对比方案［5］；

（3）尽量保证各次级旋回划分的统一性［6］；

（4）井间对比结果与地震相位解释一致［7］，达到井、震信息紧密结合、相互验证。

经过对全区钻井资料分析、测井曲线重新划分对比发现，馆陶组底部的杂色砾岩和东营组东二段顶部的一套含螺泥岩夹粉砂岩的组合及沙一段顶部的红色泥岩，是该区稳定的对比标志层，在对比过程中将主要含油层段进行了油组及小层的进一步细分层。东三段划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个油组，沙一段含油段划分为Ⅰ、Ⅱ两个油组。

2.4 井震结合，精细构造解释

首先把区内地震地质层位的标定和地层对比成果相结合，确定已标定好的地震地质层位的对应关系，采用新处理的三维地震资料［8－10］，在工作站上利用Landmark解释软件对主要目的层段（馆陶组底界面及东营组三个油层组的顶界面、沙河街组顶界面）精细构造解释，落实构造格局。

深南背斜是受基底形态控制继承性发展起来的披覆背斜，是在深南潜山基底继承性隆起上形成的，在沙一段沉积末期已经形成雏形，形成于东营组沉积末期，定型于馆陶组沉积末期，后期受区域性挤压造成断裂十分发育的背斜，其上形成的背斜构造具有明显的披覆特点［11－13］，构造轴呈北西向，南北两冀不对称，南缓北陡，南高北低，由于北东向断裂的平行切割，破坏了背斜构造的完整性，将其切割成大小不等的长条断块。

以深南断裂为界，背斜被分成南北不对称的两部分，北部地层西北倾，产状较陡，呈倾伏于深南断裂上的鼻状构造形态，主要形成了泽64、泽18、泽25、泽502、泽10等断鼻或断块圈闭；南翼地层产状较缓，主要形成了泽70井和泽100井断块。

2.5 连片研究，分批滚动开发与评价

2.5.1 深南断层上升盘泽70断块滚动开发

在进行区域构造解释后，选择深南断层上升盘泽70断块部署滚动开发井，在对已钻的泽70、泽70－1、泽70－2井测井曲线进行反复地层对比，重新落实油层顶构造，1997年提出了泽70－3井的滚动钻探建议，实施钻探获成功，钻遇I类油层5层30.0 m；试油射开2层8.4 m，日产油27.56 t；1998年6月投产，平均日产油9.9 t。

利用泽70－3井新钻井资料，搞清地层对比关系和油水分布状况，修改构造，继续滚动，沿泽70井断层上断棱高部位部署实施4口开发井获得成功，试油获得日产12～18 t工业油流，投产后平均单井日产油12.0t。

泽70断块4口井钻探成功后，在泽70北断块部署滚动评价井泽70－15x，该井钻遇四套油层，电测解释油层10层45.4 m，差油层1层9.2 m，试采日产油15 t。在泽70北断块滚动开发的同时，继续对泽70北部的泽100断块Ng、Ed组两个圈闭进行了综合评价研究，部署泽70－38井，钻遇油层达8层37.4 m；1997－1998年在深南断层上升盘整体钻探滚动开发井50口，实现了滚动扩边，扩块、扩层。

2.5.2 深南断层下降盘核部泽10断块滚动评价

连片研究后认为，深南断层下降盘为油气运移和聚集的有利带，背斜核部的探井泽7、泽8、泽10、泽23、泽24、泽芯1、泽古3井试油均获得工业油流，表明该区具有滚动开发潜力。

1999年12月在泽古3断块部署了深南断层下降盘滚动评价的第一口井——泽10－2井。钻遇Ⅰ类油层6层21.8m，在Es1段2 804.2～2 812.8 m试油，抽汲获日产油11.7 t。在落实扩大泽古3井Ed3油层的同时，发现了Es1段油层，打破了深南地区多年来Es1段地层试油总是油水同层，而没有发现纯油层的局面。

2000年3月继泽10－2井之后，在泽10井断块部署深南断层下降盘第二口滚动井——泽10－1井，钻遇Ed3段、Es1段两套含油层系，在Es1段2879～2995 m3次分层试油获得成功。

泽10－1、10－2井滚动勘探开发获得成功，2003－2008年围绕深南断层下降盘泽10、泽古3、泽7、泽8、泽10、泽23、泽24、泽芯1、泽25井区开展滚动研究，整体部署钻探滚动开发井60口，实现了勘探开发新层系的重大突破。

2.5.3 深南构造带西北部滚动评价发现新层系

2009年对浅层Ed1整体复查，认为构造带西北部多数探井东一、东二段见到油气显示，精细落实构造、研究成藏机理和富集规律后，选择泽10－36井北断块，采用双靶点部署部署评价井泽10－43x、10－46x，钻遇Ⅰ类油层83.0m／26层，Ⅱ类油层22.2 m／9层，预计新增石油地质储量120×104t。

3 滚动勘探开发认识

（1）沿背斜主体深南大断层两侧油气最富集。深南大断层为长期继承性活动的、并控制背斜整体构造格局的北掉大型铲状断层，断层上陡下缓，在深部延伸距离远，切穿生、储油层多，勾通了油源，成为油气运移的主要通道。翼部的次一级断层下切与深南断层交汇，形成供油网络，因此背斜核部和翼部均广泛含油，形成一系列受背斜控制的断块油藏和断块－岩性油藏。在油气运移聚集成藏过程中，深南断层的形成和发展在时间上和空间上与深部Es2＋3生油层的油气生成、运移期相配套，是油气运移的主要通道，为油源断层，长期继承性活动造就了良好的渗流条件，因此紧邻油源断层的断块圈闭在对油气捕获中有着得天独厚的优势条件，最可能形成相对富集的油藏。如断层上升盘泽70断块区，下降盘泽10断块区等。

（2）构造破碎、油层多变，储集性能相差悬殊。从纵向上看，油层分布广泛，深南断层下降盘泽10断块油层从东营组到沙河街组都有分布，但主要集中在东营组和沙河街沙一段，且原油性质较好，生产能力旺盛；下降盘泽70断块油层主要集中东营组，原油性质较差，为普通稠油。从横向上看，油层变化快，连通性较差。

（3）受供油断层的影响，油层沿断棱分布，形成窄条“牙刷”状油藏。从钻井揭示的油层分布情况来看，油层主要受断层控制，多在断层与上倾砂岩组成的“墙角”分布，形成油水界面各异的层状油藏，沿断棱呈窄条“牙刷”状分布。

4 滚动勘探开发效果

围绕深南断裂，以深南背斜为整体地质背景，布置滚动开发井110口，成功率100%。在深南断层上升盘泽70断块扩大了东营组油藏范围，新增Ed3I、II、III三个油组，含油面积2.1 km2；在深南断层下降盘泽10断块，实现了区带Ed3段扩边、扩块和Es1上段滚动新层系的突破，新增含油面积3.6 km2。其中Ed3段落实扩大含油面积2.0km2，Es1上段新增含油面积1.6 km2；预计Ed1、Ed2段新增含油面积0.86 km2，实现了不同含油层系复合连片。