麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩储集层分布预测

田雷，崔海峰，张年春，冯晓军，张继娟

（1.中国石油勘探开发研究院西北分院，兰州730020；2.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆库尔勒841000）



麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩储集层分布预测

田雷1，崔海峰1，张年春1，冯晓军2，张继娟1

（1.中国石油勘探开发研究院西北分院，兰州730020；2.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆库尔勒841000）

摘要：为查明塔西南坳陷麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩储集层分布规律，根据钻井、地震资料，对储集层发育特征及其地震响应特征进行了分析。分析结果表明，麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩普遍发育裂缝-孔洞型储集层，在地震剖面上主要表现为“串珠状”强振幅异常，储集层发育受控于构造作用形成的断裂和裂缝。储集层地震预测结果显示，内幕白云岩储集层呈星点状广泛分布在麦盖提斜坡东段玛扎塔格构造带南斜坡。麦盖提斜坡东段内幕白云岩在发育层位、储集层类型、储盖组合、地震响应特征等方面都与塔中地区和古城地区具有良好的可对比性，是麦盖提斜坡寻找油气的突破口。

关键词：塔里木盆地；麦盖提斜坡；奥陶系；内幕白云岩；储集层；分布预测

麦盖提斜坡是塔里木盆地西南坳陷的次级构造单元（图1）[1]，呈北西—南东向弧形带状分布，为向西南倾的区域性斜坡，总面积为2.5×104km2.麦盖提斜坡奥陶系自下而上发育下奥陶统蓬莱坝组、中-下奥陶统鹰山组和上奥陶统良里塔格组，其中蓬莱坝组以白云岩为主，含少量灰岩和白云质灰岩；鹰山组分为上、下2段，下段为白云岩和灰岩互层，向上白云质组分逐渐减少，鹰山组上段和良里塔格组主要为纯灰岩。

塔里木盆地台盆区奥陶系内幕白云岩发育岩溶储集层[2-4]，古城地区和塔中地区均在鹰山组下段含白云岩层系中获得油气发现[5-6]，展示了内幕白云岩储集层的巨大油气勘探潜力。本文通过对麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩储集层特征分析，结合二维、三维地震储集层预测，认为研究区奥陶系内幕白云岩岩溶储集层广泛发育，其储集层类型及特征与古城地区、塔中地区具有可对比性，油气勘探前景较好。

图1　麦盖提斜坡构造位置

1　奥陶系内幕白云岩储集层特征

麦盖提斜坡东段多口探井钻遇鹰山组下段和蓬莱坝组白云岩有效储集层，其中康2井、山1井、古董1井、古董2井和玛4井位于麦盖提斜坡以北的康塔库木、鸟山、古董山和玛扎塔格构造带上，构造带以南的玉北构造带有A，B，C，D，E，F等6口井。

1.1储集空间

麦盖提斜坡以北构造带岩心显示，白云岩储集层的宏观储集空间为裂缝和溶蚀孔洞，裂缝发育程度普遍较高，形式复杂多样，溶蚀孔洞以小洞为主（半径小于2 cm），多呈麻点状大面积分布，构成密集的孔洞系统[7]。白云岩储集层的微观储集空间为裂缝、晶间孔和溶蚀孔，显微镜下主要为针孔状白云石晶间孔或晶间溶孔，呈连通或者孤立状分布。玉北构造带白云岩同样以裂缝、小型孔洞和晶间孔为主要储集空间[8]，如B井在鹰山组下段6 450—6 500 m，6 600—6 670 m 和6 700—6 750 m白云岩及灰质白云岩段发育裂缝-孔洞型储集层。

1.2储集层物性

麦盖提斜坡以北构造带，奥陶系内幕白云岩都具有较好的储集物性（表1），依据塔西南碳酸盐岩储集层评价标准（表2），玛4井鹰山组下段—蓬莱坝组白云岩属于低孔中渗Ⅱ类储集层，古董1井、古董2井鹰山组下段白云岩属于高孔中渗Ⅱ类储集层。

表1　麦盖提斜坡北部构造带奥陶系内幕白云岩储集层岩心实测物性

表2　塔西南碳酸盐岩储集层评价标准

通过对麦盖提斜坡东段钻井的井漏、放空、录井、油气显示与储集层对比（图2），表明好储集层除分布在玛扎塔格构造带（玛4井）和玉北构造带（A井）的潜山面之外，在鹰山组下段和蓬莱坝组白云岩也普遍发育，以Ⅱ类储集层为主，局部发育Ⅰ类储集层，有效储集层单层一般较薄，厚度为1～70 m，局部发育厚层储集层，鹰山组下段多口井见到荧光、油迹、油斑显示，如古董山构造带古董1井和古董2井、玉北构造带A井和F井，井漏和放空现象也多集中在鹰山组下段，如康塔库木构造带康2井、玉北构造带A井和D井。

图2　麦盖提斜坡东段奥陶系储集层对比（剖面位置见图1）

综上所述，在远离鹰山组风化壳界面的内幕白云岩段发育裂缝-孔洞型优质储集层，且发育深度不受限制，在风化壳以下近900 m的白云岩段都有储集层发育，可见风化壳对内幕白云岩储集层的控制作用不明显，储集层的形成可能与地下深部流体活动有关[9]。

2　内幕白云岩储集层地震响应特征

2.1测井响应与岩石物理特征

麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩与上覆灰岩地层的测井响应特征有明显差异（图3），含白云岩地层平均自然伽马为21.5 API，纯灰岩段平均自然伽马为17.2 API，白云岩地层自然伽马表现为刺刀状，尖峰相比灰岩明显增多；含白云岩地层电阻率普遍在100 Ω·m以下，而纯灰岩地层电阻率普遍在100 Ω·m以上，反映了白云岩段基质孔隙度相比灰岩更高；白云岩平均密度为2.78 g/cm3，整体高于灰岩平均密度（2.70 g/cm3），但白云岩密度曲线形态为向低值形成刺刀状和丘状，反映白云岩地层中含有大量低密度段，而灰岩段密度曲线形态较为平直；白云岩段声波时差要明显高于灰岩段，且曲线呈高值锯齿状，而灰岩段声波时差曲线较为平直。

奥陶系白云岩储集层发育段在测井曲线上表现为低电阻率、低密度、高声波时差，依据储集层发育段测井曲线的相对变化，结合物性、岩心、电测成像，划分出Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储集层（表3）。

表3　白云岩储集层测井评价标准及地球物理参数

利用声波时差和密度数据，可以换算出地层的平均波阻抗[10]。鹰山组上段灰岩平均纵波速度为6 024 m/s，平均密度为2.70 g/cm3，平均波阻抗为16 264 g/cm3·m/s；鹰山组下段—蓬莱坝组平均纵波速度为5 981 m/s，平均密度为2.78 g/cm3，平均波阻抗为16 627 g/cm3·m/s.白云岩段Ⅰ类和Ⅱ类储集层的纵波速度为3 281～5 317 m/s，密度为2.48～2.72 g/cm3，波阻抗为8 136.8～14 462.2 g/cm3·m/s，相比白云岩平均波阻抗明显偏低。由此可见，白云岩缝洞型储集层的速度、密度和波阻抗均比围岩要小。

2.2储集层地震响应特征

麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩地层厚度较大，鹰山组下段—蓬莱坝组厚度约700 m，横向上厚度变化较小，内部地层的岩石密度、速度差异不大，形成了内幕白云岩低频、较连续、中弱振幅的反射背景。玉北构造带内幕白云岩在低频、中弱振幅反射背景下，发育“串珠状”强振幅异常，玉北构造带B井、C井、D井和E井钻探目标均为“串珠状”强振幅反射，过C井的叠前时间剖面（图4）显示，在鹰山组6 350—6 375 m，6 518—6 525 m，6 607—6 626 m井段由于储集层厚度较薄（≤25 m），没有明显的响应特征，在蓬莱坝组6 685—6 750 m井段钻遇65 m厚白云岩储集层段，在地震剖面上呈“串珠状”强振幅反射。因此，内幕白云岩缝洞型储集层由于波阻抗小于围岩，当达到一定规模，可形成“串珠状”强振幅地震响应。

图4　过C井叠前时间剖面

玛扎塔格构造带南斜坡二维地震测线以及山1井三维地震资料发现鹰山组下段—蓬莱坝组白云岩存在大量疑似“串珠状”强振幅反射，但由于地震资料信噪比较低，“串珠状”形态特征不清楚。为进一步明确内幕白云岩的地震响应特征，在三维地震资料范围内选取了约100 km2进行叠前深度偏移处理，资料品质大幅提高，“串珠状”反射更加准确可靠（图5）。“串珠状”白云岩储集层纵向上远离风化壳，主要发育在近直立的小型张性走滑断裂附近，与这些小型断裂呈现明显的正相关性，储集层发育明显受控于构造形成的断裂与裂缝。断裂在地震剖面上主要特点有：①断面陡直，向下直插基底，向上断穿石炭系，断至下二叠统；②断裂在中寒武统膏岩层表现为微小的地层挠曲；③在上寒武统及奥陶系表现为微小的地层错断，断距一般小于50 m，断裂由于微小的断块下掉而形成“局部构造凹陷”[11]，可以解释为在扭动断裂上留下的张扭性负花状构造，在加拿大的多佛油田和美国纽约北部的特伦顿—布莱克油田，埋藏热液型白云岩储集层也与张扭性负花状构造相关[11]。

图5　山1井三维地震区叠前深度偏移剖面（剖面位置见图1）

3　缝洞型白云岩储集层预测

在山1井三维地震区，针对储集层“串珠状”强振幅反射，依据振幅类属性可较好地预测内幕白云岩储集层的分布。分别提取鹰山组下段—蓬莱坝组层间总能量、均方根振幅等振幅属性，其中总能量属性对白云岩“串珠状”刻画效果最好（图6），储集层整体呈星点状或片状分布，有利储集层总面积18.52 km2，占三维地震区面积的14.5%，储集层分布整体较为孤立，预测结果与剖面反射特征吻合。

微小断裂断点识别和平面组合难度较大，利用自动断层提取相干属性预测技术可以刻画微小断裂的空间分布特征[12]。预测结果表明，三维地震区内发育北北西—南南东向和北东—南西向2组断裂系，白云岩“串珠”集中发育于2组断裂交会处。

内幕白云岩在玛扎塔格构造带南斜坡呈现区域性分布的特点。白云岩储集层受控于构造作用形成的断裂和裂缝，在平面上以星点状较为孤立的方式广泛发育，其横向分布的连续性可能较差，但分布面积广，麦盖提斜坡东段奥陶系白云岩埋深小于7 000 m的有利面积可达7 800 km2，储集层规模大，勘探潜力大，是玛扎塔格构造带南斜坡重要的油气勘探目标。

图6　山1井三维地震区奥陶系内幕白云岩总能量属性与相干属性叠合平面图（红黄色为串珠，底图为相干属性）

4　与塔中地区、古城地区对比

麦盖提斜坡内幕白云岩储集层与塔中地区、古城地区白云岩储集层为同一层位（图7），且鹰山组下段白云岩与鹰山组上段灰岩组成良好内幕储盖组合，该套储盖组合区域上广泛存在。

图7　麦盖提斜坡—塔中地区—古城地区奥陶系储集层对比

古城6井是古城地区针对内幕白云岩的气井，在鹰山组下段进行测试[5]，8 mm油嘴日产气264 234 m3.测井解释鹰山组下段气层为Ⅱ类裂缝-孔洞型储集层，平均孔隙度3.6%.鹰山组下段储集空间为裂缝、晶间孔和针尖状溶蚀孔。地震响应特征主要为“串珠状”强振幅反射，代表鹰山组内幕发育埋藏岩溶的缝洞型储集层。塔中地区顺南5井在鹰山组下段7 176—7 184 m井段获得工业气流[6]，出气段在地震剖面上同样对应为“串珠状”强振幅反射。由此可见，麦盖提斜坡东段内幕白云岩储集层在发育层位、储集层类型、储盖组合、地震响应特征等方面都与塔中地区、古城地区具有良好的可对比性。

古城地区、塔中地区内幕白云岩的油气勘探突破，不仅证实内幕白云岩具备油气成藏的基本条件，同时也为塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探找到了新的方向。麦盖提斜坡东段奥陶系油气成藏条件优越，斜坡以北构造带已经发现和田河气田、鸟山气藏，斜坡南部有玉北1油藏。近5年来，针对麦盖提斜坡奥陶系风化壳部署了群古1井、玛南1井等多口探井，均告失利，表明麦盖提斜坡奥陶系风化壳岩溶储集层相比塔北地区和塔中地区存在特殊性。现阶段，亟需转变勘探思路，明确麦盖提斜坡重点勘探领域与下一步勘探主攻方向。麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩发育规模岩溶储集层，具有良好的勘探潜力和前景，是斜坡区寻找油气的突破口。

5　结论

（1）麦盖提斜坡东段奥陶系内幕白云岩普遍发育优质裂缝-孔洞岩溶型储集层，鹰山组顶面风化壳对储集层控制作用不明显。

（2）内幕白云岩缝洞型储集层具有低速度、低密度、低波阻抗值的岩石物理特征，在地震剖面上形成“串珠状”强振幅异常，储集层发育明显受构造作用形成的断裂和裂缝控制，在麦盖提斜坡东段可能广泛分布。

（3）麦盖提斜坡东段内幕白云岩储集层与塔中地区、古城地区具有良好的可对比性，是该斜坡区寻找油气的突破口。

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（编辑曹元婷）

Prediction of Inner Dolomite Reservoir Distribution of Ordovician in Eastern Segment of Maigaiti Slope,Tarim Basin

TIAN Lei1,CUI Haifeng1,ZHANG Nianchun1,FENG Xiaojun2,ZHANG Jijuan1
（1.Northwest Branch,Research Institute of Exploration and Development,PetroChina,Lanzhou,Gansu 730020,China; 2.Research Institute of Exploration and Development,Tarim Oilfield Company,PetroChina,Korla,Xinjiang 841000,China）

Abstract：Based on the drilling,seismic data,this paper analyzed the reservoir characteristic and its seismic response characterisitc in or⁃der to find out the inner dolomite reservoir distribution in eastern Maigaiti slope in Taxinan depression of Tarim basin.The result shows that fractured⁃vugging reservoirs are widely developed in the inner dolomite in this area,with beads⁃like strong amplitude anomalies on the seismic profile,and controlled by faults and fractures formed from tectonism.The seismic prediction result indicates that the inner dolomite reservoirs are widely stellate distributed in the south slope of Mazatag structural zone in eastern Maigaiti slope.There are good comparabili⁃ty among such dolomites and Tazhong and Gucheng areas in terms of developed horizon,reservoir type,reservoir⁃cap rock assembly and seismic response,etc,which could be regarded as abreakthrough target for oil and gas discovery in Maigaiti slope area.

Keywords：Tarim basin;Maigaiti slope;Ordovician;inner dolomite;reservoir;distribution prediction

作者简介：田雷（1982-），男，湖北荆州人，工程师，硕士，石油地质，（Tel）13919119983（E-mail）tianlei_xds@petrochina.com.cn

基金项目：中国石油科学研究与技术开发项目（090106-4）

收稿日期：2015-07-22

修订日期：2015-11-23

文章编号：1001-3873（2016）02-0152-06

DOI：10.7657/XJPG20160205

中图分类号：TE112.24

文献标识码：A