吐哈盆地台北凹陷胜北构造带油气成藏新认识

2016-12-20肖冬生文川江徐雄飞

特种油气藏 2016年3期

关键词：喀拉油气藏油藏

肖冬生，陈旋，文川江，杨硕，徐雄飞

(中国石油吐哈油田分公司，新疆哈密 839009)

吐哈盆地台北凹陷胜北构造带油气成藏新认识

肖冬生，陈旋，文川江，杨硕，徐雄飞

(中国石油吐哈油田分公司，新疆哈密 839009)

为寻找老区勘探新领域，开展了胜北构造带油气成藏特征研究。在综合分析构造、储层、油气分布及试油试采资料的基础上，提出“胜北构造带喀拉扎组及以浅地层发育调整型常规油气藏，七克台组和三间房组发育低饱和度非常规油气藏”的新认识，并得出“逆冲断裂发育段的背斜、断背斜圈闭为喀拉扎组及以浅地层有利勘探目标，走滑断裂间继承性正向构造背景为三间房组成藏有利区带。以水平井与大型压裂为主导的储层改造和保护工艺技术为该层系非常规油气规模动用的主要研究方向，远砂坝储层精细预测是七克台组自生自储型岩性油藏规模勘探的关键”的勘探启示，为该区规模储量发现指明了方向。

低饱和度油气藏；调整型油气藏；控藏要素；胜北构造带；吐哈盆地

0 引言

胜北洼陷位于吐哈盆地台北凹陷西部，面积约为800 km2，是台北凹陷最大的富油气洼陷。胜北构造带位于洼陷内部，呈“洼中隆”背景，油气成藏条件得天独厚[1]。但截至目前，研究区仅发现喀拉扎及连木沁组2套层系3个小型油气藏，这与优越的成藏条件明显不匹配。在综合分析构造演化、储层展布、油气分布及试油试采资料的基础上，提出“浅层发育小型调整型常规油气藏、深层发育大型低饱和度非常规油气藏”的新认识，并分析了2类油气藏特征及勘探启示，为研究区规模储量发现指明了方向。

1 地质概况

胜北“洼中隆”为近东西向展布的低幅度背斜构造，发育北西向逆冲断裂和北东向走滑断裂2种不同性质的断裂系统[2-3]。研究区发育三间房组三段、七克台组一段、喀拉扎组二段及连木沁组4套储盖组合[4]，其中三间房组、喀拉扎组及以浅地层不具备源岩条件，油气通过断裂沟通下部七克台组及水西沟群烃源岩，历经晚燕山、晚喜山2期成藏[5]，已发现的喀拉扎组及连木沁组油气藏为依附走滑断裂发育的断背斜油藏。

2 浅层调整型常规油气藏特征及勘探启示

2.1 浅层调整型常规油气藏特征

胜北构造带喀拉扎组及白垩系连木沁组发育调整型常规油气藏，成藏过程为：近东西向展布的逆冲断裂沟通水西沟群烃源岩，晚喜山期之前，油气沿逆冲断裂优势通道向上运移进入喀拉扎组和三间房组与断裂沟通的有效储层段，然后在胜北隆起背景下侧向运移、聚集成藏，晚喜山期受走滑断裂破坏、调整，逸散油气沿走滑断裂进入上覆连木沁组形成次生油气藏。

(1) “构造反转、先冲后切”构造演化过程控制调整型油藏形成。平面上，“先南高、后北高”构造反转为油气在隆起背景上横向调整提供有利成藏条件。中、晚燕山期，胜北构造带整体表现为西南高、东北低的单斜形态，T2井以南发育北西走向的低幅度隆起，胜北3号为宽缓平台区；喜山早期，构造背景依然西南高、北东低，但其幅度明显变小，胜北2号构造进一步抬升，胜北3号构造幅度变大，形成缓坡背景上的2排北西走向的背斜构造；经过喜山期构造运动，构造背景发生了反转，由早期的西南高、东北低演化成现今的北东高、南西低的构造格局。纵向上，“先逆冲、后剪切”的断裂演化过程为调整型油藏提供油气运移通道。形成于燕山期的逆冲断裂断穿水西沟群煤系烃源岩，油气沿逆冲断裂运移至三间房组及喀拉扎组圈闭聚集成藏；走滑断裂主要形成于喜山期，与胜北隆起轴向斜交，先成油藏被走滑断裂破坏，油气沿走滑断裂运移至上覆连木沁组聚集成藏。

(2) 油气分布特征反映调整型油藏成藏过程。平面上，喀拉扎组和三间房组油气分布在逆冲断裂发育段。如，胜北2、3号构造喀拉扎组已经发现油气藏，胜北1、4号构造基本无油气显示(图1)；同样，逆冲断裂发育段的胜北1、2、3号构造三间房组油气显示丰富，而非逆冲断裂发育段油气显示微弱。

图1 胜北构造带喀拉扎组油气与断裂分布

纵向上，喀拉扎组发育多套砂体，油气分布在下部砂体中，该层段砂体分布广，叠置连片，平面上与逆冲断裂叠置沟通，满足油气侧向运移条件；中、上部发育的多套砂体因未与逆冲断裂沟通而未见油气显示。另外，在靠近南部逆冲断裂钻井，喀拉扎组见丰富油气显示，油气显示砂体层数多、跨度大，而远离逆冲断裂方向含油气砂层逐渐减少，且显示层逐渐变浅，总体表现为油气从南向北、从下向上的运聚特征。

(3) 试油结果符合调整型油藏特征。位于走滑断裂附近单斜构造背景上的S16、S305井见良好油气显示，但试油以水为主，这种现象应为胜北3号早期完整背斜油气藏遭受走滑断裂分割，单斜一侧遭受破坏而产生；胜北2号走滑断裂集中发育带所钻的S12、S13、S22井喀拉扎组见丰富油气显示，但试油为含气水层、含油水层。另据研究，胜北3井喀拉扎组镜下薄片表现为粒间孔隙中多充填沥青[6]，为调整型油气藏的有力依据。

2.2 勘探启示

胜北构造带喀拉扎组及白垩系连木沁组油气藏规模小、分散，油藏类型以背斜及断背斜构造型油气藏为主，气油界面和油水界面明显，属调整型常规油气藏，但2套层系成藏过程、控藏要素不同。其中，喀拉扎组主力含油层段砂体广泛发育，由逆冲断裂沟通油源，走滑断裂主要起破坏先成油气藏的作用。因此，保存条件为成藏关键要素，逆冲断裂发育段远离走滑断裂破坏的背斜、断背斜圈闭为该层系有利勘探目标；白垩系连木沁组油藏由走滑断裂破坏下伏喀拉扎组、三间房组油藏后油气沿走滑断裂向上调整而形成，因此，依附走滑断裂发育的断背斜、断鼻、断块等构造圈闭为该层系有利勘探目标。

3 深层低饱和度非常规油气藏特征及勘探启示

3.1 深层低饱和度非常规油气藏特征

(1)优越的烃源岩条件是低饱和度油气藏大面积成藏的物质基础。台北凹陷水西沟群烃源岩厚度为300～700 m，总有机碳含量为2%～15%，为中等—较好烃源岩，生烃强度中心位于胜北洼陷，胜北构造带三间房组及环洼二级构造带已发现油气均来自该套烃源岩[1，7-8]。胜北洼陷区七克台组泥岩累计厚度为160～210 m，热成熟度较高，胜北构造带七克台组油气即来自该套烃源岩。

(2)低幅度隆起构造与成藏期匹配良好，控制油气运聚。胜北构造带为生烃洼陷内部的隆起构造，隆起背景在晚燕山期开始形成，喜山期基本定型，构造形成时间与晚燕山—晚喜山成藏期匹配良好，宏观上控制油气运聚。胜北中侏罗统现今构造表现为大型低幅度鼻状隆起，轴线近东西走向，总体东高西低，隆起背景上发育胜北1、2、3号低幅度穹隆背斜，利于油气聚集成藏。

(3)持续深埋、致密的储层条件利于形成低饱和度油气藏。胜北构造带七克台组—三间房组储层埋深为3 900～4 800 m，以细砂岩为主，岩石类型以长石岩屑砂岩为主，储层成熟度较低。储集空间以溶蚀孔及微裂缝为主，少量剩余原生粒间孔，孔喉半径多小于0.5 μm，以细微孔喉为主。储层孔隙度为4.0%～10.7%，渗透率为0.05×10-3～13.95×10-3μm2，属低孔、特低渗储层，是造成含油饱和度低的主要原因。

研究区七克台—三间房组油气藏表现出以下特征：①砂体普遍见油气显示，但含油饱和度低。研究区8口井钻遇七克台—三间房组，80%砂层岩屑及气测录井见油气显示，测井解释含油饱和度为38.0%～54.7%，以差油气层、油气水同层、含油气水层、干层为主，见油气层岩心分析含油饱和度为12.0%～25.0%；②试油以含油气水层、低产油气水层和干层为主，总体偏干、油气水同出为主要特征，且常规试油无法获得稳定工业产量(表1)。对8口试油井中6口井13层进行酸化、压裂改造，其中5口井获低产油气流，3口井见少量油气。目前酸化、压裂改造液量小(小于500 m3)、排量低(低于4.9 m3/min)，基本以解除储层污染为主，对改善储层供液作用不明显；③储层物性控制着含油气程度，储层的非均质性进一步降低了油气水分异程度。三间房组储层由单一水下分流河道或多期河道叠置构成，单一河道砂体内部，下部岩性粗、物性好，则含油饱和度高，向上粒度变细、物性变差，则含油性变差；多期河道叠置而成的厚砂层内部发育的隔夹层使油气水纵向分异不明显；④地层压力高、储层强水敏。中侏罗统地层压力系数为1.21～1.52，地层压力为47～64 MPa，属异常高压地层；储层中黏土矿物含量为2.5%～9.7%，以高岭石、伊利石、绿泥石和伊蒙混层为主，高岭石和伊蒙混层相对含量平均为55.0%，储层表现为强水敏特征。

表1 胜北构造带中侏罗统试油情况汇总

3.2 勘探启示

七克台组和三间房组均发育低饱和度油藏，但二者源储配置关系、成藏过程、控藏要素及油藏类型不同，因而2套层系勘探思路及重点工作不同。七克台组发育远砂坝储层，砂体横向变化快、源储共生，属自生自储型岩性油气藏，储层精细预测是七克台组低饱和度油藏规模勘探的关键[9-10]。三间房组油气来自水西沟群烃源岩，逆冲断裂沟通油源，发育下生上储型油气藏，储层纵向叠置连片，背斜构造背景控制油气聚集，喜山期走滑断裂主要起破坏油藏的作用，因此，逆冲断裂发育段对应的隆起区，远离走滑断裂破坏、继承性正向构造保存条件较好，为成藏有利区带(图2)。以水平井与大型压裂为主导的储层改造和保护工艺技术为该层系低饱和度油气藏规模动用的主要攻关方向。

图2 胜北构造带三间房组成藏有利区分布

4 结论

(1) 喀拉扎组及以浅地层为调整型常规油气藏，规模小、分散、逆冲及走滑断裂控藏作用明显，逆冲断裂发育段对应的隆起区断鼻、断背斜圈闭为有利勘探目标。

(2) 七克台组和三间房组发育大型低饱和度非常规油气藏，为该区规模储量发现的重要勘探领域。其中，走滑断裂间继承性正向构造背景为三间房组成藏最有利区带，以水平井与大型压裂为主导的储层改造和保护工艺技术为该层系非常规油气规模动用的主要研究方向，远砂坝储层精细预测是七克台组自生自储型岩性油藏规模勘探的关键。

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编辑张雁

20151008；改回日期：20160325