库车坳陷秋里塔格构造带的战略突破与前景展望

杜金虎 田 军 李国欣 杨海军 张义杰 李 勇 徐振平 罗浩渝

（ 1 中国石油勘探与生产分公司；2 中国石油塔里木油田公司；3中国石油勘探开发研究院 ）

1 区域地质概况

库车坳陷位于塔里木盆地北缘，是一个以中、新生代沉积为主的叠加型前陆盆地[1-3]，发育侏罗系、三叠系烃源岩，以及古近系砂砾岩段、白垩系巴什基奇克组砂岩两套含油层系[4-5]，分为克拉苏构造带、北部构造带、秋里塔格构造带、乌什凹陷、拜城凹陷、阳霞凹陷、南部斜坡带7个次级构造单元[6-8]（图1）。

秋里塔格构造带位于拜城凹陷和阳霞凹陷之间，呈NEE—NE—NEE带状展布[5]，东西长300km，南北宽10～25km，面积为5200km2。油气资源十分丰富，资源量评价结果：天然气资源量为14286×108m3，石油资源量为2.83×108t。已发现迪那2凝析气田、却勒1油藏和东秋8气藏，探明天然气地质储量1752×108m3、石油地质储量1339×104t，探明率分别为12.3%和4.7%[6-7]。

图1 库车坳陷构造纲要图Fig.1 Structural outline of Kuqa depression

2 中秋1风险探井的突破

2.1 中秋1井的发现

中秋1井是部署在秋里塔格构造带中秋段中秋1构造高点上的一口风险探井，行政隶属新疆维吾尔自治区阿克苏地区拜城县，西距拜城县城76km，东南距库车县城19.5km。2017年10月30日开钻，2018年10月14日完钻，完钻井深为6316m，完钻层位为白垩系巴什基奇克组（K1bs）。中秋1井设计目的层为白垩系巴什基奇克组，设计目的层顶埋深为6100m，实钻为6072m，误差为28m，误差率为0.46%。

2018年12月12日，中秋1井对白垩系6073～6182m井段进行侦查测试，小型解堵酸化，用5mm油嘴放喷求产，油压为81.182MPa，折日产气334356m3，折日产油21.4m3，测试结论为凝析气藏（图2），由此获重大突破。中秋1气藏凝析气地质储量超过1000×108m3，凝析油地质储量近800×104t，属千亿立方米规模的整装大型凝析气藏。

2.2 气藏地质特征

秋里塔格构造带中秋段发育新近系吉迪克组（N1j）和古近系库姆格列木群（E1-2km）两套膏盐岩盖层。中秋1井吉迪克组膏盐岩段厚651m，其中纯盐层厚199m；库姆格列木群膏盐岩段厚419m，纯盐层厚44.5m。两套盖层厚度大，分布广泛，在中秋1、东秋8井区叠置，共同构成该区优质盖层。

中秋1井白垩系巴什基奇克组钻揭244m，未钻穿。自上而下分为两段，第一段钻厚55.5m，剖面上表现为4个正韵律沉积特征，岩性组合表现为下部褐色细砂岩向上变为粉砂岩或泥质粉砂岩，为辫状河三角洲前缘水下分流河道夹分流间湾沉积；第二段钻厚188.5m，表现为多个正韵律沉积及2个反韵律的组合特征，为辫状河三角洲前缘水下分流河道夹分流间湾沉积，偶见河口沙坝沉积。岩石类型以长石岩屑砂岩为主，孔隙类型为粒间孔和粒间溶孔。储层测井平均孔隙度为12.8%，平均渗透率为1.40mD，物性与克拉2井相当，优于克深大气田（图3）。

中秋1凝析气藏地层压力为120.72MPa，地层温度为146.35℃，甲烷含量为90.23%，重烃含量为8.26%，凝析油密度为0.8350g/cm3，侦查测试的气油比为15624m3/m3，属于底水块状断背斜型常温超高压凝析气藏（图4）。

图2 中秋1井白垩系巴什基奇克组四性关系图Fig.2 Relationship among four properties of the Cretaceous Bashijiqik Formation in Well Zhongqiu 1

2.3 勘探历程

秋里塔格构造带位于库车前陆盆地冲断带与前缘隆起带交会部位，北接克拉苏万亿立方米大气区，南邻牙哈—英买力气田群，成藏条件非常有利，作为塔里木盆地油气战略接替领域之一，始终坚持不懈探索。1993年，塔里木油田再上库车山前勘探领域，首选秋里塔格构造带东部，上钻东秋5井，自上而下油气显示不断但未获突破。秋里塔格复杂的地表及地下构造严重制约了勘探进展，地表主要为高大山体（图5a）和刀片山（图5b），浅层地层近直立，倒转地层和箱状背斜普遍发育（图5c），中深层夹新近系与古近系两套巨厚塑性盐层，深层发育逆冲叠瓦式构造，这种复杂的地表地下地质结构造成构造核心区地震资料品质差，浅层不成像、盐下目的层隐约可见，构造成图“高点带弹簧、构造带轱辘、圈闭捉迷藏”的现象更甚于克拉苏构造带，圈闭难以落实。

图3 克拉2井—克深206井—中秋1井巴什基奇克组地层对比图Fig.3 Stratigraphic comparison of the Bashijiqik Formation across Wells Kela 2-Keshen 206-Zhongqiu 1

图4 过中秋1井南北向气藏剖面图Fig.4 NS gas reservoir profile across Well Zhongqiu 1

秋里塔格构造带勘探历程漫长曲折，可划分为区域探索、二维地震攻关、三维地震攻关3个勘探阶段。

第一阶段（1993—2005年）：区域探索勘探阶段。1993年，秋里塔格构造带上钻第一口探井东秋5井，拉开了秋里塔格构造带勘探的序幕。东秋5井在新近系—白垩系钻遇多套油气显示层，但测试出水。该井首次钻揭古近系巨厚的膏盐岩与白垩系巨厚砂岩组成的优质储盖组合，为下步勘探锁定了主攻目的层系，证实了东秋段具有盐上、盐下双重构造样式。2000年，在东西两侧分别上钻却勒1井与迪那2井，先后发现了却勒1油藏和迪那2气田，区域甩开勘探初获成功。2002年上钻东秋8井，古近系薄砂层取得突破，折日产气28×104m3，但白垩系测试为含气水层。2005年重新上钻东秋6井，再探东秋段上盘构造，仍旧遗憾失利，东秋段勘探陷入困境。

图5 秋里塔格构造带地表地貌图Fig.5 The landform of Qiulitage structura belt

第二阶段（2005—2014年）：二维地震攻关勘探阶段。2005年联合多家单位开展二维地震采集处理攻关、速度及构造建模研究，在秋里塔格西端分别上钻西秋2井、秋探1井及佳木1井3口风险井。西秋2井在古近系膏盐岩层中卡钻，工程失利；秋探1井钻揭白垩系砂岩54m，气举测试出水，失利原因为断块圈闭不落实；佳木1井中生界整体缺失，新近系直接覆盖在二叠系火成岩之上，勘探未获突破。强化区域地质研究，认识到秋里塔格构造带具有明显分段特征，研究发现东秋段与西秋段之间存在一个明显的构造转换区，发育类似于克拉苏构造带的逆冲叠瓦构造，构造位置上可以视为克拉苏构造带的东延，从而定名为中秋段。2014—2015年，采集二维宽线13条412km，初步发现东秋段下盘盐下构造一批圈闭显示（图6a、b）。

图6 秋里塔格构造带中秋段—东秋段二维、三维地震资料对比图Fig.6 2D and 3D seismic data of Zhongqiu and Dongqiu sections

第三阶段（2015—2018年）：三维地震攻关勘探阶段。多家单位处理、解释中秋段二维地震，圈闭形态与位置各异，无法选定突破口。2015年4月中国石油天然气股份有限公司（以下简称股份公司）科学决策，果断部署较宽方位、较高密度的东秋8三维地震345km2。东秋8三维是库车山前风险勘探超前部署的第一块山地三维，由久负盛名的四川山地铁军联队负责采集，东方地球物理公司、川庆钻探公司、中国石油勘探开发研究院并行处理攻关，获得了较高品质的三维资料，塔里木油田联合多家单位进行精细构造建模、地震解释与成图，落实了中秋1圈闭（图6c、d）。2017年7月13日中秋1圈闭通过股份公司审查，上钻中秋1风险探井，2018年12月中秋1井获战略性突破。

2.4 勘探启示

2.4.1 立足有利成藏区带，坚定不移、持续探索是实现油气勘探突破的基础

秋里塔格构造带历经25年的坚持不懈、持续探索，仅在东西两侧获得油气发现，构造带主体始终没有获得突破，面对一次又一次的勘探失利，面对复杂的地上、地下地质情况，勘探工作者没有气馁，始终坚信秋里塔格构造带是库车坳陷油气运移和富集的有利区，一定会有油气突破，一定会有大场面。在东秋段、西秋段多口井失利的情况下，2008年以来，重点开展区域地质再研究，勘探步步逼近，最终将目标锁定在中秋段，上钻中秋1风险探井，终获突破。

2.4.2 深化研究、创新认识、大胆科学决策是实现油气勘探突破的关键

秋里塔格构造带地表条件复杂，地表为高大山体或刀片山，二维地震资料上目的层反射隐约可见，二维地震攻关发现了一批圈闭显示，此时通过二维宽线呈现出的中秋段、东秋段逆冲断裂成排成带，符合地质规律，但是单个圈闭奇形怪状，不能准确落实。勘探人员深化地质研究，总结两方面重要认识：一是秋里塔格构造带的分段特征，中秋段发育类似于克拉苏构造带的逆冲叠瓦构造，雁行式断裂交会处易于形成大型构造圈闭；二是中秋段位于东秋段下盘，古近系盐盖层条件更好，油气成藏条件十分有利，一旦圈闭落实即可获油气突破。在此地质规律认识和研究基础上，股份公司大胆科学决策部署东秋8三维，为中秋1井的发现奠定了坚实基础。秋里塔格构造带地表条件复杂，二维地震资料品质较差，落实圈闭困难，三维地震勘探是秋里塔格构造带规模发现的必要手段。

2.4.3 技术创新、一体化攻关是实现油气勘探突破的重要保障

中秋1井在钻探过程中实行全周期、无盲点过程管理，通过优选钻具、优化实施方案，钻探过程得以高效推进，目的层钻井用时4.7天，单趟进尺为267.4m，平均日进尺为56.8m，平均机械钻速为2.7m/h，首次实现库车山前钻井单只钻头打完目的层，创造了钻井周期最短等多项目的层钻井纪录。地质工程一体化相结合，科学处理井筒复杂，精准下入封盐套管，攻克两套膏盐岩层，完成7次堵漏作业。测试阶段汇聚国内顶级专家，科学制订试油方案，立足高产目标，提出可能风险，制订防控措施，进行侦查测试。经过一系列的技术创新、一体化攻关，为中秋1千亿立方米大油气田发现提供了坚强保障。

3 前景展望

中秋1井钻探成功带动了秋里塔格构造带的整体勘探，为整体认识、整体部署、分层次实施提供了依据。秋里塔格构造带盐上、盐下分属不同的形变系统，盐上发育大型薄皮褶皱，盐下构造变形受控于古隆起、早期断裂与中生界滑脱层；东西部存在明显差异，东部发育中低角度滑脱冲断，西部发育中高角度基底卷入冲断。秋里塔格构造带自西向东分为佳木段、西秋段、中秋段和东秋段（图7），共发育圈闭显示27个，天然气总资源量为8250×108m3，石油总资源量为7745×104t（图8）。

3.1 中秋段

中秋段勘探面积为1200km2，主体区是二维资料，二维测网2×2～4×8km，三维345km2/1块，目前仅中秋1一口井，勘探程度非常低。中秋段盐下呈逆冲叠瓦构造样式，发育背斜、断背斜、断鼻圈闭。库姆格列木群膏盐层与巴什基奇克组砂岩组成优质储盖组合，中秋1井钻揭库姆格列木群膏盐岩段厚419m，纯盐层厚44.5m，巴什基奇克组储层整体处于辫状河三角洲前缘有利相带，沉积相横向稳定、砂体连续性好，泥岩薄且不连续，储层整体表现出大面积连片分布的特点。巴什基奇克组储层发育原生粒间孔与粒间溶孔，平均孔隙度为12.8%，平均渗透率为1.40mD，储层物性好，与克拉2井相当。发现圈闭显示10个，圈闭相对完整、规模大，总面积为228km2，天然气总资源量为4430×108m3，石油总资源量为3230×104t。

图7 秋里塔格构造带分段构造特征剖面图Fig.7 Structural section of Qiulitage structural belt

图8 秋里塔格构造带勘探成果图Fig.8 Exploration results of Qiulitage structural belt

3.2 东秋段

东秋段构造变形呈单个滑脱冲断构造样式，库姆格列木群膏盐岩段盐层向东相变减薄，吉迪克组膏盐岩段盐层相对发育，新近系以下构造变形协调趋同，发育背斜、断背斜圈闭。东秋段与中秋段盖层条件基本相同，与巴什基奇克组砂岩组成有效储盖组合，同时发育吉迪克组膏泥岩与库姆格列木群底砂岩储盖组合。东秋5井巴什基奇克组钻厚401m，砂地比为77.9%～85.8%，岩石类型以长石岩屑砂岩为主，孔隙类型为粒间孔、粒间溶孔，储层物性较中秋段略差。东秋段勘探潜力大，目前发现圈闭显示5个，天然气总资源量为1570×108m3，石油总资源量为1270×104t。

3.3 西秋段

西秋段库姆格列木群膏盐岩之下构造变形相对较弱，发育多排高角度基底卷入逆冲断片，呈现为古隆起斜坡背景上的低幅度断块、断鼻、潜山圈闭。西秋段西部盐下构造相对发育，形成盐层上封侧堵断鼻、断块圈闭；东部盐下构造稳定，断裂相对不发育，圈闭规模小。巴什基奇克组储层物性有自南向北变差的趋势，但整体为中—高孔、中—高渗透的优质储层。库姆格列木群膏盐岩在西秋段厚度大、分布广，区域盖层条件好。秋探1井钻揭膏盐岩757m，钻揭巴什基奇克组54m，砂地比为66.4%，平均孔隙度为10.4%。钻探证实，却勒1油藏的发现，以及秋探1井在高密度钻井液钻进中古近系—白垩系仍见气测异常，表明油气运聚条件有利。目前发现圈闭显示10个，天然气总资源量为1830×108m3，石油总资源量为 1545×104t。

3.4 佳木段

佳木段构造表现为走滑挤压控制下的鼻状隆起，发育高角度基底卷入逆冲断层，构造整体隆升，向西逐渐抬起，古生界、中生界逐渐被剥蚀，发育地层超覆、低幅度断块、断鼻圈闭及碳酸盐岩潜山背斜圈闭，存在古近系—白垩系地层超覆与古生界碳酸盐岩潜山两大勘探领域。佳木段北缘中生界地层超覆圈闭带是库车油气勘探新领域，地层超覆圈闭以库姆格列木群膏盐层为顶板，以二叠系火成岩为底板，夹持白垩系巴什基奇克组砂岩。砂岩物性与北部博孜井区相似，为超低孔、超低渗透储层，但裂缝发育，有效改善了储层渗透性能。目前佳木段发现圈闭显示2个，天然气总资源量为420×108m3，石油总资源量为 1700×104t。

4 结语

1998年，山地直测线发现克拉2大气田，奠定了西气东输的资源基础。2008年，宽线+大组合促使克深2风险突破，拉开克深万亿立方米大气田的序幕。2018年，超前部署三维，中秋1井风险突破，新发现一个天然气规模储量区带，使得秋里塔格构造带由战略接替领域转变为现实规模增储上产领域。中秋1风险勘探的突破离不开科研人员的持续探索，离不开山地地震的艰辛努力，离不开施工现场的强力组织，离不开大后方的坚实保障。向为库车油气勘探奉献青春和生命的老一辈勘探家们致敬！衷心感谢奋战在勘探战线上的塔里木油田全体将士，衷心感谢参与和关注中秋1风险勘探发现的所有单位与同仁！相信在全体勘探同仁的不懈努力下，秋里塔格构造带必将持续获得新发现，塔里木盆地的新区新领域油气勘探必将不断获得新突破，塔里木油田的明天将会更加美好，中国石油的明天将会更加美好！