探索玛湖凹陷源上砾岩大油区形成分布与勘探实践

2021-03-01朱政文中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

化工管理 2021年2期

朱政文(中国石油新疆油田公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000)

0 引言

玛湖凹陷地处于我国准噶尔盆地位置，对该地区的油气勘探主要起源于20世纪80年代，但直到2011年之前未能得到理想的油气藏资源。从2011年至今，随着加大对该地区大油区勘探的重视程度，以及勘探设备、勘探技术的进步，通过深化地质研究，并结合专业人才的不懈努力，目前已经取得重大突破。

1 准噶尔盆地油气开采概述

玛湖凹陷地处于准噶尔盆地，这里是一处属于叠合埋藏型的地质凹陷。其地质构造主要分为三个构造层，具体包括石炭系、第二个构造层由佳木河组到下乌尔禾组，第三个构造层由上乌尔禾组到新生界。玛湖凹陷的沉积中心位置在西北方位，这里经历过多次的演化地质变迁，目前形成了较为明显的双层地质结构，并在上乌尔禾组的沉积位置形成前陆凹陷的性质。相关的油气勘探活动主要对二叠统以上作为重点的勘探位置。玛湖凹陷在多层系地质中含有油气资源，形成储集层种类多样、油气藏丰富多样，并且共存的分布局势。

2 在玛湖凹陷源上砾岩大油区分布情况分析

2.1 玛湖凹陷沉积砾石地质油区勘探

玛湖凹陷的储集层是主要由砾岩这种岩石地质成分构成的，其结构是分析地质沉积体系的重点内容。在进行分析玛湖凹陷砾岩中的岩石相时，主要有三种研究方法。第一种方法是，在2014年由于兴河等研究人员提出按照砾岩性质进行岩石相划分。主要从砾岩的四方面进行，分别是砾石颗粒支撑方式、砾石颗粒排列情况、沉积结构和砾石颗粒粒度。砾石颗粒支撑方式可细分为两种，除了基本的颗粒支撑，另一种支撑方式为基质支撑。例如，泥质、砂质和砾石质等不同的岩石基质，随后结合其排列方式进行综合性分析，最终可以细致判定岩石相大约六种组合方式。第二种岩石相划分方式是由唐勇等研究人员提出的，其划分原理是依据典型沉积相的差异判断岩石相的类型。例如，经过沉积形成的扇三角洲平原地区，其砾岩相常见类型有冲刷粒序层理等。最后一种方式是张昌民等研究人员提出的根据砾岩综合岩心的13种属性进行岩石相的划分。经过第三种岩石相划分方式，在玛湖凹陷地区百口泉组依据岩心共计识别岩石相类型有227种，其中砾质153种、砂质58种和16种泥质的岩相。这种划分方式证实了岩石相的种类丰富多样，但过于细致化不适用于勘探工作，因此，目前在玛湖凹陷的储集层研究中正在不断地进行取长补短的综合性研究。

2.2 形成大油区成藏的地质特点

根据不同的构造层进行大油区成藏分析，首先在上乌尔禾组位置，这里的扇三角洲前缘地区岩石类型为砾岩，其储集层延伸方向为在横向上连片分布以及纵向上叠置。这里有河流流经，在平原漫滩和沼泽地区沉积的泥砂较多，因此，该地的水源渗透性较差，形成了岩性圈闭封堵层。在这种地质环境中，油层分布形状为层型，其厚度约为5～17 m，并且在各个砾岩之间的油水界面没有形成统一性。在上乌尔禾组一到三段位置，这里砾岩体超覆沉积形成水进型沉积，对应的油气藏有三种类型。分别为未饱和厚层状低丰度岩性油藏、正常岩性油藏以及地层不整合岩性油气藏。

3 玛湖凹陷源上砾岩大油区具体勘探发现

3.1 形成大油区成藏的因素分析

首先，根据缓坡带构造方面分析，玛湖凹陷地区的超覆沉积方向从湖盆位置向山前位置，如图1所示。在下乌尔禾组地层的一到三段形成泥砂沉积，并且下伏地层出现抬升剥蚀[1]。结合玛湖凹陷构造地形呈现出单斜倾伏，在其南部的百口泉组位置在下乌尔禾组上方超覆不整合，其凹陷中心形成砾岩储集层，并在百一段至三段形成储盖组合，这种条件下为大油区成藏提供良好的环境因素。

图1 玛湖凹陷湖盆位置

其次，玛湖凹陷地区具有丰富的碱湖烃源岩，这种岩石作为物质基础，能促进形成大油区成藏。玛湖凹陷沉积中心广泛分布碱湖烃源岩，这种岩石中含有大量的微生物以及层状藻类体这两种物质。这种岩石材料能保护和抑制有机质，在玛湖凹陷地区一些高盐度环境，通过碱湖烃源岩的包裹，能有效的减少有机质流失，碱湖烃源岩作为物质基础，其提供有机质保障大油气田形成。另外，玛湖凹陷地区由于河流的冲刷形成冲积扇和扇三角洲等沉积地形。并在百口泉组，发育成6大冲积扇体，具体有夏子街、黄羊泉、玛东和克拉玛依等，这些冲积扇体之间规模具有较大差距，并广泛分布，如图2所示，在上乌尔禾组区域内，不整合覆盖形成不整合面较大的两大地势，这里地形较为平缓，平面呈现出半环带的形状，在其西、北、东三个方向通过沉积发育形成凹陷延伸的扇三角洲。在该扇三角洲前缘的位置，砾岩呈透镜状，河道分流冲击力度大，泥质杂基存留较少，从而逐渐形成大规模储集层，并且渗透率和孔隙度条件较好，有利于原油高产[2]。

图2 冲积扇体分布

最后，玛湖凹陷随着地壳运动，受到逆冲推覆作用调节，逐渐向东西两个方向断裂，其断裂距离间隔不大，但断面陡倾以及断裂数量较多。其上方平面受到主断裂影响，与其共同发育，而下部的烃源岩作为油气运移通道，地质构造具有较强的输导条件。虽然在百口泉组远离风城组主力烃源层，但结合周围数量较多的断裂运移通道，可将纵向方向上的储盖组合发挥源储一体的作用，尤其是在斜坡区大面积成藏的情况下，这种断裂运移地质条件能发挥巨大的作用，并且，上乌尔禾组和百口泉组地区的结构是由下到上的变细湖进沉积旋回，并且由于构造运动玛湖凹陷位置经历过一次地表形态变化，在北、中部地区的地势急剧上升，形成凹陷拐凸起，并在佳木河组的顶部受到沉积影响，逐渐形成严重的剥蚀，并且，砾岩正粒序沉积在上乌尔禾组地区自下而上，并通过三段泥岩发育形成盖层，有利于推动超覆不整合油气藏形成。在上乌尔禾组由于受到盆地抬升影响，在玛湖凹陷产生剥蚀作用，剥蚀问题严重将形成剥蚀不整合圈闭。在百口泉组南部地区的上乌尔禾组等地区，面对风城组及其以下地层逐渐形成超覆不整合现象，并在扇三角洲前缘位置分布，并在发育中逐渐远离湖盆地方向，向老山方向靠近，地层不整合面与超覆砾岩体之间具有较好的匹配关系。

3.2 大油区勘探工作带来的启示

首先，针对凹陷斜坡区地形，从以往的平缓斜坡，通过深入研究发现了走滑断裂交织发育等复杂斜坡区的分布情况，在勘探工作的安排方面由单个岩性圈闭的布控勘探理念转变为大面积直井控面。

其次，研究人员应树立勇于探索的工作理念，在进行玛湖凹陷源上砾岩大油区勘探工作时，相关工作人员应对成藏条件加强理论研究，并在工作中设计多种勘探方案，充分考虑到周围环境的复杂性。另外，进行油气资源勘探时，由于工作流程较为复杂繁琐，并具有一定的危险性，相关工作人员应树立风险防范意识，提升探勘工作的安全性。另外，相关工作人员应加强理论知识的扩展积累，以及学习先进技术，能有效的创建具有差异性的成藏模式，提升勘探效果[3]。

最后，在勘探摸索中逐渐建立了一体化的勘探评价体系，勘探评价体系是构建勘探完整工作流程的重要组成部分，以及实现经济效益的重要环节。一体化的勘探评价体系中主要应包含三个部分，即油田勘探、资源评价和具体开发这三部分，其中需要对工作资料加强管理，如对油井钻、录、测、试四个工作环节的相关数据资料进行收集，并将相关的工作资料进行内部相应的工作共享，由专业的工作研究人员进行进一步的分析确认，随后在这些工作资料的基础上制定相应的勘探部署方案、为不同的地质情况确定工程方案，通过以上管理有利于在最后实施阶段提升工作效率，以及增加收益。