什股壕区带西部盒3段构造—岩性复合圈闭识别与评价

2022-03-21王路

天然气技术与经济 2022年1期

王路

（中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州 450000）

0 引言

什股壕区带区域构造上位于鄂尔多斯盆地伊盟隆起北部，勘探面积为2 800 km2。1977年在什股壕区带部署的伊深1井在二叠系下石盒子组钻遇4套气层，经测试日产天然气量为9 387 m3。这是鄂尔多斯盆地首次在上古生界钻遇试获的天然气，具有里程碑式的意义。近年来，什股壕区带的主要勘探目的层也为上古生界下石盒子组，由于紧邻北部物源区，下石盒子组整体表现为砂体厚度大、储层物性好的特点。构造上整体表现为北东高、南西低、隆凹相间的特点。在什股壕区带西部勘探之初，以岩性圈闭评价技术为指导进行井位部署工作，出现多口失利井，如J107井、J47井。经过地质分析认为，在什股壕区带西部盒1段主要发育构造气藏，盒2+3段主要发育构造—岩性复合气藏［1-5］，于是在寻找有利储层的基础上重点寻找微幅构造发育区，以寻找构造—岩性复合圈闭为指导思想，以盒3段为主要目的层部署的J135井、J145井、J147井等均获得成功，为什股壕区带打开了新的勘探思路。笔者通过对盒3段已钻圈闭进行精细解剖，刻画圈闭特征，从而对什股壕区带西部盒3段圈闭进行识别与评价，以期寻找油气成藏有利区。

1 砂体展布与构造特征

在已有的地质认识基础上［6-7］，结合实钻井以及地震属性，刻画出什股壕区带西部盒3段砂体展布特征（图1），河道方向是近南北向，主要发育辫状河沉积，沉积微相由心滩、水道充填、河漫组成，其中心滩是有利的沉积微相［8］。砂岩岩性主要以（含砾）中、粗砂岩为主，在测井曲线上表现为相对低自然伽马显示、声波时差增大的特征，砂体厚度在5 m以上（图2）。经过对该区域取心井薄片的观察，盒3段孔隙类型以粒间孔、粒间溶孔为主。经对盒3段180个砂岩样品进行物性分析，孔隙度主要介于6%～18%，平均值为11%，渗透率主要介于0.2～6.0 mD，平均值为1.7 mD，总体上属于低孔隙度、低渗透储层，有利于天然气储集。

图1 什股壕区带西部盒3段砂体展布特征图

图2 盒3段砂体叠置模式图

在储层物性好、厚度大的认识基础上，以寻找岩性圈闭为指导思想部署的J47、J107等井的失利，证实研究区储层不是单一的成藏主控因素，因此加大了对构造的精细研究。在什股壕区带西部构造上整体呈现出北东高、南西低的趋势，层间发育小断裂。通过精细刻画，在该区域局部发育多个东西向鼻状凸起，南北向的砂体与东西向的鼻状凸起能够相互叠合形成夹角，有利于油气聚集。

2 复合圈闭的识别

什股壕区带以岩性圈闭为目标进行钻探的井多为失利井，以寻找构造—岩性复合圈闭为目标部署的多口探井均试获工业气流，证实了该区带油气成藏受砂体与构造的双重因素控制。为了下一步提交盒3段储量，提高储量动用率，识别出什股壕区带盒3段构造—岩性复合圈闭的分布情况尤为重要。

2.1 什股壕区带西部复合圈闭的识别

复合圈闭一般具有以下两个最基本的特点：①在不同方向的剖面上所反映的圈闭类型不一样，南北向剖面显示为构造圈闭，东西向剖面显示为岩性圈闭；②复合圈闭的封闭系统由两种及以上因素联合封闭而形成［9-13］。如SHS构造—岩性复合圈闭（图3），东西向依靠物性封堵，南北向依靠构造封堵，两种因素相互叠加形成构造—岩性复合圈闭。其圈闭最高等值线为-1 150 m，最低等值线为-1 220 m，闭合高度为70 m，圈闭面积为11.93 km2，复合圈闭特征明显。

图3 什股壕区带西部SHS构造—岩性复合圈闭识别模式图

2.2 什股壕区带西部复合圈闭分布情况

在什股壕区带西部砂体厚度与构造等值线叠合的基础上，结合构造—岩性复合圈闭识别的特征与识别模式，进一步识别出研究区盒3段构造—岩性复合圈闭13个（图4、表1）。

图4 什股壕区带西部构造—岩性复合圈闭平面分布图

表1 什股壕区带西部构造—岩性复合圈闭要素表

3 复合圈闭的评价

圈闭评价是在优选出含油气有利区带的基础上，依据油气成藏理论，以天然气勘探数据库为依托，充分利用物探、化探资料、综合研究资料进行圈闭识别与可靠性评价，采用综合评价的方法对识别出的圈闭进行含气性分析、资源量计算、圈闭综合优选等，进而提出预探井部署的设计意见［14-15］。

3.1 圈闭可靠程度

按照地震测网控制程度、地震剖面质量、钻井资料以及井—震匹配关系，综合考虑可以将圈闭分为可靠、较可靠、不可靠3个等级。在什股壕区带西部三维地震资料全覆盖，地震资料能够完全控制圈闭形态。盒2段、盒3段地震剖面相位能够连续追踪，断点清楚，剖面品质一级品率在90%以上。同时，可供类比的钻井资料齐全，井—震匹配关系好，利用地震资料或者钻井资料能够进行储层预测。各种地震相关属性资料能够反映圈闭的构造、沉积以及形态特征［16］。综合分析认为，在什股壕区带西部构造—岩性复合圈闭均为可靠圈闭。

3.2 圈闭含气性评价及结果

圈闭含油气评价通过圈闭条件、充注条件、储层条件、保存条件等4个主因子综合分析后得出圈闭含油气性。圈闭条件、充注条件、储层条件和保存条件是油气成藏缺一不可、相互独立的主因子。因此，圈闭含气概率（风险）可以用上述4个主因子同时发生的各自概率的乘积表示。根据4个主因子概率赋值的原则［17］，对什股壕区带西部盒3段识别出的13个复合圈闭进行概率赋值（表2），并用概率的乘积表示圈闭含气概率。

表2 盒3段构造—岩性复合圈闭含气性评价表

1）圈闭条件。什股壕区带西部地震资料品质好，三维地震全覆盖，能够清晰地识别出圈闭的边界，综合考虑盒3段圈闭条件概率赋值介于0.80～1.00。

2）烃源岩与充注条件。由于受沉积古地貌的影响，在什股壕区带山西组、太原组多缺失，烃源岩不发育。已有的研究成果证实天然气主要来源于泊尔江海子断裂以南［18］，断裂、盒1段的厚砂体、不整合面都是天然气运移的有效通道。综合考虑，盒3段构造—岩性复合圈闭的烃源岩与充注条件概率赋值为0.4～0.6。

3）储层条件。什股壕区带下石盒子组盒3段是主要的勘探目的层段，发育近南北向的辫状河沉积，通过地震手段可以有效地预测出储层发育位置与储层厚度。综合考虑，储层条件概率赋值为0.80～1.00。

4）保存条件。研究区上石盒子组和石千峰组的厚层泥岩是良好的区域盖层，泥岩黏土矿物成分为蒙脱石、伊利石、高岭石，其中石千峰组黏土矿物含量最高值可达50%，上石盒子组的黏土矿物含量最高值可达35%。上石盒子组泥岩孔隙度为0.92%，密度为2.75 g/cm3。根据泥岩微孔结构分析结果可知，泥岩突破压力在10 MPa以上，封盖高度在3 000 m以上。因此，上石盒子组及石千峰组泥岩质纯、致密，具有良好的封盖能力。在盒3段识别出的构造—岩性复合圈闭整体断裂不发育，具有上石盒子组厚层泥岩、异常压力双重区域封盖的条件，侧向有岩性封堵、南北向有构造封堵，后期没有受到强烈破坏，综合考虑，保存条件概率赋值为0.80～1.00。

5）含气性评价结果。依据上述4个主因子概率乘积的结果，可以将什股壕区带西部盒3段复合圈闭含气性级别划分为2类，评价结果如表2所示。其中，含气概率介于0.25～0.50，为低风险圈闭，含气性级别划分为Ⅰ类，含气性概率介于0.10～0.25，为中等风险圈闭，含气性级别划分为Ⅱ类。

依据这个分类，在什股壕区带西部盒3段得出含气性级别为Ⅰ类的圈闭依次为XNZ、DYE、SHS、BJP、BYZ、BYX、BYD复合圈闭；含气性级别为Ⅱ类的圈闭依次为CJP、SHX、SDY、TL、SBY、SLT复合圈闭。