塔河油田石炭系卡拉沙依组勘探有利区带精细评价

杜伟维，石媛媛，洪才均

(中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院，乌鲁木齐 830013)



塔河油田石炭系卡拉沙依组勘探有利区带精细评价

杜伟维，石媛媛，洪才均

(中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院，乌鲁木齐 830013)

石炭系卡拉沙依组是塔河油田碎屑岩领域最具潜力的层系之一，但埋藏深，砂体规模小，油气成藏主控因素不明，亟需开展区带精细评价。通过分析石炭系卡拉沙依组油气分布特征、断裂体系、砂体以及下伏地层等成藏控制因素，采用“多图叠合”方法，叠合油气藏分布及油气显示图、断裂分布图、沉积相图、地层展布图，形成卡拉沙依组综合评价图，平面上将研究区划分为3个区带，并指明下步勘探的圈闭类型。其中，最有利区以寻找水下分流河道、“片状”分布的水下决口扇、河口坝等岩性圈闭为主；有利区以寻找被潮汐改造的“条带状”分布的水下分流河道、河口坝及席状砂岩性圈闭为主；潜力区以寻找“片状”分布的砂坪岩性圈闭为主。

成藏主控因素；区带精细评价；卡拉沙依组；石炭系；塔河油田

塔河油田位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起，长期面向满加尔坳陷，是寒武系—中下奥陶统烃源岩供烃有利指向区。近年来，随着区内HY1、HY2井在石炭系卡拉沙依组获得工业油气流，该层系成为关注的热点。石炭系卡拉沙依组埋藏深、砂体规模小且成因复杂，油气主控因素不明晰，制约了石炭系勘探开发的进程。亟需在塔河油田这个高成熟探区中开展区带精细评价，优选有利区带进行综合评价，为下步研究指明方向。

关于区带评价，前人做了大量研究[1-2]。米石云等[3]针对尚无油气发现的区带，将含油气概率空间定量预测技术、多层系空间含油气概率叠合处理技术、含油气概率约束下的油气资源丰度空间定量模拟技术紧密结合，提出一种平面与纵向相结合、基于空间网格的多层系区带精细评价新方法，并在吐哈油田取得较好效果。闫相宾、刘超英等[4-5]以含油气区带为研究对象，考虑油气发现概率和资源战略价值两类因素，优选出评价参数，建立评价模板。王永诗等[6]提出隐蔽油气藏勘探阶段区带综合评价方法。针对高成熟探区区带精细评价，牛嘉玉等[7]提出“分层系评价”，根据已钻探井的测试结果分类和已知油气藏分布，刻画主控地质要素的边界，进行“多图叠合”，落实有利区带的分布范围和类型。笔者在前人研究基础上，立足研究区地质特点，采用“多图叠合”方法，从油气显示、油气藏分布、断裂特征、沉积环境、下伏地层等方面开展综合分析，优选出油气显示活跃、深大断裂发育、下部无志留—泥盆系、无巴楚组盐岩且砂体相对较发育的东北部地区为最有利区带，以利于下一步开展圈闭落实及井位部署工作。

1 石炭系油气分布规律

塔河石炭系油气来源于满加尔坳陷的寒武系—中下奥陶统海相烃源岩，基本成藏模式为“古生新储”，为奥陶系油藏经新近纪晚期调整与高熟油气充注而形成的次生油藏，油气主成藏期为喜马拉雅期[8-14]。石炭系卡拉沙依组油气显示主要集中分布在塔河主体区3，4，6，7，8区及桑塔木地区北部，这些地区现今为构造较高部位，且石炭系直接覆盖于奥陶系潜山残丘之上，主要为披覆挤压背斜或岩性—构造复合型油气藏。南部阿克亚苏巴楚组盐体覆盖区、西部托普台地区、西北部艾丁地区少有油气显示(图1)。事实证明，奥陶系大的潜山残丘背景上，断裂与局部构造形成的复合型圈闭是石炭系卡拉沙依组油气聚集的有利场所。

2 成藏主控因素

石炭系卡拉沙依组油气藏是油气沿断至奥陶系的深大断裂向上运移形成的次生油气藏。通源断裂对油气富集起关键作用，主干断裂带控制着石炭系卡拉沙依组油气藏分布[15]；砂体是控制油气层展布范围的核心，下伏地层对油气垂向调整有重要影响。石炭系油气以沿断裂垂向运移为主，沿砂体及不整合面侧向运移为辅，遇局部构造圈闭、岩性圈闭富集成藏。研究表明，断裂、砂体、下伏地层及构造是石炭系卡拉沙依组成藏的关键因素。

2.1 断裂

断裂是石炭系卡拉沙依组油气成藏的关键因素，直接或间接沟通奥陶系油藏断至石炭系圈闭的断裂是油气运移的主要通道。通源断裂的空间展布控制油气的垂向运移距离和油气藏的平面分布范围。研究区石炭系油气藏均沿主干断裂分布这一事实，充分表明断裂对形成石炭系油气藏的控制作用。通过对塔河油田石炭系—奥陶系原油密度交会，已发现的石炭系油气藏与奥陶系油气藏分布极为相似，表现出垂向继承性，反映了断裂对成藏的控制作用。

图1 塔河油田卡拉沙依组油气显示与油气藏分布Fig.1 Oil and gas distribution of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

2.2 砂体

石炭系卡拉沙依组砂泥层互层段为海陆过渡相沉积环境，砂体纵横向变化剧烈，常呈透镜状产出。全区各类油气藏，绝大多数受控于构造背景下的岩性体(砂层薄、横向延伸有限、砂地比小、砂体连通程度差)，油气一旦进入不易散失，油气藏的保存条件好。没有砂体，就不可能形成岩性圈闭。因此，砂体的成因及分布是石炭系油气成藏的关键因素。弄清砂体分布规律，结合有利成藏断裂带，才能找到成藏的有利区。

关于石炭系卡拉沙依组砂体类型及成因，前人有多种认识。王少立等[16]认为是河流相或陆相沉积；钟大康等[17]认为是具有河口湾性质的潮坪—潟湖沉积；何发岐等[18-20]认为是潮坪—三角洲沉积。结合前人观点，分析研究区岩心、地化指标以及测井、地震属性等资料，笔者认为属于受河流和潮汐共同影响的三角洲—潮坪沉积[21-24]。整体上划分为三角洲平原、三角洲前缘、混合坪等相带(图2)。依据水动力的不同，划分为河控带、潮控带和混控带，其中混控带主要是三角洲前缘受潮汐改造形成。由于受河流、潮汐作用不同，平面上，砂体类型和圈闭类型呈现不同的样式。主要划分为3个区：受河流作用影响的东北部，受混合控制作用影响的中部，以及受潮汐作用影响的西部及南部地区。东北部靠物源相对较近，砂体厚度大，多叠置，砂岩粒度较粗，多见河道滞留沉积砾岩。中部受河流和潮汐双重水流作用，砂体受改造作用强，砂体分选好，多见薄层片状砂体。南部砂体不太发育，且粒度细，碳酸钙胶结作用强。总体来讲，AD9—S76—S110—S1071井以北是石炭系卡拉沙依组储层发育的有利地区。

2.3 下伏地层

在志留系、泥盆系以及石炭系巴楚组盐岩覆盖区，石炭系卡拉沙依组油气显示较少，仅在S111及AT10井区有零星分布。在志留系及泥盆系剥蚀区，石炭系油气显示丰富。图3显示当下伏有志留系及巴楚组盐岩时(如TK1131X井区)，上部石炭系油气显示不活跃。由此可见，志留系、泥盆系分布区以及石炭系盐体发育区对于油气沿深大断裂向上运移起到一定的阻碍作用，是制约着这些地区石炭系卡拉沙依组勘探突破的重要因素。

图2 塔河油田卡拉沙依组平面沉积相Fig.2 Sedimentary facies of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

3 区带综合评价

根据石炭系卡拉沙依组油气分布特征及成藏控制因素，按照是否靠近深大断裂、砂体成因类型、是否在志留系—泥盆系及巴楚组盐体分布区等控藏因素[25-30]，平面上叠合石炭系沉积相、下伏地层展布范围、断裂、已知油气藏及油气显示分布，将研究区分为3个区带：最有利区、有利区、潜力区(图4)，各区的特征如表1所示。

3.1 最有利区

月经血主要包括血液、脱落的子宫内膜、宫颈黏液以及阴道的分泌物。因为混有子宫内膜碎片，所以经血并不像平时血管内抽出来的血那么鲜红，一般呈暗红色。

该区深大断裂发育，砂体发育，无志留系，无泥盆系，无盐岩，石炭系直接覆盖于奥陶系残丘之上，位于受河流作用影响为主的东北部。结合卡拉沙依组已落实的油气藏(圈闭)，在塔河3区TK310井区，三角洲前缘受潮汐改造作用不强，形成水下决口扇，砂体呈扇状分布(图5)。附近S70等井取心多见水下分流河道底部砾岩，砾石成分以石英、岩屑为主，分选较差，颗粒大小不一，磨圆次棱—次圆状。整体来讲，塔河油田3区，受三角洲前缘水下分流河道的作用较强，砂体发育，单砂体厚度6～10 m，多呈片状、扇状分布，圈闭类型以寻找水下分流河道、“片状”分布的决口扇、河口坝等岩性圈闭为主。

图3 塔河油田过TK1131X—S70—S61井油藏剖面Fig.3 Reservoir profile crossing TK1131X-S70-S61 wells in the Tahe oil field

图4 塔河油田卡拉沙依组区带综合评价Fig.4 Comprehensive evaluation of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field表1 塔河油田卡拉沙依组有利区带评价Table 1 Evaluation of favorable zones of the Kalashayi Formation in the Tahe oil field

平面分区最有利区有利区潜力区深大断裂发育发育不太发育砂体类型 砂体发育，以河流作用控制的水下分流河道、河口坝、远砂坝为主，后期潮汐改造不强烈 砂体发育，受河控和潮控混合作用，砂体类型为经潮汐作用改造的水下分流河道、前缘席状砂和继承性潮汐河道砂体 砂体不太发育，主要发育潮间带的砂坪、混合坪是否有志留系无无有是否有泥盆系无无 托普台—艾丁地区有，南部阿克亚苏地区无是否有盐岩无有 托普台—艾丁地区少有，南部阿克亚苏地区有已发现圈闭(油气藏)类型 塔河3区构造圈闭、TK310井区决口扇岩性圈闭、S75井区地层型圈闭 S72井区岩性圈闭、S1072井区构造+岩性复合圈闭 AT10井区构造+岩性复合油气藏待发现圈闭类型 水下分流河道岩性圈闭、河口坝岩性圈闭 经潮汐改造的河口坝、席状砂岩性圈闭 砂坪岩性圈闭分布范围 向西以AD8-S85-S92-S86为界；向南以盐体尖灭线为界；向东以T501-S70-T208为界。S99井区“X”型断裂带 盐体尖灭线以南及志留系尖灭线以北区域，包括东北部S60-S100-S96等井区 志留系尖灭线以南，东河砂岩尖灭线以西

图5 塔河油田TK310井区石炭系 出油砂体上0 ms下6 ms最大波峰振幅属性Fig.5 Maximum peak amplitude of oil sand body in the Carboniferous in TK310 well area, Tahe oil field

3.2 有利区

该区深大断裂发育，砂体发育，无志留系，无泥盆系，有盐岩，位于受河流和潮汐双重水流作用的中部地区。区内S72、S60、S97井区，水下分

流河道作用依然很强，地震上见多条“条带”状河道，早期由水下分流河道形成的砾岩受到后期波浪、潮汐的改造，分选磨圆变好，圆度为次圆—圆状，颗粒大小较为均一。钻遇水下分流河道的S72井(图6)，砂体沿河道呈条带状分布，厚度4～6 m。该区圈闭类型以寻找“条带状”分布的被潮汐改造的水下分流河道、河口坝、席状砂岩性圈闭为主。

该区深大断裂不太发育，砂体不太发育，有志留系，有泥盆系，部分地区有盐岩，位于受潮汐作用影响的南部地区及西部地区。南部AT10井区，水下分流河道作用弱，地震上河道特征不明显。砂体厚度薄，多为3～5 m，呈片状分布，砾岩很少见，砂岩粒度较细，砂体类型是受潮汐改造的片状席状砂或砂坪。因此，在南部及西部，以寻找“片状”分布的砂坪岩性圈闭为主。

图6 塔河油田S72井区石炭系 出油砂体上0 ms下4 ms均方根振幅属性Fig.6 RMS amplitude of oil sand body in the Carboniferous in S72 well area, Tahe oil field

4 结论

(1)石炭系油气成藏模式为奥陶系油气经深大断裂垂向向上调整，遇卡拉沙依组薄砂体后侧向运移并向砂体的高部位聚集，由于砂体规模小，侧向运移距离有限，主要在深大断裂带附近形成岩性—构造复合油气藏。断裂、砂体、构造及下伏地层是成藏的关键因素。

(2)平面上叠合石炭系沉积相图、下伏地层展布范围图、断裂图、已知油气藏及油气显示分布图，将研究区石炭系卡拉沙依组划分为3个区：最有利区、有利区及潜力区。最有利区位于研究区东北部，该区石炭系直接位于奥陶系残丘之上，深大断裂发育，油气显示活跃，砂体主要为三角洲前缘水下分流河道及河口坝；有利区位于研究区中部，该区深大断裂发育，砂体主要为受潮汐改造的水下分流河道及席状砂，油气显示较最有利区少；潜力区位于受潮汐作用影响的南部地区及西部地区，砂体不太发育，主要为潮间带的砂坪、混合坪沉积，整体含油气性较差。

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(编辑 韩 彧)

A fine scale assessment of favorable exploration areas in the Carboniferous Kalashayi Formation in the Tahe oil field

Du Weiwei, Shi Yuanyuan, Hong Caijun

(ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,SINOPECNorthwestOilfield,Urumqi,Xinjiang830013,China)

The Carboniferous Kalashayi Formation in the Tahe oil field shows a good potential for hydrocarbon exploration in clastic rocks. Deep burial depth, small sand body scale and complicated controlling factors for hydrocarbon accumulation have made it necessary for a fine scale assessment of the study area. The controlling factors for hydrocarbon accumulation in the Carboniferous Kalashayi Formation, such as oil and gas distribution, fault systems, sand bodies and underlying strata, were analyzed. The maps of reservoir distribution, oil and gas shows, fault location, sedimentary facies and strata layout were applied to make a comprehensive evaluation of the Kalashayi Formation. The study area was divided into three zones. In the most favorable area, we focus on lithologic traps such as underwater distributary channels, underwater flood fans distributed like flakes, and mouth bars. In the favorable area, we look for banded underwater distributary channels, mouth bars and sheet sandstones which were reformed by tides. In the potential area, we look for sand flats distributed like flakes.

controlling factors of accumulation; fine assessment of exploration zone; Kalashayi Formation; Carboniferous; Tahe oil field

1001-6112(2017)04-0580-07

10.11781/sysydz201704580

2017-01-05；

2017-05-19。

杜伟维(1981—)，女，工程师，从事地震地质综合解释及储层预测。E-mail：312394707@qq.com。

中国石油化工股份有限公司油田事业部重大勘探先导项目“塔里木盆地古生界碎屑岩重点区带评价与突破目标优选”(P12056)资助。

TE122.3

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