任丘古潜山油田的发现与地质特点

2010-09-09 02:05杨克绳
断块油气田 2010年5期
关键词:井位奥陶系潜山

杨克绳

(东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北 涿州 072751)

任丘古潜山油田的发现与地质特点

杨克绳

(东方地球物理公司研究院地质研究中心,河北 涿州 072751)

在冀中坳陷内继冀门1井后所钻冀参4高断块上的任4井、于1975年发现了任丘油田,这是我国最大的海相碳酸盐岩潜山高产油田。油田为一古潜山复式油气聚集带,由蓟县系雾迷山组、寒武系府君山组、奥陶系马家沟组和亮甲山组3个古潜山油藏及古潜山上覆的下第三系(古近系)沙河街组和东营组油藏构成。油源为上覆的下第三系(古近系)沙河街组,具独特的“新生古储”的油藏地质特点。

古潜山油藏复式油气聚集带;任4井;任丘油田

1 概况

华北盆地十大坳陷中的冀中坳陷,是20世纪70年代在我国东部含油气盆地中,迄今为止发现的海相碳酸盐岩潜山最大的高产油田;是以古潜山为主体的复式油气聚集带,潜山油藏有中元古界蓟县系雾迷山组、寒武系府君山组、奥陶系马家沟组和亮甲山组油藏,以及古潜山上覆的下第三系沙河街组、东营组油藏。自1975年7月3日凌晨任4井喷出高产油流至今已有35 a,但此井位的确定始终未见公布,现就这一要害环节给予说明。

2 发现井任4井的确立

华北盆地是(地)台、断(陷)、坳(陷)3层结构的含油气盆地(见图1)。其箕状断陷的中期(Es2-3)是主要的成油构造层。饶阳断陷的基底是中元古界蓟县系雾迷山组和古生界碳酸盐岩地层。据渤海湾各坳陷的勘探经验,石油主要储于下第三系碎屑岩地层中,由此,在20世纪60年代到70年代初,石油地震地质家都把钻探和地震成图重点放在下第三系(古近系)地层。任4井也毫无例外是以Es2-3为钻探目的层,这就存在提出井位和钻探雾迷山组层位的问题!

1973年,原北京石油规划院副院长刘南同志亲自到徐水组织了一次选择“突破口”会议,召集了大港油田(641厂)、物探局(646厂)和河北省地质局、北京石油部、院的有关技术人员讨论选出了高阳、任丘、高家堡几个公认为评价较高的构造,拟定了井位。于是,才有了1974年的高家堡家1井自下第三系(古近系)日喷油70 t[1]。同时,1974年9月河北省地质局石油大队在任丘构造带上钻的冀门1井 (突破口会议上所定井位),于2 981 m钻穿下第三系进入碳酸盐岩地层,取心发现0.93 m硅质白云岩裂缝-晶洞含油,钻进中槽面见油花(高达40%)。当时对碳酸盐岩地层的地层时代并不清楚,因认为主要目的层是第三系(古近系),对碳酸盐岩活跃的油气显示没有引起足够的重视[2]。与此同时,华北油田勘探二部李干生来物探局研究所要井位,在笔者主持下参加讨论井位的有李干生地质师、研究所冀中组组长林梁、局一指研究队队长崔绍贤,共同拟定任4井位(冀参4高断块)(见表1)。其中序号15冀参4高断块即任4井,任4井位于冀门1井东南约5 km处,当时定井位的地质依据是冀参4高断块面向饶阳生油断陷,是任丘-辛中驿构造带的突破点。

表1 研究所1974年度井位建议

1975年2月任4井开钻,同年6月,于3 151.55 m钻穿下第三系进入碳酸盐岩,并于3 161~3 184.6 m井段见到4处硅质白云岩裂缝含油,含油岩屑达5%。同时在井深3 177~3 184 m段发生井漏,共漏失钻井液14 m3。就在这时,要不要往下钻,存在2种认识:一种为井队意见,认为本井主要目的层是第三系,不是老地层,第三系已见到良好的显示,钻井任务已经完成;同时已发生井漏,担心出事故或卡钻,造成前功尽弃。另一种意见是以柴桂林同志代表勘探二部地质队的意见,认为这是一个新层,见到油气显示不能放过,有时几颗油砂,在某种意义上预示着新油田的发现。经过反复讨论,最后决定下钻,在克服井漏的困难情况下,钻到3 200.64 m完钻。

要不要对白云岩裂缝含油段进行试油,也有2种认识:一是认为白云岩见显示井不少,有的井显示比这口井显示还好,也未获得理想的结果;同时这口井显示好的还在东营组,建议把这2段封掉;而另一种意见是以柴桂林同志代表勘探二部地质队的意见,认为这是一个新层,应了解油层的真实产能。几经反复,决定在潜山顶部打悬空水泥塞保护下面的油层,上面下139.7 mm油层套管,然后钻开水泥塞试油,喜获高产工业油流。同年7月通过大型酸化作业后,油管放喷,产油量1 014 t·d-1,由此发现了任丘蓟县系雾迷山组碳酸盐岩潜山高产大油田,实现了冀中坳陷油气勘探重大突破,开创了古潜山勘探新领域[2]。物探局研究所与局一指、641厂地调,在1974—1975年上半年共拟定冀中坳陷中南部探井井位59口,内含任4—任15井,经钻探,其中任9井以5 435 t·d-1、任7井以4 620 t·d-1成为全国冠、亚军产能井(其中任7井当时由范雅琳高工具体所定),从而勾绘出任丘古潜山式大油田。

3 地质特点

3.1 大型的古潜山圈闭

任丘潜山构造带在布格重力图上就有显示。走向NNE,长38.5 km,宽6~7.5 km,圈闭面积210 km2,圈闭幅度1 913 m,是冀中坳陷最大的潜山圈闭。

经钻井层位勾绘,潜山分别为任9、任6、任7、任11四个主要山头,其圈闭要素见表2[2]。

表2 任丘潜山圈闭要素

任丘潜山的内幕构造为半背斜,地层南老北新,自南向北,依次为蓟县系(雾迷山组)、青白口系、寒武系直到任北坡的奥陶系(见图2)[3]。内幕高点不在潜山高点北部,而在潜山南端。内幕地层倾角20~30°,整个潜山的内幕地层呈单面山半背斜状态。由于内幕地层倾角较大,潜山地层层层裸露,都受到了深度风化,因此对形成整体连通性良好的储集体起到了关键作用。同时,由于任北坡潜山顶部寒武系剥蚀裸露,奥陶系顶部被剥蚀形成尖灭,其上不整合覆盖下第三系(古近系)砂泥岩,奥陶系之下是寒武系含泥质很多的碳酸盐岩,形成与奥陶系储集体的隔层。寒武系底部府君山组为白云岩及石灰岩夹两层泥灰岩和泥岩,其中白云岩和灰岩是良好的储层,下伏青白口系泥岩和砂岩的互层,为不渗透层,形成与雾迷山组之间的隔层。潜山西翼为任西大断层,对接的也是下第三系(古近系)砂泥岩,从而形成了潜山顶部雾迷山组风化体潜山圈闭、府君山组山腹层状圈闭和奥陶系山坡层(楔)状圈闭,以及相应的潜山油藏序列(见图2)。

3.2 凹中隆的供烃环境

任丘潜山是新生界下第三系所生之油顺倾向,不整合面和任西大断层面运移至反向翘倾断块潜山内形成“新生古储”大油田。后经任丘油田总地质师查全衡研究表明,顺走向运移证据更为充分。北霸县、南饶阳两断陷之间的任丘潜山油田,由于潜山内部隔层的存在,油田被分为北(奥陶系)、中(寒武系)、南(中元古界)3个油藏。北部奥陶系油藏原油和北部霸县断陷下第三系(古近系)生油层的地球化学指标一致:中部寒武系、南部蓟县系油藏原油和南部饶阳断陷下第三系(古近系)生油层的地球化学指标一致。

上述3个油藏的流体性质、油气比和饱和压力彼此都不同(见表3)。特别是南北潜山油藏油水界面不等,更说明油藏是由霸县、饶阳箕状断陷顺走向不整合面为主的运移结果。

表3 冀中坳陷任丘油田物理参数对比

3.3 具复式油气藏(田)地质特点

任丘古潜山是以翘倾断块产状、单面山结构出现。翘倾断块为块状和层状的地层圈闭、潜山块状古地貌圈闭,围绕古潜山为中心,形成一个生、储、盖、圈有规律的组合,这种组合通过翘倾断块活动过程中形成的不整合面和断层把它们有机地联系在一起,使下第三系生油岩生成的油气通过断面和不整合面等不同的通道向古潜山储集体运移聚集,也就是“新生古储”的概念。各种与翘倾运动有关的圈闭也同样能捕获油气,形成其他类型的油气藏。

具以任丘的任9、任6、任7、任11山头中元古界蓟县系,雾迷山组块状白云岩油气藏,和寒武系府君山组白云岩层状油气藏,以及奥陶系马家沟组、亮甲山组白云岩、石灰岩山坡层(楔)油藏。在潜山上覆第三系(古近系)地层内由于断块山边抬升边沉积的影响,形成下第三系(古近系)沙河街组任29井披覆背斜油藏、分布于古潜山主断裂下降盘任5井下第三系(古近系)东营组逆牵引背斜油藏,这一油藏序列就构成了以古潜山油气藏为主体的复式油气聚集带。

3.4 在三维地震剖面上任西断层有逆断点显示。

在华北盆地早第三纪(古近纪)为拉张应力场、晚第三纪(新近纪)为挤压应力场,这已被越来越多的地震信息所证实,所以在任丘潜山构造出现逆断点也是可以理解的。但还没有得到众多地质家的认可,因严顺同高工中途工作调动没有进行平面成图,只是由东向西逆冲断点的显示,有待今后的研究工作证实。

4 结束语

从渤海湾盆地对油气藏和油气聚集规律的认识,从第一次深化:从开始碰到胡见义所谓“五忽”,即“地下油层忽有忽无、忽高忽低、忽厚忽薄、忽油忽水、油质忽稀忽稠”现象认识到断层的控制作用,到第二次深入:即古潜山油田发现后,中国石油地质科研工作者总结出:一个油田往往是不同层系、不同类型的油气藏,按照特定的序列,有规律地组合在一起,纵向上互相叠加,横向上含油连片,使断块油气田的概念发展成复式油气聚集的理论(据邱中健),为1975年以后陆续找到大批的潜山复式油气田奠定了实践和理论基础。

[1] 吴华元.研究石油学史写好油气田发现史[R].任丘:华北石油管理局,1973.

Wu Huayuan.Research the history of petroleum geology and write the discovery history for each of the fields carefully[R].Renqiu:Huabei Petroleum Administration Department,1973.

[2] 费宝生,汪建红.渤海湾盆地任丘古潜山大油田的发现与勘探[J].海相油气地质,2005,10(3):43-50.

Fei Baosheng,Wang Jianhong.Discovery and exploration of Renqiu buried-hill larger field in Bohai Bay Basin [J].Marine Origin Petroleum Geology,2005,10(3):43-50.

[3] 查全衡.石油资源经营管理的实践与思考[M].北京:石油工业出版社,1999.

Zha Quanheng.Practice and consideration for petroleum resource management[M].Beijing:Petroleum Industry Press,1999.

Discovery and geologic characteristics of Renqiu Oilfield with buried hill

Yang Kesheng
(Geology Research Center of Research Institute,BGP,PetroChina,Zhuozhou 072751,China)

Renqiu Oilfield is one of the largest high productive marine carbonate fields in China,and it was found in 1975 following the successful drilling of Well Ren 4 which was located in the crest of Block Jican 4.The field is a complex buried hill hydrocarbon accumulation belt and is composed of three buried hill reservoirs including Wumishan Formation(Jixian System),Fujunshan Formation(Cambrian),Majiagou and Liangjiashan Formation(Ordovician)and Palaeogene reservoirs including Shahejie Formation and Dongying Formation developed in the drape traps above the buried hill.Active source rocks are mudstones developed in overlying Shahejie Formation of Palaeogene.The field has the geologic characteristics of oil generated in the younger strata but accumulated in the older reservoirs.

complex buried hill hydrocarbon accumulation belt,Well Ren 4,Renqiu Oilfield.

TE121.1

A

2009-11-16;改回日期:2010-07-24。

杨克绳,男,1937年生,1957年毕业于北京石油学院石油地质专业,原石油物探局研究院副院长,享受政府特殊津贴,教授级高级工程师,美国石油地质家协会正式会员,《断块油气田》一、二届编委。1954年主持并与李干生、林墚、崔绍贤共同拟定任丘古潜山油田发现井——任4井位。至今发表论文40余篇,专著2部。电话:(0312)3737390,E-mail:support899@126.com。

(编辑 王淑玉)

1005-8907(2010)05-525-04

杨克绳.任丘古潜山油田的发现与地质特点[J].断块油气田,2010,17(5):525-528.

Yang Kesheng.Discovery and geologic characteristics of Renqiu Oilfield with buried hill[J].Fault-Block Oil&Gas Field,2010,17(5):525-528.

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