准噶尔盆地S1-2井沙湾组油藏发现的启示

2015-11-01 01:04王学忠席伟军周晋科
复杂油气藏 2015年3期
关键词:沙湾井区油层

王学忠,席伟军,周晋科

(中国石化胜利油田分公司新春采油厂,山东 东营 257000)

准噶尔盆地S1-2井沙湾组油藏发现的启示

王学忠,席伟军,周晋科

(中国石化胜利油田分公司新春采油厂,山东 东营 257000)

针对油价暴跌,新春采油厂加大了稀油勘探力度,在准噶尔盆地西缘部署的S1-2井获高产工业油流。S1-2沙湾组油层与P2井沙湾组油层地震振幅属性图上均呈顶凸底平的亮点特征,这两口井油层有效厚度均小于4 m,储层地化录井特征和原油物性相似。针对油层薄识别难问题,开展地震资料处理,主频提高到80 Hz以上,精细地层对比,细分砂体,寻找各砂体尖灭带,在寻找地层油藏、构造油藏同时兼探岩性油砂体。

S1-2井 沙湾组 砂体尖灭带 地层油藏 构造油藏 车排子地区 准噶尔盆地

新春采油厂承担胜利油田准噶尔盆地探区勘探开发工作,2014年产油87×104t,其中97%的产量来自春风油田稠油热采[1-3]。面对当前油价暴跌新形势,该厂加大了优质优价的稀油勘探力度。2014年12月钻探的S1-2井在新近系沙湾组日产油40 t,不含水,为新春采油厂开辟了一个急需的优质稀油增储上产阵地。

1 区域地质概况

准噶尔盆地西缘车排子凸起东邻昌吉凹陷(图1),南邻艾卡断裂带及四棵树凹陷,且均以长期继承性活动的基底断裂与其相接,油气源条件优越[4]。2012年在车排子凸起西翼采集了P10西三维地震,该区位于春光油田P10井西侧,南部与艾卡断裂带及四棵树凹陷毗邻。P10西三维区石炭系基底为凝灰岩、变质岩,在基底之上自下而上发育白垩系吐谷鲁群、古近系、新近系沙湾组、塔西河组、独山子组及第四系砂岩及泥岩,只在凸起东部局部地区及部分沟谷内发育侏罗系。该区海西期后持续隆升,长期处于隆起和斜坡状态,是油气运移的有利指向区,为周围深洼区的油气提供了有利聚油背景条件[5],艾卡断裂对油气运移起垂向输导作用,断层规模较小,以高倾角张扭性断层为主,断层一般断至新近系沙湾组底部,因此沙湾组底部为油气聚集的有利目标区域。

图1 准噶尔盆地西缘车排子凸起构造

P10西三维区已完钻的12口井均钻遇新近系沙湾组,沙湾组地层埋深785~2 093 m,厚度231~555 m(表1),砂岩普遍发育,是较好的储层。该区沙湾组3个层段岩性结构十分清晰[6]。沙湾组一段为厚砂岩,沙湾组二段以砂泥间互为主,沙湾组三段为大套泥岩。沙湾组一段单层厚度大而集中,具有可供大规模油气运移的先天基础和配置条件,不仅具有承上启下的沟通输导作用,其自身上倾部位也应是很好的油气聚集区[7]。由于邻区春光油田多口井在新近系沙湾组获得工业油流,P10西三维区的S1、S3等多口井也见到了油气显示,说明该区发生过油气运聚成藏过程,在保存条件较好的圈闭中应该能够聚集成藏[8]。

2 发现历程

2001年,四棵树凹陷西南部实施了二维测线,测网密度2×2 km,在固尔图构造带发现了一批有利圈闭,但2002年钻探的G1、G2井均未获得油气显示。四棵树凹陷北部车排子凸起西翼的P4井2009年12月8日完钻,井深2 550 m,完钻层位石炭系,全井未见油气显示。

2005年该区实施的P2井在新近系沙湾组日产油50 t,不含水,地面原油粘度1.6 mPa·s,为优质稀油。该区新近系沙湾组埋深1 000 m,油层厚度3 m,岩性以细砂岩为主,孔隙度33%,渗透率3.5×10-3μm2,日产油20 t,50 ℃原油粘度1 mPa·s,油层地震反射呈强能量的类亮点特征[9]。油砂体形态与地震振幅属性具有较好的对应关系,能够通过地震属性有效识别油水边界。岩石物理样品测试揭示了油藏亮点形成机理,主要为含油疏松砂岩速度低于泥岩速度,建立了强振幅、双轨、低频等油藏亮点地震识别特征,解释成功率90%以上,先后在沙湾组找到P206、P8、P2-86、CH2、CH10、CH22、CH27、CH33和CH32等多个具有类P2亮点地震特征的油砂体,经钻探均获高产优质稀油,一起命名为春光油田,2008年产油47×104t后,2009年划归河南油田管理。近年来,河南油田通过精细对比,细分层系,发现春光油田P10井区沙湾组每个砂组存在多个砂体尖灭带,这些尖灭带具相似的成藏条件,勘探领域由原来的一个带扩大到四个带,拓宽了勘探领域。

P10西三维区地面广泛分布着沙丘,由于埋藏深,油藏隐蔽性、复杂性和地震资料分辨率的局限性,该区勘探难度很大。2013年,该区部署的S1井钻遇古近系油水同层3.6 m,累产油1 t,油性为优质稀油,50℃原油粘度4 mPa·s;S3井钻遇白垩系油层2 m(1 975.6~1 977.8 m),孔隙度22%,渗透率104×10-3μm2,累产油7 t,地面原油密度0.81 g/cm3,50 ℃原油粘度31 mPa·s。S2、S1-斜1、S1-3等井全井均未见到油气显示。2014年,S101井古近系钻遇油水同层(2 081.5~2 095.3 m),岩性为灰色油斑砾状砂岩,孔隙度13%,渗透率14×10-3μm2,泥质含量22%,地层温度71 ℃,生产井段2 082.5~2 086.5 m,酸化后日产油3.3 t,含水70%,已生产155 d,累计产油193 t,累计产液773 t,地面原油密度0.830 4g/cm3,50℃原油粘度4 mPa·s,凝固点19 ℃。S102井经过侧钻钻遇古近系油水同层7 m/1层(2 222~2 229 m),日产油0.3 t。但部署的S301、S6、S103井不理想。滚动上,部署的S2-1井在沙湾组钻遇灰色砂砾岩,但全井未见油气显示。

针对工区沙湾组薄互层为主、地震识别难度大的特点,利用拓频技术提高了地震资料分辨率。在此基础上,开展地层对比和层序划分,井震结合开展地震解释,解释精度达到1×1道。利用等时切片技术刻画砂体,开展地震反演及储层预测、沉积相分析、砂体展布规律研究、成藏富集规律研究,进行圈闭识别优选,发现多个具有亮点特征的岩性圈闭,优选了一个类似P2亮点“顶凸底平”特征的圈闭部署了S1-2井(图2)。

图2 S1-2井区沙湾组一段一砂组砂体振幅属性

图3 过S1-2井东西向地震剖面

在地震剖面上,S1-2井目的层地震反射较强,向东向西减弱,且存在沟通油气的断层(图3)。S1-2井2014年12月4日完钻,完钻井深1 726 m,自上而下钻遇地层依次为新生界第四系西域组,新近系独山子组、塔西河组、沙湾组,上古生界石炭系。其中,沙湾组1 341.0~1 681.1 m,钻遇地层厚度为3 40.1 m。1 341.0~1 572.5 m岩性以棕红色泥岩、砂质泥岩为主;1 572.5~1 681.1 m岩性以灰黄色细砂岩、泥质细砂岩与棕红色泥岩、砂质泥岩不等厚互层。其中砂岩见油斑级显示3.8 m/1层,荧光级显示1.0 m/2层,测井解释油层4.8 m/1层,于2014年12月试采(1 652.1~1 656.9 m),套压2.8 MPa,油压2.3 MPa,4 mm油嘴自喷,日产油40 t,不含水,预测S1-2井区沙湾组有利含油面积1.2 km2、储量100×104t。

3 启示

(1)S1-2井与春光油田P2井相似之处在于,二者均钻遇沙湾组油层;油源都主要来自四棵树凹陷;原油密度和粘度接近,均为轻质油;油层地震反射均呈顶凸底平的亮点特征;气测录井和地化热解评价相似,定量荧光分析含油浓度都较高;油层有效厚度都较薄(表2),因此该区的勘探开发可以借鉴P2井区的勘探经验和开发技术,缩短勘探周期,提高勘探开发效益。

表2 S1-2与P2井对比

(2)S1、S1-1等井区沙湾组一砂组在地震振幅属性图上也具备强振幅的类亮点特征,但相继落空,而S1-2井同样是借鉴亮点技术却获得突破,表明该区圈闭隐蔽性很强。分析S1-2和S1-2井亮点圈闭的差别发现,在地震振幅属性图上S1-2亮点圈闭的底面与构造线相平,与P2类似具备“顶凸底平”的特征,根据P2井勘探经验,水层和周围泥岩的速度差减小,波阻抗变小,底平特征在油藏上表现为油水界面,因此部署井位时应优先寻找底面与构造线相平的亮点圈闭。现有地震资料主频为50 Hz,无法满足识别细分单砂体的需求,要识别细分单砂体,需要开展地震资料处理,提高主频80 Hz以上。

(3)由于P10西三维工区地表为沙丘,检波器对地震波吸收存在一定的干扰;石炭系基底为高速凝灰岩,顶部速度接近5 000 m/s,上覆地层速度3 000 m/s左右,石炭系顶界面上下地层速度差异大产生了强反射,对上覆地层存在干扰;该区储层灰质较P2井区高,砂岩和泥岩的速度差相对较小,亮点特征相对P2井区较弱;通过P10西三维工区沙湾组一段砂泥岩速度差统计,发现南部井区的S1、S1-斜1、P4井与北部的S2和S1-2井沙湾组一段砂岩与围岩速度差较小(图4),速度比较大,导致波阻抗较小,地震反射较弱,从而振幅属性图上亮点特征不明显。

P2亮点是由于砂岩含油后速度变小,比周围泥岩的速度低,波阻抗大,导致振幅属性强,油水界面清晰。而S1-2井储层灰质含量比P2井区高,含油后比P2地区亮点的速度高。S1-2井实际钻遇油层位置比设计目的层高了130 m,没有安排取心,究其原因在于,S1-2井区油层较薄,地震同向轴上标定和准确识别的难度较大,如S1-2井油层下部3 m泥岩,再往下又是一套砂岩,地震上还不能有效将其有效分开,这对油层的地震属性也存在干扰,导致S1-2井亮点特征没有P2井区明显;说明P10西三维区沙湾组的圈闭隐蔽性更高,勘探难度更大,亮点技术可以作为该区寻找油藏的经验方法,但也存在一定的局限性,不能过分依赖。

真假“亮点”的区分仍是该区研究的重点和难点,下一步要加强叠前、叠后属性技术研究,综合多种属性进行含油气性分析,同时对已知“亮点”井的成功和失利情况进行统计分析,积累经验,增强油气识别的准确性。

图4 S1-2井区沙湾组一段砂岩与围岩速度关系

4 结论

(1)S1-2井区沙湾组一段油层与P2井沙湾组油层地震反射均呈顶凸底平的亮点特征,储层特征和原油物性都较相似,P10西地区的勘探开发可以借鉴P2井区的勘探经验和开发技术,下步部署井位时应优先寻找的是底面与构造线相平的亮点圈闭。

(2)研究区沙湾组各砂组发育多套砂体,各砂体尖灭带是油气聚集的有利目标区,由于沙湾组油层较薄,要识别细分单砂体,需要开展地震资料处理,提高主频到80 Hz以上。

(3)亮点技术可以作为研究区寻找油藏的经验方法,但也存在一定的局限性,应该拓宽视野,多层系寻找多类型油藏,在寻找地层油藏、构造油藏同时兼探岩性油砂体。

[1] 张善文.准噶尔盆地盆缘地层不整合油气成藏特征及勘探展望[J].石油实验地质,2013,35(3):231-237.

[2] 刘传虎.准噶尔盆地隐蔽油气藏类型及有利勘探区带[J].石油实验地质,2014,36(1):25-32.

[3] 王学忠,席伟军,沈海兵.春风油田浅层超稠油HDNS技术应用研究[J].复杂油气藏,2013,6(3):56-59.

[4] 新疆油气区石油地质志编写组.中国石油地质志(卷十五):新疆油气区(上册)[M].北京:石油工业出版社,1995:315-316.

[5] 刘传虎,王学忠.沙湾组油气地质特征与勘探实践[J].中国工程科学,2011,13(4):87-95.

[6] 徐兴友.准噶尔盆地车排子地区油气成藏期次研究[J].石油天然气学报,2008,30(3):40-44.

[7] 杨恺,董臣强,徐国盛.车排子地区新近系沙湾组物源与沉积相分析[J].中国石油大学学报(自然科学版),2012,36(3):7-13.

[8] 陈轩,张尚锋,张昌民.准噶尔盆地车排子地区新近系沙湾组层序地层[J].新疆石油地质,2008,29(1):65-67.

[9] 向奎,鲍志东,庄文山.准噶尔盆地滩坝砂石油地质特征及勘探意义——以排2井沙湾组为例[J].石油勘探与开发,2008,35(2):195-200.

(编辑 曹征远)

Enlightenment of reservoir discovery in ShawanFormation of S1-2 well in Junggar Basin

Wang Xuezhong,Xi Weijun,Zhou Jinke

(XinchunOilProductionPlantofShengliOilfieldCompany,SINOPEC,Dongying257000,China)

Since oil prices have collapsed,Xinchun oil production factory has to expand the exploration effort of light oil.And then S1-2 well obtained high yield industrial oil flow in the western margin of the Junggar Basin.Shawan Formations of S1-2 well and P2 well both have characteristics of top highlight and convex flat bottom in the seismic amplitude attribute graphs.And the two wells have an effective reservoir thickness of less than 4 m and similar geochemical logging characteristic and physical property of crude oil.Because of thin oil pay hard to identify,it was studied on seismic data process increasing main frequency to above 80 Hz,fine stratigraphic correlation,subdivision of sandbodies,and seeking pinchout of each sandbody.The stratigraphic reservoir and structural reservoir were searched.Meanwhile,the lithologic sandbodies were explored.

S1-2 well;Shawan Formation;sand belt pinch;stratigraphic reservoir; structural reservoir;Chepaizi area;Junggar Basin

TE122.1

A

2014-12-27;改回日期2015-03-18。

王学忠(1972—),硕士,高级工程师,从事油田勘探开发研究。电话:13561093938,E-mail:wxzxlywlt@sina.com。

国家科技重大专项《准噶尔盆地碎屑岩层系大中型油气田形成规律与勘探方向》(2011ZX05002-002);国家973项目“中国西部典型叠合盆地油气成藏机制与分布规律”(2006CB202306)。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.03.004

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