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  摘要:依据烃源岩品质、盐岩分布以及烃源岩热演化程度的分析,认为东濮凹陷沙三下亚段是深盆气有利勘探区面积最大的区域,为深盆气风险勘探的首选层系。根据储集条件、盖层与保存条件优选勘探区带。前梨园洼陷南部沙三下亚段可细分为两套储盖组合,其特点在于断层较少、封堵性良好,被选定为深盆气的勘探区带。针对前梨园洼陷南部沙三下亚段的3砂组、5砂组、6砂组和7砂组这四套湖底扇储层,采用井控拓频技术以提高砂体纵向分辨能力。在优选勘探目标时,优选杜寨断层下降盘靠近物源区、储层厚度最大的构造-岩性圈闭进行风险勘探。这一策略为东濮老区天然气增储建产接替阵地指明了明确的方向。

  关键词:深盆气;前梨园洼陷;有利区带;东濮凹陷

  0引言

  东濮凹陷是渤海湾盆地陆上既富油又富气洼陷之一,已进入高勘探阶段,大型和浅层圈闭大部分已被发现,勘探向着深层和小规模隐蔽圈闭发展,勘探难度增大[1-5],剩余天然气资源量2 000亿m3,主要富集于洼陷带深层,以洼陷带的深盆气为主,勘探潜力巨大。东濮凹陷深盆气勘探始于1985年,先后在前梨园洼陷部署濮深4井、濮深10井、在沙三下亚段出现井喷事故,钻探揭示在前梨园洼陷、沙三下亚段发育超压深盆气,具有大面积满洼含气态势,濮深4井井喷导致的卡钻事故完井和濮深10井筛管完井无法试气投产,导致深盆气勘探受阻。本次以深盆气成藏条件为依据[6-8],根据源岩条件开展深盆气勘探层系的优选,储集条件、盖层和保存条件开展区带优选,并对有利区带进行圈闭目标精细刻画,分析深盆气成藏规律,为东濮老区精细勘探指明了方向。

  1有利区带优选

  深盆气藏主要是在毛细管压力的作用下,存在于具有低孔、低渗特征储层的构造下倾方向上的天然气聚集体,向储层的构造上倾方向,虽然孔渗性变好,但却通过气水过渡带向上形成含水饱和带,具有典型的“气水倒置”特征。深盆气具有四大成藏条件:(1)源岩面积大、成熟度高、供气充足(2)储集体低孔、低渗、大面积发育(3)顶、底封盖层均重要(4)区域构造稳定,断裂发育少。根据源岩条件开展深盆气勘探层系优选;根据储集条件、盖层和保存条件开展区带优选。

  东濮凹陷沙四上亚段是古近纪最早沉积的一套烃源岩,烃源岩与盐岩互层,沉积中心厚900~1 270 m,盐区之外洼陷中心的烃源岩厚50~100 m,干酪根类型以Ⅱ1~Ⅱ2为主。考虑到深盆气后期压裂改造,需要避开盐岩。从残余有机碳含量分布上看,东濮北部烃源岩品质好于南部;根据烃源岩品质、盐岩分布和烃源岩热演化程度(Ro为1.5%~2.0%)分析,认为深盆气有利勘探区较小(约100 km2),位于前梨园洼陷南部。沙三下亚段洼陷带厚度为500~1 100 m,以深灰色泥岩、页岩夹浅灰色粉砂岩为主,盐岩主要分布前梨园北部—柳屯洼陷一带,分布范围小。烃源岩分布范围广,洼陷中心烃源岩厚度200~600 m。沙三中亚段深盆气有利勘探区位于前梨园和海通集洼陷中心,约200 km2。沙三上亚段烃源岩热演化程度相对较低,尚未进入生凝析气阶段,不具备深盆气勘探条件。对比分析认为沙三下亚段深盆气有利勘探区面积最大,生烃条件最好,认识程度相对最高,优选沙三下亚段作为深盆气勘探的首选层系。根据烃源岩品质、盐岩分布和烃源岩热演化程度(Ro为1.5%~2.0%),前梨园洼陷南部和海通集洼陷为沙三下亚段深盆气有利勘探区,约400 km2。

  根据储集条件、盖层和保存条件开展东濮凹陷沙三下亚段区带优选。沙三下亚段沉积时期洼陷中心主要发育重力流沉积,前梨园洼陷南部濮深4井沙三下亚段解释气层51.2 m,海通集洼陷目前洼陷带无井钻域,位于海通集洼陷东翼的文西地垒带文319井沙三下亚段1砂组揭示6.0~11.5 m单层厚砂岩。前梨园洼陷沙三下亚段1砂组和3砂组发育泥页岩盖层,沙三下亚段2~3砂组、沙三下亚段5~7砂组发育储层,底板为沙三下亚段8砂组为盐岩,细分为两套储盖组合。海通集洼陷沙三下亚段1~3砂组发育储层,沙三下亚段4~7砂组发育泥页岩、沙三下亚段8砂组发育盐岩。前梨园洼陷比海通集洼陷储盖组合更优。前梨园洼陷断层少,杜寨断层在沙二段停止活动,早断早衰垂向封堵性好。海通集洼陷断层多,石家集断层、长垣断层、文西断层等控洼断层长期活动。对比分析认为前梨园洼陷保存条件更好,优选前梨园洼陷南部沙三下亚段深盆气为勘探区带。

  2圈闭目标刻画

  对前梨园洼陷南部烃源岩系统取心结果表明,沙三下亚段烃源岩厚度、有机质丰度、热演化程度均优于沙三中亚段烃源岩,沙三下亚段天然气资源规模远大于沙三中亚段。前梨园洼陷南部探明层系沙三中亚段5~9砂组地层厚350~400 m,发育深灰色泥岩、页岩与浅灰色粉砂岩互层,残余有机碳含量0.39%~0.59%/0.50%,恢复原始有机碳0.95%~1.15%/1.02%,镜质体反射率Ro为1.10%~1.43%,处于生挥发油-凝析油阶段。沙三下亚段分为8个砂组,厚700~750 m,发育深灰、灰黑色泥岩、页岩与浅灰色粉砂岩互层,夹灰质粉砂岩、白云质粉砂岩,残余有机碳含量0.50%~0.94%/0.77%,恢复原始有机碳1.00%~1.98%/1.45%,镜质体反射率Ro为1.43%~1.97%,主要处于生凝析气阶段,如图1所示。沙三下亚段1砂组、4砂组砂地比较低,为局部盖层,沙三下亚段3砂组、5砂组、6砂组为主要目的层。

  前梨园洼陷南部发育杜寨断层和黄河断层两条二级断层,17条低序级断层。桥口地区发育6条低序级断层,为沙三中、沙三下层内断层,东倾或东南倾向。白庙—杜寨地区发育11条低序级断层,其中F1~F4断层切至沙二下地层,其余7条断层均为沙三上—沙三下层内断层,西倾或西北倾向。其中杜寨断层对前梨园洼陷南部的形成演化起控制作用,由杜寨断层逆牵引作用形成了半背斜构造形态。

  对前梨园洼陷南部进行古地貌恢复结果表明,杜寨断层对沙三下亚段、沙三中亚段5~9砂组的沉积起控制作用,在同生断层下降盘具备形成重力流沉积的条件。杜寨断层在沙三下时期活动强,可容空间大,发育湖底扇,甜点面积84.2 km2,发育深盆气;沙三中时期活动减弱,发育浊积扇,甜点面积38.6 km2,发育白庙凝析油气藏和杜寨气藏。白庙地区长期处于古隆起区,为重要物源方向。借鉴沙三中亚段母岩矿物成分资料,白庙和杜寨构造物源来自东部鲁西隆起区,母岩矿物成分以含磁铁矿为特征,与文东和桥口物源不一致。白庙和杜寨构造离物源较近,以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩、长石砂岩为主,桥口构造离物源远,以长石质石英砂岩为主。从古地貌、母岩矿物成分和砂岩矿物成分分析,前梨园洼陷南部为东部物源。如图1所示。
 

 
  杜寨断层下降盘沙三中亚段、沙三下亚段深层(4 500~5 000 m)发育粒间溶蚀孔隙,统计当砂岩厚度大于5.0 m,深层孔隙度6.0%~10.0%,最大可达17.0%,为天然气“甜点”储层。濮深4井沙三下解释气层21层51.0 m,孔隙度6.8%~17.1%。濮深10在沙三下5砂组完钻,解释气层4层15.4 m,孔隙度8.0%~9.5%。分析认为,深层发育天然气有效储层,超压和有效储层的发育为天然气富集高产创造了良好的储保条件。依据白庙—前梨园地区濮深12井沙三中薄片分析资料,认为深层主要发育粒间溶蚀孔隙和残余粒间孔隙,统计单层厚砂岩(>5.0 m)有利于深层孔隙的保存。杜寨断层停止活动早,对洼陷带成藏具有重要封堵作用,洼陷带沙三下亚段地层与杜寨断层上升盘的沙四段、中生界和上古生界泥岩和致密储层对置,保存条件好。杜寨断层停止活动时间为沙二段末期(距今35 Ma),沙三下亚段烃源岩大量生气阶段是东营组中期-剥蚀期前(距今24~22 Ma)、明化镇组(距今9 Ma)至今,凝析气生成时间晚于断层活动时期,充注有效。

  采用由2013年白庙北—前梨园和2012年东濮凹陷白庙—桥口北地区高精度三维地震资料拼接而成的地震体,面积220 km2。白庙北—前梨园地震资料频宽5.0~60.0 Hz,主频27.5 Hz;白庙—桥口北地震资料频宽5.0~62.0 Hz,主频23.5Hz。资料品质以Ⅰ类为主,占比95%,分辨率、*噪比高,目的层地震反射波组特征清晰、同相轴可连续追踪、岩性边界清晰,能满足构造解释及储层预测的要求,岩性圈闭可靠。沙三下亚段划分为8个砂组,T63、T64-1、T64-2、T64-4、T64-5、T64-6、T64-7、T64等8个反射层横向上连续,可全区追踪。

  针对沙三下亚段3砂组、5砂组、6砂组和7砂组四套湖底扇储层,开展井控反褶积高分辨率处理,提高地震薄储层识别能力;开展波形聚类,刻画各层系地震相;应用谱反演技术,有效提高湖底扇储层预测精度。开展井控拓频提高砂体纵向分辨能力,地震主频由25.0 Hz提高到45.0 Hz,砂体分辨能力由40.0 m提高到22.0 m。濮深10井沙三下亚段5砂组砂岩厚度和物性好于3砂组,优质储层表现为强波阻抗,根据波阻抗反演预测有效砂岩厚度。利用拓频资料预测沙三下亚段3砂组、5砂组、6砂组和7砂组湖底扇砂岩,物源主要来自东部,砂体由东向西逐渐减薄。

  通过精细地层解剖、构造解释、圈闭刻画及储层预测,落实了刘口复合圈闭。刘口复合圈闭发育刘口-1块、刘口-2块、刘口-3块、刘口-4块四级圈闭,圈闭类型为岩性圈闭、构造-岩性圈闭,主要目的层为沙三下亚段5~7砂组、沙三下亚段3砂组,叠合面积为84.15 km2。以南、以北是岩性尖灭线(5.0 m有效砂岩厚度)为边界,圈闭以西是构造槽线为边界,圈闭以东是杜寨断层为边界,形成的一个构造-岩性复合圈闭,如图2所示。优选在杜寨断层下降盘靠近物源区、储层厚度最大的白庙地区刘口-4块构造-岩性圈闭实施深盆气风险勘探,设计风险井前深1井,主要目的层位于储层预测厚值区,预计钻遇砂体厚度为200.0 m、有效储层合计70.0 m,为东濮老区天然气增储建产接替阵地指明方向。
 

 
  3结语

  (1)根据烃源岩品质、盐岩分布和烃源岩热演化程度,前梨园洼陷南部和海通集洼陷为沙三下亚段深盆气有利勘探区(约400 km2)。根据储集条件、盖层和保存条件开展东濮凹陷沙三下亚段区带优选,优选前梨园洼陷南部沙三下亚段深盆气为勘探区带。

  (2)从古地貌、母岩矿物成分和砂岩矿物成分分析,前梨园洼陷南部为东部物源,杜寨断层在沙三下时期活动强,下降盘发育湖底扇,为粒间溶蚀孔隙,深层孔隙度6.0%~10.0%,最大可达17.0%,为天然气“甜点”储层。优选在杜寨断层下降盘靠近物源区、储层厚度最大的白庙地区刘口-4块构造-岩性圈闭实施深盆气风险勘探。

  参考文献:

  [1]余海波,程秀申,漆家福,等.东濮凹陷古近纪断层活动性对洼陷演化及生烃的影响[J].油气地质与采收率,2018,25(6):24-31.

  [2]余海波,程秀申,徐田武,等.东濮凹陷古近纪盆地结构控烃控藏特征[J].现代地质,2020,34(6):1119-1131.

  [3]余海波,程秀申,徐田武,等.东濮凹陷古近系构造特征及其对油气成藏的控制作用[J].油气地质与采收率,2021,28(3):42-52.

  [4]余海波.东濮凹陷构造特征及古生界有利勘探区带评价[J].岩性油气藏,2022,34(6):72-79.

  [5]余海波,程秀申,漆家福,等.东濮凹陷古近纪断裂活动对沉积的控制作用[J].岩性油气藏,2019,31(5):12-23.

  [6]马中振,吴河勇,戴国威.深盆气成藏机理研究进展[J].大庆石油地质与开发,2009,28(6):57-61.

  [7]庞雄奇,姜振学,等.致密砂岩气藏成藏过程的物理模拟实验[J].地质论评,2007,53(6):844-849.

  [8]庞雄奇,周新源,董月霞,等.含油气盆地致密砂岩类油气藏成因机制与资源潜力[J].中国石油大学学报(自然科学版),2013,37(5):28-37,56.
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