岩性油气藏  2017, Vol. 29 Issue (2): 1-9       PDF    
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二连盆地白垩系地层岩性油藏的勘探发现及前景
赵贤正1, 王权2 , 淡伟宁2, 王文英2, 乔晓霞2, 任春玲2     
1. 中国石油大港油田分公司, 天津 300280;
2. 中国石油华北油田分公司 勘探开发研究院, 河北 任丘 062552
摘要: 二连盆地为中新生代小型断陷湖盆群,是一个重要的油气生产区,油气勘探早期以构造油藏为主要对象,但随着勘探程度的不断加深,构造油藏发现的难度越来越大,原油产量迅速下降。为了寻找新的油气勘探与储量接替新领域,重新认识了二连盆地的油气成藏条件,认为区内具有湖盆范围小、多物源、快速沉积及相带变化快的地质特点,具备形成地层岩性油藏的有利条件。因此,提出了将勘探重点由构造油藏转变为地层岩性油藏的新思路,并结合勘探实践,探索形成了“资源评价定潜力—构造研究找背景—沉积研究寻砂体—综合研究建模式—滚动评价定规模”的地层岩性油藏的研究与勘探新方法。以新的方法为指导,在勘探多年仍未取得突破的巴音都兰凹陷等含油凹陷实现了油气勘探的新突破;同时,在新发现的阿尔凹陷,借鉴以往富油凹陷勘探的成功经验,注重地层岩性油藏的勘探,高效、快速地发现了亿吨级的阿尔油田。二连盆地地层岩性油藏的成功勘探,不仅开辟了该盆地油气勘探的新领域,而且对类似盆地的油气勘探起到了重要的借鉴作用。
关键词: 地层岩性油藏      勘探思路      勘探发现      勘探前景      二连盆地     
Exploration discovery and prospects of Cretaceous stratigraphic-lithologic reservoirs in Erlian Basin
ZHAO Xianzheng1, WANG Quan2, DAN Weining2, WANG Wenying2, QIAO Xiaoxia2, REN Chunling2     
1. PetroChina Dagang Oilfield Company, Tianjin 300280, China;
2. Research Institute of Exploration and Development, PetroChina Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, Hebei, China
Abstract: The Erlian Basin is a group of small Meso-Cenozoic rift basin, which act as an important oil production zone. During its early stage, structural reservoirs were taken as the main objects. With the deepening of exploration, it is more difficult to find them, and the output of oil production declines rapidly. Therefore, it is urgent to search new fields of hydrocarbon exploration for reserve replacement. The hydrocarbon accumulation conditions of the Erlian Basin were understood again. It is characterized by small lake basins, multiple sources, rapid deposition and abrupt change of facies belt, which are favorable for the formation of stratigraphic-lithologic reservoirs. Therefore, a new exploration thought was proposed to change the exploration focus from structural reservoirs to stratigraphic-lithologic reservoirs. Based on exploration practice, the exploration method for the stratigraphic-lithologic reservoirs was developed:"evaluating resource to determine potential, studying structure to figure out the settings, analyzing sedimentation to search for sandbodies, comprehensive research to build the model, rolling evaluation to determine the scale". By virtue of this method, hydrocarbon exploration is newly broken through in some sags where new oilfield has not been discovered for over 20 years, such as Bayindulan Sag. Meantime, in A'er Sag newly discovered, A'er oilfield with a hundred million reserves was discovered efficiently and quickly by focusing on stratigraphic-lithologic reservoirs according to the successful exploration experience of oil-rich sags. The success of stratigraphic-lithologic reservoirs exploration in the Erlian Basin launches the new hydrocarbon exploration fields in this basin, and can be used as the important reference for the hydrocarbon exploration in similar basins.
Key words: stratigraphic-lithologic reservoirs      exploration thought      exploration discovery      exploration prospects      Erlian Basin     
0 引言

二连盆地位于内蒙古自治区,是一个由白垩纪小湖盆构成的断陷湖盆群。1981年,在阿南凹陷钻探阿2井并于下白垩统获得日产油27.1 t[1],从而发现了阿尔善油田。在随后的20年间,以含油凹陷内二级断裂构造带构造油藏为主要勘探对象,先后发现了12个油田,1995年原油产量达到125万t。随着构造油藏勘探程度的不断加深,新发现构造油藏的规模越来越小,难以形成有效的储量接替,导致原油产量快速递减。立足比较丰富的剩余油气资源,重新认识二连盆地的油气成藏条件,认为该盆地具有分割性强、湖盆范围小、多物源、快速沉积及相带变化快等特点,具备形成地层岩性油藏的良好地质条件[2],因而提出了将勘探对象由构造油藏转向地层岩性油藏的勘探新思路。2000年以来,以油气资源较为丰富的主生油洼槽为主体,通过深化构造特征分析,开展在地层层序格架控制下的沉积体系分布研究,进而开展构造背景与沉积砂体空间配置综合分析,构建了“反转带—扇三角洲前缘砂体岩性油藏”、“缓坡中部坡折带—湖底扇砂砾岩体岩性油藏”等多种地层岩性油藏新模式[3-5]。以地层岩性油藏成藏新模式为指导,以三维地震精细处理技术、储层预测技术和低渗储层改造技术等为支撑,相继在二连盆地巴音都兰、乌里雅斯太、吉尔嘎朗图及阿尔等凹陷取得了地层岩性油藏勘探的突破,油气勘探进入了以地层岩性油藏为主的阶段。二连盆地的油气勘探实践再次表明,在勘探多年的成熟老探区,继续运用已有勘探思路与地质认识,难以形成新的储量的规模增长,唯有不断开拓思路、创新认识、积极探索,构思新类型油藏,才能不断开辟油气勘探的新局面。

1 区域地质背景

二连盆地是在内蒙古—大兴安岭海西褶皱基底上和燕山期拉张翘断构造应力场作用下发育起来的以下白垩统为主的断陷沉积盆地[6],面积约10万km2。基底岩系主要为寒武系—奥陶系温都尔庙群和石炭系—二叠系,其上覆盖了以侏罗系和白垩系为主的沉积盖层。受盆地基底结构控制,可划分为8个一级构造单元,分别是马尼特坳陷、乌尼特坳陷、乌兰察布坳陷、川井坳陷和腾格尔坳陷,以及苏尼特隆起、巴音宝力格隆起和温都尔庙隆起[7],进一步又可划分为54个凹陷和21个凸起(图 1)。

下载eps/tif图 图 1 二连盆地构造单元划分与油藏分布 Fig. 1 Structural unit division and reservoirs distribution of the Erlian Basin Ⅰ.阿尔凹陷;Ⅱ.乌里雅斯太凹陷;Ⅲ.巴音都兰凹陷;Ⅳ.阿南—阿北凹陷;Ⅴ.吉尔嘎朗图凹陷;Ⅵ.洪浩尔舒特凹陷;Ⅶ.额仁淖尔凹陷;Ⅷ.赛汉塔拉凹陷;Ⅸ.乌兰花凹陷;Ⅹ.塔南凹陷;Ⅺ.阿其图乌拉凹陷

研究区的主要勘探目的层为下白垩统。大量钻井剖面的岩性组合、测井曲线、古生物和地震资料研究结果表明,下白垩统自下而上经历了侏罗纪末期,白垩纪阿尔善组末期、腾格尔组腾一段末期、腾格尔组腾二段末期和赛汉塔拉组末期等沉积构造事件,相应形成了5次大的区域性不整合面或沉积间断面,发育了4个三级层序,自下而上依次为阿尔善组层序、腾格尔组一段层序、腾格尔组二段层序和赛汉塔拉组层序。

关于盆地烃源岩热演化史、油气成藏特征等前人已经做了大量研究[8-15]。研究区主要发育阿尔善组和腾格尔组腾一段2套主力烃源层,厚度一般为300~1 200 m;储集岩主要为扇三角洲、水下扇、湖底扇等砂岩和砂砾岩,以中—低孔、低渗为主;纵向上形成了3套主要的生储盖组合,即以阿尔善组为烃源岩和储层、腾一段为盖层的自生自储上盖组合,以腾一段内部砂岩夹层为储层的自生自储自盖组合及以阿尔善组和腾一段为烃源岩、腾二段为储层、赛汉塔拉组为盖层的下生上储上盖组合。油气藏形成与分布主要受主生油洼槽控制,阿尔善组和腾一段不整合面上下均是区域性油气富集层位。

目前,已经在二连盆地十多个凹陷获得工业油气流,在8个含油凹陷发现了14个油田,油藏分布于古生界至下白垩统,主要的含油层系为下白垩统阿尔善组和腾格尔组。

2 地层岩性油藏勘探新思路与勘探发现

1981年在阿南凹陷部署钻探的阿2井于下白垩统获得工业油流,揭开了二连盆地大规模油气勘探的序幕。1981—1997年,借鉴渤海湾盆地复杂断裂构造油气聚集带的成功勘探经验,以背斜、断块等构造油藏为主要勘探对象,开展含油凹陷和构造带的评价与钻探,先后发现了12个油田,主要的含油层系为阿尔善组和腾格尔组,探明石油储量1.85亿t。之后,由于构造油藏的勘探程度较高,发现构造油藏的规模越来越小。1998—2000年新探明油藏33个,仅探明石油储量3 200万t,其中含油面积小于1 km2的油藏22个,规模最小的油藏仅探明石油储量7万t,由此造成二连盆地原油产量快速递减。二连探区的石油资源转化率仅为20%左右,尚有大量石油资源有待发现,而采用构造油藏的思路难以在二连盆地再找到规模油藏,必须采用新的思路指导该区的油气勘探。

前人研究认为,二连盆地主洼槽区发育半深湖—深湖相暗色泥岩,有机质丰度高、烃源岩体积大、热演化程度高、油气资源丰富,主断裂控制的二级构造带是油气的主要聚集带[7]。近年来,利用新的地质资料研究认为,在凹陷陡坡带存在明显的构造反转现象,早期下倾尖灭的沉积砂体受晚期构造反转的影响,易于在构造翼部形成上倾尖灭,从而形成砂岩上倾尖灭岩性油藏;在构造分异较差的斜坡带,受古沉积背景和断层的双重作用,可形成断裂-沉积坡折带,对沉积砂体控制作用明显,碎屑物质在坡折带卸载,有利于形成(透镜状)湖底扇等砂砾岩体,这些砂砾岩体夹于半深湖—深湖相暗色泥岩之中,从而形成湖底扇岩性油藏。在洼槽带,当物源供给比较充分时,往往发育有扇三角洲前缘或前三角洲席状砂、浊积扇等沉积砂体,单个砂体规模不大,但多个砂体纵向叠置,横向分布范围较大,同时被半深湖—深湖相厚层泥岩所夹持,或呈频繁互层,从而形成(透镜状)砂岩岩性油藏。重新研究表明,二连盆地断陷湖盆内具有形成地层岩性油藏的良好地质条件,该领域在以往的勘探中没有得到足够重视,研究与勘探程度都比较低,可以作为重要的勘探接替领域。进而,提出了将勘探对象由构造油藏为主转变为地层岩性油藏为主的勘探新思路,并探索形成“资源评价定潜力—构造研究找背景—沉积研究寻砂体—综合研究建模式—滚动评价定规模”的地层岩性油藏的研究与勘探新方法[16]。以该新思路和新方法为指导,在巴音都兰凹陷南洼槽、乌里雅斯太凹陷南洼槽、吉尔嘎朗图凹陷宝饶洼槽、阿尔凹陷均发现了规模富集的地层岩性油藏,从而形成了又一次储量增长高峰。

3 典型地层岩性油藏勘探实例 3.1 老凹陷(巴音都兰凹陷)地层岩性油藏新领域勘探发现 3.1.1 构造油藏勘探久攻不克

巴音都兰凹陷位于二连盆地东北部,是一个典型的东断西超的箕状凹陷,面积为1 200 km2,可划分为南洼槽和北洼槽2个构造单元。1977年钻孔5井发现74 m油砂后,该凹陷被作为重点勘探凹陷。截至1999年,以构造油藏为主要勘探对象,围绕南、北2个洼槽的局部构造先后实施了钻井37口,仅巴1、巴2、巴5、巴27和巴43等5口井获得工业油流,由于储层物性差、产量低、油质稠,勘探效果不理想[17]。因此,巴音都兰凹陷成为二连盆地发现油气最早,但经过20多年勘探仍未实现实质性突破的凹陷。

3.1.2 提出地层岩性油藏勘探新思路,取得重大突破

多轮资源评价表明,巴音都兰凹陷石油资源量可达(5 000~12 000)万t,其中南洼槽作为主生油洼槽,油气资源更丰富。

2000年,在成藏条件分析的基础上,对南洼槽204 km2的三维地震资料进行了重新处理,使地震剖面分辨率大幅度提高,沉积砂体反射特征响应明显。利用新处理的三维地震资料开展精细砂层对比,发现处于巴Ⅱ号鼻状构造低部位的巴9井阿四段砂体为扇三角洲前缘河道砂体,在地震剖面上呈低频弱反射特征,几何外形为一透镜体,由该井向构造高部位的巴6井方向表现为砂体减薄、尖灭(图 2);处于鼻状构造高部位的巴6井相应层段为滨浅湖滩砂沉积,与巴9井阿四段砂体分属不同的沉积体系。因此,提出了以岩性油藏为勘探对象的新思路。

下载eps/tif图 图 2 巴音都兰凹陷巴9井—巴2井连井地震剖面 Fig. 2 Well-tie seismic section of Ba 9-Ba 2 wells in Bayindulan Sag

构造研究表明,巴音都兰凹陷南洼槽具有东断西超的凹陷结构,洼槽带东部受巴Ⅰ号断层和巴Ⅱ号断层的控制,在断层下降盘分别形成了巴Ⅰ号鼻状构造和巴Ⅱ号鼻状构造,具有早期沉降、晚期反转的构造演化特征,处于油气的主要指向区,具备良好的油气成藏构造背景。

通过开展高分辨率地层层序划分,在阿尔善组和腾一段识别出了低位体系域、湖侵体系域和高位体系域等3种体系域类型,其中处于阿尔善组高位体系域的阿四段夹于阿尔善组中期和腾一段早期2个湖侵体系域之间,是有利的目的层。沉积相精细研究表明,阿四段沉积时期,南洼槽陡坡呈平台型古地貌形态,在洼槽东部陡坡带南部的巴9井区和北部的巴10井区,分别发育了来自东部物源的两大高位体系域扇三角洲沉积体系。在相对平缓的地形下,这两大沉积体系横向延伸较远,以扇三角洲前缘辫状水道为特征(图 3)。阿四段扇三角洲沉积以细砂岩为主,累计厚度约为100 m,纵向上夹于半深湖—深湖相暗色泥岩之中。成岩演化分析表明,阿四段处于次生孔隙发育带,溶蚀作用强烈,砂岩粒间溶孔和粒内溶孔均较发育,具有良好的储集条件。因此,进一步明确了阿四段扇三角洲沉积砂体应该是有利的储集砂体。

下载eps/tif图 图 3 巴音都兰凹陷阿四段Ⅱ砂组沉积相图 Fig. 3 Sedimentary facies of sand group Ⅱ of the A 4 member in Bayindulan Sag

构造背景与沉积砂体分布综合分析表明,巴Ⅱ号构造为一个后期反转鼻状构造,阿四段扇三角洲沉积砂体分布于鼻状构造翼部,储集条件好,有利于形成岩性圈闭。开展老井复查发现,处于巴Ⅱ号鼻状构造低部位的巴9井在阿四段日产油0.25 t、水16 m3,油水同出,表明储层具有良好的储集性能;处于构造高部位的巴6井在相应层段试油亦为油水同出,2口井之间没有断层相隔(参见图 2)。若按照构造油藏来认识,显然二者在油水关系上存在明显的矛盾。根据沉积砂体类型和地震反射特征的差异进行分析,认为巴9井和巴6井油水同出的试油层位应该分属2个不同的含油砂体,处于不同油藏的低部位,在巴9井高部位阿四段应该有岩性油藏存在。因此,在巴音都兰凹陷南洼槽巴Ⅱ号构造构建了反转鼻状构造-扇三角洲前缘砂体岩性油藏模式。

在上述研究的基础上,以巴9井阿四段有利砂体发育段为重点,开展精细储层预测,明确了其分布范围,进而按照“最大相似性”原则,在巴9井高部位地震相特征与巴9井类似的位置率先部署钻探了巴19井,在1 430~1 530 m井段解释油层有效厚度为25.2 m/12层,对1 483.0~1 488.6 m和1 527.2~1 530.2 m等2个井段试油,日产油分别为29.24 t和21.96 t,从而实现了在二连盆地有意识开展地层岩性油藏勘探的重大突破,开辟了油气勘探新领域。

3.1.3 开展滚动式评价勘探,落实整装规模储量

巴19井的钻探获得成功之后,开展了滚动式储层预测和评价钻探。紧密结合新的钻探成果,开展了第2轮储层预测工作,优选钻探巴21井再获成功,对1 536.0~1 541.2 m井段试油,日产油20.55 t。随后,又开展了第3轮储层预测工作,并且按照“油藏中部找富集、高部位探岩性尖灭、低部位定油水界面”的勘探思路,部署钻探了巴18、巴20、巴22等3口井,均获得成功。其中,巴18井电测解释油层34 m/18层,试油获得58 m3的高产工业油流。

通过上述滚动式评价,明确了油藏的分布范围,2001年在巴19井阿尔善组阿四段扇三角洲前缘河道砂体岩性油藏探明石油地质储量1 241万t(图 4),当年新建原油生产能力1.98万t并投入开发生产。

下载eps/tif图 图 4 巴音都兰凹陷油藏分布 Fig. 4 Reservoir distribution in Bayindulan Sag

在发现巴19油藏之后,继续按照地层岩性油藏的勘探思路,积极预探,在巴19油藏东侧发现了巴38油藏,在南洼槽北部的巴Ⅰ号构造发现了巴10、巴51、巴36以及巴48等地层岩性油藏,形成了5 000万t储量规模(图 4),并于2004年建成25万t生产能力,当年生产原油23.47万t,占二连盆地原油产量的29%。近几年,又加强了巴音都兰凹陷北洼槽地层岩性油藏的勘探,相继发现了巴77 X、巴92 X、巴90、巴101 X等油藏,形成了3 000万t储量规模。

巴音都兰凹陷油气勘探的新突破,不仅体现在发现了新的油藏,更重要的是开辟了地层岩性油藏勘探新领域,为老凹陷深化勘探提出了一种新的勘探思路。

3.2 新凹陷、新油田的高效快速发现

由于二连盆地次级凹陷面积小,石油资源规模有限(多数凹陷石油资源量为1亿t左右),已发现的富油凹陷勘探程度较高,因此,不断发现新的含油凹陷成为保证油气勘探持续发展的重要途径。

在新凹陷评价与优选上,打破已知但未获突破“新凹陷”的束缚,在低勘探程度的巴音宝力格隆起区东北部找到了以往未发现的新凹陷——阿尔凹陷[18-19]。在勘探思路和方法上,没有沿用以往在凹陷勘探初期主要以构造油藏为重点的固有勘探思路和做法,而是以巴音都兰凹陷等老富油凹陷取得的地层岩性油藏认识与成功做法为指导,采用“构造油藏与地层岩性油藏并重”的新思路,尤其是加强了地层岩性圈闭的发现落实,实现了地层岩性油藏的早期发现。同时,通过实施“优化重、磁点部署,整合参数井和预探井部署,跳过二维详查直接部署三维地震”等针对性措施,优化了勘探程序,加快了勘探节奏。从2006年在阿尔凹陷登记勘查矿权到2010年发现又一个新油田——阿尔油田,仅仅用了4年时间,实现了老探区新凹陷的高效快速勘探。

3.2.1 加强区域搜索,发现新的凹陷

为了寻找新的勘探接替凹陷,一直把新凹陷搜索作为一项重要工作。2006年,通过开展凹陷地形地貌特征、区域重力和地质资料等的综合分析,认为阿尔地区地貌上为“负地形”,在1:50万重力资料上为重力负异常,在地质图上为中、新生界覆盖区,推测可能存在沉积凹陷。

2007年,根据二连盆地各凹陷具有相近的构造格架、沉积格架及演化特征,以明确主洼槽位置为目的,部署并实施了1:10万重力、磁力勘探;随后,围绕重力、磁力勘探确定的阿尔凹陷主洼槽,实施电法勘探。结合区域地质露头资料综合分析认为,阿尔地区应该发育有一个断陷凹陷,洼槽较开阔,具备进一步开展勘探的条件。基于上述认识,及时开展了二维地震采集。二维地震地质解释表明,该凹陷具有东断西超的箕状结构,发育下白垩统阿尔善组、腾格尔组和赛汉塔拉组,基底埋藏深度达3 800 m[20];凹陷陡坡带自北向南依次发育有哈达、沙麦北、沙麦、罕乌拉等多个背斜—半背斜构造。

阿尔凹陷的勘探潜力究竟如何?勘探方向在哪里?如何科学部署?针对这些问题,勘探家们充分借鉴二连盆地30多年的勘探经验和地层岩性油藏勘探取得的认识,开展了与老凹陷,即巴音都兰凹陷成藏条件的对比。2个凹陷在地质结构上都存在后期构造反转,说明它们具有相似的构造发育史;地震层序、地震反射波组特征也较为相似(参见图 2图 5),推断它们具有相似的生储盖组合;地震相分析表明,2个凹陷具有相同的滨浅湖—深湖亚相稳定沉积的反射特征。综合分析认为,阿尔凹陷应该与巴音都兰凹陷具备类似的油气成藏条件,具有良好的勘探前景,同时,在勘探思路和勘探方法上也要借鉴巴音都兰凹陷地层岩性油藏勘探的成功经验与做法。

下载eps/tif图 图 5 阿尔凹陷东西向二维地震剖面 Fig. 5 East-West 2D seismic section of A'er Sag
3.2.2 构造、岩性油藏并重,实现油气勘探快速发现

2008年,按照“落实生烃潜力、立足构造背景、构造油藏与岩性油藏并重”的勘探思路,整体部署,分批实施,先后在哈达、沙麦和沙麦北3个构造部署钻探了阿尔1、阿尔2和阿尔3等3口探井(图 6),均获得成功,实现了阿尔凹陷油气勘探的快速发现。

下载eps/tif图 图 6 阿尔凹陷油藏分布 Fig. 6 Reservoirs distribution in A'er Sag

在传统勘探程序中,参数井和预探井分别在区域概查和圈闭预探2个不同勘探阶段部署。借鉴二连盆地地层岩性油藏的成功勘探经验,对阿尔凹陷的第一口参数井和第一口预探井进行了整合。在具体部署时,把第一口井位(阿尔1井)部署在哈达背斜主体构造翼部靠近主洼槽的位置上,从而使其具有了区域探井和预探井双重性质。该井于2008年4月开钻,在腾一段和阿尔善组均钻遇暗色泥岩,累计厚度为1 223 m。暗色泥岩的有机质丰度高、类型好,属于好烃源岩。以腾一段为例,TOC质量分数平均为2.93%,最大为6.65%;生烃潜量平均为17.82 mg/g,最大为51.37 mg/g;氯仿沥青“A”质量分数平均为0.175 4%,最大为0.479 5%,达到了好烃源岩标准。同时,对腾一段上部1 296.0~1 320.4 m井段细砂岩油层8.4 m/4层,常规抽汲求产,日产油1.2 m3,突破了工业油流关。

按照构造岩性油藏的勘探思路,在部署第二口探井(阿尔2井)时放弃了沙麦构造的高点,选择了构造翼部沉积相带较好的扇中部位。阿尔2井于2008年7月开钻,测井解释在腾一段下部1 306~1 381 m砂砾岩段发现油层59 m,压裂后日产油15.8 m3,实现了阿尔凹陷油气勘探真正意义上的突破。随后,在主洼槽内处于扇三角洲扇中至前缘物性较好的沙麦北构造,部署钻探了阿尔3井。该井于2008年10月开钻,在腾一段下部1 783.4~1 955.0 m砂砾岩段发现油层43 m,获日产油52.9 m3的高产油流。该井油层夹持于深湖相暗色泥岩之中,砂体属水下分流河道沉积,形成了良好的储盖组合。

阿尔1井发现良好的烃源岩及阿尔2井钻遇厚层油气显示均表明,阿尔凹陷具有良好的成藏条件。为了加快勘探节奏,对勘探程序进行优化,跳过二维地震详查直接部署三维地震233 km2,同时加快处理节奏,为阿尔凹陷的整体研究和认识打下了良好的三维地震资料基础。

3.2.3 扩大地层岩性油藏勘探,高效、快速发现阿尔油田

根据对钻井新取得的地质、地震和测井资料的综合分析,在重点勘探层系腾一段和阿四段主要识别出了扇三角洲、辫状河三角洲和浊积扇等沉积砂体类型。东部陡坡带以发育扇三角洲为特征,而西部缓坡带以发育辫状河三角洲为主。阿尔3井岩心观察可见多层明显的冲刷面、交错层理和反粒序递变层理,颗粒分选、磨圆均较好,呈杂基、颗粒混合支撑,表明砂体经过了一定距离的搬运,水动力较强,为扇三角洲前缘水下分流河道沉积。

受产状较缓控凹边界断层控制,来自东部物源区的沉积砂体卸载后,经一定距离的搬运,形成较大的分布范围。在阿尔3井区发育的扇三角洲沉积面积超过80 km2[19],砂体平面延伸广(图 7),储层物性好。根据阿尔3井腾一段下部岩心物性分析统计,有效孔隙度为5.3%~15.1%,平均为11.1%,渗透率为0.168~523.000 mD,平均为95.8 mD,为低孔、中—高渗储层。

下载eps/tif图 图 7 阿尔凹陷腾一下亚段沉积相图 Fig. 7 Sedimentary facies of the lower Teng 1 member in A'er Sag

综合分析认为,阿尔善组和腾一段沉积砂体与缓坡带和陡坡带的构造背景相匹配,可以形成构造油藏、地层岩性油藏等多种类型油藏。在阿尔善组沉积时期,凹陷缓坡带的沉积物经远距离搬运,沉积砂体分选较好;同时,受古地貌控制,扇三角洲前缘砂体围绕古构造翼部分布,与阿尔善组烃源岩呈互层状,有利于形成岩性油藏。在腾一下亚段沉积早期,沿东部边界下降盘形成了多个反转背斜构造的雏形,受陡坡带物源及反转构造背景控制,不同期次的扇三角洲前缘砂体有所偏移,形成多个砂体在构造主体及两翼相互叠置的面貌,易于形成叠合连片分布的构造-岩性油藏。在腾一上亚段沉积时期,湖泊面积已经达到最大,凹陷沉积作用整体呈现饥饿状态,沉积物进一步变细,湖相泥岩的比例及分布面积进一步增大,扇三角洲发育规模和分布范围减小,湖底浊积扇砂体成为主要的储集砂体;腾一上亚段的厚层半深湖—深湖相泥岩包裹物性较好的储集砂体,有利于形成岩性油藏。

基于上述认识,在明确沙麦、沙麦北等含油构造的基础上,精细刻画沉积砂体储层空间分布,开展地层岩性油藏成藏模式的构建,进一步扩大了勘探成果。勘探证实,阿尔3油藏为一个大型构造-岩性油藏(参见图 6),含油范围由沙麦北背斜向西延伸到洼槽带,是真正意义上的“满洼含油”;同时,还新发现了阿尔29、阿尔26缓坡带岩性油藏,阿尔2陡坡带物性封闭油藏以及阿尔6凝灰岩潜山内幕油藏等[19]。经过2009—2010年的整体勘探,新增控制和预测储量达到1.05亿t,又在二连盆地发现了一个新油田——阿尔油田。目前,在该油田已经探明石油地质储量3 758万t,年生产原油18万t。

4 勘探前景展望

在二连盆地断陷湖盆内通常发育有2~3个生油洼槽,其中主生油洼槽面积大,往往是继承性发育的沉积洼槽,烃源岩厚度大、分布广、有机质丰度高、生排烃强度大,是油气资源的主要分布区,对地层岩性油藏的形成富集也具有重要的控制作用。在洼槽区内,沉积砂体的形成与分布主要受构造带类型、边界断层组合样式、坡折带类型及体系域类型等多种因素的控制,具有“多元控砂”特征[21]。其中,扇三角洲前缘、辫状河三角洲前缘和湖底扇是油气富集的有利储集相类型,易于形成规模富集的地层岩性油藏。洼槽区不仅是优质烃源岩的主要分布区,也是湖底扇、扇三角洲前缘、辫状河三角洲前缘和前三角洲砂体的主要分布区,沉积砂体夹于湖相暗色泥岩之中,易于形成类型多样的地层岩性圈闭;同时,洼槽区地层岩性圈闭具有圈闭早期形成,油气近源短距离供给,油气多期充注、早期成藏以及保存条件好等明显的成藏优势。因此,二连盆地含油凹陷内的主洼槽区是地层岩性油藏的有利分布区。

有学者研究预测,随着勘探程度的提高,最终地层岩性油藏资源量与构造油藏资源量的比例可达到或超过1:1[22]。袁选俊等[23]认为,渤海盆地隐蔽油藏(地层岩性油藏)最终探明储量可占盆地总探明储量的50%~70%,甚至更高。目前,二连盆地地层岩性油藏勘探程度比较低,仍具有很大的勘探潜力。

二连盆地内存在剩余资源比较丰富的老含油凹陷和具备一定资源潜力的新含油凹陷2个重要的勘探方向,从前者中优选出了阿南—阿北凹陷、赛汉塔拉凹陷、洪浩尔舒特凹陷、巴音都兰凹陷北洼槽、乌里雅斯太凹陷中洼槽作为重点勘探方向,从后者中评价出了乌兰花凹陷、阿其图乌拉凹陷、塔南凹陷作为重点探索凹陷,以便积极寻找新的勘探接替领域。

5 结论

(1)二连盆地为陆相断陷盆地,湖盆范围小、沉积相带横向变化快,具备形成地层岩性油藏的有利条件。富油凹陷洼槽区具有沉积砂体类型多、地层岩性圈闭早期形成、油气早期充注和保存条件好的成藏优势,是寻找地层岩性油藏的重要方向。

(2)针对二连盆地构造油藏勘探程度高,寻找具有一定规模新油藏难度大的实际情况,提出在老探区富油凹陷将勘探对象由构造油藏转向地层岩性油藏的勘探新思路,并探索形成“资源评价定潜力—构造研究找背景—沉积研究寻砂体—综合研究建模式—滚动评价定规模”的地层岩性油藏研究与勘探方法,有效地指导并深化了该盆地的油气勘探。

(3)在勘探多年未取得突破的巴音都兰凹陷,通过构建地层岩性油藏新模式,发现了以巴19油藏为代表的多个地层岩性油藏,在老凹陷发现了一个新油田——宝力格油田;在新发现的阿尔凹陷,将构造油藏勘探老思路与地层岩性油藏勘探新思路相结合,仅用4年时间就发现了一个新油田——阿尔油田,实现了新凹陷的高效、快速勘探。

(4)二连盆地地层岩性油藏勘探程度还较低,仍具有很大的勘探潜力。优选出阿南—阿北凹陷、赛汉塔拉凹陷、洪浩尔舒特凹陷、巴音都兰凹陷北洼槽、乌里雅斯太凹陷中洼槽、乌兰花凹陷、阿其图乌拉凹陷及塔南凹陷作为地层岩性油藏勘探的重要方向。

(5)二连盆地地层岩性油藏的成功勘探将有力地促进中国东部裂谷盆地,乃至其他具有类似地质特征盆地地层岩性油藏的勘探。

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