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[摘 要]小城子洼槽山东屯、小城子构造带泉一段-登娄库组碎屑岩为次生气藏、效益好、主体勘探程度高,但成藏复杂、富集因素多样,剩余勘探区及开发动用前景不明确。小城子洼槽沙河子组、火石岭组为源储一体的致密气藏,勘探潜力较大,由于钻井较少、钻井分布不均,精度较低,天然气主力分布层系及富集区不清。
[关键词]小城子 天然气 成藏
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0124-01
1 基本情况
研究区位于松辽盆地东南隆起区北部,北邻莺山断陷,南邻德惠断陷,西邻登娄库凸起。王府断陷是一个具有下断上坳,西陡东缓,发育有侏罗系和白垩系两套沉积地层的复合型含油气区。断陷总面积1812km2,为西断东超的箕状断陷。断陷期地层厚度200m~3000m,基底最大埋深5400m。
2 天然气富集条件研究情况
2.1 泉一段-登娄库组碎屑岩气藏富集区带优选
王府断陷小城子洼槽目前已钻探井29口,评价井、开发井52口。泉一段-登娄库组局部已开发动用(图2-1-3),落实效益储量规模、扩大勘探效益区带是近期主要的地质任务,项目组主要从成藏期、构造形成期、烃源岩、运移路径以及圈闭要素、样式、盖层,断层封堵性等多个成藏要素对成功、失利井分析,解剖已知气藏、总结成藏模式、落实天然气富集要素。
通过研究发现王府断陷碎屑岩包裹体赋存形式多样。泉一段碎屑岩包裹体宿主矿物有五种:①方解石胶结;②沿穿石英碎屑微裂缝;③沿石英颗粒成岩期微裂缝;④石英颗粒加大边内侧;⑤长石碎屑。这五种流体包裹体均一温度主峰分别为70℃~100℃、120℃~140℃。登娄库组碎屑岩包裹体宿主矿物主要有两种:①沿穿石英碎屑微裂缝;②沿石英颗粒成岩期微裂缝;这两种包裹体均一温度主峰集中在90℃~150℃。
钻井揭示碎屑岩气藏主要是在从源内运移至北东向小城子构造带和南东向构造带上,在平面上烃源岩向斜坡带小城子构造带搬运距离长,山东屯反转构造带搬运距离短。在烃源岩平面控制下,源内天然气主要通过断层垂向运移为主;而源外天然气由于发育不整合面和河道砂体,主要以横向运移为主。
北东、南东向继承性构造带含气性优于南北向晚期构造带,主要形成构造-岩性、断层岩性气藏。认为泉二段-泉一段三砂组为碎屑岩的直接盖层,对天然气的保存有一定控制作用,通过已钻井岩性校正,对王府地区泉一段上部的直接盖层进行研究,认为小城子地区直接盖层发育,整体封盖条件好,北东向隆起带泥岩厚度和泥地比略高,在同等条件下,封盖效果更好,与试气效果吻合较好。
对王府已钻井的圈闭样式进行分析,王府地区主要发育断背斜,反向断鼻、古构造、断阶带、低部位断堑带和断层-岩性这6种类型,结合这6种圈闭样式对小城子地区已钻井进行成藏分析,总结富集条件。断背斜-岩性复合圈闭、断鼻-岩性复合圈闭、古构造-岩性复合圈闭、断层-岩性复合圈闭有利于气藏的富集;而断阶和低部位断堑带上的圈闭含气性较差。结合小城子地区源储盖断优势匹配,优选气源通道上有效圈闭为天然气富集区,落实王府断陷烃源岩内剩余圈闭24个,总面积6.4km2,烃源岩内有利反向断鼻形成圈闭9个,总面积2.4km2。
在烃源岩的控制下,大量烃类气优先向北东向、南东向古构造中运移,烃源岩内部通过断层垂向运移,而横向上不整合面与砂体为主要运移通道,斜坡带天然气运移距离长,断堑带天然气运移距离短。古构造、反向正断层形成的断鼻、断块是有利的圈闭样式,形成断层有效疏导,圈闭和岩性相结合的构造-岩性、断层-岩性气藏。小城子洼槽南部高家店地区成藏条件与小城子构造带类似,构造形态好,勘探潜力大。结合源岩、断层、砂体和构造优选洼槽南部高家店地区为效益勘探的外甩区带,效益区带面积50km2,效益储量规模50亿方。
2.2 沙河子组原生致密气成藏有利区带
小城子洼槽沙河子组沉积中心主要分布于断陷西部,地层厚度大、岩性多样化。目前钻遇沙河子组的井有22口,埋深2500m~3500m,比较适中,孔隙度在4%~8%,物性相对较好,单井累计气层厚度普遍为20m~50m,勘探潜力较好,但从试气成果来看,仅一口井获得工业气流,2口井少量,产能偏低。为落实致密气勘探潜力以及储量规模,有必要细化单元,并对有效烃源岩和有利储集体预测进行识别和预测,进而优选有利勘探区。
沙河子组三个层段均发育了优质烃源岩;其中沙一段有效烃源岩面积130km2;沙二段IV砂组主要集中在东坡和西侧,有效烃源岩面积为139km2;沙三段面积最广,达到193km2。其中沙一段、沙二段IV砂组烃源岩品质最好,其次为沙三段,其地化指标也达到了好-较好烃源岩级别。
王府断陷沙河子组物源在沉积时期快速变迁。沙一段I砂组物源来源于洼槽东部、向西前积特征明显,陡坡带扇体规模小;沙二段I砂组缓坡带来源于东北方向,南部地层向北前积特征明显,物源来源于西南方向,整体发育扇三角洲相、深湖-半深湖相;而沙三段II砂组物源以东西方向为主,两侧均发育扇体。结合成像测井、地震属性以及地震相并结合沙河子组沉积充填特征综合认为沙三段II砂组低砂比前缘、沙二段I砂組高砂比前缘、沙一段I砂组内扇为最有利储集体。
综合以上,在沙河子致密气存在着4个有利区带,叠合面积109km2,储量规模累计300亿方,形成源储互层优势配置,断层有效沟通的致密气富集带。
2.3 火山岩成藏条件分析
王府断陷火山岩主要集中在火石岭组,根据岩性组合和地震相特征可以把火石岭组细分为火一段、火二段、火三段。王府地区火山岩气藏平面上分布在两个区块,王府1区块、城深2区块。火山岩喷发可分为三个大的旋回。早期为安山岩夹玄武岩的中基性岩,颜色主要为灰绿色、紫红色、黑色。中期为粗面岩或粗安岩的中碱性岩,颜色主要为灰色、灰绿色。晚期为流纹岩的酸性岩,颜色为灰白色、灰色。喷发能量由强到弱,火山岩单层厚度由厚变薄。
在成藏配置上泉头组沉积末期,沙河子组烃源岩已经达到生气高峰,开始大量生成油气,在烃源岩附近的火山岩储层优先捕获油气,上覆沙河子组暗色泥岩形成有效遮擋,油气在火山岩有效储层中聚集成藏,形成原生气藏。后期构造运动对深层气藏破坏作用较小,大部分火山岩气藏得到有效保存,部分气藏由断裂沟通聚集到泉一段砂岩储层中,形成次生气藏。
3 结论
(1)小城子断层发育,断层封堵性研究数据点少,另外断层活动性对断层封堵难以精细定量评价;
(2)小城子洼槽沙河子优质烃源岩是通过地震相和地震属性预测所得,在洼槽西部沙河子组揭示探井较少,需进一步认识和落实。
作者简介
韩青林,男,1983年出生,2008年毕业于成都理工大学石油工程专业,现从事天然气勘探工作,工程师。
[关键词]小城子 天然气 成藏
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0124-01
1 基本情况
研究区位于松辽盆地东南隆起区北部,北邻莺山断陷,南邻德惠断陷,西邻登娄库凸起。王府断陷是一个具有下断上坳,西陡东缓,发育有侏罗系和白垩系两套沉积地层的复合型含油气区。断陷总面积1812km2,为西断东超的箕状断陷。断陷期地层厚度200m~3000m,基底最大埋深5400m。
2 天然气富集条件研究情况
2.1 泉一段-登娄库组碎屑岩气藏富集区带优选
王府断陷小城子洼槽目前已钻探井29口,评价井、开发井52口。泉一段-登娄库组局部已开发动用(图2-1-3),落实效益储量规模、扩大勘探效益区带是近期主要的地质任务,项目组主要从成藏期、构造形成期、烃源岩、运移路径以及圈闭要素、样式、盖层,断层封堵性等多个成藏要素对成功、失利井分析,解剖已知气藏、总结成藏模式、落实天然气富集要素。
通过研究发现王府断陷碎屑岩包裹体赋存形式多样。泉一段碎屑岩包裹体宿主矿物有五种:①方解石胶结;②沿穿石英碎屑微裂缝;③沿石英颗粒成岩期微裂缝;④石英颗粒加大边内侧;⑤长石碎屑。这五种流体包裹体均一温度主峰分别为70℃~100℃、120℃~140℃。登娄库组碎屑岩包裹体宿主矿物主要有两种:①沿穿石英碎屑微裂缝;②沿石英颗粒成岩期微裂缝;这两种包裹体均一温度主峰集中在90℃~150℃。
钻井揭示碎屑岩气藏主要是在从源内运移至北东向小城子构造带和南东向构造带上,在平面上烃源岩向斜坡带小城子构造带搬运距离长,山东屯反转构造带搬运距离短。在烃源岩平面控制下,源内天然气主要通过断层垂向运移为主;而源外天然气由于发育不整合面和河道砂体,主要以横向运移为主。
北东、南东向继承性构造带含气性优于南北向晚期构造带,主要形成构造-岩性、断层岩性气藏。认为泉二段-泉一段三砂组为碎屑岩的直接盖层,对天然气的保存有一定控制作用,通过已钻井岩性校正,对王府地区泉一段上部的直接盖层进行研究,认为小城子地区直接盖层发育,整体封盖条件好,北东向隆起带泥岩厚度和泥地比略高,在同等条件下,封盖效果更好,与试气效果吻合较好。
对王府已钻井的圈闭样式进行分析,王府地区主要发育断背斜,反向断鼻、古构造、断阶带、低部位断堑带和断层-岩性这6种类型,结合这6种圈闭样式对小城子地区已钻井进行成藏分析,总结富集条件。断背斜-岩性复合圈闭、断鼻-岩性复合圈闭、古构造-岩性复合圈闭、断层-岩性复合圈闭有利于气藏的富集;而断阶和低部位断堑带上的圈闭含气性较差。结合小城子地区源储盖断优势匹配,优选气源通道上有效圈闭为天然气富集区,落实王府断陷烃源岩内剩余圈闭24个,总面积6.4km2,烃源岩内有利反向断鼻形成圈闭9个,总面积2.4km2。
在烃源岩的控制下,大量烃类气优先向北东向、南东向古构造中运移,烃源岩内部通过断层垂向运移,而横向上不整合面与砂体为主要运移通道,斜坡带天然气运移距离长,断堑带天然气运移距离短。古构造、反向正断层形成的断鼻、断块是有利的圈闭样式,形成断层有效疏导,圈闭和岩性相结合的构造-岩性、断层-岩性气藏。小城子洼槽南部高家店地区成藏条件与小城子构造带类似,构造形态好,勘探潜力大。结合源岩、断层、砂体和构造优选洼槽南部高家店地区为效益勘探的外甩区带,效益区带面积50km2,效益储量规模50亿方。
2.2 沙河子组原生致密气成藏有利区带
小城子洼槽沙河子组沉积中心主要分布于断陷西部,地层厚度大、岩性多样化。目前钻遇沙河子组的井有22口,埋深2500m~3500m,比较适中,孔隙度在4%~8%,物性相对较好,单井累计气层厚度普遍为20m~50m,勘探潜力较好,但从试气成果来看,仅一口井获得工业气流,2口井少量,产能偏低。为落实致密气勘探潜力以及储量规模,有必要细化单元,并对有效烃源岩和有利储集体预测进行识别和预测,进而优选有利勘探区。
沙河子组三个层段均发育了优质烃源岩;其中沙一段有效烃源岩面积130km2;沙二段IV砂组主要集中在东坡和西侧,有效烃源岩面积为139km2;沙三段面积最广,达到193km2。其中沙一段、沙二段IV砂组烃源岩品质最好,其次为沙三段,其地化指标也达到了好-较好烃源岩级别。
王府断陷沙河子组物源在沉积时期快速变迁。沙一段I砂组物源来源于洼槽东部、向西前积特征明显,陡坡带扇体规模小;沙二段I砂组缓坡带来源于东北方向,南部地层向北前积特征明显,物源来源于西南方向,整体发育扇三角洲相、深湖-半深湖相;而沙三段II砂组物源以东西方向为主,两侧均发育扇体。结合成像测井、地震属性以及地震相并结合沙河子组沉积充填特征综合认为沙三段II砂组低砂比前缘、沙二段I砂組高砂比前缘、沙一段I砂组内扇为最有利储集体。
综合以上,在沙河子致密气存在着4个有利区带,叠合面积109km2,储量规模累计300亿方,形成源储互层优势配置,断层有效沟通的致密气富集带。
2.3 火山岩成藏条件分析
王府断陷火山岩主要集中在火石岭组,根据岩性组合和地震相特征可以把火石岭组细分为火一段、火二段、火三段。王府地区火山岩气藏平面上分布在两个区块,王府1区块、城深2区块。火山岩喷发可分为三个大的旋回。早期为安山岩夹玄武岩的中基性岩,颜色主要为灰绿色、紫红色、黑色。中期为粗面岩或粗安岩的中碱性岩,颜色主要为灰色、灰绿色。晚期为流纹岩的酸性岩,颜色为灰白色、灰色。喷发能量由强到弱,火山岩单层厚度由厚变薄。
在成藏配置上泉头组沉积末期,沙河子组烃源岩已经达到生气高峰,开始大量生成油气,在烃源岩附近的火山岩储层优先捕获油气,上覆沙河子组暗色泥岩形成有效遮擋,油气在火山岩有效储层中聚集成藏,形成原生气藏。后期构造运动对深层气藏破坏作用较小,大部分火山岩气藏得到有效保存,部分气藏由断裂沟通聚集到泉一段砂岩储层中,形成次生气藏。
3 结论
(1)小城子断层发育,断层封堵性研究数据点少,另外断层活动性对断层封堵难以精细定量评价;
(2)小城子洼槽沙河子优质烃源岩是通过地震相和地震属性预测所得,在洼槽西部沙河子组揭示探井较少,需进一步认识和落实。
作者简介
韩青林,男,1983年出生,2008年毕业于成都理工大学石油工程专业,现从事天然气勘探工作,工程师。