2. 中国石油大庆钻探工程公司 地质录井二公司, 吉林 松原 138000
2. No. 2 Geo-Logging Company, PetroChina Daqing Drilling Engineering Company, Songyuan 138000, Jilin, China
近年来,松辽盆地、准噶尔盆地、渤海湾海域的火山岩油气藏勘探不断取得突破,展现了火山岩油气藏良好的勘探前景[1-2]。随着火山岩勘探程度的不断深入,在火山岩气藏的成藏机理、成藏主控因素、油气富集规律等方面取得了较好的成果。在火山岩储层及火山岩成藏机理方面,李璐琪[3]通过岩心观察、薄片鉴定、测井、三维地震及储层物性分析,认为松辽盆地德惠断陷火石岭组火山岩发育4类岩相,具有10种岩性和4个旋回,火山岩有效储层同时受岩相、岩性、旋回、火山机构类型、火山喷发模式等共同控制;赵耀等[4]根据岩心、普通薄片和测井等资料分析,认为火山岩储层受岩性、岩相、成岩作用及构造作用的共同控制;蒋佳兵等[5]根据内幕火山岩的岩心取样、岩石薄片鉴定等资料分析,认为内幕型火山岩储层主要分布在风化壳顶界之下250~600 m,储集空间类型以次生孔隙和次生裂缝为主,为裂缝-孔隙双重介质储层;武小宁等[6]通过岩心、测井、地震相分析,认为有利岩相的分布是储层预测的基础;邓守伟[7]通过对松辽盆地典型气藏的解剖,结合烃源岩岩石热解、天然气组分分析、流体包裹体等化验分析数据,认为气藏受构造控制,有效气藏多位于构造高部位的断块、断鼻内,断裂对气藏起到输导运移作用;李林泽[8]通过对松辽盆地火石岭组天然气输导与保存条件的研究,认为火石岭组断裂以高角度正断裂为主,是天然气垂向和纵向运移的通道。以上研究成果为松辽盆地德惠断陷凝灰岩储层预测和成藏主控因素研究提供了较好的借鉴和参考。德惠断陷火石岭组凝灰岩是油田的重点勘探、开发领域,目前已经在局部提交了探明储量并进行了开发动用。针对德惠断陷火石岭组凝灰岩系统的研究始于2018年,根据凝灰岩气藏具有连片分布、储层规模发育的特征,在华家构造带构造高部位部署了DH101水平井,获得高产,进而向外拓展部署了DH34水平井,未获工业气流;随后调整研究思路,重点研究凝灰岩成藏控制因素,研究认为构造控制油气富集,提出了凝灰岩具有连片成藏和构造控制富集的认识,在华家构造带和郭家断阶带构造的高部位均部署一批水平井,部分井获得高产,局部获得效益开发,部分井未获得工业气流。多井钻后分析显示,凝灰岩储层岩性组合复杂,凝灰岩厚度横向变化较大,气测显示差异大(有的无气测显示、有的只在局部有微弱显示),可见凝灰岩储层认识和成藏主控因素均与实际地质情况不完全相符。
为了进一步厘清德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩有效储层分布和成藏主控因素,进行火山岩储层的微观刻画和模型正演,运用多参数反演体融合技术精细分析德惠断陷已开发凝灰岩气藏,明确该套火山岩喷发期次和地震响应特征,落实凝灰岩储层的“甜点”分布,明确其成藏主控因素,以期为有效推进德惠断陷火石岭组凝灰岩储层效益动用和其他探区火山岩研究提供一定参考。
1 地质概况松辽盆地是在晚古生代变质岩基底基础上发展起来的中生代沉积盆地,德惠断陷位于松辽盆地一级构造单元东南隆起构造带上(图 1a),是该构造带南部较大型的断陷,面积为3 500 km2,根据构造演化特征可将断陷期构造进一步划分为9个构造单元(图 1b)。德惠断陷与松辽盆地一起经历了初始张裂期、断陷期和坳陷期。断陷期发育火石岭组、沙河子组和营城组3套地层(图 1c),3套地层均发育烃源岩,为德惠断陷油气成藏奠定了物质基础。研究区主要目的层火石岭组构造活动强烈,经历多期隆升剥蚀,形成“南抬东降”构造格局,南部剥蚀区形成不整合圈闭,中部和北部形成断背斜、断鼻、断块圈闭。火石岭组沉积时期火山岩广覆式发育,其喷发模式以裂隙式为主[9],火山岩的分布主要受断裂控制,具有分期分带特征。纵向上,火石岭组分为3段,下部的火一段是一套湖相泥岩与砂岩互层沉积,只在局部区域发育,中部的火二段为大套暗色泥岩与砂岩沉积,上部的火三段为凝灰岩沉积,具有区域分布特征。火三段沉积时期发育的多期凝灰岩与间夹的暗色泥岩直接接触,易形成自生自储构造-岩性气藏。上部沙河子组暗色泥岩既是盖层又是烃源岩层,该烃源岩层通过断裂与火石岭组凝灰岩有利配置,形成侧向输导体系,断裂附近的优质储层是天然气重要富集区[10]。德惠断陷勘探经历了4个阶段,在“十二五”时期之前,以登娄库组次生气藏勘探为主,气藏规模较小,发现了多个小型气田;“十二五”时期,营城组原生致密气藏获得发现,同时发现火石岭组凝灰岩气测显示较好,该时期通过直井动用,单井产能低,未获得效益动用;“十三五”时期,通过水平井提产试验,营城组致密气藏获得重要突破;“十四五”时期,火石岭组凝灰岩致密气获得效益开发。
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下载原图 图 1 松辽盆地德惠断陷构造位置(a)、白垩系构造单元(b)及岩性地层综合柱状图(c) Fig. 1 Structural location (a), Cretaceous tectonic unit (b) and stratigraphic column (c) of Dehui fault depression, Songliao Basin |
王璞珺等[11]按照岩石结构对火山岩进行分类,将凝灰岩归结为火山碎屑岩,属于火山岩的一种。已开发的火山岩气藏显示,火山岩气藏具有分布广、厚度大、物性好、源储匹配好的特征,其储层往往由多期火山喷发叠置而成,因风化剥蚀作用,每期火山岩顶部储层发育,其物性受岩性、岩相控制作用明显[12]。德惠断陷形成于古生代,是多期构造运动的产物。从二叠纪开始到早侏罗纪,受印支运动和燕山运动第Ⅰ幕影响,遭受强烈的挤压,导致广泛的变质作用和岩浆活动,使盆地整体抬升,遭受风化剥蚀;至中生代晚侏罗纪开始裂陷活动,到了白垩纪早期,受燕山运动第Ⅱ幕的影响,大陆隆起作用加强,造成区域拉张破裂,同时伴随大规模的火山爆发和侵入,因此,火石岭组沉积时期发育大量火山岩,可作为有效储层。德惠断陷构造活动与火山岩耦合关系分析表明,随着构造活动加剧,产生了基底断裂,这些断裂控制了断陷区的发育,也是深源岩浆上涌的主通道[13]。德惠断陷在火石岭组沉积时期岩浆沿着基底断裂上涌喷发,形成火山岩,其中富含挥发成分的酸性、中酸性和碱性熔浆堆积在火山口附近,经沉积压实作用后形成凝灰岩。多井岩心观测显示,德惠断陷北部郭家断阶带岩性以含角砾熔结凝灰岩为主,中部华家构造带岩性以含角砾晶屑凝灰岩为主,南部农安南构造带岩性以沉凝灰岩为主(图 2)。根据德惠断陷火山喷发的特点和形成机制,同时以岩性、岩相和地震相特征为标准,建立井震岩性-岩相模板(图 3)。井震岩性-岩相模板分析结果显示,含角砾熔结凝灰岩在地震相上具有中低频、差连续和强振幅反射特征,测井相上具有高伽马、高电阻、低密度、低声波时差等特征;含角砾晶屑凝灰岩在地震相上具有低频、差连续、中强振幅亚平行反射特征,测井相上具有低伽马、中低电阻和中低声波时差特征;沉凝灰岩地震相具有低频、弱振幅的反射特征,测井相具有中高伽马、中低电阻和中高声波时差特征。由此可见,井震岩性-岩相模板可以有效指导火山岩相带的识别。
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下载原图 图 2 松辽盆地德惠断陷白垩系火三段凝灰岩微观照片 (a)含角砾熔结凝灰,3 467.50 m,DH81井,郭家断阶带;(b)含角砾晶屑凝灰岩,2 295.15 m,DH21井,华家构造带;(c)沉凝灰岩,1 433.26 m,DH20井,农安南构造带。 Fig. 2 Microscopic photos of tuff of the third member of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
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下载原图 图 3 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩井震岩性-岩相模板 Fig. 3 Seismic lithology and lithofacies template of tuff of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
火山岩岩相是指火山岩的形成条件及其在该条件下所形成的火山岩岩性特征的总和[14]。由于火山岩所处空间位置以及形成的岩石组合存在差异,因此,不同的岩相在地震上具有不同的反射特征[15]。根据井震岩性-岩相模板,德惠断陷火山碎屑岩的物质成分不同,振幅能量也会有差异,因此利用均方根振幅属性预测优质储层的平面分布。预测分布结果(图 4)显示,凝灰岩储层分布受断裂控制明显,研究区北部郭家断阶带断距大,沿断裂发育多个火山口,因此,该地区火山口相和近火山口相发育,储层以含角砾熔结凝灰岩为主,呈块状分布;中部华家构造带断距小于郭家断阶带,火山口相不发育,整体以近火山口相为主,储层以含角砾晶屑凝灰岩沉积为主;南部的农安南构造带断裂不发育,以远火山口相为主,储层以沉凝灰岩为主,具有连片分布特征。从构造与储层配置关系来看,有利储层主要沿着构造高部位发育。结合井震岩性-岩相模板、火山喷发机制和火山岩发育程度,根据属性分析结果将德惠断陷火石岭组火山岩岩相划分为火山口相、近火山口相和远火山口相[16](图 5)。结合火山岩相带,进一步井震分析可知,火山口相或近火山口相附近凝灰岩发育,明确华家构造带和郭家断阶带是2个优质储层发育区。
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下载原图 图 4 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组优质储层平面分布 Fig. 4 Plan distribution of high-quality reservoirs of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
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下载原图 图 5 松辽盆地德惠断陷白垩系火三段凝灰岩沉积相带分布 Fig. 5 Distribution of tuff sedimentary facies zones of the third member of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
通过单井相分析,德惠断陷火石岭组凝灰岩能够识别出4期火山岩沉积旋回,纵向上各期沉积相互叠置,空间上分布不均匀(图 6)。火石岭组火山岩分布的地质模式(图 6)显示,各期火山岩纵向叠置关系明显,横向厚度变化大。已完钻井证实,第1期、第3期和第4期火山岩沉积旋回储层物性差,不具备成藏条件,火山岩优质储层主要发育在第2期火山沉积旋回内,是主力气层段。第2期火山岩有效储层识别与预测受上覆第3期火山岩影响较大,井上观察显示,2期凝灰岩之间发育2种沉积模式:①第2期和第3期火山岩沉积旋回间有沉积间隔,形成10~30 m的泥岩隔层,地震上2期旋回间形成强波峰反射,且第2期火山岩沉积旋回风化淋滤时间长,因此,其有利储层位于上部,易于预测。② 2期火山岩沉积旋回之间沉积间隔时间短,没有形成沉积隔层,但由于物性差异,在地震剖面上也形成了弱的断续波峰反射,其有效储层位置并不在第2期旋回上部,有效储层受早期原生孔隙和后期断裂影响较大,因此,其有效储层位置变化大,导致优质储层难以有效刻画。为了解决上述难题,首先采用正演模拟技术,厘清各个期次火山岩之间的接触关系及其岩性组合地震响应特征;其次通过敏感测井曲线参数分析,找到对不同岩性组合关系敏感的测井参数,开展特征参数反演;最后利用多参数反演体融合技术,刻画火山岩优质储层,指导井位部署。
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下载原图 图 6 松辽盆地德惠断陷白垩系火三段凝灰岩DH16-N103-DH11-3-DH105井沉积旋回分布 Fig. 6 Distribution of tuff sedimentary cycles of the third member of Cretaceous Huoshiling Formation across wells DH16, N103, DH11-3 and DH105 in Dehui fault depression, Songliao Basin |
模型正演可直观认识凝灰岩内部地震反射特征,指导火山机构和岩相识别[17],通过模型正演也可明确不同期次凝灰岩旋回间的接触关系。根据凝灰岩旋回地震相特征建立正演模型,再结合测井曲线特征,模拟出地质模型(图 7),用以厘清4期凝灰岩之间的接触关系。地震剖面、正演模型和地质模型三者对应关系是一致的,为了更好地表征凝灰岩分布特征,对地震剖面进行拉平处理。地震剖面特征显示,凝灰岩内幕期次界面清楚,尤其第2期凝灰岩顶、底界面可以连续对比追踪,这与地质模型上第2期凝灰岩分布对应关系一致。地质模型显示,第2期和第3期之间有2种岩性组合模式:①2期之间有泥岩隔层,且形成强反射界面,因此,第2期沉积旋回顶界面容易识别,进而可识别出优质储层,而第3期火山岩沉积旋回呈复波特征,且横向上不连续发育;② 2期之间无泥岩隔层,2期火山岩相互叠置,导致第2期和第3期火山岩内气藏分布较为分散,有效储层位置难以准确落实。
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下载原图 图 7 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组模型正演凝灰岩地震特征 Fig. 7 Forward modeling seismic characteristics of tuff of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
火山岩优质储层预测一直是研究难点,目前针对火山岩储层定量预测,常采用模型正演和波阻抗反演技术相结合的方法进行研究[18-19]。波阻抗反演具有精度高的特性,适合于储层的半定量预测,因此,在勘探早期,针对德惠断陷火石岭组凝灰岩有效储层的预测主要借鉴外探区火山岩的预测方法,即采用约束稀疏脉冲波阻抗反演方法预测有效储层。根据该反演方法预测结果德惠断陷部署了多口水平井,分析结果显示,部署成功的井岩性组合有泥岩隔层,而部署失利的井缺乏泥岩隔层,这说明约束稀疏脉冲波阻抗反演方法在研究区适用性不高,需要找出新的方法进行凝灰岩有效储层预测。
为了找出更适用于德惠断陷凝灰岩有效储层预测的技术方法,对第2期和第3期火山岩沉积旋回叠置区的测井响应特征进行分析,并做了大量正演研究,结果显示,凝灰岩含气储层段在伽马和电阻率测井曲线上有较好的响应,而声波时差响应不明显。根据测井响应结果,提出了一种新方法,即多参数反演体融合技术,该套技术可直接预测凝灰岩储层的含气性,避免无效信息对有效储层预测结果的干扰,可直接识别出凝灰岩“甜点”发育区。常规波阻抗反演方法利用声波时差进行预测,只考虑了地层的物性特征,仅能确定有无凝灰岩,不能确定凝灰岩储层中是否含气;多参数反演体融合技术的优点在于其既考虑了岩性特征,又可直接利用与含气性有关的参数进行预测。多参数反演体融合技术的具体做法是:以电阻率特征参数反演体为基准,将伽马特征参数反演体按照30% 的比例融合到电阻率反演体中,形成新的反演数据体,然后提取有效储层平面分布(图 8),暖色调区域为凝灰岩储层“甜点”分布区,其分布特征与已知井揭示的含气分布区域相一致,中部的华家构造带成藏条件好,其“甜点”分布范围最广,北部郭家断阶带“甜点”呈局部分布特征,南部农安南构造带成藏条件差,其“甜点”最不发育。通过与优质储层分布(图 4)对比,北部郭家断阶带以含角砾熔结凝灰岩为主,其有效储层只在局部发育;中部华家构造带以含角砾晶屑凝灰岩为主,有效储层整体发育;南部农安南构造带以沉凝灰岩为主,其有效储层不发育。已完钻井也证实多参数反演体融合技术有效储层分布预测精度高,预测结果能较好地反映天然气分布。因此,该项技术能有效预测凝灰岩叠置区优质储层分布,通过后验井也证实该技术不仅适用于2期旋回间无泥岩隔层地区,而且适用于2期旋回间有泥岩隔层区。综上所述,在德惠断陷火石岭组凝灰岩有效储层预测方面,多参数反演体融合技术起到关键作用。
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下载原图 图 8 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩有效储层平面分布 Fig. 8 Plan distribution of effective tuff reservoirs of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
实际应用效果上,针对德惠断陷火石岭组凝灰岩,在华家构造带和郭家断阶带内共部署了15口水平井。根据统计结果,获得工业气流的井与凝灰岩有效储层预测结果吻合较好。凝灰岩储层平均钻遇率达92.8%,气层平均钻遇率为81.0%,其中12口井获得工业气流。综上所述,利用多参数反演体融合技术预测的凝灰岩储层分布符合地质沉积规律,其预测结果为火石岭组凝灰岩成藏主控因素的研究奠定了基础。
3 烃源岩分布特征松辽盆地德惠断陷烃源岩主要发育在火石岭组、沙河子组和营城组,优质烃源岩具有广覆式发育特征。钻井揭示各个时期烃源岩地层以砂泥互层沉积为主,沉积中心由南向北逐渐迁移。火石岭组沉积时期沉降中心位于南部,沉积的暗色泥岩厚度大于300 m(图 9a),TOC值为0.26%~5.08%,S1+S2为0.24~8.23 mg/g,Ro为0.6%~1.3%,烃源岩整体具有丰度高、成熟度低的特征,由南向北成熟度逐渐变高;沙河子组沉积时期沉降中心向北迁移,沉积中心在华家构造带附近,沉积的暗色泥岩累积厚度大于400 m(图 9b),TOC值为0.10%~5.55%,S1+S2为0.12~18.15 mg/g,Ro为1.1%~1.6%,烃源岩具有丰度高、成熟度中等的特征;营城组沉积末期,受构造隆升的影响,营城组遭受严重剥蚀,只在断陷东侧的控陷断裂附近残留了少量暗色泥岩(图 9c),TOC值为0.10%~9.74%,S1+S2为0.25~2.86 mg/g,Ro为1.0%~2.2%,烃源岩具有丰度高、成熟度低的特征。综上可知,火石岭组、沙河子组和营城组沉积末期的3套优质烃源岩为德惠断陷规模成藏奠定了良好的基础。
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下载原图 图 9 松辽盆地德惠断陷白垩系烃源岩厚度分布 Fig. 9 Source rock distribution of Cretaceous in Dehui fault depression, Songliao Basin |
通过对华家构造带已开发气藏的精细分析(图 10),发现该套气藏具有两大特征:一是受火石岭组、营城组和嫩江组沉积末期的多期构造运动影响,地层破碎,断裂复杂致使气藏分散,整体表现为构造背景下的低压、低饱和度的岩性气藏;二是优质气层总体位于中上部,由于源储配置不同,不同断块气层分布具有差异,总体表现为空间不连续的特征,局部“甜点”区可效益动用。综上分析可知,德惠断陷火石岭组凝灰岩成藏条件相对有利,气藏具有源储侧向对接和构造高位富集的特性。结合气藏和已钻井揭示认为,研究区凝灰岩成藏主要受构造、断裂、供烃窗口控制,其中构造控制了油气富集,断裂及供烃窗口的大小决定了气藏规模。
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下载原图 图 10 松辽盆地德惠断陷华家构造带白垩系火石岭组凝灰岩气藏特征 Fig. 10 Characteristics of tuff gas reservoirs of Cretaceous Huoshiling Formation in Huajia structural belt of Dehui fault depression, Songliao Basin |
松辽盆地德惠断陷是陆相伸展裂陷盆地,其断陷期受到拉张与挤压反复作用,同时伴随走滑作用,地层结构变化较大。构造运动早期喷发的火山岩作为构造楔向前挤压造成上覆沉积地层上翘断折破裂,顺应力下地层弯曲;晚期火山岩广覆式披覆,形成叠瓦状断弯褶皱(图 11)。在上述拉张和伸展作用下,研究区发育多个地堑、半地堑和箕状断陷结构,受不同时期区域构造运动的影响,断陷期形成一批规模相对较大的火山岩[20],致使断陷内火山岩非常发育。这些火山岩沿着断裂分布,油气沿着断裂在构造相对高部位聚集成藏。
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下载原图 图 11 松辽盆地德惠断陷华家构造带白垩系N103-DH11-3-DH12井地震剖面 Fig. 11 Seismic section of Cretaceous across wells N103-DH11-3-DH12 in Huajia structural belt of Dehui fault depression, Songliao Basin |
受多期构造运动影响,德惠断陷整体表现为“西高东低,南高北低”的构造格局(图 12)。农安南构造带构造样式为断鼻、断块,其与火石岭组烃源岩侧向对接,高部位的断鼻、断块对成藏有利。华家构造带具有鼻状构造特征,其与烃源岩侧向对接,同时通过小断裂垂向沟通火石岭组和沙河子组烃源岩,其高部位断块是有利成藏区。郭家断阶带构造样式为顺向断阶,主要与沙河子组烃源岩形成垂向输导的关系,辅以与营城组烃源岩侧向对接,断阶高部位断块对成藏有利。综上可知,构造活动控制了气藏分布[21],构造高部位为油气主要富集区。
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下载原图 图 12 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组顶面构造立体图 Fig. 12 Diagram of the top surface of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
德惠断陷在断陷期受区域应力场拉伸、挤压交替作用和走滑影响,断陷期断裂系统极其复杂。断陷期沉积的地层主要受北东断裂控制,其中北东向的农安走滑断裂贯穿全区。通过对断裂的精细梳理,认为这些复杂断裂总体上可以分为3期:①基底断裂,其控制盆地初始形态,该时期断层活动较弱,形成局部扇体填充的沉积地层。②断陷期断裂,该时期断裂由2部分组成,一部分由基底断裂受构造运动影响持续活动形成,一部分由后期构造运动形成。断陷期断裂控制火石岭组到营城组沉积末期地层的沉积,控制构造带的形成与发展,也是火山岩储层构造裂隙动力的来源,通过构造裂隙火山岩中各种孔隙彼此连通,构成运移通道[22]。③坳陷期断裂,其分布较少,对早期气藏有一定破坏作用。综上所述,华家构造带和郭家断阶带的成藏主要受断陷期断裂控制。断裂与凝灰岩、烃源岩匹配关系综合分析认为,华家构造带凝灰岩与烃源岩通过断裂直接对接,该地区断裂以侧向输导为主。郭家断阶带断距大,凝灰岩与烃源岩多数情况下不直接接触,该地区断裂以垂向输导为主。
统计结果显示,研究区共有3组北东向断裂控制着2个成藏区的油气富集,为气藏主控断裂。主控断裂的分布与探明储量区和工业井匹配关系的分析表明,控制储量区和预测储量区分布均与3组北东向断裂吻合较好(图 13),因此,这3组主控断裂附近为油气聚集区。
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下载原图 图 13 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩顶面断裂分布与储量叠合图 Fig. 13 Superposition diagram of fault distribution at the top surface of tuff and reserves of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
供烃窗口是烃源岩通过断裂或不整合面直接与储层侧接的长度。当侧接的长度较大时,烃源岩生成的油气会更有效地向储层中侧向运移[23]。目前认为,远离烃源岩的储层,其成藏的关键是由垂向油源断裂和侧向输导条件共同决定的[24-25],其中油气的富集程度与断裂、储层和烃源岩的有利配置相关。源岩与储层纵向直接对接的窗口越大,即供烃窗口越大,油气能够聚集成藏的可能性就越高,气藏规模也越大。因此,供烃窗口既控制能否聚集成藏又控制气藏规模,其大小对油气成藏至关重要。
钻井揭示德惠断陷烃源岩厚度普遍大于凝灰岩储层厚度,据统计,火石岭组凝灰岩储层厚度一般大于10 m,最大可达100 m,大的断裂断距普遍大于200 m。因此,德惠断陷火石岭组烃源岩与凝灰岩供烃窗口普遍大于10 m。华家构造带凝灰岩供烃窗口(图 14)显示,南部的农安南构造带烃源岩来自火石岭组,烃源岩厚度小,相对不发育,供烃窗口普遍小于10 m;中部华家构造带的烃源岩来自沙河子组和火石岭组,具有双重供烃的能力,烃源岩厚度大,气源充足,整体供烃窗口较大;北部的郭家断阶带烃源岩主要来自沙河子组和营城组,该断阶带内沙河子组泥岩沉积厚度小,约为10 m,而营城组泥岩有机质含量低,生烃能力有限,因此,郭家断阶带整体生烃能力相对不足,但强于农安南构造带,该断阶带内供烃窗口普遍大于10 m。3个构造带已完钻探井试气结果显示,农安南构造带的DH20井火石岭组未出气;中部华家构造带的N101井和DH101水平井火石岭组试气均产天然气,其中N101井日产天然气约为1×104 m3,水平井DH101井日产天然气达10×104 m3;北部郭家断阶带的DH81井火石岭组试气日产天然气3×104 m3以上。综上可知,供烃窗口对气藏规模具有较好控制作用。
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下载原图 图 14 松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组供烃窗口模式 Fig. 14 Hydrocarbon supply window model of Cretaceous Huoshiling Formation in Dehui fault depression, Songliao Basin |
(1)松辽盆地德惠断陷发育白垩系火石岭组、沙河子组和营城组3套优质烃源岩,具有分布面积广、纵向厚度大、有机质指标好、丰度高、成熟度中等的特征,3套烃源岩层生成的油气通过侧向和垂向运移,为火石岭组凝灰岩成藏提供了充足的气源条件。
(2)研究区火石岭组火山岩发育受裂隙控制,岩性分布具有规律性,断裂附近主要为含角砾熔结凝灰岩和含角砾晶屑凝灰岩,远离断裂主要为沉凝灰岩,可划分为火山口相、近火山口相、远火山口相3种岩相。通过振幅属性、多参数反演体融合等技术,可以有效预测凝灰岩有效储层分布,进而明确火山口相和近火山口相为有利岩性和有效储层分布区,为井位部署指明方向。
(3)研究区火石岭组火山岩成藏条件复杂,凝灰岩储层是一套源储侧向对接、高位富集的致密气藏,其中拉张和伸展作用形成的叠瓦状断弯褶皱控制油气的富集,断裂和供烃窗口的大小决定气藏规模。
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