车排子斜坡带岩性油藏的高效勘探

王金铸，王学忠

(中石化胜利油田分公司，山东 东营 257000)

1 研究区域概况

准噶尔盆地西缘车排子斜坡带有利勘探面积约1 560 km2，1959年钻探了户2、户3井，未见油气显示。1984至1985年钻探了车8、车浅1、车浅15、车13、车浅5井，均进行了油层解释。2003年12月钻探的排1井白垩系试油，见油花［1］。

继中石化2005年在车排子斜坡带中部发现浅层稀油高产的春光油田之后［2］，2010年又在车排子斜坡带东部发现了浅层稠油高产的春风油田(图1)，使准噶尔盆地车排子斜坡带中石化探区探明含油面积增加到61 km2，石油地质储量为7 128×104t，已经建成年产油能力110×104t/a。该区控制地质储量4 000×104t、预测石油地质储量为7 000×104t，先后发现了上第三系、白垩系、石炭系3套含油层系7个砂层组，兼有气藏、稀油、普通稠油和超稠油。最近，识别有利圈闭45个，圈闭总面积为322 km2，预测圈闭石油资源量为2.37× 108t［3］。

图1 车排子地区油田分布图

2 成藏条件分析

2.1 构造演化特征

车排子斜坡带现今构造形态呈向西北方向超覆，向南东倾没，地层倾角仅为1°，构造顶面埋深为425～620 m。但其曾经是在石炭系基底上发育起来的、经后期多次改造的继承性或间断型古隆起。车排子斜坡带在EW向和SN向的区域地震剖面上多期沉积盆地的叠置特征十分明显(图2)。车排子斜坡带重力场表现为由南向北，由东向西的急剧变化，重力梯度达2.4×10-5m/s2，反映了地质构造演化过程中曾受南北两大方向的强烈挤压力，使之整体向上抬升，地震资料也证实此区为隆起区。

图2 车排子斜坡带多期沉积盆地的叠置特征

2.2 充足的油气资源

车排子斜坡带中石化探区沙湾组、白垩系油层埋藏浅(420～650 m)、沉积晚(145～20 Ma)，不发育烃源岩;但其东面的昌吉凹陷、北面的玛湖凹陷、南面的四棵树凹陷都提供了油源，3个凹陷的生烃潜力见表1。春风油田稠油主要源自昌吉凹陷二叠系油气，春光油田稀油来自四棵树凹陷侏罗系油气，故春风油田、春光油田均为次生油藏。2011年以来，6口探井在石炭系(埋深为770～1 300 m)成功获得工业油流的事实揭示了石炭系也可能生油，从而证实了该区也存在原生油藏。50℃脱气原油黏度只有200 mPa·s，可常规开采。由于石炭系在车排子斜坡带分布最为广泛［3］，有可能成为该地区勘探目标层系和产能接替新阵地。

表1 春风油田的油源状况

2.3 有利的油气运移指向

车排子凸起白垩系为由东南向西北抬升的斜坡构造，构造趋势形成期与昌吉凹陷的排烃期和运移期是匹配的(此时昌吉凹陷西部二叠系烃源岩进入了生烃高峰期)，始终处于昌吉凹陷油气沿不整合面及边界大断层组成的输导体系运移的有利指向区(图3)。第三纪以来，北天山向西北方向强烈斜冲，车排子凸起急剧南倾，更是成为昌吉凹陷油气向构造高部位运聚成藏的主要指向。

2.4 畅通的运移通道

春风油田属于典型的远源成藏，油气运移距离为30～100 km，只有通过高效的横向油气输导通道，才能形成规模聚集。研究发现，春风油田油气输导格架为“油源断层垂向沟通、毯状砂体横向输导、调节断层纵向调整”。车排子凸起东部长期处于隆起状态，为昌吉凹陷和玛湖凹陷油气运移的主要指向区。由于该区在地质历史过程中构造活动剧烈，区块东部及北部的断裂发育，并且由于长期隆升，地层不整合面也十分发育，这些对油气的纵向和侧向运移都十分有利。

根据包裹体分析，红车断裂经历的4次大规模的流体活动，是昌吉凹陷二叠系油气向上部储集层运移的主要通道。红车断裂西断裂活动晚，是油气晚期纵向运移主要通道，在其附近已发现了多个深浅层油气田。新近纪开始至今北天山加速隆升，使得车排子凸起整体向南掀斜沉降，聚集在红车断裂带的油气遭到破坏并向凸起之上调整至春风油田厚层砂，与红车断裂相接，分布稳定、厚度大(10～100 m)，物性及连通性好，作为连接油源网和聚集网的毯状运载层，油气沿高孔高渗的“毯状”砂体横向输导至春风地区，形成了大范围叠合连片的整装油气藏。

图3 车排子斜坡带油气运移指向示意图

2.5 较好的圈闭条件

车排子斜坡带含油圈闭多为岩性圈闭(52个)，主要是扇三角洲(占10%，如排2油砂体、排601油砂体)、滩坝砂(占55%，如排6、排602油砂体)和辫状河三角洲(占35%)，在平面上成多个条带状分布，这主要是由于车排子凸起构造演化与沉积作用耦合控制了圈闭的发育及展布。地层剥蚀线、超覆线、砂体尖灭线“三线”控制了圈闭的发育及分布，不整合结构、断层倾角、构造倾伏“三面”控制了圈闭的有效性。

排6断层东北部排612井区部署滚动井12口，完钻12口，均钻遇白垩系油层(埋深为291～356 m，单层厚度为0.6～8.0 m，平均为5.1m)。排612和排612-1井热采获得了8 t/d工业油流。已落实有利圈闭5个，预测圈闭面积为15.6 km2。

2.6 优质的储集体

车排子斜坡带沙湾组、白垩系均存在有利的储层，由于埋深浅，多为高孔隙度、高渗透率。例如春风油田白垩系具有西南、西北2个方向的物源，西南扇和西北扇三角洲砂体经过长距离的搬运，形成了一系列退积滩坝砂，砂体物性好，成为高孔高渗的优质储层。储层岩性为棕褐色中、粗砂岩、含砾砂岩，褐黑色细砂岩，夹薄层灰色灰质粉细砂岩，沉积相以扇三角洲相为主。自然电位和自然伽马曲线表现为微齿化的箱形、柱形和钟形组合，地震剖面上表现为相对中强振幅、较连续亚平行状反射特征。有效厚度电性标准:深感应视电阻率大于4.5 Ω·m，声波时差大于377 μs/m，平均有效厚度为4.2 m。

2.7 盖层条件较差

勘探结果显示，随着油层埋深增加，其上覆泥岩盖层的封盖性变好。车排子斜坡带沙湾组三段处于滨岸平原、滨浅湖相沉积环境，主要为泥岩沉积。春光油田广泛发育的沙湾组三段厚层泥岩是沙湾组二段厚层砂(埋深为900～1 200 m)之上的1套有利盖层，虽然整体厚度不大(40～50 m)，但单层泥岩厚度较大，具有较强的封堵作用。春风油田白垩系中上部泥岩是白垩系良好的盖层，可惜盖层最厚处也只有50 m，一般在30 m左右，且埋深只有350～550 m。如排602井封油能力较弱，但可以封盖住稠油。排6井塔西河组地层厚239 m，泥岩厚度89 m，具有一定的封盖能力。总体来看，春风油田盖层条件较差，使经过长距离运移的油气在该地区富集成藏后再次挥发扩散了了天然气和轻质组分［4-5］，原油更加稠化。

3 优化勘探技术

3.1 高精度三维地震采集和解释技术

车排子斜坡带在二维地震基础上部署的排1井、排6井尽管发现了油层，却因为没有获得工业油流而放缓了勘探步伐。三维地震采集和解释技术的应用(如拓频技术和复杂目标处理技术)，使得在历经多次叠加、扭曲变形的复杂地质体寻找岩性油气藏成为可能，使得识别3 m左右的隐蔽薄油层成为了现实［6］，而且创造了92%的探井成功率、98%的滚动井成功率。2012年部署实施的20口探井、16口滚动井均获得成功，落实了排612等6个砂体的石油地质储量为4 000×104t。在车排子北部甩开钻探的排624井解释沙湾组油层5.6 m/2层(195.0～206.4 m)，孔隙度为35%，渗透率为1100×10-3μm2，含油饱和度为67%，预测含油面积为8.5 km2，展示了良好的勘探前景。

3.2 地震资料特殊目标处理技术

从勘探实践看，高精度三维地震处理很难兼顾到不同层系的砂体分辨精度，在油气藏和砂体描述中，要对三维地震资料进行特殊目标处理，才能准确刻画砂体展布。研究发现，车排子斜坡带储层与振幅属性相关性好(图4)，频率、相位属性相关性差，但对于砂体的厚度和含油性的预测还需结合沉积、构造特征等进行综合分析。

图4 排601井区沙湾组储层与属性相关性

其中，春风油田东北部曾有车浅1和车浅1-1井钻遇白垩系，2012年制作了该地区白垩系均方根振幅图，描述出有利砂体15个，在此基础上钻探的排607、608、609等3口井均取得成功，落实有利砂体面积为16.2 km2。

排612井区白垩系钻遇到2个叠置的有利砂体，通过砂体均方根振幅图实现了有效刻画。排612、排612-1、排612-2钻遇到2砂体，排612、排612-1钻遇到1砂体，而且排612、排612-1、排612-2热采获得了9 t/d左右的工业油流。在此基础上部署了6口滚动井位，均获得成功，预计新增石油地质储量1 500×104t。以此为基础，再次制作了砂体顶面构造图和砂体均方根振幅图，已部署了第3轮滚动井。

3.3 HDNS开发技术

水平井、降黏剂、氮气辅助蒸汽吞吐(简称HDNS)的技术创新，使低品位的薄层超稠油实现了高效开发［7］。春风油田应用该技术已经建成产能61×104t(表2)，累计增油54×104t。通过注氮气隔热保温解决了油层厚度薄(厚度为2～6 m，平均为3.5 m)、地层能量低的问题。油套环空注氮气，起到隔热作用，提高注汽效果;利用氮气膨胀性高的特点，补充地层能量;地层内氮气向上超覆，起到地层保温作用。利用蒸汽、油溶性降黏剂和注采一体化管柱技术解决了地层温度下原油黏度高(26℃时5×104～9×104mPa·s)的难题;利用水平泵技术解决油层埋藏浅(400～570 m)引起的生产压差小问题。HDNS技术的应用，促成该地区超稠油资源迅速升级为探明储量。

表2 春风油田HDNS开发效果统计

4 勘探成果与潜力

目前，车排子斜坡带中石化探区三维地震覆盖程度为35%，储量探明程度为17%，探井密度为5%，仍然处于勘探有利阶段。借鉴前人经验［8-12］，结合勘探实际，对勘探潜力进行了分析。从纵向含油层系看，车排子斜坡带中石化探区沙湾组一段(主要是春风油田)已探明石油地质储量为5 128×104t，外扩潜力明朗，钻遇的有利目标区如排 22-3、排607、排 608、排 601-8、排 602、排 601-20、排624井，预计新增含油面积70～100 km2;沙湾组二段(主要是春光油田)已探明石油地质储量为2 000×104t，预测石油地质储量约为3 000×104t;白垩系已有12口井钻遇油层，如排607、排611、排60、排612、车浅1-8井均获得工业油流，预计新增含油面积为15～30 km2;石炭系发育在车排子斜坡带最为广泛，已有排66井等6口井常规试油获工业油流，已部署8口探井，正在实施钻探，勘探形势乐观。目前勘探领域主要是1 300 m以上中浅层，深层勘探潜力还有待落实。

从勘探区带看，车排子斜坡带中部春光油田在沙湾组二段勘探开发效果显著，白垩系勘探正在逐步加强;车排子斜坡带中部春风油田在沙湾组一段勘探开发效果显著，白垩系和石炭系勘探正在逐步加强;车排子斜坡带北部初步展现了美好前景。

从原油性质看，已探明浅层稀油储量为2 000×104t，已探明浅层超稠油储量为5 128×104t。此外，还发现了车浅1-4等6个气藏，排66等常规稠油油藏，储量规模待落实。

从油藏类型看，已发现的油藏主要是岩性油藏，同时发现了石炭系裂缝性油藏。

从圈闭准备情况看，沙湾组一段比较可靠的圈闭70个，圈闭面积为90 km2;沙湾组二段比较可靠的圈闭6个，圈闭面积为10 km2;白垩系比较可靠的圈闭3个，圈闭面积为20 km2;石炭系比较可靠的圈闭3个，圈闭面积为11 km2。

由上述可见，车排子斜坡带中石化探区勘探潜力依旧很大。

5 认识与结论

(1)针对车排子斜坡带高精度三维地震处理很难兼顾到不同层系的砂体分辨精度的情况，在油气藏和砂体描述中，对三维地震资料进行特殊目标处理，实现了砂体展布规律的精准刻画。

(2)继承前人成果，创新沉积认识，加强成藏研究发现，车排子斜坡带油源主要来自昌吉凹陷，含油层系以沙湾组为主，有利圈闭为岩性圈闭，不整合面、油源断裂和厚砂体组成了高效的复式输导体系。

(3)在三维地震精细解释基础上，利用HDNS技术(水平井、降黏剂、氮气辅助蒸汽吞吐)使该地区勘探获得突破，发现并高效开发了春风油田。

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