梨树中央构造带后五家户浅层气藏分布特征及有利区预测

田 军

中石化东北油气分公司梨树一体化项目团队，吉林 长春 130062

0 引言

中国浅层油气藏具有埋藏浅、勘探成本低、风险小、经济效益可观等优点[1]，一直是勘探开发的重要对象,但也存在油气藏类型多、成因复杂等不足。因此，要加强浅层油气藏成藏条件及主控因素的研究，进而确定有利区、实现高效勘探开发。

1 区域地质概况

梨树断陷位于松辽盆地东南隆起区，松辽盆地断陷群南段，断陷面积2 300 km2，矿权内面积1 838 km2，是松辽盆地断陷期持续最长、地层发育最为齐全、沉积最厚(最厚可达8 000 m)、埋深最大、有机质演化程度最高的断陷盆地。

梨树断陷浅层次生油气藏主要发育于登娄库组至泉头组一段地层之中，目前已发现的油气藏有孤家子气田、后五家户气田、八屋气田、秦家屯油田以及新立、小城子、老公林子含气构造。从平面分布来看，主要集中在中央构造带与秦家屯走滑断裂带附近，受明水期末反转期构造控制显著。后五家户气田构造位于松辽盆地东南隆起区十屋断陷中央构造带的中南段，为北北东向的断背斜构造，东邻八屋气田和四五家子油田，西邻孤家子气田。

2 地层及沉积特征

后五家户气田地层发育有深部断陷期沉积的上侏罗统火石岭组(J3h)和下白垩统的营城组(K1y)、沙河子组(K1sh)、登娄库组(K1d)，以及浅部拗陷期沉积的下白垩统的泉头组(K1q)及第四系。

后五家户气田气层埋深100～1 850 m，含气层位多，累积厚度大。气层分布于泉头组三段、二段、一段和登娄库组，本次主要针对原登娄库组小Ⅰ、小Ⅱ气藏开展研究。

后五家户地区早期地质研究将小Ⅰ、小Ⅱ、小Ⅲ气藏地层划分为登娄库组，本次通过对标志层对比、测井曲线不整合面识别及地震连片资料解释，重新确定小Ⅰ、小Ⅱ气藏地层为泉头组底部，小Ⅲ气藏之下地层为登娄库组。

泉头组沉积早期是断陷沉积向拗陷沉积转化的过渡时期，凹陷周边遭受剥蚀,而中央仍发育有断陷沉积遗留的残余浅湖。梨树断陷浅层泉头组发育河流相沉积，其中泉头组一段主要为辫状河沉积，局部发育辫状河三角洲沉积，泉头组二段以上发育曲流河沉积[2]。

按照沉积旋回特征，共建立泥岩标志层13个，其中小Ⅰ气藏为5个、小Ⅱ气藏为8个。

3 构造特征

梨树断陷可分为桑树台洼陷带、中央构造带、东部斜坡带和北部斜坡带四个二级构造单元，其中中央构造带是受登娄库期末走滑及明水期末反转两期构造运动叠加控制形成的，构造走向北东—南西向，是梨树断陷油气最富集区。

后五家户构造位于松辽盆地东南隆起区梨树断陷中央构造带。登娄库期末走滑运动期，发育多条近南北向断裂，在东西向对后五家户进行分割形成多个独立断块[3]，同时深入烃源岩的断裂也为后期油气运移提供通道。明水期末反转期，发育多条近南北走向的断裂，整体构造呈北东走向，主要分布在后五家户北侧，在纵向上对油气藏起调节作用。因此在后五家户南侧油气藏主要分布在登娄库组顶部及泉头组一段底部，而北侧向上泉头组二、三段均有油气分布。

4 构造-岩性气藏分布特征

后五家户浅层气藏为构造-岩性油气藏，平面上被近南北向的断裂切割成多个断块，各断块有独立气水界面，断块内部受岩性、物性控制作用非常明显，局部有边水，纵向上气藏呈层状分布(图1)，主力含气层系小Ⅰ、小Ⅱ气藏埋深在1 400～1 700 m。小Ⅰ、小Ⅱ 6个主力小层的含气分布显示，该区含气单元具有面积小、分布零散的特点，合计44个含气单元中有36个为构造和岩性共同控制(图2)，充分说明该区岩性(物性)对气藏分布具有明显的控制作用。

该区成藏特征方面，前人已经开展了大量的研究工作并取得较多成果[4-7]，在此基础上针对后五家户浅层小Ⅰ、小Ⅱ气藏开展研究。后五家户气田为梨树断陷中央构造带浅层次生油气藏，具有“洼中隆”的构造背景，为油气运聚的有利方向。平面上多条近南北向分布的油源断裂为油气疏导提供了有利条件，小Ⅰ、小Ⅱ气层上部40～50 m厚层泥岩与下部发育的辫状河三角洲前缘河道砂形成良好的储盖组合。在此基础上，圈闭特征成为该区控制气藏分布的关键因素，直接决定了油气的平面分布。

图1 后五家户气田过HK4-SN95近东西向气藏剖面图Fig.1 Near-EW gas reservoir profile of well HK4-SN95 in Houwujiahu gas field

图2 后五家户气田小Ⅰ、小Ⅱ主力小层含气面积图Fig.2 Gas bearing area map of main sublayer of xiaoⅠ and xiaoⅡ in Houwujiahu gas field

关于区域圈闭特征，前人已总结、研究和归纳，确定出单斜-岩性复合式、背斜-岩性复合式、鼻状-岩性复合式和断块-岩性复合式四种圈闭样式[8]。后五家户小Ⅰ、小Ⅱ气藏的圈闭样式主要为鼻状-岩性复合式和断块-岩性复合式，其中断块-岩性复合式较多，为该区主要的圈闭样式，控制了平面的油气分布。下面以SN93井区和SN43井区为例。

鼻状-岩性复合圈闭：是指储集层体沿鼻状构造的上翘方向尖灭,这种尖灭构成了鼻状构造上翘方向的封堵条件。SN93井区SN93、HK19、HK10三口井位于后五家户西侧断鼻构造上(图3)，构造上为西低东高的单斜特征，三口井之间距离较近，SN93和HK19为330 m，HK19和HK10为350 m。低部位的SN93井于1999年5月对小Ⅱ-6进行常规测试，日产气4 982 m3，10月对该层进行压裂，结论为气水同层，日产气12 940 m3、水18 m3，该井累产气80万立方米、水87 m3；高部位的HK10井2001年9月常规测试气水同层，日产气1 100 m3、水2.2 m3；中间的HK19井测井解释为含气水层。从测井解释结论及测试投产结果上看，三口井小Ⅱ-6砂体明显不连通，结合GR曲线形态及韵律特征，HK19与HK10较为相似，与SN93井存在明显差异；通过地震相分析，HK19与HK10砂体所在位置为中-弱振幅反射特征，SN93井为强振幅反射特征，在HK19与SN93地震反射存在明显的变化点。综合研究，认为SN93井与HK19、HK10分别为两套独立的气水系统，边界主要受不同的沉积砂体控制，岩性对气藏的控制作用非常明显。

图3 后五家户气田过SN93-HK10近东西向气藏剖面图Fig.3 Near-EW gas reservoir profile of well SN93-HK10 in Houwujiahu gas field

断块-岩性复合圈闭：由于储层条件差异使得断块内部无法形成一个完整的断块圈闭，而是受断块构造与砂体共同控制。SN43井为气田东侧边部的一口井(图4)，该井小Ⅱ-6单层常规测试气藏，累计产气145.4万立方米，无水。从构造图上发现该井无构造圈闭，通过与临近HD28-22井对比，发现含气砂体向北侧高部位尖灭，对比地震剖面可以发现SN43井砂体位置的振幅向北具有明显的变化，气藏高部位为尖灭砂体控制，该圈闭为典型的断块-岩性复合圈闭。

图4 后五家户气田过SN43-HD28-22近南北向气藏剖面图Fig.4 Near-NS gas reservoir profile of well SN43-HD28-22 in Houwujiahu gas field

5 构造-岩性气藏分布机理研究

后五家户浅层构造-岩性气藏具洼中隆的古地貌特征，受东北部、东南部双向物源控制的辫状河三角洲沉积砂体和近南北向分布的断裂共同控制。

古地貌特征：后五家户浅层主要成藏期为泉头期末—嫩江期末。泉头期—登娄库期古地貌特征显示，该区为整体低洼区域中的局部高地，具有“洼中隆”的特点，为油气运移的有利方向。

物源及沉积特征：小Ⅰ、小Ⅱ气藏沉积时期，该区受东北部、东南部双向物源控制，发育辫状河三角洲沉积[9-10]，该时期由于物源供给能力减弱，沉积在古隆起之上的扇体末端水动力不足及河道的频繁摆动，造成该区沉积砂体厚度小(平均2.9 m)、岩性及物性横向变化快，对储层边界的控制作用非常明显。

断裂特征：该时期梨树断陷主要为走滑断裂发育期，研究区位于小宽走滑带北侧，为小宽走滑调节断层的发育区域。断层整体呈南北向分布，与沉积砂体方向呈30°～70°相交(图5)，形成了该区东西向为断层、南北向为储层共同控制的特征。同时该时期多条断裂切入深层烃源岩，也为后期油气疏导提供了条件。

图5 后五家户地区小Ⅰ-5沉积微相+断裂叠合图Fig.5 Superimposition of sedimentary microfacies and faults of XiaoⅠ-5 in Houwujiahu area

6 油气有利区预测

研究表明，后五家户气田南北两翼和主体区一样，具有相同的成藏条件，是油气聚集的有利区域(图6)。但北部由于存在晚期断裂调整作用，油气藏特征更加复杂化，因此建议优先对南部进行滚动评价井位的实施。主要依据有四个方面：①圈闭落实可靠，东南部物源控制的辫状河三角洲沉积砂体与近南北向的断裂更易形成断块-岩性圈闭，圈闭形态可靠；②沉积相带有利，东南向储层更接近扇中部位，沉积砂体厚度增大、物性变好；③气层特征明显。对东南侧边部完钻井统计，发现均有较好的测试及测录井响应：SN43井小Ⅱ-6累计产气145万立方米，SN73井1 606～1 616 m测试日产气1 978 m3、HD21-20井1 473～1 483 m常规测试日产气9 457 m3、1 429～1 433 m常规测试日产气3 150 m3；④保存条件好，区域盖层稳定分布，晚期断裂(明水期末反转期)未对气藏进行破坏。

图6 梨树断陷后五家户气田油气有利区预测Fig.6 Prediction of favorable oil and gas area of Houwujiahu gas field in Lishu fault depression

7 总结

(1)后五家户浅层小Ⅰ、小Ⅱ气藏为构造-岩性油气藏，断块-岩性复合式的圈闭样式在平面上控制了油气分布。

(2)通过对储层和断裂特征研究，确定东北部、东南部双向物源控制的辫状河三角洲沉积砂体被近南北向断裂切割，是形成该区断块-岩性复合圈闭的主要原因。

(3)沉积在古隆起之上的扇体末端水动力不足及河道规模相对较小、频繁摆动是形成沉积砂体厚度小、横向岩性和物性变化快的主要原因，因此易形成岩性边界。

(4)后五家户南北翼部也为油气聚集的有利区域，由于北部存在晚期断裂活动而对油气进行调整，因此建议优先对南部有利区域开展滚动评价研究工作。