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(1.長慶油田研究院，陜西西安 710021；2.西北大學地質學系，陜西西安 710069)

三疊紀末期，受印支運動影響，鄂爾多斯盆地發(fā)生擠壓抬升，盆地西緣延長組地層不同程度地受到剝蝕及河谷下切作用，形成表面溝壑縱橫的古地貌。彭陽地區(qū)位于鄂爾多斯盆地天環(huán)向斜南段西翼(圖1)，臨近構造復雜的西緣沖斷帶，延長組長3、長4+5，長6部分地層自東向西逐漸剝蝕，延安組不整合于延長組之上，受古地形影響，延9、延8局部分布[1-2]。一直以來，鄂爾多斯盆地勘探研究目標以延安組和長3巖性油藏、斷層圈閉油藏、鼻隆構造油藏及其復合油藏為主，工業(yè)氣藏少有發(fā)現(xiàn)[3-5]。但近年來，隨著盆地西緣勘探的推進，長慶油田在研究區(qū)長63小層內發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣藏，其中演179井日產氣51 001 m3，演180井日產氣41 133 m3。由于該區(qū)研究程度較低，氣源、氣藏面積、含氣區(qū)邊界及氣藏類型等尚不清楚，為此通過對油氣地化資料、4 km×4 km二維地震測線和10口測井錄井解釋分析，研究天然氣來源、長63小層沉積相、斷裂和構造特征，并開展地震資料衰減含氣檢測，綜合確定氣藏邊界和類型，以期對盆地西緣延長組氣藏深化認識，對生產單位的勘探部署提供指導作用。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the research area

1 氣藏沉積相

前人認為彭陽地區(qū)長63小層為扇三角洲平原或辮狀河三角洲沉積，主要發(fā)育北東向展布的河道[6-8]。研究區(qū)10口井測井顯示，長63地層厚度介于30～45 m之間，平均約為40.00 m；累計砂厚介于5～29 m 之間，平均約為13.31 m，單砂層最厚為11 m。長63儲層物性較好，平均孔隙度為18.04%，最大孔隙度可以達到22.5%；平均滲透率為4.00 mD，最大滲透率值可達10.28 mD。演179井長63小層GR值介于50～150 API之間，可細分為3段，下部GR值自下而上變小，對應由粉砂巖變?yōu)橹小毶皫r；中部GR值較大，對應為泥巖；上部GR值逐漸變大，對應由中—細砂巖變?yōu)榉凵百|泥巖。結合區(qū)域沉積背景及其上下測井曲線分析，應屬三角洲平原—三角洲前緣亞相，微相自下而上分別為河口壩、分流間灣及分流河道(圖2)。

圖2 演179井長63單井相圖Fig.2 Single well facies of well Yan179

從過演179井砂體對比和氣藏剖面圖可以看出，長61小層存在兩套穩(wěn)定分布的砂巖，長63小層西高東低、北高南低，以透鏡狀砂體為主，砂體較薄，連通性較差(圖3)。在前人區(qū)域沉積相研究成果基礎上，利用區(qū)內10口井統(tǒng)計和二維地震儲層預測，制作了長63沉積相平面圖。結果表明，研究區(qū)有兩條北東向展布的砂地比大于0.4的分支河道沉積。北部河道帶平均寬約4.1 km，長約10 km；南部河道帶長約9 km，平均寬約2.2 km。砂地比大于0.4的地區(qū)為河道砂壩和河口壩微相，是油氣主要儲層區(qū)(圖4)。

圖3 演90-孟11-演179-演53井長63砂體與氣藏剖面(平面位置見圖4)Fig.3 Chang-63 sand body and gas reservoir section of well Yan90-Meng11-Yan179-Yan53(Location in Fig.4)

圖4 研究區(qū)長63儲集層沉積相圖Fig.4 The sedimentary facies of Chang-63 reservoir in the study area

2 氣藏構造特征

如圖5所示，研究區(qū)受中生代以來構造運動的影響，長63小層被北北東和北東東向展布的兩組斷層嚴重破壞，主體為西北高東南低，沿北西西向展布復雜斷背斜構造，其中產氣井均位于構造相對高點。北東東向展布的4條斷層均為北西西傾的高角度逆斷層，延伸長度較短，約4 km，斷距最大為60 m。北北東展布兩條較大斷層和三條較小斷層，其中兩條較大斷層均為北北西傾的高角度逆沖斷層，延伸最大可達10 km，段距最大可達80 m。這些斷裂可能是油氣二次運移的通道，同時也可能是氣藏的邊界。

3 氣源分析

鄂爾多斯盆地上古生界二疊系氣源巖主要為本溪、山西以及太原組的煤系地層，巖性包括煤巖、暗色泥巖、灰?guī)r，屬高成熟晚期—干氣階段，供烴能力較強[8]；盆地中生界三疊系張家灘頁巖成熟度(Ro)介于0.7～1.3之間，主要處于生油階段，不具備大量生氣的能力[9-12]。演180井天然氣CH4相對含量為94.828%，屬濕氣，具體成分如圖6所示。

圖5 研究區(qū)長63儲集層頂部構造與氣層厚度疊合圖Fig.5 Chang-63 top structure and gas layer thickness in the study area

圖6 中生界氣與古生界氣色譜分析對比折線圖Fig.6 Mesozoic and Paleozoic gas chromatographic analysis line chart

該井中生界天然氣CH4含量與上古生界煤層氣相近，C2～C6相對含量明顯偏高，CO2含量明顯低；該井中生界天然氣δ13C1介于-55‰～-40‰之間，C1/C2+3介于50～100之間，據(jù)戴金星等對天然氣類型的劃分，該井天然氣屬于石油伴生氣，即研究區(qū)長63天然氣主要源于長7底部的張家灘頁巖。研究區(qū)張家灘頁巖分布西薄東厚(圖7)，一般為5～20 m，朝西北部尖滅，東南部最厚28 m，有機質類型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，TOC平均為7.12%，生烴潛量平均為 30.9 mg/g，有機質豐度好；Ro平均為0.76%，Tmax=443.83 ℃，有機質均已成熟[9]，具備產生石油伴生氣的條件。

圖7 彭陽地區(qū)張家灘頁巖分布Fig.7 Distribution of Zhangjiatan shale in Pengyang area

除此之外，中生代及之后的構造活動使得研究區(qū)附近的溫梯度升高，烴源巖局部演化程度變高[12-14]。通過對研究區(qū)臨近二維測線觀察，在研究區(qū)產氣井西南部約65 km處存在侵入體，表現(xiàn)為不規(guī)則上拱刺穿形態(tài)，從基底刺穿至長7底部。侵入體上部沉積的侏羅系地層產狀均發(fā)生了變化，即巖漿活動應發(fā)生在侏羅紀之后。

4 含氣檢測

氣層對地震波能量的吸收較強，當?shù)卣鸩ù┻^氣層時，地震波高頻能量快速衰減，低頻能量相對增強[16-17]。含氣層與非含氣層相比主頻變低，在單頻能量剖面上表現(xiàn)為含氣區(qū)能量最大值對應的單頻能量剖面頻率小于非含氣區(qū)能量最大值對應的單頻能量剖面頻率[16-20]，我們將其稱為含氣異?；蛩p含氣異常，基于這一現(xiàn)象我們利用分頻技術對目的層進行含氣性檢測。

圍繞研究區(qū)產氣井演179和演180井共有a、b、c、d、e五條二維地震剖面，其平面展布如圖4所示。根據(jù)合成地震記錄，在地震剖面上長63小層為長7底強振幅標志層波谷相鄰的上波谷位置，測井資料顯示演179氣層約為15 m，演180氣層約為6 m，均位于波谷內部。

由于研究區(qū)二維地震資料的采集時間、震源、施工、處理流程均有所不同，各測線質量和主頻有所差別。我們對產氣井附近5條測線目的層底±35 ms進行主頻分析，其中c測線目的層主頻較低約為24 Hz，a、b、d、e測線目的層主頻較高約為28 Hz。利用短時傅立葉變換對5條剖面進行分頻處理，提取15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz對應的能量剖面。演180井附近的c剖面目的層段長63波谷變寬，頻率變低，可能為含氣所造成(圖8)。在該測線不同頻率的分頻能量剖面圖上，演180井以西存在一個約1.3 km寬的含氣異常響應，其特征為在長63主頻24 Hz情況下，該異常段在20 Hz時能量最強(圖9)。已獲工業(yè)氣流的演180井距該測線投影距為753 m，說明該含氣異常段是與鉆井一致的，且氣層厚度可能大于演180井的6 m，因為受地震資料分辨率所限，只有10 m以上的氣層才能形成異常。

圖8 地震剖面c含氣異常響應Fig.8 Gas response of seismic section c

圖9 剖面c單頻能量Fig.9 Single-frequency energy of section c

b剖面目的層也有4個主頻約為20 Hz的異常區(qū)(圖10)。不產氣的孟17井向北164 m投影至b剖面，對應位置在圖10單頻能量剖面上也沒有含氣響應特征。類似地，a、d測線在長63目的層段也有含氣異常響應，e測線長63無含氣異常，具體異常位置如圖4所示。

5 氣藏圈閉類型

結合沉積相圖、長63砂巖厚度、長63頂面構造圖以及含氣檢測異常段的分布，可以看到含氣檢測異常與分支河道邊灘沉積分布較吻合，構造高點與異常段匹配較弱，斷層控制著氣藏邊界。因此，在長63頂面構造圖上勾繪出研究區(qū)含氣范圍和氣層厚度(圖5)，3個氣藏呈北東向條帶展布，氣藏圈閉由3個孤立砂體透鏡體與逆斷層限定，即氣藏是受砂巖透鏡體和斷裂共同控制的復合圈閉氣藏。演179井區(qū)氣藏面積約為5.5 km2，閉合高度約為60 m，氣層最厚約15 m；演180井區(qū)氣藏面積約為4.5 km2，閉合高度約為30 m，氣層最厚約10 m；北部氣藏主要通過含氣異常確定，無井驗證，最大氣層厚度大于10 m。

圖10 剖面b單頻能量Fig.10 Single-frequency energy of section b

6 結論

(1)研究區(qū)長63屬于三角洲前緣—前三角洲亞相，砂巖微相主要為分流河道、河口壩等；區(qū)內兩條分流河道呈北北東、北東東向延伸，砂體呈透鏡狀展布。研究區(qū)西北高東南低，發(fā)育北北東和北東東向兩組斷裂，斷層以北西傾為主，最大斷距約為180 m，氣藏邊界均受斷裂控制。

(2)分頻技術對于研究區(qū)含氣性檢測具有較好的作用，檢測結果與井產氣情況相互吻合，對氣藏描述和下步評價井鉆探有一定的參考意義。

(3)研究區(qū)天然氣屬源于張家灘頁巖的原油伴生氣，氣藏受孤立砂體透鏡體與逆斷層限定，屬構造巖性復合氣藏。