康德江

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

1 概述

隨著世界能源需求的急劇增加，非常規(guī)油氣資源越來(lái)越受到重視。致密油是非常規(guī)油氣資源中比較現(xiàn)實(shí)的部分，也是未來(lái)油氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要接替資源[1-5]。松遼盆地三肇凹陷白堊系的致密油藏通過(guò)技術(shù)研究和工程技術(shù)的不斷探索，依靠水平井和大規(guī)模體積壓裂技術(shù)，在松遼盆地的三肇凹陷已經(jīng)實(shí)施了20口針對(duì)源下扶余油層的水平井。其中有ZP1、ZP6、ZP15等一批井鉆探效果很好，也有ZP3、ZP10等井鉆探效果不理想，主要是由于松遼盆地致密油儲(chǔ)集層分布穩(wěn)定性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、流動(dòng)機(jī)制復(fù)雜等特殊性造成的。

2 地質(zhì)概況

2..1地層

三肇凹陷位于松遼盆地北部，是一個(gè)長(zhǎng)期繼承發(fā)展的向斜構(gòu)造。從地層發(fā)育來(lái)看（圖1），青山口組暗色泥巖是盆地級(jí)發(fā)育的優(yōu)質(zhì)成熟烴源巖，有機(jī)質(zhì)豐度高，暗色泥巖厚度為100~500m，有機(jī)碳Toc平均3.14%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型和生烴潛量較好。在平面上，青山口組一段泥巖是盆地內(nèi)一套最為主要，也最為穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)烴源巖，其成熟烴源巖分布面積為0.6×104km2，從根本上保證了各類(lèi)油藏形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。優(yōu)質(zhì)烴源巖的廣泛發(fā)育為下伏扶余油層致密油成藏提供重要物質(zhì)基礎(chǔ)。其下伏的白堊系主力油層以下白堊統(tǒng)泉頭組地層為主，其與上覆青山口組烴源巖兩者緊鄰形成了上生下儲(chǔ)式的典型源外致密油藏——扶余油層。

圖1 松遼盆地地理位置、構(gòu)造單元位置劃分及地層柱狀圖

2.2 構(gòu)造

松遼盆地是大型中—新生帶具有斷坳雙重結(jié)構(gòu)的復(fù)合型沉積盆地，盆地演化發(fā)育了具有“斷”、“坳”雙重性質(zhì)的沉積蓋層，三肇凹陷就是其中一個(gè)較大型的向斜構(gòu)造，長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定地控制著區(qū)域內(nèi)烴源巖青山口組一段泥巖的形成與分布。青山口組一段泥巖超壓形成于嫩江組和明水組沉積末期，此時(shí)正是青山口組成熟烴源巖大量排烴時(shí)期[5]。松遼盆地明水組沉積末期以后的構(gòu)造反轉(zhuǎn)，使得地層收縮，導(dǎo)致已處于超壓狀態(tài)的青山口組一段烴源巖過(guò)剩壓力進(jìn)一步增加，在扶余油層頂面誘發(fā)形成斷裂，青山口組一段高壓流體沿?cái)嗔严蛳伦⑷氲椒鲇嘤蛯樱欣谡驑?gòu)造部位聚集成藏。

2.3 沉積

泉頭組主要發(fā)育淺水湖泊—三角洲沉積體系，主要包括分流平原、三角洲前緣和濱淺湖沉積（圖2）。泉四段是在盆地整體抬升的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，此時(shí)龐大的河流體系保證了物源供應(yīng)，在洪水期三肇凹陷的中心部位形成了統(tǒng)一的淺水湖盆。三角洲內(nèi)部發(fā)育的河道沉積砂體一般規(guī)模較小，單層沉積厚度較薄，其沉積物粒度明顯變細(xì)，多以粉砂巖為主。多期河道在垂向上相互疊置，雖然不能像席狀砂體一樣的疊置連片，但在縱向上仍然可以形成滿盆含砂的儲(chǔ)層特點(diǎn)，為源下致密油的形成提供了良好的儲(chǔ)集空間。

2.4 儲(chǔ)層

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，分流河道砂體孔隙度平均為10%，滲透率平均為0.8×10-3μm2;水下河道砂體孔隙度平均為9.2%，滲透率平均為0.5×10-3μm2;決口扇砂體孔隙度一般小于10%，滲透率小于0.1×10-3μm2。應(yīng)用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、微米—納米CT高分辨率成像技術(shù)，結(jié)合常規(guī)分析測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)致密儲(chǔ)層孔隙特征的多尺度精細(xì)識(shí)別及定量表征[6-8]。根據(jù)不同物性特征的致密儲(chǔ)層含油性、孔喉中含油飽和度差異以及可動(dòng)油的含量特征，可以將三肇凹陷扶余油層的致密儲(chǔ)層分為Ⅰ和Ⅱ類(lèi)。其中Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層物性條件最好，孔隙度和滲透率分別大于10%和0.25mD，孔喉半徑大于150nm，孔隙連通性較好，對(duì)應(yīng)的排替壓力也相對(duì)較低，一般小于1.5MPa，是最容易形成油氣富集的致密儲(chǔ)層類(lèi)型；Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層物性條件略有降低，孔隙度在10%~8%，滲透率在0.1~0.25mD，孔喉半徑大于75nm，連通性有所降低，導(dǎo)致排替壓力上升，最大可達(dá)到3MPa。

3 源下致密油成藏主控要素匹配

3.1 構(gòu)造控制富集區(qū)帶

雖然致密油的油氣主要富集在以巖性圈閉為主的非常規(guī)儲(chǔ)層內(nèi)，從三肇油氣整體富集的區(qū)域來(lái)講，仍然受到構(gòu)造誘導(dǎo)，控制著致密油的成藏區(qū)帶。三肇地區(qū)構(gòu)造埋深差距較大，泉頭組頂面埋深從-1350m加深到三肇徐家圍子向斜的-1890m。從目前的鉆探實(shí)踐揭示，目前已提交的探明及控制儲(chǔ)量基本都是分布在構(gòu)造相對(duì)較高的背斜和鼻狀構(gòu)造上面，這些圈閉大都是埋藏淺、物性好，易于形成常規(guī)油氣藏。

3.2 相帶決定富集層位

三肇地區(qū)主要發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣及曲流河等三種沉積相類(lèi)型。通過(guò)縱向細(xì)分層精細(xì)的12分研究，沉積相在垂向上的演化也各有不同。在沉積環(huán)境變遷的影響下，砂體的類(lèi)型也發(fā)生一定的變化，這就決定了不同層位發(fā)育不同類(lèi)型的儲(chǔ)層而導(dǎo)致不同層位油氣富集程度不同。經(jīng)過(guò)縱向細(xì)分層的沉積微相研究發(fā)現(xiàn)（圖3），F(xiàn)II1-2—FI3-2時(shí)期砂體最為發(fā)育，最可能成為潛在的有利儲(chǔ)層，最上部的FI1-1油層和最下的FII2油層由于分別受到儲(chǔ)層質(zhì)量、規(guī)模和油源供烴影響，不能成為最佳的勘探目的層。

3.3 河道確定有利部位

在三肇地區(qū)扶余油層發(fā)育面積相對(duì)較大、分布范圍相對(duì)較廣的主要是曲流河道、分流河道、水下分流河道、決口扇等四種類(lèi)型砂體。通過(guò)統(tǒng)計(jì)上述四種主要類(lèi)型砂體的物性發(fā)現(xiàn)，以曲流河及分流河道物性相對(duì)較好，決口扇和水下分流河道砂體物性較差，非均質(zhì)性較強(qiáng)，不是主要的儲(chǔ)集層。其中曲流河砂體平均孔隙度13.8%，平均滲透率為2.3mD，孔隙度大于12%比例占到64%，滲透率大于1mD的比例近40%，Ⅰ類(lèi)致密油儲(chǔ)層比例也占到近30%，充分表明曲流河砂體在四類(lèi)儲(chǔ)層中質(zhì)量方面是最好的；其次是三角洲平原的分流河道儲(chǔ)集層，其平均孔隙度11.8%，平均滲透率為1.0mD，孔隙度大于12%比例占到49%，滲透率大于1mD的比例近22%，Ⅰ類(lèi)致密油儲(chǔ)層比例也占到近25%，是僅次于曲流河砂體的有利致密油儲(chǔ)層。與分流河道相比，決口扇與水下分流河道砂體不但具有前文所述的儲(chǔ)層厚度小、平面發(fā)育不穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且其儲(chǔ)層分類(lèi)一般位于Ⅰ-2類(lèi)，平均孔隙度在9.6%~11.7%之間，且Ⅰ-2類(lèi)和Ⅱ儲(chǔ)層所占比例明顯增加，特別是決口扇儲(chǔ)層平均滲透率小于0.4mD的比例達(dá)到61%，說(shuō)明其儲(chǔ)層滲透性較差，不利于致密油成藏。

3.4 斷砂匹配明確鉆探甜點(diǎn)

在松遼盆地中淺層的白堊系泉頭組地層，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了典型的源下致密油的規(guī)模分布。這種源下致密油主要區(qū)別于典型致密油的特征在于儲(chǔ)集層緊鄰烴源巖，且位于源巖下方，主要依靠源內(nèi)過(guò)剩壓力通過(guò)斷裂下排進(jìn)入致密儲(chǔ)層形成富集（圖4）。

扶余油層成藏存在兩種供烴方式：

（1）直接供烴方式。這種方式中的砂體靠近烴源巖分布，兩者距離較短，不需要斷層溝通，成藏動(dòng)力主要為生烴增壓產(chǎn)生的超壓，烴源巖生成的石油垂向或者側(cè)向排入儲(chǔ)層，具有“近水樓臺(tái)先得月”的優(yōu)勢(shì)。

（2）間接供烴方式。這種方式的砂體與烴源巖需要油源斷層溝通，烴源巖生成的石油首先通過(guò)斷層運(yùn)移到砂體，再沿著砂體做側(cè)向運(yùn)移，在巖性尖滅處聚集成藏。這種油藏的分布受到油源斷層、砂體厚度和砂體物性的控制。

4 結(jié)論

松遼盆地扶余油層作為典型源下致密油，由于河道砂體的規(guī)模窄小，縱向分布不集中且非均質(zhì)性較強(qiáng)的原因，其形成的油氣藏具有單砂體小面積成藏且不連片的特點(diǎn)。其成藏多受到斷裂、砂體、構(gòu)造多因素控制，斷裂是源下致密油成藏的必要輸導(dǎo)體系，在其有效溝通下，油氣自上而下充注到泉頭組有效儲(chǔ)層中，在大型構(gòu)造的斜坡部位形成有效的致密油藏。而對(duì)于扶余油層最為有效的儲(chǔ)集砂體就是三角洲平原的分流河道和河流相的曲流河砂體，其主要發(fā)育有致密儲(chǔ)層中的I類(lèi)砂體，是最容易形成油氣富集的致密儲(chǔ)層類(lèi)型。由于源下致密油的特殊成藏過(guò)程，必須綜合多種因素考慮才能有尋找到最為富集的成藏區(qū)帶，準(zhǔn)確找到油藏富集部位。