◇勝利油田分公司物探研究院 劉 媛
惠民南坡泛指夏口斷層至魯西隆起之間的廣大地區(qū),西接禹城洼陷,東臨里則鎮(zhèn)洼陷,勘探面積約1600 km2?;菝衲掀伦晕飨驏|形成西南緩坡帶、曲堤地壘、濟(jì)陽地塹、王判鎮(zhèn)構(gòu)造帶,作為煤成氣勘探重點(diǎn)區(qū)塊,目前有9口井鉆遇C-P地層,但一直未取得突破性進(jìn)展。
對(duì)研究區(qū)內(nèi)已鉆失利井分析發(fā)現(xiàn),控藏?cái)鄬映掷m(xù)活動(dòng),導(dǎo)致氣藏保存條件差,是煤成氣鉆探失利的主要原因之一,因此落實(shí)構(gòu)造及斷裂系統(tǒng)是該區(qū)煤成氣勘探研究的重點(diǎn)。在對(duì)QG1井區(qū)地震資料進(jìn)行重新解釋認(rèn)識(shí)過程中,發(fā)現(xiàn)古生界地層存在“隆”“凹”相間的特征,說明該井區(qū)發(fā)育逆斷層,那么惠民南坡在區(qū)域上是否會(huì)發(fā)育一系列的逆斷層呢,為此利用惠民南坡連片地震資料進(jìn)行地震波組的特征對(duì)比,確定該區(qū)古生界的逆斷層解釋方案。
通過地震波組組合特征對(duì)比,根據(jù)地層厚度增厚、斷層兩側(cè)“隆”“凹”相間等識(shí)別特征,在沿夏口斷層上升盤一側(cè)發(fā)現(xiàn)4條逆斷層,在惠民南坡呈北西向區(qū)域展布。從研究區(qū)構(gòu)造演化特征來看,在印支、燕山期,惠民南坡發(fā)育上述4條北西向逆斷層,且在中生界停止活動(dòng),到了燕山晚期和喜山期,北東向或近東西向拉張斷層改造了早期的構(gòu)造,夏口、曲堤、白橋等斷層持續(xù)活動(dòng),控制著惠民南坡現(xiàn)今南高北低的區(qū)域構(gòu)造格局。
通過本次古生界逆斷層解釋方案,重新落實(shí)Tg構(gòu)造,通過新、老構(gòu)造解釋對(duì)比,局部構(gòu)造特征發(fā)生較為明顯的改變,例如QG1井區(qū),原先解釋的曲堤斷層斷面較寬,QG1井在曲堤斷層上升盤一側(cè);而在新構(gòu)造解釋結(jié)果中,QG1井落在曲堤斷層下降盤,曲堤斷層南邊解釋一二臺(tái)階斷層。通過惠民南坡Tg構(gòu)造落實(shí),共落實(shí)圈閉26個(gè),面積95.98 km2,預(yù)測圈閉資源量383.92×108m3,其中新增圈閉5個(gè),新發(fā)現(xiàn)圈閉面積26.4km2。
根據(jù)實(shí)鉆井資料統(tǒng)計(jì),惠民南坡CP地層縱向上自下而上煤層厚度及煤層在地層中所占比例逐漸減小,煤層以太原組和山西組較為發(fā)育,煤層多達(dá)10~20層。從探井來看,以東北部的PC1井煤層最厚,達(dá)到34.7 m,中部的QG2井煤層厚度為22.2 m,西南方向的JG1井煤層厚度為14.6 m,QG1井缺失石炭系,二疊系煤層厚度為7.6 m。從平面展布來看,南坡重要的聚煤帶分別為沿QG2至PC1井一帶和西部緩坡帶北部。南坡C-P地層分布穩(wěn)定,殘留厚度大部分地區(qū)在200~700 m,部分地區(qū)達(dá)到800~1100 m,該區(qū)存在兩次主要生氣期:中生代末期和新生代時(shí)期。一次生氣期:燕山期地層抬升,普遍遭受剝蝕,一期形成的煤成氣散失嚴(yán)重;二次生氣期:喜山期再次埋深,以南坡北帶區(qū)為二次生氣中心,現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的煤成氣大都是二次生烴期的產(chǎn)物,而西部緩坡帶南部和王判鎮(zhèn)潛山高部位由于抬升過高,埋深較淺,對(duì)二次生氣不利。按照一次生氣和二次生氣累積(其中以二次生氣為主)計(jì)算,惠民南坡煤成氣資源量為748.5×108m3。
研究區(qū)QG1井鉆遇二疊系地層厚度433.5 m,缺失石炭系,儲(chǔ)層厚度為208 m,占鉆遇地層厚度的47.9%,單層儲(chǔ)集層厚度最大15 m,一般1~6 m,儲(chǔ)集層巖性為細(xì)砂巖、灰質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。QG2井鉆遇石炭-二疊系地層厚度845 m,儲(chǔ)層厚度為271 m,占鉆遇地層厚度的32.1%。其中二疊系地層:鉆厚599.6 m,儲(chǔ)層厚度為162.5 m,單層最大厚度8 m,一般在3~7 m,集中分布在中、下部,其巖性主要是粗-細(xì)砂巖。石炭系地層:鉆厚245.4 m,儲(chǔ)層厚度為108.5 m,單層最大厚度21 m,一般在2~6 m,集中分布在上部,其巖性主要是粗-細(xì)砂巖。從儲(chǔ)層物性參數(shù)來看,QG2井石炭系3516~3539 m井段砂巖儲(chǔ)層孔隙度最大值為16.4%,滲透率最大值為1.24毫達(dá)西,儲(chǔ)層物性相對(duì)較好。
惠民南坡后期活動(dòng)的夏口、曲堤和白橋斷層控制了現(xiàn)今C-P生烴中心的分布以及二次生烴的油氣運(yùn)移。對(duì)于古生界圈閉成藏,它的有效運(yùn)移主要發(fā)生在兩個(gè)部位:西部緩坡帶北部一直到南坡高部位;東部曲堤地壘北部到曲堤地壘的高部位。對(duì)于中、新生界圈閉成藏,全區(qū)均位于煤成氣運(yùn)移的有利指向上,可以發(fā)生在中、新生界圈閉。
惠民南坡古生界地層受到北東-南西向逆沖擠壓作用,古生界早期呈北東向“隆”“凹”相間的構(gòu)造格局,并一直保留至今,形成的“隆”部位是油氣聚集的有利場所。從已經(jīng)成功井的圈閉特征分析來看,這些井氣藏成藏的背景均是具有背斜或者斷背斜背景的,說明濟(jì)陽坳陷下第三系和中、古生界構(gòu)造氣藏成藏總體上是以背斜或者斷背斜背景為主。從重新落實(shí)的Tg構(gòu)造來看,南坡發(fā)育了一系列斷鼻、斷塊圈閉,為天然氣聚集提供了有利場所。結(jié)合區(qū)內(nèi)QG1等井分析認(rèn)為:古生界發(fā)育的斷鼻圈閉是煤成氣成藏的最有利場所,斷塊圈閉成藏對(duì)封堵要求比較苛刻,成藏次之。
過西部緩坡帶以及曲堤地壘、濟(jì)陽地塹的兩條連井地震剖面上看,古生界地層背斜形態(tài)清楚,這些斷鼻圈閉有的靠近氣源區(qū),有的遠(yuǎn)離氣源區(qū)基于成藏分析,對(duì)惠民南坡煤成氣成藏模式進(jìn)行了總結(jié),主要有兩種煤成氣成藏模式:近源成藏的圈閉和位于氣源有利運(yùn)移指向的具有背斜背景的圈閉。按照上述兩種煤成氣成藏模式劃分有利勘探區(qū)帶,近源區(qū)帶有:西部緩坡帶北部;有利運(yùn)移指向區(qū)帶有:西部緩坡帶南部高部位、曲堤地壘高部位。通過上述區(qū)帶的構(gòu)造精細(xì)落實(shí),落實(shí)有利圈閉13個(gè),面積54.74 km2。
通過構(gòu)造對(duì)油氣成藏的分析,該區(qū)的古生界構(gòu)造圈閉主要受到早期發(fā)育的逆斷層控制,其沿著逆斷層的西側(cè)分布,該部位的有效圈閉是煤成氣勘探的重點(diǎn)。在優(yōu)選圈閉基礎(chǔ)上,根據(jù)氣源與圈閉的配置關(guān)系,對(duì)于惠民南坡C-P煤成氣的勘探主要分為2種類型:首先尋找近源成藏的CP背斜或斷鼻圈閉;其次尋找位于氣源有利運(yùn)移指向上的C-P背斜或斷鼻圈閉。