蘇里格氣田下石盒子組層序地層學與天然氣高產(chǎn)富集區(qū)分布規(guī)律_李宏偉_百

2024年3月12日發(fā)(作者：騙保案例)

340

2006年6月

石 油 勘 探 與 開 發(fā)

PETROLEUMEXPLORATIONANDDEVELOPMENT Vol.33 No.3

文章編號:1000-0747(2006)03-0340-05

蘇里格氣田下石盒子組層序地層學與天然氣

高產(chǎn)富集區(qū)分布規(guī)律

李宏偉

1

,范軍俠

1,2

,袁士義

1

,田昌炳

1

,鄭曉東

1

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院;2.中國地質(zhì)大學(北京)能源學院)

基金項目:國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃/9730項目/高效天然氣藏形成與分布研究0(2001CB209106)

摘要:蘇里格氣田下石盒子組氣藏為典型的巖性氣藏,其分布主要受巖性控制,具有較強的隱蔽性。為了查明氣藏分布規(guī)

律,研究了下石盒子組層序地層格架及其儲集砂體的疊置與分布規(guī)律。在下石盒子組內(nèi)部識別出1個重要的不整合面,

發(fā)現(xiàn)在層序地層格架內(nèi),不整合面之下發(fā)育基準面下降期的三角洲前積體,不整合面之上發(fā)育基準面上升期的下切谷充

填河道砂體。下切谷越過不整合面向下切入三角洲前積體,下切谷充填河道砂體與三角洲前積體連通并疊置,使三角洲

前積體成為天然氣的重要輸導層和儲集層,進而為下伏氣源巖生成的天然氣向上運移提供了通道,使得三角洲前積體與

谷地充填河道砂體的疊置區(qū)成為天然氣富集高產(chǎn)的有利部位。圖7表1參12

關鍵詞:層序地層格架;天然氣富集區(qū);三角洲前積體;谷地充填河道砂體;蘇里格氣田;下石盒子組

中圖分類號:TE121.34;TE122.2 文獻標識碼:A

Sequencestratigraphyandthedistributionofnaturalganrichmentandhigh

productionareainLowerShiheziFormation,Suligegasfield,OrdosBasin

LIHong-wei

1

,FANJun-xia

1,2

,YUANSh-iyi

1

,TIANChang-bing

1

,ZHENGXiao-dong

1

(

chInstituteofPetroleumExploration&Development,PetroChina,Beijing100083,China;

ofEnergyResource,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China

)

Abstract:ThegasrervoirsintheLowerSe

rtorevealthegasrervoirsdistributionrule,thequencestratigraphyand

resquenceboundarywhichisan

heunconformityaretheprogradinglobesoffluvialdeltawhichwere

heunconformityistheincidvalley-filledchannelsandbodiesdevelopedduring

idvalleycutdownwardintotheprogradinglobesoffluvialdelta,andtheincidvalley-filled

gradinglobesoffluvialdeltaactedasthemain

channelsforhydrocarbonmigratingfromthe

favorablegasaccumulationareasandthepromisinggasproductionareaslieontheoverlappingsitesoftheincid-valley-

filledchannelsandtheprogradingdelta.

Keywords:quenceframework;ganrichmentarea;progradinglobesoffluvialdelta;incid-valley-filledchannelsand-

bodies;Suligegasfield;LowerShiheziFormation

1研究區(qū)簡介

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北緣,

是2002年中國天然氣勘探的重大發(fā)現(xiàn),其開發(fā)工作受

到極大重視。該氣田產(chǎn)層為二疊系下石盒子組,儲集

層的砂體成因類型為緩坡背景下發(fā)育的河流及河流三

角洲砂體

[1]

。受古老地臺背景的影響,目的層頂面構

造平緩,整體為西南傾的寬緩單斜(見圖1)。

蘇里格氣田下石盒子組天然氣藏的形成與分布主

要受巖性控制,屬典型的巖性氣藏

[2]

。下石盒子組含

氣砂體分布具有隱蔽性,開發(fā)井網(wǎng)難以控制,不同井區(qū)

(甚至距離很近的井區(qū))開發(fā)井產(chǎn)層特征與產(chǎn)能均存在

較大差異

[2]

。天然氣儲集層分布的隱蔽性給天然氣富

集區(qū)的預測及氣田的高效開發(fā)帶來了較大困難。為

此,國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃/9730項目專門設立子

課題,開展蘇里格氣田天然氣儲集層與高產(chǎn)富集區(qū)分

布規(guī)律研究。

前人曾對此做過大量的研究工作。范正平等通過

沉積相研究認為,下石盒子組為河流三角洲相沉積;

王大興等利用二維AVO地震屬性疊加剖面預測了多

[3]

2006年6月 李宏偉等:蘇里格氣田下石盒子組層序地層學與天然氣高產(chǎn)富集區(qū)分布規(guī)律

341

切谷充填河道砂的疊置區(qū)是尋找天然氣高產(chǎn)富集區(qū)、

實現(xiàn)蘇里格氣田高效開發(fā)的重要途徑。

2目的層層序地層學研究

2.1下石盒子組層序地層格架

前人依據(jù)巖性、電性特征對下石盒子組與下伏山

西組地層進行了劃分,認為下石盒子組為一套河流三

角洲相淺灰色含礫粗砂巖、粉細砂巖夾薄層泥巖,山西

組為一套河流三角洲相含煤建造

[7]

,將下石盒子組頂

部高伽馬值的泥巖段作為下石盒子組和上石盒子組的

分界標志。

通過鉆井與地震層序地層學綜合研究,發(fā)現(xiàn)下石

盒子組頂部的高伽馬值泥巖段為基準面上升半旋回與

圖1 研究區(qū)地理位置圖

條近南北向展布的砂帶

[4]

;閔琪等通過儲集層評價認

為,優(yōu)質(zhì)儲集層為石英砂巖類河道砂

[5]

;曾忠等在總結

前人河道預測效果的基礎上,提出今后利用疊前多屬

性分析和全三維地震反演提高河道砂體預測效果的設

想和建議。

基于前人的研究工作,筆者提出了不整合面(即層

序界面)控制優(yōu)質(zhì)儲集層分布以及在層序地層學框架

內(nèi)沿層序界面尋找河流三角洲砂體的觀點和思路。通

過研究下石盒子組層序地層格架以及下石盒子組儲集

砂體的疊置與分布,在下石盒子組內(nèi)部識別出1個重

要的不整合面,發(fā)現(xiàn)該不整合面之下發(fā)育三角洲前積

體,不整合面之上發(fā)育下切谷充填河道砂體,下切谷充

填河道砂體與三角洲前積體的垂向連通與疊置為高產(chǎn)

天然氣富集區(qū)的形成創(chuàng)造了有利條件。因此,認為在

層序地層格架內(nèi),沿不整合面尋找三角洲前積體與下

[6]

下降半旋回的轉換面,即最大洪泛面(mfs

2

);下石盒子

組沉積基準面下降半旋回發(fā)育三角洲前積體,在地震

層序地層格架上,其地震相特征表現(xiàn)為自北向南下超

的前積反射結構,其底積層即為山西組頂部的煤層頂

板,具有連續(xù)性好、振幅強等反射特征

[8]

,三角洲前積

體自北東向南西的下超面代表了最大湖泛面(mfs

1

)。

在地震層序格架內(nèi),位于下石盒子組內(nèi)部的三角洲頂

積層附近發(fā)育頂超、削截、侵蝕下切及谷地充填等現(xiàn)

象,表明下石盒子組內(nèi)部發(fā)育不整合面SB

2

,該界面附

近測井曲線具底部突變的特征,不整合面之上的下切

谷內(nèi)發(fā)育具沖刷面與大型槽狀交錯層理的河道砂,這

些現(xiàn)象表明,不整合面SB

2

為基準面下降半旋回與基準

面上升半旋回的轉換面,該轉換面是蘇里格氣田產(chǎn)層

集中分布的部位

[9]

(見圖2)。

2.2下石盒子組儲集砂體疊置與分布

不整合面(即基準面下降半旋回與上升半旋回的

轉換面)附近是儲集砂體發(fā)育的有利部位

[10]

。

研究區(qū)下石盒子組產(chǎn)層集中分布于層序界面SB

2

圖2 下石盒子組層序地層綜合劃分

342

石油勘探與開發(fā)#油氣勘探 Vol.33 No.3

附近。該不整合面附近發(fā)育兩套儲集體,即基準面下

降期的三角洲前積砂體和基準面上升期的谷地充填砂

體,綜合鉆井與高分辨率地震層序地層信息,在層序地

層格架內(nèi),沿不整合面識別前積體與下切谷是預測三

角洲砂體和河道充填砂體的重要途徑。

2.2.1谷地充填河道砂體預測

谷地充填砂體在時間上主要發(fā)育于沉積基準面上

升早期,在空間上集中分布于最大洪泛面以下、層序界

面或不整合面之上的下切谷內(nèi)。

根據(jù)鉆井資料,在地震層序地層格架上,發(fā)育于層

序界面SB

2

之上的谷地充填砂體的地震相顯示為一期

或多期河道砂體,是在沉積基準面上升期沿層序界面

SB

2

之上的古地貌低勢區(qū)(谷地)充填、加積而形成的具

疊復正韻律、大型板狀交錯層理及槽狀交錯層理的厚

層砂礫巖體,底部發(fā)育沖刷面,沖刷面之上發(fā)育河床底

部滯留礫石,向上過渡為中-粗粒石英砂巖或長石石

英砂巖,石英含量較高,一般在70%以上,反映了河流

的搬運與再沉積作用(高成熟的石英砂巖通常是河流

長距離搬運的產(chǎn)物)。沉積基準面下降期,由于河流回

春的不斷增強,河床發(fā)生侵蝕下切,在層序界面SB

2

(不

整合面)附近形成切割下伏地層的下切谷;沉積基準面

上升期,河流的搬運能力開始減弱,發(fā)生沉積物的卸載

作用,粗碎屑首先卸載,形成沿谷地底部河床堆集的河

道滯留礫石沉積,向上過渡為心灘或邊灘具板狀或槽

狀交錯層理的中-粗粒砂巖,基準面上升晚期至最大

洪泛期則以泥質(zhì)細粒的河漫沉積為主,河道充填沿下

切谷由低地到高地向物源區(qū)方向疊置,從而形成沿下

切谷展布的谷地充填河道砂體(見圖3)。

(不整合面)SB

2

之間。鉆井資料表明,這些發(fā)育于最大

湖泛面mfs

1

之上的前積體是基準面下降期發(fā)育的三角

洲沉積,為粉細砂巖、中-粗粒砂巖夾湖相泥巖組合,

為一套粒徑向上變粗的反旋回沉積;位于山西組頂部

的最大湖泛面mfs

1

為三角洲前積作用的下超面;位于

層序SQ1頂部(下石盒子組內(nèi)部)的層序界面SB

2

為三

角洲前積體的頂積層。

在層序SQ1沉積基準面下降晚期,來自研究區(qū)北

部的河流在北東高、南西低的緩坡背景下,攜帶粗粒碎

屑物自北向南不斷堆進,在平行于物源方向的近南北

向地震層序地層格架上形成了自北向南下超于最大湖

泛面mfs

1

之上的多期疊置的三角洲前積復合體,它們

在垂直于物源方向的近東西向地震層序地層格架上表

現(xiàn)為充填于最大湖泛面mfs

1

之上的透鏡體,具多段式

相間分布的強振幅地震相特征,是三角洲朵葉體在垂

直物源方向上相間分布的反映(見圖4)。

圖4 三角洲前積體在地震層序地層格架中的分布

2.2.3砂體疊置關系與分布

三角洲前積砂體在垂向上被湖相泥巖分隔,表明

三角洲為多期成因,下部最大湖泛面附近以厚層泥質(zhì)

沉積為主,偶夾煤線,為三角洲砂體的底積層。基準面

下降,三角洲砂巖厚度呈向上增大的趨勢;基準面下降

晚期,由于下切谷發(fā)育,層序界面附近三角洲頂積層遭

受侵蝕而保存不完整,形成古地貌相對低洼的溝谷地

形;基準面上升早期,攜砂水流沿層序界面SB

2

之上的

溝谷地形充填,使得下切谷充填河道砂體向下嵌入三

角洲砂體之中。下切谷充填河道砂體與下伏的三角洲

砂體在局部地區(qū)的相互疊置與連通,為下伏氣源巖生

成的氣沿三角洲前積體輸導層向上部河道砂體中的運

圖3 谷地充填河道砂體在過蘇4井地震剖面上的分布

移創(chuàng)造了有利條件。橫向上,基準面下降期發(fā)育的三角

洲前積體自北而南下超于底部最大湖泛面mfs

1

之上,三

角洲砂體自北而南由粗變細、由厚變薄,局部地區(qū)如蘇

37-15井區(qū)三角洲頂積層發(fā)育和保存相對完整,而蘇6井

區(qū)、蘇39-14-2井區(qū)三角洲頂積層甚至部分前積層因下

2.2.2三角洲前積體預測

三角洲前積體發(fā)育在基準面下降期,分布在最大

湖泛面與層序界面之間。研究區(qū)層序SQ1三角洲前積

體位于層序地層格架中最大湖泛面mfs

1

與層序界面

2006年6月 李宏偉等:蘇里格氣田下石盒子組層序地層學與天然氣高產(chǎn)富集區(qū)分布規(guī)律

343

切谷發(fā)育而保存不完整,層序界面之上的下切谷越發(fā)育,三角洲砂體保存就越差(見圖5)。

圖5 三角洲前積砂體與谷地充填河道砂體疊置關系圖

3天然氣富集規(guī)律

通過層序地層學研究,確定了下石盒子組內(nèi)部不

整合面及不整合面附近砂體的疊置、連通關系,為天然

氣高產(chǎn)富集區(qū)分布規(guī)律研究提供了線索和依據(jù)。

綜合分析三角洲砂體與下切谷充填河道砂體在橫

向的分布、疊置情況與開發(fā)井產(chǎn)能的關系,發(fā)現(xiàn)蘇里格

氣田高產(chǎn)天然氣富集區(qū)主要分布在下切谷充填河道砂

體與三角洲前積砂體的疊置區(qū)內(nèi)(該疊置區(qū)內(nèi)砂體發(fā)

育程度高、縱向連通性好);縱向上,下切谷砂體與下伏

三角洲砂體相嵌。砂體的這種疊置關系不僅對天然氣

的運移起了通道作用,而且為高產(chǎn)富集區(qū)的形成創(chuàng)造

了有利條件

[11]

(見圖6、表1)。

封蓋,使得三角洲前積體與谷地充填河道砂的連通疊

置區(qū)成為天然氣富集高產(chǎn)的有利部位(見圖7)。

表1 蘇里格氣田不同井區(qū)初期產(chǎn)能統(tǒng)計表

井名

蘇平1

蘇38-14

蘇39-14

蘇39-14-2

蘇38-16

蘇40-16

桃4

蘇6(發(fā)現(xiàn)井)

蘇4

砂體類型

河道側緣

河道間

河道間

河道

河道

河道

河道間

河道

河道

無阻流量(萬m

3

/d)

5.12

3.12

1.35

5.7

15.18

11.38

0.84

120

50.2

圖7 蘇里格氣田天然氣高產(chǎn)富集區(qū)分布模式圖

圖6 三角洲前積砂體與谷地充填河道砂體疊置分布圖

蘇里格氣田高產(chǎn)天然氣富集區(qū)的分布具有一定的

規(guī)律。三角洲前積砂體向下嵌入氣源巖之中,向上與

不整合面附近的谷地充填河道砂體相嵌,成為氣源巖

與儲集層間相互溝通的橋梁,為天然氣沿三角洲前積

層和不整合面運聚提供了重要通道

[12]

,同時其與不整

合面之上谷地充填河道砂體的連通、疊置,為高產(chǎn)氣藏

的形成提供了充足的儲集空間,加之頂部洪泛期泥巖

4結論

不整合面作為分隔不同成因地層單元的界面,對

儲集砂體與高產(chǎn)天然氣富集區(qū)的分布具有重要控制作

用。蘇里格氣田下石盒子組河流相及河流三角洲相沉

積不整合面之下發(fā)育基準面下降期的三角洲前積砂

體?；鶞拭嫦陆低砥?由于陸上河流回春作用與侵蝕

作用的增強,三角洲頂積層附近(即不整合面附近)常

344

石油勘探與開發(fā)#油氣勘探 Vol.33 No.3

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第一作者簡介:李宏偉(1968-),男,遼寧遼陽人,博士,主要從事層

序地層學與儲層及隱蔽油氣藏研究工作。地址:北京市海淀區(qū)學院路20

號,中國石油勘探開發(fā)研究院地球物理研究所,郵政編碼:100083。

E-mail:channel_lee2000@

收稿日期:2005-04-17 修回日期:2006-01-05

常因河流的侵蝕下切作用而形成古地貌相對低洼的下

切谷;基準面上升期,下切谷被河道砂體充填,形成三

角洲前積砂體與谷地充填河道砂體在縱向上相嵌的砂

體疊置結構。認為在具備氣源巖的條件下,這些發(fā)育

于不整合面附近并與氣源巖連通的砂體疊置區(qū)應該是

天然氣富集成藏形成高產(chǎn)富集區(qū)的有利部位。因此,

綜合測井、鉆井及地震信息開展層序地層學綜合研究,

識別不整合面并在層序地層學格架內(nèi)預測砂體的空間

疊置與分布,對巖性氣藏的勘探及天然氣高產(chǎn)富集區(qū)

分布規(guī)律的研究具有重要意義。

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Beijing:Petroleum

(編輯 唐金華 繪圖 李秀賢)