苏里格气田下石盒子组层序地层学与天然气高产富集区分布规律_李宏伟_百

2024年3月12日发(作者：骗保案例)

340

2006年6月

石 油 勘 探 与 开 发

PETROLEUMEXPLORATIONANDDEVELOPMENT Vol.33 No.3

文章编号:1000-0747(2006)03-0340-05

苏里格气田下石盒子组层序地层学与天然气

高产富集区分布规律

李宏伟

1

,范军侠

1,2

,袁士义

1

,田昌炳

1

,郑晓东

1

(1.中国石油勘探开发研究院;2.中国地质大学(北京)能源学院)

基金项目:国家重点基础研究发展规划/9730项目/高效天然气藏形成与分布研究0(2001CB209106)

摘要:苏里格气田下石盒子组气藏为典型的岩性气藏,其分布主要受岩性控制,具有较强的隐蔽性。为了查明气藏分布规

律,研究了下石盒子组层序地层格架及其储集砂体的叠置与分布规律。在下石盒子组内部识别出1个重要的不整合面,

发现在层序地层格架内,不整合面之下发育基准面下降期的三角洲前积体,不整合面之上发育基准面上升期的下切谷充

填河道砂体。下切谷越过不整合面向下切入三角洲前积体,下切谷充填河道砂体与三角洲前积体连通并叠置,使三角洲

前积体成为天然气的重要输导层和储集层,进而为下伏气源岩生成的天然气向上运移提供了通道,使得三角洲前积体与

谷地充填河道砂体的叠置区成为天然气富集高产的有利部位。图7表1参12

关键词:层序地层格架;天然气富集区;三角洲前积体;谷地充填河道砂体;苏里格气田;下石盒子组

中图分类号:TE121.34;TE122.2 文献标识码: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研究区简介

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北缘,

是2002年中国天然气勘探的重大发现,其开发工作受

到极大重视。该气田产层为二叠系下石盒子组,储集

层的砂体成因类型为缓坡背景下发育的河流及河流三

角洲砂体

[1]

。受古老地台背景的影响,目的层顶面构

造平缓,整体为西南倾的宽缓单斜(见图1)。

苏里格气田下石盒子组天然气藏的形成与分布主

要受岩性控制,属典型的岩性气藏

[2]

。下石盒子组含

气砂体分布具有隐蔽性,开发井网难以控制,不同井区

(甚至距离很近的井区)开发井产层特征与产能均存在

较大差异

[2]

。天然气储集层分布的隐蔽性给天然气富

集区的预测及气田的高效开发带来了较大困难。为

此,国家重点基础研究发展规划/9730项目专门设立子

课题,开展苏里格气田天然气储集层与高产富集区分

布规律研究。

前人曾对此做过大量的研究工作。范正平等通过

沉积相研究认为,下石盒子组为河流三角洲相沉积;

王大兴等利用二维AVO地震属性叠加剖面预测了多

[3]

2006年6月 李宏伟等:苏里格气田下石盒子组层序地层学与天然气高产富集区分布规律

341

切谷充填河道砂的叠置区是寻找天然气高产富集区、

实现苏里格气田高效开发的重要途径。

2目的层层序地层学研究

2.1下石盒子组层序地层格架

前人依据岩性、电性特征对下石盒子组与下伏山

西组地层进行了划分,认为下石盒子组为一套河流三

角洲相浅灰色含砾粗砂岩、粉细砂岩夹薄层泥岩,山西

组为一套河流三角洲相含煤建造

[7]

,将下石盒子组顶

部高伽马值的泥岩段作为下石盒子组和上石盒子组的

分界标志。

通过钻井与地震层序地层学综合研究,发现下石

盒子组顶部的高伽马值泥岩段为基准面上升半旋回与

图1 研究区地理位置图

条近南北向展布的砂带

[4]

;闵琪等通过储集层评价认

为,优质储集层为石英砂岩类河道砂

[5]

;曾忠等在总结

前人河道预测效果的基础上,提出今后利用叠前多属

性分析和全三维地震反演提高河道砂体预测效果的设

想和建议。

基于前人的研究工作,笔者提出了不整合面(即层

序界面)控制优质储集层分布以及在层序地层学框架

内沿层序界面寻找河流三角洲砂体的观点和思路。通

过研究下石盒子组层序地层格架以及下石盒子组储集

砂体的叠置与分布,在下石盒子组内部识别出1个重

要的不整合面,发现该不整合面之下发育三角洲前积

体,不整合面之上发育下切谷充填河道砂体,下切谷充

填河道砂体与三角洲前积体的垂向连通与叠置为高产

天然气富集区的形成创造了有利条件。因此,认为在

层序地层格架内,沿不整合面寻找三角洲前积体与下

[6]

下降半旋回的转换面,即最大洪泛面(mfs

2

);下石盒子

组沉积基准面下降半旋回发育三角洲前积体,在地震

层序地层格架上,其地震相特征表现为自北向南下超

的前积反射结构,其底积层即为山西组顶部的煤层顶

板,具有连续性好、振幅强等反射特征

[8]

,三角洲前积

体自北东向南西的下超面代表了最大湖泛面(mfs

1

)。

在地震层序格架内,位于下石盒子组内部的三角洲顶

积层附近发育顶超、削截、侵蚀下切及谷地充填等现

象,表明下石盒子组内部发育不整合面SB

2

,该界面附

近测井曲线具底部突变的特征,不整合面之上的下切

谷内发育具冲刷面与大型槽状交错层理的河道砂,这

些现象表明,不整合面SB

2

为基准面下降半旋回与基准

面上升半旋回的转换面,该转换面是苏里格气田产层

集中分布的部位

[9]

(见图2)。

2.2下石盒子组储集砂体叠置与分布

不整合面(即基准面下降半旋回与上升半旋回的

转换面)附近是储集砂体发育的有利部位

[10]

。

研究区下石盒子组产层集中分布于层序界面SB

2

图2 下石盒子组层序地层综合划分

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石油勘探与开发#油气勘探 Vol.33 No.3

附近。该不整合面附近发育两套储集体,即基准面下

降期的三角洲前积砂体和基准面上升期的谷地充填砂

体,综合钻井与高分辨率地震层序地层信息,在层序地

层格架内,沿不整合面识别前积体与下切谷是预测三

角洲砂体和河道充填砂体的重要途径。

2.2.1谷地充填河道砂体预测

谷地充填砂体在时间上主要发育于沉积基准面上

升早期,在空间上集中分布于最大洪泛面以下、层序界

面或不整合面之上的下切谷内。

根据钻井资料,在地震层序地层格架上,发育于层

序界面SB

2

之上的谷地充填砂体的地震相显示为一期

或多期河道砂体,是在沉积基准面上升期沿层序界面

SB

2

之上的古地貌低势区(谷地)充填、加积而形成的具

叠复正韵律、大型板状交错层理及槽状交错层理的厚

层砂砾岩体,底部发育冲刷面,冲刷面之上发育河床底

部滞留砾石,向上过渡为中-粗粒石英砂岩或长石石

英砂岩,石英含量较高,一般在70%以上,反映了河流

的搬运与再沉积作用(高成熟的石英砂岩通常是河流

长距离搬运的产物)。沉积基准面下降期,由于河流回

春的不断增强,河床发生侵蚀下切,在层序界面SB

2

(不

整合面)附近形成切割下伏地层的下切谷;沉积基准面

上升期,河流的搬运能力开始减弱,发生沉积物的卸载

作用,粗碎屑首先卸载,形成沿谷地底部河床堆集的河

道滞留砾石沉积,向上过渡为心滩或边滩具板状或槽

状交错层理的中-粗粒砂岩,基准面上升晚期至最大

洪泛期则以泥质细粒的河漫沉积为主,河道充填沿下

切谷由低地到高地向物源区方向叠置,从而形成沿下

切谷展布的谷地充填河道砂体(见图3)。

(不整合面)SB

2

之间。钻井资料表明,这些发育于最大

湖泛面mfs

1

之上的前积体是基准面下降期发育的三角

洲沉积,为粉细砂岩、中-粗粒砂岩夹湖相泥岩组合,

为一套粒径向上变粗的反旋回沉积;位于山西组顶部

的最大湖泛面mfs

1

为三角洲前积作用的下超面;位于

层序SQ1顶部(下石盒子组内部)的层序界面SB

2

为三

角洲前积体的顶积层。

在层序SQ1沉积基准面下降晚期,来自研究区北

部的河流在北东高、南西低的缓坡背景下,携带粗粒碎

屑物自北向南不断堆进,在平行于物源方向的近南北

向地震层序地层格架上形成了自北向南下超于最大湖

泛面mfs

1

之上的多期叠置的三角洲前积复合体,它们

在垂直于物源方向的近东西向地震层序地层格架上表

现为充填于最大湖泛面mfs

1

之上的透镜体,具多段式

相间分布的强振幅地震相特征,是三角洲朵叶体在垂

直物源方向上相间分布的反映(见图4)。

图4 三角洲前积体在地震层序地层格架中的分布

2.2.3砂体叠置关系与分布

三角洲前积砂体在垂向上被湖相泥岩分隔,表明

三角洲为多期成因,下部最大湖泛面附近以厚层泥质

沉积为主,偶夹煤线,为三角洲砂体的底积层。基准面

下降,三角洲砂岩厚度呈向上增大的趋势;基准面下降

晚期,由于下切谷发育,层序界面附近三角洲顶积层遭

受侵蚀而保存不完整,形成古地貌相对低洼的沟谷地

形;基准面上升早期,携砂水流沿层序界面SB

2

之上的

沟谷地形充填,使得下切谷充填河道砂体向下嵌入三

角洲砂体之中。下切谷充填河道砂体与下伏的三角洲

砂体在局部地区的相互叠置与连通,为下伏气源岩生

成的气沿三角洲前积体输导层向上部河道砂体中的运

图3 谷地充填河道砂体在过苏4井地震剖面上的分布

移创造了有利条件。横向上,基准面下降期发育的三角

洲前积体自北而南下超于底部最大湖泛面mfs

1

之上,三

角洲砂体自北而南由粗变细、由厚变薄,局部地区如苏

37-15井区三角洲顶积层发育和保存相对完整,而苏6井

区、苏39-14-2井区三角洲顶积层甚至部分前积层因下

2.2.2三角洲前积体预测

三角洲前积体发育在基准面下降期,分布在最大

湖泛面与层序界面之间。研究区层序SQ1三角洲前积

体位于层序地层格架中最大湖泛面mfs

1

与层序界面

2006年6月 李宏伟等:苏里格气田下石盒子组层序地层学与天然气高产富集区分布规律

343

切谷发育而保存不完整,层序界面之上的下切谷越发育,三角洲砂体保存就越差(见图5)。

图5 三角洲前积砂体与谷地充填河道砂体叠置关系图

3天然气富集规律

通过层序地层学研究,确定了下石盒子组内部不

整合面及不整合面附近砂体的叠置、连通关系,为天然

气高产富集区分布规律研究提供了线索和依据。

综合分析三角洲砂体与下切谷充填河道砂体在横

向的分布、叠置情况与开发井产能的关系,发现苏里格

气田高产天然气富集区主要分布在下切谷充填河道砂

体与三角洲前积砂体的叠置区内(该叠置区内砂体发

育程度高、纵向连通性好);纵向上,下切谷砂体与下伏

三角洲砂体相嵌。砂体的这种叠置关系不仅对天然气

的运移起了通道作用,而且为高产富集区的形成创造

了有利条件

[11]

(见图6、表1)。

封盖,使得三角洲前积体与谷地充填河道砂的连通叠

置区成为天然气富集高产的有利部位(见图7)。

表1 苏里格气田不同井区初期产能统计表

井名

苏平1

苏38-14

苏39-14

苏39-14-2

苏38-16

苏40-16

桃4

苏6(发现井)

苏4

砂体类型

河道侧缘

河道间

河道间

河道

河道

河道

河道间

河道

河道

无阻流量(万m

3

/d)

5.12

3.12

1.35

5.7

15.18

11.38

0.84

120

50.2

图7 苏里格气田天然气高产富集区分布模式图

图6 三角洲前积砂体与谷地充填河道砂体叠置分布图

苏里格气田高产天然气富集区的分布具有一定的

规律。三角洲前积砂体向下嵌入气源岩之中,向上与

不整合面附近的谷地充填河道砂体相嵌,成为气源岩

与储集层间相互沟通的桥梁,为天然气沿三角洲前积

层和不整合面运聚提供了重要通道

[12]

,同时其与不整

合面之上谷地充填河道砂体的连通、叠置,为高产气藏

的形成提供了充足的储集空间,加之顶部洪泛期泥岩

4结论

不整合面作为分隔不同成因地层单元的界面,对

储集砂体与高产天然气富集区的分布具有重要控制作

用。苏里格气田下石盒子组河流相及河流三角洲相沉

积不整合面之下发育基准面下降期的三角洲前积砂

体。基准面下降晚期,由于陆上河流回春作用与侵蚀

作用的增强,三角洲顶积层附近(即不整合面附近)常

344

石油勘探与开发#油气勘探 Vol.33 No.3

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第一作者简介:李宏伟(1968-),男,辽宁辽阳人,博士,主要从事层

序地层学与储层及隐蔽油气藏研究工作。地址:北京市海淀区学院路20

号,中国石油勘探开发研究院地球物理研究所,邮政编码:100083。

E-mail:channel_lee2000@

收稿日期:2005-04-17 修回日期:2006-01-05

常因河流的侵蚀下切作用而形成古地貌相对低洼的下

切谷;基准面上升期,下切谷被河道砂体充填,形成三

角洲前积砂体与谷地充填河道砂体在纵向上相嵌的砂

体叠置结构。认为在具备气源岩的条件下,这些发育

于不整合面附近并与气源岩连通的砂体叠置区应该是

天然气富集成藏形成高产富集区的有利部位。因此,

综合测井、钻井及地震信息开展层序地层学综合研究,

识别不整合面并在层序地层学格架内预测砂体的空间

叠置与分布,对岩性气藏的勘探及天然气高产富集区

分布规律的研究具有重要意义。

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(编辑 唐金华 绘图 李秀贤)