准噶尔盆地哈山南缘浅层超剥带圈闭识别方法
摘 要： 哈山地区处于盆缘斜坡构造背景，经多期构造运动，地层超剥关系复杂，主要发育超覆-削蚀油藏，圈闭识别难度较大。本文通过对不整合面的精细刻画、超剥点的准确识别，建立了一套适合超剥带圈闭识别方法，并在研究区发现并描述了大量的圈闭，为哈山南缘浅层超剥带下步勘探提供了有利的勘探目标。哈山地区近年探井相继钻探成功证实了此圈闭识别方法对哈山勘探开发具有重要的指导意义。
关键词： 哈山浅层超剥带； 不整合圈闭； 超覆和剥蚀点； 圈闭有效性； 泥岩遮挡； 春晖油田
中图分类号： P618.13 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）10-0025-02
1 概况
哈山探区位于准噶尔盆地北缘哈德构造带区块的南部中段。地理上位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市乌尔禾区北部，夏子街镇以西。构造上属于哈-德构造带的西端，南邻玛湖凹陷，北部以达尔布特断裂为界与和什托洛盖盆地相接。
哈山探区勘探始于上世纪50年代，自2000年中石化介入北缘区块，2001～2006年完成二维地震3924km/87条，测网密度2×4km～4×6km。哈山探区钻井16口，其中9口井在C、P、J、K多层系见到不同程度的油气显示，显示了该区巨大的勘探潜力。
哈山探区周缘地区勘探效果显著，相继发现探明了百口泉、乌尔禾、风城、夏子街四个油气田，截止2010年底上报石油探明储量4.21×108吨，充分证实哈山及其周缘地区具有丰厚的资源基础。通过对哈山浅层超覆-削蚀地层不整合圈闭精细描述，2011年中石化胜利油田西部新区研究中心在准噶尔盆地北缘发现了春晖油田（图1）。
2 地层沉积特征
哈山地区处于盆缘斜坡构造背景，多期构造运动，地层超剥关系复杂[1-5]。浅层超剥带主要发育了侏罗系、白垩系，超剥关系清楚；发育两套区域性不整合（J1b、K）和一套局部不整合（J2x，主要位于北缘山前带）。
八道湾组沉积时期，水体加深，沉积范围不断扩大，整体上为多套正旋回叠加的水进退积沉积特征，晚期水体略有退缩构成沉积回返。地层超覆特征明显，主要分布在哈山西三维区东南部，残留面积仅37.5km2。
三工河组沉积期水体范围达到最大，表现为由辫状河向辫状河三角洲再向滨浅湖相演化的特征。在哈山南缘基本全区分布，后期由于抬升剥蚀，三工河组在哈山三维区内缺失，仅在哈山西三维区内残存15.5km2。
西山窑组沉积期，受燕山运动的影响周缘山系逆冲推覆，地层发生一定的抬升掀斜，沉积范围收缩，水体总体变浅。该时期物源区靠近哈山西，西山窑组主要在哈山三维区内超覆沉积，残留范围较大为34.7km2。
下白垩统沉积期表现为水进沉积特征，地层向盆地边缘老山石炭系层层超覆，主要发育辫状河、冲积平原、辫状河三角洲平原、前缘和滨浅湖相。辫状河主要分布于山前，小范围孤立状分布；冲积平原沿着山前及红旗坝地区长条状分布；辫状河三角洲平原分布范围较小；辫状河三角洲前缘在研究区广泛分布（图2）。
3 圈闭识别方法
哈山浅层超剥带处于斜坡构造位置，地层超覆—剥蚀关系十分明显，为地层超覆圈闭和不整合遮挡圈闭发育提供了优越条件。根据浅层地层的展布规律，本次主要通过不整合面的精细刻画、超覆和剥蚀点的综合识别技术、圈闭有效性分析等工作，在哈山西三维区识别出多个侏罗系八道湾组削蚀型圈闭、侏罗系西山窑组地层圈闭以及白垩系超覆圈闭。
3.1不整合面的精细刻画
不整合指上下两套不同时代地层之间出现过沉积间断或地层缺失的地层接触关系[6]。由于不整合对地层圈闭形成、二次生烃、油气运聚和保存等具有深刻的影响，地层不整合面是形成地层超覆圈闭和不整合遮挡圈闭的前提条件[7]。哈山地区白垩系不整合面呈单倾形态，界面反射清楚，连续界面上下地层同相轴反射清晰，并呈角度相交，具明显上超下削特征（图3），在靠近哈山山前位置，白垩系底部砂体与下伏侏罗系砂体倾角相近，此时地震同相轴近连续性延伸，容易导致不整合面识别困难。
在明确白垩系逐层超覆认识的基础上，结合钻井资料，建立了研究区地质结构模型（图4），通过正演模拟验证（图5），明确了不整合面的地震响应特征。由于白垩系底界为不等时界面，其底部多期砂体往北逐层超覆，单期砂体上倾尖灭带附近，不整合面上下岩性表现为泥/泥接触的构建样式，地震相呈现空白反射特征，与地震反射特征相似，确定了不整合面的解释方案，后期钻井也证实了白垩系不整合面的解释方案是正确的。
3.2超剥点的综合识别技术
由于超剥带地层薄，地层超剥点受调谐效应的影响，地震同相轴尖灭点与地层实际超剥边界不一致，如何准确确定地层尖灭点的位置[8]是地层油藏勘探中的难点。由于资料品质较差，常规地震剖面上不整合的地震反射特征不够清晰，圈闭描述难度大。
（1）通过沿剖面的不整合面或超覆层提取了多种地震属性[9]进行分析与对比，确立了地层圈闭识别的优势属性（平均瞬时相位、波峰波谷振幅属性）。并在精细解释的基础上，利用平均瞬时相位属性对白垩系超覆线和侏罗系削截线平面展布特征进行识别，可以一次性落实不整合、地层岩性圈闭的大致范围。
（2）由于受地震资料分辨率的限制，根据地震剖面和属性识别的地层超覆和剥蚀点/线（即振幅调谐点）并不是实际的地层超覆和剥蚀点（线），两点（线）之间还存在一定的距离（图6）。地层倾角、层速度和地震波主频是影响地震识别超覆和剥蚀点到实际超覆和剥蚀点之间距离的主要因素：随着地层速度越小，外推距离越小；地层倾角增大，外推距离减小；地震频率越大，外推距离越小。
在上述认识的基础上，从而建立了适合研究区的外推公式，精细落实了地层超覆和剥蚀点的位置[8]。建立该区地层超覆地质模型，考虑超覆地层倾角（a2）、超覆地层与不整合面夹角（a1），建立了地层超覆点的外推距离公式，使实际超覆点识别更加准确。实际超覆点理论公式如下：
通过不整合面精细刻画及运用上述技术公式，并结合用相位属性识别超覆和剥蚀点/线（振幅调谐点）技术，在研究区共识别超覆-削蚀地层不整合圈闭13个。
3.3圈闭有效性分析
不整合风化壳泥岩的识别描述和厚层砂岩间泥岩隔层封盖能力分析是决定圈闭是否有效的关键。侏罗系、白垩系发育多套优质的砂砾岩储集层，厚度大（10～50m），分布稳定。薄片及物性分析孔隙度为15～34%，渗透率为304.3～393.3×10-3μm2，属高孔、中渗储层。因此哈山地区识别描述的圈闭是否有效与圈闭顶底板关系密切相关。
通过对大量野外露头、岩性、测录井、风化壳泥岩元素等资料的分析，表明研究区白垩系底不整合面下风化壳泥岩普遍发育，厚度一般为5～10m，可以为地层圈闭提供较好的封盖条件。
从区内及邻区钻井统计结果看，有油气显示的砂体上部单层泥岩，虽然厚度较薄，厚度小于5m的占总数的60%，但分布较为稳定。邻区油藏的泥岩盖层厚度统计，泥岩厚度一般为1～5m，而1～2m即可形成有效的隔油层。另外，野外露头白垩系油砂，含油层上覆的泥岩厚度大部分厚度仅为0.45～2m。由于研究区油质较稠，物性相对较差的砂岩也可能对油气形成封堵。
因此研究区风化壳泥岩和薄层泥岩可以为圈闭提供较好的封盖条件。
4 应用效果
哈山浅层超剥带地层超剥关系十分复杂，主要发育受不整合控制的地层—岩性圈闭。通过上述方法对哈山地区圈闭的精细识别描述，并对圈闭有效性进行分析，描述的13个圈闭中落实有效圈闭12个，圈闭面积达141.2km2，为下部勘探部署提供了有利目标。通过钻探，2011年胜利油田在哈山西三维区发现了春晖油田，实现了哈山地区浅层超剥带油气勘探的重大突破，2012年发现阿拉德油田，开拓了新的储量阵地。
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