吴东芳

（中国石化西南石油局测井公司，云南 昆明 650200）

0 引言

曲靖盆地浅层气藏的烃源岩厚度大，有机质丰度高，被认为生烃潜力大，迟早会在浅层发现大型油气藏；但另一方面盆地内勘探难度大，影响了勘探进程。两方面的原因使盆地从1997年钻探曲参1井至今，一直处于打打停停的状态。充分利用生产过程中掌握的第一手资料，对浅层气藏要素进行客观分析，既能深化测录井资料的地质应用，也能对勘探开发提供更多可靠信息，对节约成本、加快勘探进程有利。在岩心资料和化验资料不多的情况下，笔者拟利用测录井资料，运用油气地质的相关规律对曲靖盆地浅层气藏要素进行分析。

1 地质概况

1.1 区带划分

曲靖盆地是一个残留的小型陆相第三系箕状断陷盆地。盆地长轴方向为南北向，短轴方向为东西向，根据地层的沉积特点及构造展布规律，从东至西将盆地划分为东部断阶、中部断陷带和西部斜坡3个一级构造单元[1]。

1.2 勘探现状

盆地内发现气藏的层位单一，目前仅在茨营组三段（N2c3）底部砂岩中发现有一层气层。从1997年勘探至今已完钻13口井，其中有5口井发现工业气流。气井分散，未发现大范围连片气层。

1.3 地层

曲靖盆地在泥盆地系基底上自下而上发育有古近系小屯组（E3x）、蔡家冲组（E3c），新近系茨营组（N2c）和地表第四系（Q）。

E3x是盆地形成初期沉积的浅湖相含砾泥岩，盆地内分布不均，厚度为0～36 m。

E3c是盆地沉积最广泛时期形成的半深湖、深湖相深灰、褐灰色泥岩，偶夹条带状泥质粉砂，底为钙质泥岩。单井录井剖面统计结果显示该段地层泥岩厚度占整个剖面厚度最低为95.8%，部分井次该段剖面全为泥岩。地层厚度为198～496 m，埋深在350～1000 m之内。

N2c是盆地开始收缩时沉积的三角洲相砂泥岩含煤地层。地层厚度为120～522 m，深度在560 m以内。

2 气藏要素分析

E3c和N2c地层是盆地的主体，对第三系浅层气藏的形成有至关重要的作用。E3c泥岩是盆地内浅层气藏的主力烃源岩；储层、盖层分布在N2c内，发现的气层埋深为322～465 m。

2.1 烃源

E3c泥岩是盆地浅层气藏的主力烃源岩。目前曲靖盆地已钻13口井。钻井显示该地层厚度大，为厚层状纯泥岩。岩样分析结果显示E3c有机碳含量均值为2.67%，超过一级烃源岩的标准[2]。岩样镜质体反射率Ro值分布在0.28%～0.60%之间，E3c底部只有1个岩样Ro＞0.5%达成熟，其余岩样未成熟特征明显，处于产生物气阶段。盆地主产生物气深度为500～1300 m，E3c泥岩埋深大多在这个范围[1，3]。

E3c泥岩厚度大，岩性纯，有机质丰度高，但成熟度低，转化率低，没有大量烃生成、聚集，无法形成有效的“压力封存箱”，不能迫使源岩产生“微裂隙”大量向邻近储集层排烃，排烃不彻底[4-5]。曲2井、曲3井、曲6井、圩1井等气测录井亦显示钻进E3c地层纯泥岩10 m以后，气测基值明显抬高1%～2%，泥岩排烃不彻底的特征突出，如图1所示。

图1 进入E3c地层后气测基值抬升示意图

沉积中心地层岩性细、埋藏更深。非沉积中心的曲参1井在井深985 m处已有一个岩样Ro为0.6，由此推测沉积中心的E3c深部地层中有机质演化程度更高可能达到了大量生油气的门限。沉积中心与不整合面直接接触，可将生成的烃类侧向或向下排入整合面并在其中运移。运移在不整合面内的烃类在运移通道、储集空间、盖层配置良好的场所可能聚集成藏。

2.2 储集层

曲靖盆地N2c3底部砂层组是目前唯一发现浅层气藏的层位，是盆地目前勘探的目的层。储集体以一个个独立的砂体存在于N2c3地层底部。横向上相变极快，纵向上各井该砂层组深度不一。

已发现的含气砂层组只是顶部为气层，中部、下部为气水同层或含气水层。砂层组上气下水显示烃源不足。已发现工业气流的各井气水界面不统一。

2.3 盖层

曲靖盆地内中部断陷带是唯一发现有气藏的地区。西部斜坡和东部断阶带由于地层埋深浅，盖层条件差，未进行钻探。

压实泥岩声波时差值为300～400 μs／m，疏松砂岩声波时差值为259～380 μs／m[6]。中部断陷带各井实测声波时差值均在450 μs／m以上，见图2，说明曲靖地区地层非常疏松。从补偿声波时差测井曲线作压实趋势线上看（图3），地层无异常压实现象，压实程度随深度增加而增强。

图2 曲靖地区第三系地层声波时差值分布图

E3c纯泥岩单层厚度大于10 m才能对油气向上散逸起到一定封闭作用。泥岩厚度越大，含砂越少封闭性能越好；泥岩压实程度越高，毛细管压力越大、渗透率越低、封闭性能越好[7]。E3c泥岩厚度大、含砂量低、成熟度相对高、压实程度高，它们对油气的封闭性能好于上部N2c中的泥岩。据此认为，上部N2c中的泥岩盖层需要在单层厚度大于10 m才能对油气的向上散逸起到一定的封闭效果。

实钻揭示N2c的气层顶纯泥岩盖层单层厚度都达18 m以上，说明目的层上的纯泥岩盖层单层厚度达到18 m已能对油气起到较好的封闭作用。N2c内的泥岩层除气层顶的直接盖层外，其他泥岩盖层的单层厚度最大为8 m。这个厚度甚至小于下部E3c泥岩连续厚度达10 m以上才能对油气向上散逸起到阻隔作用。据此，认为N2c泥岩中，除气层直接盖层外，其他盖层单层厚度小的泥岩对油气的封闭能力不强，有效盖层缺乏。

图3 N2c地层压实趋势图

2.4 浅层气运移通道

曲靖盆地浅层气运移通道主要有3种类型：不整合面、断层和砂岩疏导层[1]5。

不整合面可将深部地层，尤其是沉积中心E3c生成的油气侧向上进行运移，通过断层、砂岩疏导层等的沟通进入浅层储集体。

由于盆地内浅层地层横向、纵向上相变极快，储集体小而分散，下伏直接烃源岩生成的油气和沿不整合面、断层运移来的油气进入储层后，往往只能在单个砂体内聚集。由于没有连片分布、规模较大的稳定的砂岩层供油气进行大范围的运移，因此，砂岩疏导层在盆地内浅层气藏的形成中贡献有限。综上所述，笔者认为盆地内浅层油气藏缺乏有效的运移通道。

3 问题探讨

从对浅层气要素的分析中，发现深部不整合面内有可能找到有价值的油气藏。

1）烃源方面。前文已述及沉降中心烃源岩埋藏更深，成熟度更高，主力烃源岩E3c泥岩下部地层应有相当一部分已达低成熟或成熟，进入主产油阶段。由于不整合面下伏于沉积中心E3c，侧向上与E3c直接相邻，有利于E3c生成的油气侧向或向下排入其中，具备了一定的烃源条件。

2）储层方面。不整合面经历了从石碳系（C）至第三系（E3）长时间的风化改造，可能发育孔隙性、渗透性良好的储集空间。

3）盖层方面。E3c泥岩纯，厚度巨大，区域上分布稳定，它们直接覆盖在不整合面上，对不整合面内油气的聚集有利。

4 结论与建议

通过对曲靖盆地浅层气藏要素的分析，认为浅层气藏的勘探难度较大，但深部不整合面有发现有价值油气藏的可能。

1）浅层气的主力烃源岩厚度大，但成熟度低、有机质转化率低、排烃不彻底，气藏烃源不充足。储集体发育规模小而分散，沉积中心生成的油气向浅层大规模运移、聚集缺乏有效的通道。

2）除N2c下部一层泥岩地层具备有效封隔条件外，N2c地层内有效盖层不发育。

3）烃源、储层、盖层及油气运移条件决定了盆地内浅层气藏勘探难度较大。

4）认为深部不整合面在烃源、储集空间、盖层、运移条件等方面具备形成有价值油气藏的可能。

5）建议在对浅层气藏进行勘探的时候，也对深部地层尤其是不整合面一带油气地质条件进行深入研究和勘探。

［1］屠世杰，陈习峰，张海洋，等.曲靖盆地二维地震资料处理解释研究成果报告［R］.成都：中国石化南方勘探开发公司，2007.

［2］卢双舫，张敏.油气地球化学［M］.北京：石油工业出版社，2010.

［3］吴川，陈广浩，何家雄，等.曲靖盆地浅层生物气藏要素及运聚特征初步分析［J］.天然气地球科学，2007，18（5）：673-677.

［4］陈安定.排烃机理及厚度探讨［J］.复杂油气藏，2010，3（9）：1-5.

［5］李传亮，张景廉，杜志敏.油气初次运移理论新探［J］.地学前缘，2007，14（4）：132-141.

［6］洪有密.测井原理与综合解释［M］.东营：中国石油大学出版社，2010.

［7］付广，张发强.厚度在泥岩盖层封盖油气中的作用［J］.天然气地球科学，1998，9（6）：20-25.