同口 雁翎成藏研究及勘探建議

2022-08-14 01:12:05 字數 4818 閱讀 4108

同口-雁翎地區油氣成藏特徵研究及勘探建議

張騁中國石油大學,山東青島)

摘要:通過應用構造地質學、地層學、沉積學及油氣地質學的新理論和新方法,吸取前人的工作成果,在鑽井資料、**資料、測井資料解釋、試油成果和分析的基礎上,採用巨集觀研究與微觀研究相結合、定性分析與定量計算相結合、地質與地球物理相結合、構造研究與沉積分析相結合的方法,研究饒陽凹陷同口-雁翎地區的構造特徵、構造演化與沉積演化特徵以及構造沉積演化對油氣成藏的控制作用,選擇有利勘探方向。

關鍵詞:同口-雁翎地區油氣藏;成藏研究;勘探建議

引言:同口-雁翎地區下第三系油氣勘探、開發取得了良好的經濟效益。為了擴大成果、尋找規模地質儲量,必須對已取得的成果進行成藏特徵研究,搞清構造演化、斷裂發育期次、強度及沉積、儲層對油藏形成的控制作用,建立本區成藏模式,總結油藏分布規律,由此來指導下步找油方向。

同口-雁翎地區油氣資源豐富,發育沙

一、沙四-孔店組多套供油層系、形成沙

一、沙二、沙三多套油藏,在該區深化地質研究、為尋找新的含油區塊和新的含油層系,有著重要的現實意義。

1 地質特徵

1.1 構造特徵

同口—雁翎地區發育了以北東向為主、北西向為輔的兩組斷裂體系。北西向早期斷裂體系形成於始新世末—漸新世前(即沙四末-沙三前),斷層走向以北西向為主,垂直於斜坡走向,表現為早生早衰;北東向中後期斷裂體系形成於漸新世中後期(即東營組末),在右旋應力場作用下由於扭轉作用,受硬性基岩影響,在斜坡上形成北東和北東東向斷裂體系。北東向斷層切割北西向鼻狀構造,兩者相互迭置,形成了北東向斷裂帶與北西向鼻狀構造相疊置的基本構造形態。

1. 2沉積相特徵

同口—雁翎地區處於蠡縣斜坡大的構造背景下,主要目的層沙

一、沙三段含油儲層處於不同的沉積環境,各期沉積微相、儲層物性均有差異,對油藏的形成、規模也有差異。

沙一早期(尾砂岩沉積期)是饒陽凹陷經過早第三紀早期充填、水進、水退、河流沉積之後,又一次進入大規模湖水浸入沉積階段,由於水體淺而廣,沉積微相主要發育濱淺湖相背景下的淺灘、席狀砂、淺湖泥等。

沙三期主要為河流相發育期,區內沉積微相主要有河道砂和河漫灘微相。沙三段儲油砂體主要為河道砂,岩性剖面表現為不同粒級的砂岩與紅色泥岩構成的正旋迴特徵,可見含礫砂岩和砂礫巖。河道砂體構成其主要骨架,在縱向上呈透鏡狀鑲嵌在紅色泥岩中。

沉積相序主要呈正韻律層,部分因上下疊覆沖刷而造成相序不全。沉積構造較發育,主要為槽狀交錯層理、板狀交錯層理、平行層理和波狀交錯層理,底部普遍具下切較深的沖刷面。

1.3 油藏型別

油藏型別的劃分是研究油藏分布規律的重要組成部分,經過多年的勘探證實,同口—雁翎地區古近系沙一~沙三段油藏型別以圈閉成因為依據,主要劃分為構造油藏和構造-岩性復合油藏。

2 構造演化對油氣成藏的控制作用

在研究含油氣盆地的構造發展過程中,通常選擇一些橫穿盆地構造走向方向的剖面進行詳細構造解釋,編制反映盆地演化歷史的構造演化剖面,同時結合構造發育史各期的沉積環境,了解烴源巖的熱演化程度與構造演化之間的配置關係,分析兩者之間在地史過程中構造對油氣生、排、運、聚的控制作用,進一步指導油氣勘探方向。

2.1 構造演化特徵

同口-雁翎地區的構造演化特徵受區域構造演化的控制,新生代經歷了幾個主要演化階段:孔店~沙四期快速充填、沉積階段;沙三~沙二期構造緩慢下降沉積階段;沙一期斷坳擴充套件沉積階段;東營期斷坳回返消亡沉積階段;晚第三紀湖盆消亡、坳陷發育階段。

在新生代的構造演化階段,受兩次大的湖浸影響,本區主要形成沙四~孔店組和沙一段兩套烴源巖,沙一段烴源巖是本區主要的油氣**。東營期沙四~孔店組烴源巖進入2800m成熟生烴門限以下,晚第三紀末期全部進入2800m成熟生烴門限以下;沙一期形成的特殊岩性段的烴源巖直到晚第三紀大部分進入2520m低熟排烴門限,生成低熟油。而斜坡構造位置較高地區還未進入2520m低熟排烴門限。

從構造演化與烴源演化的配置關係分析,構造圈閉形成時間早於烴源排烴的時間,圈閉的有效性較好,二者具有較好的時-空配置。

2.2 斷裂展布演化特徵

在區域構造應力的控制下,同口~雁翎地區斷裂系統主要呈北東向展布,它們是第三紀以來在右旋剪張應力場作用下形成的正斷層,是拌隨著早第三紀的構造演化而發育,晚第三紀基本停止活動。

少數北西向延伸的斷層具有形成時間早,結束時間早的特點。如區內出岸斷層,形成於早第三紀早期,結束於沙四期末,控制了區域性地區的孔店~沙四期的構造特徵和沉積環境。

根據區內斷裂的展布形式,在平面上主要構成幾組組合樣式:平行式斷層由若干條走向大致相同的斷層組合而成,平行式組合的斷層常具有等規模性;雁列式組合是兩條以上的同向正斷層走向基本一致,平面上呈雁列式展布;斜交式斷層是指一條斷層不垂直相交並終止於另一條斷層之上。

2.3構造演化對成藏的控制

斷層活動強度對油氣成藏的控制。斷陷盆地中斷層起主導作用,控盆斷裂控制了沉積的發育,控制了烴源巖的展布,影響了地形地貌和匯水水道的分布。控源斷層為油氣運移提供有效的通道,是溝通油源與儲層或圈閉的橋梁,控圈斷層為油氣聚集成藏提供圈閉條件。

因此,斷層對構造油氣藏的形成起著重要的作用,同時對地層岩性油氣藏的形成有著十分密切的關係。掌握斷裂對油氣控制的規律就能沿斷裂尋找油氣藏。

不整合面對油氣成藏的控制。不整合是地層中保留下來的地層缺失所呈現出的一種不協調的接觸關係,代表著區域性的沉積間斷和剝蝕事件,是構造運動和湖平面公升降的產物。研究不整合面對分析盆地的形成、演化和改造等具有重要意義,同時也成為油氣成藏要素研究中的重要內容,不整合不僅是油氣區域性運移的良好通道,而且能形成與之相關的油氣藏。

饒陽凹陷的構造演化具有多期性和複雜性,尤其是喜山期基岩塊體的頻繁翹傾活動更加劇了每一次構造運動對凹陷周邊及其凹內隆起的影響程度,在饒陽凹陷的不同部位形成了多次沉積間斷和超覆不整合。構造演化分析表明,區域性的大規模沉積間斷就有三次,形成了三次區域性的角度不整合,分別是上第三系和下第三系之間的角度不整合、沙三段與沙四段之間的角度不整合(或平行不整合)、第三系與前第三系之間的角度不整合。另外,在凹內隆起周圍還形成了三個小範圍分布的區域性角度不整合麵和超覆不整合面,分別是東營組與沙一段之間、沙一段與沙二段之間、沙二與沙三段之間。

3 成藏特徵研究

蠡縣斜坡處於凹陷的緩翼,是由基底抬公升、凹陷邊緣繼承性翹起形成的。斜坡根部窪陷中的成熟烴源巖生成的油氣,首先沿伸入窪陷的分枝狀砂體並以此作為運移通道進行側向運移,至斷層後向上或再進入另一側砂體繼續側向運移,形成階梯狀運移方式;或沿不整合面運移,在不整合面上下圈閉中聚集成藏。蠡縣斜坡廣泛發育沙一下亞段富氫烴源巖,沙一湖侵期形成三角洲前緣砂及灘壩等砂體,呈透鏡狀夾於暗色泥岩中,可形成自生自儲式透鏡體岩性油藏。

斜坡上發育的東掉正斷層溝通了沙一下亞段烴源巖與斷層上公升盤沙

二、三段河道砂儲集層,油氣沿斷層垂向運移,形成下生上儲復合運移油氣成藏模式。

同口—雁翎地區下第三系沙一段~沙三段主要發育兩種油氣成藏模式,它們分別控制了不同的油藏型別、油藏規模、油藏**物性等。

3.1 沙一段單源油氣成藏模式

油源來自沙一下段低熟烴源巖,供源方式有上覆油源直接向下覆儲層供油和順向斷層供油,上傾方向反向斷層封堵成藏模式(圖3)。

當順向供油斷層的斷距小於或等於沙一尾砂岩厚度時,油氣主要聚集在供油斷層上公升盤的沙一尾砂岩中成藏。這種成藏模式是在同口—雁翎地區沙一段~沙三段最為發育,形成的主要油藏有雁63沙一油藏、高20沙一油藏等。

當順向供油斷層的斷距大於、沙一段尾砂岩和沙二段厚度時,油氣可聚集在供油斷層上公升盤的沙一段尾砂岩和沙

二、三段儲層中成藏,各層段油藏的**物性基本一致,為沙一段的同源油藏,主要油藏有西柳10沙三段油藏。

沙一段單源油氣成藏的主要特徵是:**成熟度低,**密度高(一般大於0.9g/cm3),粘度大(一般大於膠質+瀝青質高(一般大於50),此外,r—蠟烷含量高。

3.2 沙一段、沙四段~孔店組多源油氣成藏模式

除具有沙一下單源成藏模式外,還有來自深層的沙四段~孔店組油源成藏的特徵,二者可形成混源成藏模式(圖4)。

早第三紀早期形成的區域性深水匯集區,控制了沙四段~孔店組的沉積,發育一定厚度的中等烴源巖。由於該套烴源巖埋藏較深,成熟度較高,可生成成熟的油,在油源斷層的疏導下形成下生、上儲式油藏。當沙四段~孔店組烴源巖生成的油與沙一段烴源巖生成的油聚集在同乙個圈閉中,可形成混源油藏。

沙一段、沙四段~孔店組多源油氣成藏的主要特徵是:**成熟度高,**密度低(一般小於0.9g/cm3),粘度小(一般小於膠質+瀝青質低(一般小於40),此外,烷烴高,r—蠟烷含量中。

根據**物性分析,同口—雁翎地區形成的混源油藏主要有:高59沙一段混源油藏;高66沙一段混源油藏,雁63沙三段混源油藏等。

通過研究發現油藏分布主要受以下因素控制:一是烴源控制油藏的分布層位和範圍,縱向上油層主要分布在沙三段和沙一段,橫向上油藏主要分布在斜坡的中部;二是區內三大鼻狀構造控制油藏的分布,鼻狀構造規模較大、隆起幅度較高,其含油面積和儲量規模也較大;三是斷層活動強度控制油藏的規模,通過對研究區內斷層延伸長度與油藏規模之間的對應關係,統計了主要斷層與油藏的地質儲量,發現二者具有正相關趨勢;四是砂體型別控制油藏的富集程度,沙一段儲油層的沉積微相主要為濱淺湖相背景下的淺灘、席狀砂淺灘,單層厚度較薄、橫向分布範圍較小,因此控制地質儲量較少;沙三段儲油砂體主要為河流相的河道砂,單層厚度和橫向分布範圍較大,往往含油範圍受構造和岩性雙重因素共同控制的構造—岩性油藏,含油面積較大,探明地質儲量較豐富。

4 進一步勘探建議

通過對同口—雁翎地區構造演化對油藏形成的控制作用、成藏條件、油藏分布特徵等研究,對本區下步油氣鑽探方向有了進一步的認識。建議如下

4.1 高20斷層上公升盤沙三目的層段構造—岩性油藏是下步鑽探的方向之一。

一是在有效烴源巖範圍之內;二是位於同口-博士莊鼻狀隆起上;三是臨靠的高20斷層發育規模大,延伸距離長。四是為河道砂沉積區,砂體型別好。 目前發現的儲量較少,潛力大。

4.2 同口地區沙一下及其深層是下步鑽探的方向之二。

一是鑽井證實同口地區沙一下大範圍含油,同時同口地區深層(沙四~孔店組)發育一套中等成熟烴源巖;二是同口窪槽沙四~孔店組烴源巖在沙一期已進入成熟生烴門限2800m以下,具有成熟時間早、熱演化程度高、並向周圍圈閉提供成熟度較高的油源條件(高59、高66);三是同口窪槽具有雙重地質結構,深層構造形成時間早,有利於油藏的形成。

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