張 婕

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025)

一墾東西部主體帶新近系油氣成藏規(guī)律

張 婕

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025)

墾東凸起位于郯廬斷裂帶北端,為前第三系潛山背景上發(fā)育起來(lái)的淺層披覆構(gòu)造。由于潛山帶內(nèi)部不同潛山的雁行式排列而使其潛山披覆構(gòu)造呈溝、梁相間排列;地層自下而上依次為古生界、中生界、古近系、新近系。通過(guò)對(duì)墾東西部主體帶新近系油氣藏形成的區(qū)域地質(zhì)背景、油氣成藏條件及主要控制因素分析表明,研究區(qū)新近系主要發(fā)育他源構(gòu)造巖性油氣藏,具有以曲流河沉積為主的相模式,油源主要來(lái)自黃河口凹陷,其次為孤南—富林洼陷及萊州灣凹陷,控邊斷層及區(qū)內(nèi)小斷層、不整合面、滲透性砂體為其主要運(yùn)移通道。構(gòu)造和巖性共同控制油氣分布范圍,曲流河砂體發(fā)育情況影響油藏的展布方式。研究對(duì)油氣勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

墾東西部;潛山披覆構(gòu)造;新近系;成藏規(guī)律;控制因素

墾東凸起位于雁行排列的埕北—長(zhǎng)堤—孤東—墾東潛山披覆構(gòu)造帶南端。自1975年鉆探墾東1井以來(lái),截至2008年10月底,墾東地區(qū)至今共完鉆探井105口,發(fā)現(xiàn)了明化鎮(zhèn)組、館上段和館下段3套含油層系。墾東地區(qū)已累計(jì)探明含油面積50.92 km2,石油地質(zhì)儲(chǔ)量6 716.94×104t,控制含油面積17.88 km2,石油地質(zhì)儲(chǔ)量3 003.57×104t,初具大中型油氣田的規(guī)模。筆者依據(jù)墾東地區(qū)西部的基礎(chǔ)地質(zhì)資料,利用測(cè)井約束反演等地球物理技術(shù)分析層序、沉積、斷層的特征,精細(xì)構(gòu)造解釋,對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,尋找并評(píng)價(jià)有利儲(chǔ)層,闡述其油氣成藏規(guī)律,具有重要的理論與實(shí)踐意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

墾東凸起東部緊鄰郯廬斷裂帶渤海段[1],處于埕島—墾東凸起帶最東部(圖1)。構(gòu)造上,墾東凸起為潛山披覆構(gòu)造帶。地層自下而上分別為中生界基底層、古近系超覆層、新近系和第四系披覆層。古近系分別自該區(qū)東部、北部斜坡超覆,新近系則自西南向東北部以逐漸變厚的趨勢(shì)覆蓋全區(qū)。

2 油氣成藏條件

2.1 油源條件

墾東凸起自身并無(wú)生油能力,油源主要來(lái)自其相鄰的4個(gè)凹陷。位于東北部的黃河口凹陷為墾東凸起西部主體帶的主要油源區(qū),其次為孤南—富林洼陷和萊州灣凹陷,青東凹陷也有少量貢獻(xiàn)。

黃河口凹陷的油源分布在主體高部位東部區(qū),存在兩套烴源巖,即沙三段和東營(yíng)組下段。其在凹陷中部的成熟度分別達(dá)到高成熟階段和成熟階段。

富林凹陷的油氣主要來(lái)自沙一段和沙三段烴源巖,沙三段油氣成熟度高于沙一段[2]。通過(guò)油氣與烴源巖生物標(biāo)志化合物及成熟度對(duì)比表明,墾東西部主體帶來(lái)自富林凹陷的油氣主要為沙一段所提供,沙三段有少量補(bǔ)充。

萊州灣凹陷油源西至墾東18井、南至墾東70井,烴源巖分布在沙四段上亞段和沙三段。通過(guò)墾東70井原油生物標(biāo)志化合物的研究表明,該處油氣具有二次充注特點(diǎn)。前期油氣來(lái)自于黃河口凹陷及萊州灣凹陷,發(fā)生了強(qiáng)烈的生物降解;后期青東凹陷的油氣輸入該區(qū),成藏晚,上覆地層加厚,保存條件變好,未發(fā)生明顯降解[3]。

青東凹陷烴源巖集中在沙三段、沙四段,在萊州灣與黃河口凹陷油氣注入后對(duì)主體具有補(bǔ)充作用。

2.2 油氣運(yùn)移條件

墾東凸起館上段開(kāi)始沉積時(shí),烴源巖達(dá)到生油門(mén)限開(kāi)始大量排烴,館上段至明化鎮(zhèn)沉積時(shí)期為主要排烴期,而大部分?jǐn)鄬由L(zhǎng)終止于明化鎮(zhèn)期,排烴期與斷層活動(dòng)具有良好的匹配關(guān)系。

墾東地區(qū)斷層發(fā)育,斷層類(lèi)型以伸展正斷層、走滑斷層及走滑正斷層為主。墾東凸起西以墾東正斷層為界;東以郯廬大斷裂西支為界;南以墾東南斷層為界;北以墾東4斷層為界,向北過(guò)渡為黃河口凹陷[5]。其中,萊西斷層為走滑斷層,墾東斷層為伸展正斷層,墾東北斷層為走滑正斷層。由于郯廬斷裂帶與鄰區(qū)的共同作用,使墾東地區(qū)在一級(jí)斷層基礎(chǔ)上形成的二、三級(jí)斷層兼具走滑和伸展特征,即為走滑正斷層。這些邊界斷層與區(qū)內(nèi)斷層的活動(dòng)有利于連通深部烴源巖和淺部?jī)?chǔ)集體,有利于油氣從“源”到“匯”的進(jìn)程,從而有利于油氣的富集與成藏[6]。不整合面、館下段砂體、邊界斷層、區(qū)內(nèi)斷層共同構(gòu)成了從凹陷到凸起主體運(yùn)移的“立體網(wǎng)絡(luò)”[7- 8]。

孤南洼陷油氣通過(guò)墾東斷層縱向運(yùn)移后向東橫向運(yùn)移至主體帶。此時(shí),若遇到館陶組內(nèi)部次級(jí)斷層,一部分油氣便作縱向運(yùn)移至館上段曲流河砂體聚集成藏;另一部分油氣繼續(xù)順層運(yùn)移,于古地形控制的高部位聚集成藏[9]。

由于墾東斷層南段表現(xiàn)為走滑斷層性質(zhì),在主體帶與東部反向構(gòu)造帶間形成一條狹長(zhǎng)的南北向隱伏淺層走滑斷裂帶,向北切過(guò)墾東北斷層及墾東斷層北段延伸至黃河口凹陷。在郯廬斷裂帶西支、墾東北斷層的共同作用下,在墾東北斜坡產(chǎn)生右旋走滑拉張作用形成東西向的次級(jí)正斷層,在東部斜坡帶形成一系列北西西向雁行排列的走滑正斷層,這些次級(jí)斷層為張扭性斷層,可作為油氣運(yùn)移的通道。黃河口凹陷與萊州灣凹陷的油氣分別通過(guò)以上斷裂、不整合面及滲透性砂巖向西南主體縱向及橫向運(yùn)移,遇到蓋層及斷層閉合處停止運(yùn)移并聚集成藏。

青東凹陷油源主要聚集于墾東東部斜坡帶,對(duì)西部主體貢獻(xiàn)較小。當(dāng)青東凹陷油氣通過(guò)墾東南斷層運(yùn)移至東部斜坡后,少量油氣繼續(xù)通過(guò)此處的走滑正斷層向西部主體帶運(yùn)移。

2.3 儲(chǔ)蓋組合條件

本區(qū)存在3套主要儲(chǔ)層,分別為館下段、館上段Ⅶ砂組和館上段Ⅲ砂組,其中館上段為其主力儲(chǔ)層。

儲(chǔ)層巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖及含礫砂巖為主。根據(jù)薄片分析表明,該區(qū)砂巖顆粒磨圓度較差,多為棱角—次棱角,顆粒接觸關(guān)系為點(diǎn)接觸,分選中等偏差,顆粒間以泥質(zhì)膠結(jié)為主,膠結(jié)類(lèi)型為接觸—孔隙式,膠結(jié)疏松,成巖程度低[10]。墾東西部主體帶新近系為披覆沉積,全區(qū)分布穩(wěn)定。館下段為辮狀河沉積, 西部主體部位地層沉積不全,地層厚度受古地形影響較大;館上段為曲流河沉積,沉積受古地形形態(tài)控制作用變小,分布全區(qū)且厚度變化小,具有自西南向東北逐漸變厚的趨勢(shì)。

區(qū)內(nèi)儲(chǔ)集空間以原生孔隙為主,次生孔隙不發(fā)育,本區(qū)儲(chǔ)集層主要分為3類(lèi)(表1)。

本區(qū)明化鎮(zhèn)組底部、館上段Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ砂組泥巖發(fā)育,分別與下部?jī)?chǔ)集物性良好的館上段Ⅲ、Ⅳ砂組及Ⅶ砂組形成儲(chǔ)蓋組合。館下段頂部泥巖較薄,對(duì)油氣保存能力較差,不利于館下段成藏。

表1 墾東凸起儲(chǔ)集層分類(lèi)

3 油氣藏類(lèi)型及油氣分布控制因素

墾東地區(qū)西部主體帶為古殘丘背景上繼承性發(fā)育的局部披覆構(gòu)造或鼻狀構(gòu)造帶,主要油氣藏類(lèi)型為構(gòu)造—巖性油氣藏及巖性油氣藏。

當(dāng)油氣通過(guò)邊界斷層、區(qū)內(nèi)斷層、不整合及砂體運(yùn)移至儲(chǔ)層成藏時(shí),由于該區(qū)斷層少,活動(dòng)微弱,在館上段內(nèi)部主要發(fā)育因地層差異壓實(shí)形成的小斷層,斷距較小,與河道砂體沉積厚度基本一致,使館上段VII砂組與上部泥巖蓋層不能完全錯(cuò)開(kāi),油氣無(wú)法通過(guò)這些縫隙繼續(xù)向上運(yùn)移至Ⅲ、Ⅳ砂組。因此,館上段底部為主要油氣聚集帶(圖2)。

除了斷層控制油氣的分布,河道砂體的發(fā)育情況對(duì)其也有重要影響。宏觀上,構(gòu)造幅度決定油氣藏規(guī)模,高部位油層發(fā)育相對(duì)較好,低部位較差;微觀上,油氣富集主要受曲流河道砂體的控制,同一構(gòu)造部位,砂體的發(fā)育展布情況影響油層的發(fā)育,每個(gè)曲流砂帶具有相對(duì)統(tǒng)一的油水界面,曲流河砂體的沉積控制主體部位油層發(fā)育特征,從而形成巖性油氣藏及構(gòu)造—巖性油氣藏[10-11]。

圖2 墾東36—墾東19油藏剖面

4 結(jié) 論

(1)墾東西部主體帶新近系油源主要來(lái)自黃河口凹陷,其次為孤南—富林洼陷,萊州灣凹陷及青東凹陷數(shù)量最少。儲(chǔ)層為館下段、館上段VII砂組和館上段Ⅲ砂組,其中館上段為其主力儲(chǔ)層,曲流河相沉積為主。

(2)來(lái)自于黃河口凹陷及萊州灣凹陷的油氣通過(guò)墾東北部及東部的一級(jí)走滑斷層和其基礎(chǔ)上發(fā)育的具有雁列構(gòu)造的區(qū)內(nèi)次級(jí)斷裂系統(tǒng)向西部主體帶運(yùn)移。孤南—富林洼陷的油則通過(guò)墾東斷層、區(qū)內(nèi)不整合面及滲透性砂體運(yùn)移。

(3)當(dāng)油運(yùn)移至砂體殲滅處則停止運(yùn)移,形成巖性油氣藏。由于區(qū)內(nèi)的斷層普遍消失于館上段6、7砂組,斷裂不足以使泥巖蓋層與砂巖錯(cuò)開(kāi),油氣仍被封堵于VII砂組內(nèi),因此在此處形成構(gòu)造—巖性油氣藏。由此可見(jiàn),該區(qū)油氣分布受構(gòu)造、巖性共同控制,構(gòu)造高部位比底部位含油性好,砂體的發(fā)育及展布情況影響油層的發(fā)育。

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[責(zé)任編輯] 胡秋媛

2014-11-16

張 婕(1990—),女,山東鄒平人,貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院碩士研究生,主要從事油氣成藏與分布規(guī)律研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.003

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