東濮凹陷馬廠地區(qū)油氣成藏特征及主控因素分析

黎 華 （鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院實(shí)習(xí)中心，河南 鄭州450015）

徐田武 （中石化中原油田勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽457001）

東濮凹陷馬廠地區(qū)油氣成藏特征及主控因素分析

黎 華 （鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院實(shí)習(xí)中心，河南 鄭州450015）

徐田武 （中石化中原油田勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽457001）

東濮凹陷黃河南馬廠地區(qū)油藏均具有 “一把刷子”油氣成藏特征，在剖面上油層常呈 “羽狀”分布，單個油藏具有含油高度低，含油面積小，平面上疊加連片的特征。通過對馬廠地區(qū)不同斷塊的構(gòu)造，烴源巖、沉積、成藏要素及成藏過程的研究，認(rèn)為馬廠地區(qū) “一把刷子”油氣成藏主要受控以下幾個方面：優(yōu)質(zhì)源巖控層，優(yōu)質(zhì)儲層富油，反向斷裂控圈，自生自儲成藏。

東濮凹陷；馬廠地區(qū)；一把刷子成藏模式；主控因素

隨著油氣勘探程度的逐漸提高，低含油豐度區(qū)的勘探越來越引起人們的重視［1～4］。東濮凹陷黃河南地區(qū)是一個典型的低含油豐度區(qū)，經(jīng)過長時間的摸索和總結(jié)，該區(qū)的油氣勘探已取得了較大的進(jìn)展［5～8］，并證實(shí)了該區(qū)的油藏具有 “一把刷子”特征。系統(tǒng)總結(jié)該區(qū)油藏 “一把刷子”特征及其成藏主控因素，將對該區(qū)的油氣勘探工作起到一定的指導(dǎo)作用。

1 “一把刷子”油藏特征

所謂 “一把刷子”油藏分布模式指的是斷塊油藏油層一般沿斷層上升盤呈多層狀分布，單個油藏含油高度低，含油面積小，油藏之間呈相互獨(dú)立的油水系統(tǒng)；在剖面上油層呈 “羽狀”分布特征，在平面上具有疊加連片的特征 （圖1）。人們形象的稱之為 “一把刷子”。

圖1 馬廠地區(qū) “一把刷子”油藏特征圖

2 “一把刷子”油藏主控因素分析

2.1 優(yōu)質(zhì)烴源巖控層

通過對該區(qū)烴源巖分析，油氣富集層系即是優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育層系。馬廠地區(qū)75%的油氣富集在沙三中亞段及沙三下亞段。烴源巖研究表明，馬廠地區(qū)沙三上亞段有機(jī)碳平均0.34%，而沙三中亞段及沙三下亞段層系有機(jī)碳平均0.56%，明顯高于沙三上亞段有機(jī)碳的平均含量，且馬廠地區(qū)氯仿瀝青“A”含量、熱解生烴潛量 （S1＋S2）的統(tǒng)計結(jié)果也與上述認(rèn)識一致 （表1）。統(tǒng)計還發(fā)現(xiàn)總有機(jī)碳含量（TOC）大于1.0%的烴源巖均分布在該套層系，例如唐8井烴源巖有機(jī)碳大于1.0%的高值段大都出現(xiàn)在沙三中亞段及沙三下亞段地層中，與該井的含油井段距離較近。

表1 馬廠地區(qū)沙三段有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計表

另外，黃河南地區(qū)白12井、唐1井、蘭1等井烴源巖研究證實(shí)沙三下亞段溝鞭藻較發(fā)育，鞭藻類生物作為優(yōu)質(zhì)生油母質(zhì)來源已經(jīng)被石油地質(zhì)學(xué)家所公認(rèn)［9］。因此，綜合多方面資料表明，馬廠地區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育層位對油氣富集層系具有明顯的控制作用 （圖2（a））。

2.2 優(yōu)質(zhì)儲層富油

馬廠地區(qū)沙三段主要發(fā)育曲流河三角洲前緣亞相，縱向上沙三上亞段砂巖發(fā)育差，砂地比和砂巖厚度相對較??；沙三中亞段及沙三下亞段砂巖發(fā)育好，砂地比及砂巖厚度相對大，近75%的油氣分布在此層段內(nèi)。通過分析馬80井單井沉積相，發(fā)現(xiàn)近90%的油氣集中分布在沙三中亞段砂巖厚度大，砂地比比值高的優(yōu)質(zhì)河道砂儲層內(nèi)；另外，統(tǒng)計了馬81井、馬82井等，井也發(fā)現(xiàn)油氣絕大部分都分布在沙三中亞段或沙三下亞段一些優(yōu)質(zhì)儲層內(nèi)。通過對馬廠及臨區(qū)橋口、唐莊、徐集及三春集地區(qū)沙三中亞段及沙三下亞段層段內(nèi)沉積微相與油氣井產(chǎn)量之間的關(guān)系統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)沙三中亞段及沙三下亞段層段內(nèi)的高產(chǎn)油氣流井主要分布在水下分支水道及河口壩中，其中73%的油氣富集在儲層最好的水下分支水道中；75%以上工業(yè)油氣流井 （油＞5t/d，氣＞1×104m3）富集在該層段內(nèi)儲層較好的水下分支水道及河口壩中；絕大部分低產(chǎn) （油＞0.5t/d，氣＜1×104m3）和干井分布在該層段內(nèi)儲層相對較差的席狀砂和遠(yuǎn)砂壩中。勘探實(shí)踐也證實(shí)：三角洲水下分流河道、河口壩，扇三角洲水下辮狀河道及濁流水道優(yōu)質(zhì)砂體是該層段內(nèi)的主要儲集層，同時也是高產(chǎn)油氣流井的主要產(chǎn)油層，前緣席狀砂和遠(yuǎn)砂壩則次之，可見沙三中亞段及沙三下亞段層段內(nèi)油氣富集程度高低受優(yōu)質(zhì)儲層的影響很大 （圖2（b））。

2.3 反向斷裂控圈

對世界上14個含油氣區(qū)的150個區(qū)域性單斜層上的構(gòu)造遮擋油氣田作了統(tǒng)計和研究，發(fā)現(xiàn)其中處于反向正斷層上升盤的有105個，占70%；處于同向正斷層下降盤的有37個，占25%。大部分構(gòu)造遮擋油氣藏之所以與反向正斷層有關(guān)，是因?yàn)榕c反向正斷層具備產(chǎn)生良好的封閉條件［10］。

通過對該區(qū)馬31井、馬49井鉆遇的反向斷裂帶處的聲波時差、密度曲線等分析可以看出，上述反向斷裂帶中均存在一個較強(qiáng)的封閉帶 （圖2（c）），其測井曲線常表現(xiàn)為波動幅度較小，聲波時差曲線為低值，補(bǔ)償密度曲線為高值的特征，說明此段巖石性質(zhì)致密，滲透性較差，封閉能力強(qiáng)，一般為油氣運(yùn)移的封閉層。反向斷裂之所以比順向斷裂具有更好的封閉性，主要是由于在區(qū)域性抬升過程中，斷層之間所限定的斷塊發(fā)生與滑落方向相反的旋轉(zhuǎn)形成掀斜斷塊，增強(qiáng)斷層兩盤的擠壓研磨，產(chǎn)生更加細(xì)粒化的斷層巖所致。

該區(qū)的反向斷裂具有強(qiáng)烈封閉性的另外一個重要原因?yàn)?，反向斷裂主要受蘭聊斷裂控制。在蘭聊斷裂的掀斜過程中，由于其斷裂傾向與反向斷裂一致，常導(dǎo)致反向斷裂斷面逐漸變緩、傾角逐漸減小，埋藏逐漸增深，由此導(dǎo)致反向斷裂面的上覆地層重力逐漸增大，反向斷裂的封閉性進(jìn)一步增強(qiáng)；反而順向斷裂在掀斜的過程中常導(dǎo)致斷面逐漸變陡、傾角逐漸變大，埋藏逐漸增淺，由此導(dǎo)致順向斷裂的開啟性進(jìn)一步增強(qiáng)。通過上述分析，可以看出反向斷裂比順向斷裂具有更好的封閉性，這也是馬廠地區(qū)近95%的油氣分布在反向斷裂的上升盤中的重要原因。

2.4 自生自儲成藏

翼部 “一把刷子”油藏主要為自生自儲成藏模式，構(gòu)造頂部 “一把刷子”油藏部分存在 “下生上儲”油氣成藏模式，其成藏模式還有待深入研究，在此不做深入探討。翼部油藏自生自儲油氣成藏過程大致如下：東營運(yùn)動后全洼陷整體下沉接受沉積，進(jìn)入拗陷時期，除蘭聊、黃河斷層仍有少量活動外，其他西傾反向次級斷層均停止活動，處于封閉狀態(tài)。斜坡帶及洼陷深部沙三中亞段、沙三下亞段的優(yōu)質(zhì)生油巖一般都進(jìn)入高－過成熟階段，生成的高－過成熟烴類，主要沿生油巖由構(gòu)造低部位向高部位側(cè)向運(yùn)移，但由于該區(qū)自下而上均以常壓發(fā)育為主，油氣充注動力弱等因素，油氣主要在浮力的作用下向上運(yùn)移，因此油氣遇到西傾反向斷裂便可受阻，因此油氣主要在各斷塊之間做短距離的側(cè)向運(yùn)移，油氣包裹體、原油成熟度及密度等參數(shù)都可以為上述論述提供佐證。

油氣遇到西傾反向斷裂后，便在斷裂帶附近進(jìn)行縱向調(diào)整，其中斷裂帶上升盤附近處的優(yōu)質(zhì)儲層成為油氣的優(yōu)先充注目標(biāo)，但也不排除部分優(yōu)質(zhì)儲層內(nèi)充注油氣過于豐富，造成油氣柱的浮力大于斷裂帶的排替壓力，造成油氣突破斷裂帶向上側(cè)向運(yùn)移，但由于沙三上亞段底部存在多套厚度大的泥巖，尤其以其最底部厚度大，區(qū)域分布廣 “0?！碧柲鄮r為代表，形成了一套優(yōu)質(zhì)的蓋層，造成油氣難以突破此蓋層，因此造成99.6%的油氣都分布在此套泥巖以下的地層中 （圖2（d））。

圖2 “一把刷子”油氣藏成藏主控因素分析

3 結(jié) 論

1）馬廠地區(qū)油氣藏具有 “一把刷子”油氣成藏特征，在剖面上呈 “羽狀”分布。

2）馬廠地區(qū) “一把刷子”油氣藏成藏特征可以總結(jié)成 “優(yōu)質(zhì)源巖控層、優(yōu)質(zhì)儲層富油、反向斷裂控藏、自生自儲成藏”模式。

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A Brush Mechanism of Hydrocarbon Accumulation in Machang Area of Dongpu Depression

LI Hua，XU Tian－wu（First Author's Address：The Internship Center of Zhengzhou Aeronautical Industry Management Institute，Zhengzhou500154，Henan，China）

Reservoirs had brush characteristics in Machang area of Dongpu Depression.they usually had feather characteristics on profile，for the mentioned faults，there were low oil－bearing height and low oil column on profiles and small oil－bearing area.By studying the structures，hydrocarbon and sediments，reservoir forming factors and its process in different blocks of Machang Oilfield，it was considered that a brush mechanism of reservoir formation is mainly controlled by the factors，such as good quality source rocks；abundant oil in good quality reservoirs，the entrapment controlled by reverse fault，self－generating and self－preserving reservoirs in reversal anticline structure.

Dongpu Depression；Machang Area；a brush of oil accumulation pattern；controlling factor

TE122.1

A

1000－9752（2011）06－0175－03

2011－05－23

黎華 （1959－），男，1985年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事科研及教學(xué)工作。

［編輯］ 宋換新