齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣富集規(guī)律研究

付 廣，李志新

（東北石油大學）

0 引言

齊家—鴛鴦溝地區(qū)位于遼河坳陷西部凹陷西斜坡中段和清水洼槽之間的過渡帶上，面積約為350 km2。古近系沙河街組自下而上發(fā)育有沙四、沙三、沙二和沙一段。油氣勘探表明，齊家—鴛鴦溝地區(qū)雖然沒有其外側的歡喜嶺油田油氣資源豐富，但在沙河街組的不同層段不同程度地見到了油氣顯示，展示了較好的油氣資源遠景。然而，由于齊家—鴛鴦溝地區(qū)處于洼槽之外的斜坡區(qū)內，斷裂發(fā)育，油氣分布關系復雜，這在很大程度上給油氣勘探帶來了困難，使人們至今對其油氣分布規(guī)律認識不清。盡管前人曾對齊家—鴛鴦溝地區(qū)油氣勘探進行過大量的研究和探討［1-11］，但針對油氣富集規(guī)律和影響因素的研究甚少。因此，開展齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣富集規(guī)律及影響因素研究，對于正確認識其油氣成藏和指導油氣勘探均具有借鑒作用。

1 油氣藏類型及油氣分布規(guī)律

齊家—鴛鴦溝地區(qū)油氣分布主要與5條規(guī)模較大的斷裂有關。由地震資料解釋可知，這5條斷裂總體走向為北北東向—近北西向，其中F1，F2和F3斷裂平行分布，F4和F5斷裂平行分布，2組斷裂呈小角度相交，從南至北由于5條主干斷裂錯斷出現3個向北逐漸抬升的臺階，即Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號臺階（圖1）。在平面上油氣顯示主要分布在這3個臺階上（圖1和表1），其中，以Ⅲ號臺階油氣顯示最豐富，其次是Ⅱ號臺階，Ⅰ號臺階油氣顯示最少。沙河街組目前已鉆探井145口，其中工業(yè)油流井73口，低產油流井37口，35口井見到了油氣顯示。油氣顯示井在沙二段為最多，其次是沙三1亞段、沙三2亞段和沙四段，沙三3亞段油氣顯示最少（表1）。

圖1 齊家—鴛鴦溝地區(qū)油氣分布與斷裂關系圖Fig.1 Relationship between oiland gasdistribution and faults in Qijia-Yuanyanggou area

表1 齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣分布Table 1 Oiland gas distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

目前，齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組發(fā)現的油氣藏類型按圈閉的成因可分為斷背斜構造油氣藏、斷鼻構造油氣藏、交叉斷層構造油氣藏、巖性上傾尖滅油氣藏、地層超覆油氣藏和斷層-巖性復合油氣藏6種類型（圖2）。這6種類型中以斷層-巖性復合型油氣藏為最多，其次是斷背斜、斷鼻和交叉斷層構造型油氣藏，巖性上傾尖滅型的巖性油氣藏相對較少，最少為地層超覆型地層油氣藏（表2）。縱向上沙四段至沙一段構造型油氣藏數量逐漸增多，復合型和巖性油氣藏類型數量逐漸減少；平面上Ⅰ號臺階至Ⅲ號臺階復合型油氣藏數量逐漸增多，構造型油氣藏數量逐漸減少。

圖2 齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣藏類型及分布Fig.2 Reservoir typesand distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

表2 齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣藏分布Table2 Reservoir distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

2 油氣富集控制因素

齊家—鴛鴦溝地區(qū)位于洼槽和歡喜嶺油田之間的斜坡過渡帶上，歡喜嶺油田沙河街組已發(fā)現億噸級的油氣儲量，且油氣主要來自洼槽區(qū)，在清水洼槽向西斜坡區(qū)運移的過程中油氣必須經過齊家—鴛鴦溝地區(qū)。由此可見，齊家—鴛鴦溝地區(qū)油源充足，油氣能否成藏主要受其他成藏條件的制約［2-5］。通過齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣顯示與成藏條件疊合研究可知，其油氣富集主要受4個因素的控制。

2.1 儲集砂體是否發(fā)育

油氣鉆探結果表明：扇三角洲和湖底扇的河道砂體或前緣及側 緣砂體［7，9，12-13］，是齊家—鴛 鴦溝 地區(qū)沙河街組的主要儲集層，其是否發(fā)育在某種程度上決定著油氣的有無；不同層位砂體分布特征明顯不同（表3），從沙四段至沙一段砂體的分布范圍逐漸擴大。由各層位砂體與所鉆探井之間疊合關系可知，該區(qū)沙二段由于沒有鉆遇到砂體儲層而造成鉆探失利井數增多（其不同層位具有不同的特征），其中失利井數最多的是沙三1亞段，其次是沙二段和沙三3亞段，最少的是沙三2亞段，而且不同層位這些失利井分布的臺階特征也不相同（表3）。

2.2 圈閉是否發(fā)育

油氣聚集成藏除了要有砂體儲層外，還應有圈閉［14-17］。前已述及，齊家—鴛鴦溝地區(qū)存在6種油氣聚集圈閉類型，不同層位這6種類型圈閉的發(fā)育特征不同。由不同層位圈閉分布與所鉆井分布疊合關系可知，該區(qū)自上而下因沒有鉆遇到圈閉而造成鉆探失利的井數由多變少，而且層位分布的臺階特征也不相同（表3）。

表3 齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組鉆井失利原因及其分布特征Table 3 Reasons for drilling failure and failurewelldistribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

2.3 斷層側向封閉性的強弱

對于斷層圈閉來說，除了要有砂體儲層發(fā)育和圈閉存在外，還應要求遮擋斷層在側向上具有較強的封閉性，才能確保進入斷層圈閉中的油氣不散失。齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組地層雖然泥巖發(fā)育但單層厚度較小，僅局部區(qū)域斷層斷距小于泥巖層厚度，大部分區(qū)域斷層斷距大于泥巖層厚度，砂巖層被錯斷，斷層兩盤出現砂-砂對接，斷層封閉類型以斷層巖封閉為主［18］，對這種斷層巖發(fā)育的斷層，其封閉的油氣不再是砂-泥對接，而是斷層巖對油氣起封閉作用。油氣勘探實踐表明：斷層巖能否封閉油氣，關鍵取決于其泥質含量的大小，泥質含量越高，斷層巖封閉能力越強，斷層越容易對油氣形成側向封閉；反之則不易形成側向封閉。該區(qū)僅局部區(qū)域為對接封閉類型。斷層圈閉中油水界面的高低主要取決于斷層側向封閉能力，斷層側向封閉能力越強，斷層圈閉油水界面越低，含油面積越大；相反，斷層圈閉的油水界面越高，含油氣面積越小?；诖嗽?，首先對斷層側向封閉能力進行了計算，再預測出其油水界面分布，最后將其與所鉆探井進行疊合，結果認為：不同層位由于斷層側向封閉能力較弱，造成的鉆探失利井數不同（表3）；該區(qū)失利井數最多的是沙三1亞段和沙二段，其次是沙三2亞段，最少為沙三3亞段，而這些失利井在這4個層位均分布于Ⅱ號和Ⅲ號臺階上。

2.4 斷裂后期活動是否強烈

斷層圈閉能否聚集油氣除了上述3個條件外，還要有油氣進入斷層圈閉（后期斷裂活動弱），才能使進入斷層圈閉中的油氣保存下來。齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙二段油氣成藏主要發(fā)生在東營組沉積末期，之后在館陶組—第四系沉積時期斷裂再次活動，斷裂開啟，造成已聚集油氣的斷層巖的破壞，封閉油氣能力降低或消失，使已聚集在斷層遮擋下形成的圈閉內的油氣部分或全部散失。由該區(qū)館陶組—第四系的斷裂活動強度與沙河街組所鉆探井疊合關系（圖3、表3）可知，不同層位由于斷裂后期活動造成的鉆探失利井數不同，沙三1亞段、沙三2亞段失利井數最多，其次是沙二段和沙四段，沙三3亞段最少，其中各層位失利井主要分布于Ⅲ號臺階，Ⅰ號和Ⅱ號臺階較少。

圖3 齊家—鴛鴦溝地區(qū)斷裂活動速率分布圖Fig.3 The activity rate of faults in Qijia-Yuanyanggou area

3 不同層位油氣富集的主控因素

圖4 齊家—鴛鴦溝地區(qū)不同層位失利井類型分布圖Fig.4 The failurewell typesatdifferent layers in Qijia-Yuanyanggou area

在上述油氣富集主控因素分析的基礎上，對齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組不同層位的失利井數進行了統(tǒng)計，其結果如圖4所示。由圖4可以看出：該區(qū)沙二段圈閉不發(fā)育是造成鉆探失利井的最主要原因，其次是砂巖儲層不發(fā)育以及斷層側向封閉性弱，再次是由于斷裂后期活動性強造成的；沙三1亞段圈閉不發(fā)育是造成鉆探失利井的最主要原因，其次是斷裂后期活動性強以及砂體儲層不發(fā)育，再次是斷層側向封閉弱造成的；沙三2亞段砂體儲層不發(fā)育是造成鉆探失利井的最主要原因，其次是斷裂后期活動性強以及圈閉不發(fā)育，再次是斷層側向封閉性弱造成的；沙三3亞段砂體儲層不發(fā)育是造成鉆探失利井的最主要原因，其次是圈閉不發(fā)育以及斷層側向封閉性弱，再次是斷裂后期活動性強造成的；沙四段圈閉不發(fā)育是造成鉆探失利井的最主要原因，其次是砂體儲層不發(fā)育，再次是斷層側向封閉性弱造成的。

4 結論

齊家—鴛鴦溝地區(qū)沙河街組油氣之所以在縱向上分布于沙二段、平面上分布于Ⅲ號臺階上，是由于其主控因素——砂體儲層是否發(fā)育、圈閉是否發(fā)育、斷裂側向封閉性強弱和斷層后期活動是否強烈造成的。圈閉不發(fā)育是造成沙二段、沙三1亞段和沙四段油氣鉆探失利的主要原因，砂體儲層不發(fā)育是造成沙三2亞段和沙三3亞段油氣鉆探失利的主要原因。

［1］ 李曉光，陳振巖，余成，等.坡洼過渡地區(qū)巖性油藏勘探實踐——以齊家—鴛鴦溝地區(qū)為例［J］.特種油氣藏，2007，14（2）：14-17.

［2］ 單俊峰，陳振巖，回雪峰.遼河坳陷西部凹陷坡洼過渡帶巖性油氣藏形成條件［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，32（6）：42-45.

［3］ 鞠俊成，張鳳蓮，喻國凡，等.遼河盆地西部凹陷南部沙三段儲層沉積特征及含油氣性分析［J］.古地理學報，2001，3（1）：63-69.

［4］ 竇欣，陳振巖，李成，等.遼河西部凹陷齊62井區(qū)巖性油氣藏儲集層特征及識別技術［J］.石油勘探與開發(fā)，2006，33（4）：412-415.

［5］ 孫洪斌，張風蓮.遼河坳陷古近系構造-沉積演化特征［J］.巖性油氣藏，2008，20（2）：60-65.

［6］ 李曉光，張金川，陳振巖，等.遼河坳陷西部凹陷油氣成藏體系及天然氣分布［J］.天然氣工業(yè)，2009，27（5）：39-43.

［7］ 郭永強，劉洛夫.遼河西部凹陷沙三段巖性油氣藏主控因素研究［J］.巖性油氣藏，2009，21（2）：19-22.

［8］ 鞠俊成.遼河西部凹陷南部中生界成藏條件及勘探方向［J］.石油天然氣學報，2007，29（3）：169-172.

［9］ 謝武仁，牛嘉玉，王洪亮，等.遼河西斜坡鴛鴦溝地區(qū)巖性油氣藏研究［J］.巖性油氣藏，2008，20（4）：75-79.

［10］ 劉立峰，姜振學，鐘寧寧，等.遼河西部凹陷古近系烴源巖生烴動力學特征［J］.地球科學——中國地質大學學報，2009，34（5）：799-804.

［11］ 高先志，龐雄奇，李曉光，等.斷陷盆地潛山構造帶油氣復式成藏特征及油氣藏系列——以遼河西部凹陷興隆臺構造帶為例［J］.中國科學 D 輯：地球科學，2008，38（增刊）：95-102.

［12］ 孫洪斌，張風蓮.斷陷盆地優(yōu)質儲層的成因——以遼河坳陷古近系沙河街組儲層為例［J］.巖性油氣藏，2009，21（1）：51-54.

［13］ 張鳳奇，龐雄奇，冷濟高.遼河西部凹陷巖性圈閉含油性定量預測模型［J］.巖性油氣藏，2008，20（2）：114-118.

［14］ 張鳳奇，龐雄奇，王震亮，等.遼河西部凹陷復雜構造圈閉含油性主控因素及定量模式［J］.吉林大學學報：地球科學版，2009，39（6）：991-997.

［15］ 馮有良，魯衛(wèi)華，門相勇.遼河西部凹陷古近系層序地層與地層巖性油氣藏預測［J］.沉積學報，2009，27（1）：57-63.

［16］ 劉立峰，姜振學，周新茂，等.烴源巖生烴潛力恢復與排烴特征分析——以遼河西部凹陷古近系烴源巖為例［J］.石油勘探與開發(fā)， 2010，37（3）：378-384.

［17］ 黃文彪，孟元林，盧雙舫，等.利用流體包裹體和盆地模擬分析油氣成藏史——以鴛鴦溝洼陷西斜坡為例［J］.吉林大學學報：地球科學版，2009，39（4）：650-655.

［18］ Allan U S.Model for hydrocarbon migration and entrapment within faulted structures［J］.AAPGBulletin，1989，73（7）：803-811.