一墾東西部主體帶新近系油氣成藏規(guī)律

張 婕

(貴州大學 資源與環(huán)境工程學院,貴州 貴陽 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 資源與環(huán)境工程學院,貴州 貴陽 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。通過對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。研究對油氣勘探具有一定的指導意義。

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,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)已累計探明含油面積50.92 km2,石油地質(zhì)儲量6 716.94×104t,控制含油面積17.88 km2,石油地質(zhì)儲量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)西部的基礎地質(zhì)資料,利用測井約束反演等地球物理技術(shù)分析層序、沉積、斷層的特征,精細構(gòu)造解釋,對儲層進行預測研究,尋找并評價有利儲層,闡述其油氣成藏規(guī)律,具有重要的理論與實踐意義。

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

墾東凸起自身并無生油能力,油源主要來自其相鄰的4個凹陷。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。

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,即沙三段和東營組下段。其在凹陷中部的成熟度分別達到高成熟階段和成熟階段。

富林凹陷的油氣主要來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]。通過油氣與烴源巖生物標志化合物及成熟度對比表明,墾東西部主體帶來自富林凹陷的油氣主要為沙一段所提供,沙三段有少量補充。

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。通過墾東70井原油生物標志化合物的研究表明,該處油氣具有二次充注特點。前期油氣來自于黃河口凹陷及萊州灣凹陷,發(fā)生了強烈的生物降解;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主體具有補充作用。

2.2 油氣運移條件

墾東凸起館上段開始沉積時,烴源巖達到生油門限開始大量排烴,館上段至明化鎮(zhèn)沉積時期為主要排烴期,而大部分斷層生長終止于明化鎮(zhèn)期,排烴期與斷層活動具有良好的匹配關(guān)系。

墾東地區(qū)斷層發(fā)育,斷層類型以伸展正斷層、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)在一級斷層基礎上形成的二、三級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)斷層的活動有利于連通深部烴源巖和淺部儲集體,有利于油氣從“源”到“匯”的進程,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移的“立體網(wǎng)絡”[7- 8]。

孤南洼陷油氣通過墾東斷層縱向運移后向東橫向運移至主體帶。此時,若遇到館陶組內(nèi)部次級斷層,一部分油氣便作縱向運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的南北向隱伏淺層走滑斷裂帶,向北切過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,這些次級斷層為張扭性斷層,可作為油氣運移的通道。黃河口凹陷與萊州灣凹陷的油氣分別通過以上斷裂、不整合面及滲透性砂巖向西南主體縱向及橫向運移,遇到蓋層及斷層閉合處停止運移并聚集成藏。

青東凹陷油源主要聚集于墾東東部斜坡帶,對西部主體貢獻較小。當青東凹陷油氣通過墾東南斷層運移至東部斜坡后,少量油氣繼續(xù)通過此處的走滑正斷層向西部主體帶運移。

2.3 儲蓋組合條件

本區(qū)存在3套主要儲層,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層。

儲層巖性以粉砂巖、細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)系為點接觸,分選中等偏差,顆粒間以泥質(zhì)膠結(jié)為主,膠結(jié)類型為接觸—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。

區(qū)內(nèi)儲集空間以原生孔隙為主,次生孔隙不發(fā)育,本區(qū)儲集層主要分為3類(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,分別與下部儲集物性良好的館上段Ⅲ、Ⅳ砂組及Ⅶ砂組形成儲蓋組合。館下段頂部泥巖較薄,對油氣保存能力較差,不利于館下段成藏。

表1 墾東凸起儲集層分類

3 油氣藏類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,主要油氣藏類型為構(gòu)造—巖性油氣藏及巖性油氣藏。

當油氣通過邊界斷層、區(qū)內(nèi)斷層、不整合及砂體運移至儲層成藏時,由于該區(qū)斷層少,活動微弱,在館上段內(nèi)部主要發(fā)育因地層差異壓實形成的小斷層,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開,油氣無法通過這些縫隙繼續(xù)向上運移至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,每個曲流砂帶具有相對統(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層,曲流河相沉積為主。

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

(3)當油運移至砂體殲滅處則停止運移,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開,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,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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[責任編輯] 胡秋媛

2014-11-16

張 婕(1990—),女,山東鄒平人,貴州大學資源與環(huán)境工程學院碩士研究生,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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