摘 要:本文對遼河灘海地區(qū)仙鶴構造帶的高壓油氣藏特征、成藏模式及勘探潛力進行了分析。仙鶴構造帶油氣藏的成藏期為東營末期、館陶期和現(xiàn)今;仙鶴地區(qū)高壓油藏發(fā)育帶的油藏屬于早期高超壓模式。仙鶴構造帶沙三段超壓體系形成于沙一段沉積中晚期,具有封隔油氣的能力。同時,異常高壓可改善儲層物性,有利于油氣聚集成藏,異常高壓油氣藏勘探潛力較大。
關鍵詞:遼河灘海;異常高壓;成藏模式
自20世紀90年代初,Hunt提出異常高壓封存箱理論以來[1],國內外眾多學者對于異常高壓與油氣藏關系研究給予了特別的關注[2],并提出了異常高壓的形成原因是多種因素共同作用的結果[3]。近年來的研究及勘探實踐表明:沉積盆地的超壓體系與油氣藏,特別是深層油氣藏的關系非常密切,超壓體系油氣藏是未來油氣勘探的重要方向之一。本文以遼河灘海仙鶴構造帶為主要研究對象,在對油氣藏進行解剖的基礎上,總結了該高壓油氣藏的成藏模式,并對灘海異常高壓油藏潛力進行了分析,在一定程度上指導了該區(qū)高壓油氣藏的勘探。
1 仙鶴地區(qū)異常高壓分布特征
研究表明,仙鶴地區(qū)存在兩個地壓系統(tǒng),以3000m為界,其上屬于常壓系統(tǒng),其下油氣藏壓力明顯偏離正常趨勢線,屬于異常高壓油氣藏。仙鶴沙三段油藏埋深大于3000m,壓力系數(shù)1.38~1.57。
2 仙鶴陡坡帶油氣成藏解剖
2.1 油氣藏基本特征。仙鶴斷鼻——斷背斜構造帶為一北北東向的短軸斷鼻——斷背斜,西側緊鄰的海南洼陷發(fā)育沙三段黑灰色泥巖,是該區(qū)重要的烴源巖,其有機質豐度高,平均1.73%。干酪根類型好,主要為ⅡA型,見有Ⅰ型;沙三段作為該區(qū)重要的儲層,巖性主要為細砂巖、粉砂巖或泥質粉砂巖,孔隙度一般為10~15%,滲透率1~50×10-3μm2,屬于近岸水下扇沉積;區(qū)域性蓋層有沙三上部泥巖及沙一段湖相泥巖。成藏以油為主,20℃原油密度0.845~0.8957g/cm3, 50℃粘度分布在4.48~33.98mPa.s,屬于正常成熟油。
2.2 油氣藏成藏期。從地層沉積埋藏史來看,古近系以來總體沉積速率減小,區(qū)內未發(fā)生較大規(guī)模的抬升;從烴源巖熱演化史來看,沙三段烴源巖在沙一段沉積中期開始進入生油門限,現(xiàn)今整個沙三段烴源巖處在成熟——高成熟階段;從構造演化史來看,海南斷層從沙三早期到東營末期持續(xù)活動,與北側海外河斷層共同控制仙鶴陡坡構造帶的形成。早期生成的油氣沿海南斷層運移,在中央低凸起上聚集。晚第三紀至現(xiàn)今構造活動較弱,油氣在沙三段聚集成藏。因此認為該區(qū)可能存在兩期油氣充注,早期為東營組末期,晚期為館陶期至現(xiàn)今。
2.3 油氣成藏過程。該油氣藏成藏過程如下:沙一段沉積中期沙三段烴源巖底部就進入生油門限,但是,此時構造圈閉還沒完全定型,油氣只能進入早期形成的地層型圈閉;東營末期沙三段烴源巖進入大量生油期,構造圈閉基本形成,能捕集油氣,但是沙三段超壓封閉能力有限,加之海南斷層活動強烈,早中期生成的油氣會沿斷層運移至中央低凸起的淺層,在東營組聚集成藏;現(xiàn)今沙三段烴源巖處于成熟——高成熟階段,超壓體系封閉能力加大,能有效地封隔油氣,海南斷層基本停止活動,油氣在超壓和邊界斷層的的封閉下,進入沙三段構造型圈閉中,形成大規(guī)模的油氣藏。
3 異常高壓油氣藏成藏模式
前人研究認為高壓油氣藏有三種成藏模式:早期略超壓模式、早期高超壓模式和晚期超壓模式。早期略超壓模式中,油氣聚集在超壓層上下附近的地層中;早期高超壓模式中油氣只能在超壓層之下成藏;晚期超壓模式中,油氣早期在超壓層之上成藏,晚期在超壓層之下成藏[5]。灘海兩大異常高壓油氣富集帶均屬于早期高超壓模式。仙鶴構造帶沙三段存在的異常高壓在沙一段沉積中晚期具封隔能力。其邊界斷層在東營晚期也停止活動具有封閉性能,形成超壓體系的邊界。東營末期沙三段源巖所生成的油氣基本在自身超壓體系之下,進入早期形成的構造巖性圈閉之中成藏,很少穿越封隔層。向上只能以“幕式排烴”的方式運移至上覆的圈閉之中[6]。
4 高壓油氣藏的勘探潛力
遼河灘海地區(qū)目前勘探取得大的突破主要集中在中淺層,但除海南、月東構造外,中淺層油藏規(guī)模小,開發(fā)動用經(jīng)濟效益較差,深層油氣藏的勘探無疑為區(qū)內下一步有利的領域。深層異常高壓的存在對區(qū)內規(guī)模油氣成藏形成具有以下貢獻:
4.1 改善儲層物性:研究表明,灘海地區(qū)深層勘探目的層處于晚成巖A2—B階段。從正常變化趨勢看,巖石儲層孔隙度、滲透率隨埋深增加減小明顯,但是從中部地區(qū)孔隙度隨埋深變化關系可以明顯看到,3000米以下存在異常高孔隙發(fā)育區(qū),而這一發(fā)育區(qū)正是處于異常高壓之下。因此異常高壓的存在,在某種程度上抑制成巖壓實作用,使得原生孔隙得以保存,從而改善儲層物性。
4.2 有利于油氣聚集成藏。異常高壓的存在使得灘海地區(qū)古近系明顯形成兩套成藏體系,即:上部常壓體系和下部高壓體系(東三下段—沙河街組)。烴源巖分析看,灘海地區(qū)具有沙三段、沙一段及東營組三套源巖,主力沙三段烴源巖目前已經(jīng)進入高成熟演化階段,多期次油氣的生成必然使得深層成為油氣聚集的優(yōu)先場所。同時考慮到灘海地區(qū)早(沙河街時期)、中(東營時期)、晚(明化鎮(zhèn))三期斷裂系統(tǒng)的發(fā)育特點。中晚期斷裂斷至沙河街地層較少,因此泥巖欠壓實作用形成的異常高壓就成為高效的封蓋層,使得油氣在其下聚集成藏。
5 結論
①遼河灘海仙鶴構造帶沙三段超壓體系形成于沙一段沉積中晚期,具有封隔油氣的能力。②仙鶴構造帶油氣藏的成藏期為東營末期、館陶期和現(xiàn)今,屬于早期高超壓模式。③遼河灘海地層的異常高壓可改善儲層物性,有利于油氣聚集成藏,異常高壓油氣藏勘探潛力較大。
參考文獻:
[1]Hunt J M.Generation and migration of petroleum from abnormally pressured fluid compartments[J].APPG Bulletin,1990,74:1-12.
[2]譙漢生.渤海灣地區(qū)異常高壓與烴的生成及運移[J].石油勘探與開發(fā),1985,12(3).
[3]達江,宋巖,等.異常高壓與油氣藏的關系探討[J].中國西部油氣地質,2006,2(1).
[4]李曉光,張鳳蓮,等.遼東灣北部灘海大型油氣田形成條件與勘探實踐[M].北京石油工業(yè)出版社,2007.3.
[5]李志,方朝亮.遼河盆地東部凹陷異常高壓油氣藏成藏模式[J].中國石油勘探,2002,7(3).
[6]鄭玉凌,等.流體封存箱研究若干問題思考[J].石油勘探與開發(fā),1998,25(5).
作者簡介:王佳林,男,1984年1月出生,工程師,2007年畢業(yè)于大慶石油學院資源勘查專業(yè),現(xiàn)在遼河油田勘探開發(fā)研究院規(guī)劃室從事規(guī)劃計劃研究工作。