林 伶,劉子藏,官全勝,時(shí)筱淞
(中國(guó)石油大港油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院, 天津大港 300280)
滄東凹陷孔二段致密油形成條件與勘探潛力
林 伶,劉子藏,官全勝,時(shí)筱淞
(中國(guó)石油大港油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院, 天津大港 300280)
分析了滄東凹陷致密油形成的地質(zhì)條件,滄東凹陷大面積分布的孔二段半深湖及深湖烴源巖和與其互層或位于其附近的低斜坡-三角洲前緣席狀砂-水下扇砂體或白云巖及過(guò)渡巖構(gòu)成了對(duì)致密油形成非常有利的源儲(chǔ)共生關(guān)系。滄東凹陷孔二段主力生烴層段為Ek21下部、Ek22和Ek23,有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ-Ⅱ1型為主,Ro為0.5%~1.1%,處于生油窗內(nèi);儲(chǔ)集空間以粒間溶孔和多類型的裂縫為主,孔隙度一般在10%左右,滲透率一般小于1×10-3μm2,油藏具有源儲(chǔ)一體、疊加連片的成藏及分布特點(diǎn);致密油可能的成藏組合主要為源內(nèi)包裹型和源上廣覆型兩種。滄東凹陷孔二段致密油資源豐富,潛力較大,探明儲(chǔ)量390.19×104t,孔西斜坡中高斜坡、孔東斜坡中高斜坡和南皮斜坡中低斜坡三個(gè)有利勘探區(qū)帶可作為致密油勘探的首選目標(biāo)。
滄東凹陷;致密油;地質(zhì)條件;勘探潛力;有利區(qū)帶
致密油的概念在20世紀(jì)40年代已經(jīng)提出,經(jīng)過(guò)不斷完善和發(fā)展,近幾年來(lái)逐漸成為一種代表非常規(guī)油氣資源的專門術(shù)語(yǔ)[1-3]。致密油是一種非常規(guī)油氣資源,主要以吸附或游離狀態(tài)賦存于烴源巖內(nèi),或與烴源巖互層、緊鄰致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲(chǔ)集巖中,是未經(jīng)過(guò)大規(guī)模長(zhǎng)距離運(yùn)移的石油聚集[4]。美國(guó)是目前致密油開(kāi)發(fā)最多最成功的地區(qū),目前已發(fā)現(xiàn)致密油盆地19個(gè),可采儲(chǔ)量約為23×108t[5]。我國(guó)致密油氣勘探起步較晚,但我國(guó)致密油氣等非常規(guī)油氣資源豐富,具有良好的勘探開(kāi)發(fā)前景,鄒才能等初步評(píng)估我國(guó)致密油可采資源量為(35~40)×108t[6-8]。其中,鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7油組落實(shí)致密油甜點(diǎn)區(qū)面積1 400 km2,率先建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)的成熟致密油區(qū)[9-11];準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝致密油井控面積超過(guò)500 km2,形成超億噸儲(chǔ)量規(guī)模的昌吉油田;四川盆地侏羅系的致密儲(chǔ)層已有146口累積產(chǎn)量過(guò)萬(wàn)噸的油井[12];此外,柴達(dá)木、松遼、吐哈、江漢等含油氣盆地也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了泥頁(yè)巖含油。
由于致密油的成藏條件分布特征和常規(guī)石油資源相比有較大差異性,其油氣聚集場(chǎng)所已突破常規(guī)圈閉概念,因此,常規(guī)的石油地質(zhì)學(xué)認(rèn)識(shí)在解釋致密油的形成和分布特征時(shí)已不適用,這成為致密油攻關(guān)的主要方向之一。滄東凹陷是黃驊坳陷的兩大富油凹陷之一,古近系孔店組發(fā)育了一套“面積廣、厚度大、指標(biāo)好”的陸相優(yōu)質(zhì)油頁(yè)巖,具備形成非常規(guī)油氣的資源基礎(chǔ);同時(shí)滄東凹陷在古近紀(jì)時(shí)期發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn),湖盆中心埋藏淺,但滄東凹陷具有勘探面積較小、成藏系統(tǒng)單一、控藏因素復(fù)雜、勘探程度高等特點(diǎn);針對(duì)研究區(qū)這些地質(zhì)特征,利用老井、老區(qū)等資料復(fù)查,結(jié)合石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了滄東凹陷孔二段致密油形成的沉積環(huán)境、烴源巖條件、儲(chǔ)層特征和分布、源儲(chǔ)共生關(guān)系與成藏組合,預(yù)測(cè)了研究區(qū)勘探潛力和有利區(qū)帶,為致密油氣下一步勘探部署提供理論依據(jù)。
滄東凹陷位于渤海灣盆地中部黃驊坳陷南部,是黃驊坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元,是在區(qū)域性拉張背景上發(fā)育的一個(gè)新生代陸內(nèi)斷陷盆地,夾持于滄縣隆起、徐黑凸起及孔店凸起之間,平面上呈西南收斂、向北撒開(kāi)的喇叭狀,總勘探面積為4 700 km2(圖1)。區(qū)內(nèi)包括滄東、南皮、鹽山、吳橋四個(gè)次級(jí)凹陷和孔店、小集-段六撥、烏馬營(yíng)-燈明寺、滄市、東光、舍女寺、徐楊橋-黑龍村七個(gè)主要二級(jí)構(gòu)造帶。
滄東凹陷的構(gòu)造演化具有裂谷盆地構(gòu)造演化的一般特征,即古近紀(jì)明顯的裂陷階段和新近紀(jì)的熱沉降階段,形成了中國(guó)東部古近紀(jì)獨(dú)特的陸相坳斷疊置湖盆,以凹陷中部近東西向隱伏構(gòu)造調(diào)節(jié)帶為界,南北構(gòu)造差異演化,形成北段反轉(zhuǎn)型、南段繼承型兩大成因機(jī)制構(gòu)造區(qū)。北段由于西面滄東斷裂和東面徐黑斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng),印支-燕山期以擠壓逆沖為主,形成中央古背斜。古近紀(jì)兩幕運(yùn)動(dòng),孔三-孔一下沉積期為坳陷階段,以沉降作用為主,沉積沉降中心位于棗園-王官屯-小集一帶;孔一上-東營(yíng)沉積期為裂陷階段,呈現(xiàn)為拉伸反轉(zhuǎn),斷裂發(fā)育,早期湖盆中心隆凹轉(zhuǎn)換成孔店中央背斜構(gòu)造,其翼部形成孔東、孔西兩大構(gòu)造反轉(zhuǎn)斜坡。南段邊界斷層活動(dòng)弱,沒(méi)有發(fā)生明顯的掀斜,為寬緩繼承性斜坡。在北東向推覆體控制下,形成東西分帶格局,西帶為簡(jiǎn)單斜坡構(gòu)造,斷裂不發(fā)育,孔二段地層和砂體厚度大,東發(fā)育南北向展布的低幅度背斜,受近東西向斷層控制,形成復(fù)雜斷裂斜坡,孔二段地層相對(duì)較薄,砂體在背斜翼部較為發(fā)育。因此,在這種演化機(jī)制下,形成了兩類三大斜坡,南段南皮斜坡繼承性發(fā)育,構(gòu)造規(guī)模大,北段發(fā)育了孔東、孔西兩大反轉(zhuǎn)型斜坡。
圖1 滄東凹陷區(qū)域概況
3.1 沉積環(huán)境條件
沉積環(huán)境控制了烴源巖、儲(chǔ)層和源儲(chǔ)共生關(guān)系這三大致密油氣形成的地質(zhì)條件[13],因此本文將沉積環(huán)境及其演化用作為致密油氣形成的基礎(chǔ)地質(zhì)條件進(jìn)行討論。孔二段共發(fā)育滄縣隆起、孔店凸起、東光凸起、徐黑凸起四大盆外物源體系和烏馬營(yíng)、燈明寺、集北頭、王官屯等多個(gè)子物源,盆內(nèi)對(duì)應(yīng)發(fā)育10個(gè)規(guī)模不等的三角洲朵葉體,南段古地貌平緩,砂體延伸遠(yuǎn),北段變化快,以短軸扇體為主。三角洲砂體沿湖盆邊緣環(huán)帶狀分布,古湖盆低斜坡-中心區(qū)三角洲前緣席狀砂、遠(yuǎn)岸水下扇砂體、白云巖及過(guò)渡巖類等致密儲(chǔ)層與富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、暗色泥巖呈互層式大面積連片分布。平面上發(fā)育三個(gè)沉積環(huán)帶,外環(huán)為三角洲前緣,為常規(guī)與致密儲(chǔ)層間互相帶;中環(huán)為三角洲前緣遠(yuǎn)端-前三角洲,為粗粒與細(xì)粒沉積間互帶;內(nèi)環(huán)為前三角洲-半深湖,為細(xì)粒沉積帶。
滄東凹陷古近紀(jì)自下而上沉積了孔店組、沙河街組和東營(yíng)組??锥伟闯练e旋回劃分為4段,即Ek24、Ek23、Ek22和Ek21。Ek24為湖泛初期,水體剛剛開(kāi)始加深,沉積物粒度在整個(gè)孔二段中最粗。研究表明該時(shí)期湖盆地勢(shì)較為平坦,無(wú)深湖區(qū),各物源水流同時(shí)發(fā)育,局部地區(qū)產(chǎn)生交匯,該時(shí)期湖盆各物源口以辮狀河三角洲-濱淺湖沉積為主。Ek23進(jìn)入湖侵期,水體變深,湖盆面積擴(kuò)大,南部烏馬營(yíng)、北部孔店和西部舍女寺物源供給強(qiáng)烈,為主要物源。在東南部集北頭地區(qū)開(kāi)始沉積厚層暗色泥巖及油頁(yè)巖。該時(shí)期湖盆以辮狀河三角洲-半深湖-深湖沉積為主,北部棗園地區(qū)深湖湖底扇開(kāi)始發(fā)育,南部烏馬營(yíng)三角洲、北部孔店三角洲和西部舍女寺三角洲最為發(fā)育,向湖盆中心延伸距離較遠(yuǎn)。Ek22湖盆可容納空間進(jìn)一步擴(kuò)大,后期達(dá)到最大,湖盆范圍也達(dá)到最大。早期在邊部發(fā)育少量砂質(zhì)沉積,后期發(fā)育厚層油頁(yè)巖和暗色泥巖沉積。該時(shí)期湖盆以深湖-半深湖沉積為主,主要發(fā)育辮狀河三角洲-半深湖-深湖沉積。Ek21湖盆進(jìn)入萎縮期,物源供給減緩,垂向上下部沉積以暗色泥巖為主,上部出現(xiàn)少量薄互砂質(zhì)沉積,以辮狀河三角洲-濱淺湖沉積為主。
3.2 烴源巖展布特征
廣泛分布且具有一定厚度的泥頁(yè)巖是致密油氣生成和賦存的載體,也是影響致密油氣藏豐度高低的主要因素。滄東凹陷孔二段處于亞熱帶潮濕氣候下的封閉湖盆沉積,為孔店組最大湖泛期沉積,屬欠補(bǔ)償深凹,發(fā)育了一套在平面上連片分布的富含有機(jī)質(zhì)的優(yōu)質(zhì)烴源巖,主要為黑色頁(yè)巖、深灰色泥巖和油頁(yè)巖等,面積超過(guò)1 000 km2,東起葉三撥,西至舍女寺,南至烏馬營(yíng),北到孔店,累計(jì)厚度均在50 m以上,最高可達(dá)400 m,部分井段頁(yè)巖厚度達(dá)70~80 m,埋深主要在1 800~3 800 m,埋深適中,既是優(yōu)質(zhì)的烴源巖,為致密油藏的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí)其也成為穩(wěn)定的區(qū)域性蓋層。
3.3 烴源巖的有機(jī)地球化學(xué)特征
烴源巖評(píng)價(jià)的三大內(nèi)容分別是有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型和有機(jī)質(zhì)熱演化。這三大內(nèi)容是烴源巖富集程度的決定性因素,而優(yōu)質(zhì)烴源巖是致密油氣形成的資源基礎(chǔ)。
3.3.1 有機(jī)質(zhì)豐度
有機(jī)質(zhì)豐度是生烴強(qiáng)度的主要影響因素,它決定著沉積盆地的生烴量和含油氣遠(yuǎn)景,泥頁(yè)巖中有機(jī)碳含量與致密油氣的生烴率具有較好的正相關(guān)性[14-15]。通過(guò)孔二段實(shí)測(cè)樣品有機(jī)碳含量(TOC)測(cè)試數(shù)據(jù)分析表明,平面上,風(fēng)化店-王官屯-段六撥地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度最高,呈弧形狀,具有東大西小的平面分布特征,并以此為中心呈條帶狀向四周逐漸變小,有機(jī)碳高值區(qū)的分布與泥頁(yè)巖厚值區(qū)重合(圖2)??v向上,為了防止有效離散取樣點(diǎn)在與非烴源巖段或非有效泥頁(yè)巖段的TOC一同進(jìn)行平均時(shí)造成的TOC值偏低,采用了△LgR方法[16],將實(shí)測(cè)的TOC值與電阻率和聲波測(cè)井曲線進(jìn)行建模,計(jì)算出未有實(shí)測(cè)值井段的TOC值。結(jié)果表明,縱向上孔二段烴源巖豐度差異較大,其中Ek21上部TOC分布區(qū)間為0.20%~0.29%,平均值0.23%;Ek21下部TOC分布區(qū)間為3.99%~6.05%,平均值5.16%;Ek22TOC分布區(qū)間為3.41%~8.50%,平均值5.47%;Ek23TOC分布區(qū)間為2.81%~6.97%,平均值5.27%;Ek24TOC分布區(qū)間在0.14%~1.33%,平均值0.43%。因此,縱向上孔二段主力生烴層段為Ek21下部、Ek22和Ek23。
圖2 滄東凹陷孔二段TOC等值線
3.3.2 有機(jī)質(zhì)類型
滄東凹陷為湖相沉積,烴源巖有機(jī)質(zhì)主要是發(fā)強(qiáng)烈黃色熒光的結(jié)構(gòu)藻或?qū)訝钤孱惡退樾碱愘|(zhì)體,叢粒藻較發(fā)育,含量一般在20%~90%,這些組分是成烴能力很強(qiáng)的腐泥型干酪根。通過(guò)對(duì)大量烴源巖樣品的元素、熱解及干酪根鏡下鑒定等資料的綜合分析,孔二段烴源巖有機(jī)質(zhì)以Ⅰ-Ⅱ1型為主,顯示良好的生油性。其中,Ⅰ型干酪根主要分布在滄東凹陷的風(fēng)化店地區(qū)和南皮凹陷的王官屯以西和以北的地區(qū);單井鏡下鑒定類型指數(shù)平均值一般為75~90;氫指數(shù)(HI)均值一般在550~750 mg/g。Ⅱ1型干酪根涵蓋面積較大,北到z29井區(qū),南到烏馬營(yíng)地區(qū),東西到達(dá)地層沉積邊緣,發(fā)育50 m厚暗色泥巖可達(dá)到Ⅱ1型;單井鏡下鑒定類型指數(shù)平均值一般在40~70;氫指數(shù)(HI)均值一般在350~650 mg/g;H/C原子一般在1.25~1.40。可見(jiàn)在孔二段烴源巖發(fā)育較厚的區(qū)域,顯示出優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育,在渤海灣盆地富油凹陷中,屬于極好的烴源巖。按致密油烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),孔二段烴源巖屬Ⅰ-Ⅱ1類型,為致密油形成奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.3.3 熱演化程度
根據(jù)有機(jī)質(zhì)中鏡質(zhì)體反射率Ro與深度關(guān)系圖、熱解峰溫Tmax與深度關(guān)系等指標(biāo)綜合判斷,確定滄東-南皮凹陷的成熟門限為2 600 m,層位是沙三段的下部或底部,孔二段頂界除邊緣地帶外基本都大于2 700 m,在滄東沉積中心和南皮的小集-烏馬營(yíng)地區(qū)可達(dá)到3 800 m??锥斡袡C(jī)質(zhì)類型好,受熱時(shí)間長(zhǎng),因此孔二段的烴源巖在比2 600 m淺處便可生排烴,并且隨著深度增加,烴源巖熱演化“雙峰”特征明顯(圖3),1 900 m明顯,即除成熟階段大量生油之外,孔二段低成熟階段生烴特征明顯。從鏡質(zhì)體反射率平面分布來(lái)看,烴源巖主體熱演化程度Ro在0.5%~1.1%,熱演化程度適中,基本處于成熟階段和生烴高峰窗,主要是以生油為主,是致密油形成的決定性因素。由于處于生油高峰期,以有機(jī)酸溶蝕長(zhǎng)石、碳酸鹽礦物為主形成的次生溶蝕孔隙較為發(fā)育,從而縱向上發(fā)育多個(gè)有利的次生孔隙發(fā)育帶,成為致密油勘探開(kāi)發(fā)的“甜點(diǎn)”區(qū)。
3.4 儲(chǔ)層條件
3.4.1 巖石學(xué)特征
滄東凹陷孔二段致密儲(chǔ)層主要為泥頁(yè)巖、致密砂巖類、白云巖和過(guò)渡巖類。泥頁(yè)巖主要包括暗色泥巖和油頁(yè)巖,不同地區(qū)泥頁(yè)巖的發(fā)育的巖性組合不相同,孔東斜坡頁(yè)巖層系夾層富含云質(zhì),孔西斜坡頁(yè)巖層系夾層富含砂質(zhì),而南皮斜坡和中央隆起帶則為大套的泥頁(yè)巖。致密砂巖以斜坡區(qū)-湖盆中心Ek22、Ek24最為發(fā)育,主要類型為長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖,長(zhǎng)石含量高,石英含量相對(duì)較低,填隙物主要為碳酸鹽膠結(jié)物和少量的黏土,致密砂巖多發(fā)育高角度裂縫。白云巖儲(chǔ)層以湖泛貧砂期的淺湖-半深湖坡折帶Ek21、Ek23最為發(fā)育,依據(jù)取心資料,目前共識(shí)別出20個(gè)白云巖集中發(fā)育段,累計(jì)厚度115 m左右,占已解釋層厚的26.5%,平均層厚度8.6 m,以淺黃褐色-黃褐色為主,硬度較大,一般為泥晶白云巖,結(jié)晶程度較差。過(guò)渡巖類主要分布于南皮斜坡的Ek21、Ek22和孔西斜坡南段Ek22,其巖性復(fù)雜,成分多樣,為云(灰)-泥-砂三元混合沉積巖類,X衍射分析表明,該類巖性由石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、方解石、白云石、黏土、黃鐵礦、方沸石等組成,無(wú)優(yōu)勢(shì)礦物成分,縱向上累計(jì)厚度在110 m左右。
圖3 烴源巖熱演化剖面
3.4.2 脆性礦物含量
根據(jù)美國(guó)致密油氣評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),脆性好、微裂縫發(fā)育的地層更容易壓裂,能夠?qū)崿F(xiàn)致密油氣的有效開(kāi)采。致密油氣的物理性質(zhì)主要取決于其各種礦物的相對(duì)含量,脆性礦物含量越高,巖石脆性越強(qiáng),在人工壓裂外力作用下越容易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)縫,增加油氣泄流面積,有利于致密油氣開(kāi)采。孔二段儲(chǔ)層含有石英、方解石、白云石、黃鐵礦和方沸石等脆性礦物。如g108-8井Ek22的28個(gè)樣品,砂巖X衍射分析結(jié)果表明,其脆性指數(shù)(BI)達(dá)92%,而Ek21和Ek23的脆性指數(shù)也分別達(dá)到85%和81%,脆性指數(shù)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)50%,與北美頁(yè)巖儲(chǔ)層中脆性礦物含量在20%~80%這個(gè)范圍具有一定的可比性[17],說(shuō)明儲(chǔ)集層的脆性較好,有利于天然和人工裂縫的形成。
3.4.3 儲(chǔ)集空間
通過(guò)巖石薄片鑒定,滄東凹陷孔二段儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以粒間溶孔、微裂縫、構(gòu)造張裂縫為主。常規(guī)儲(chǔ)層受沉積環(huán)境的影響,泥質(zhì)和灰質(zhì)含量較多,后期的風(fēng)化淋濾溶蝕容易形成粒內(nèi)粒間溶蝕孔,同時(shí)后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使致密脆性巖裂縫局部發(fā)育。而在致密儲(chǔ)層中,泥頁(yè)巖質(zhì)純、性硬脆、順頁(yè)理微裂縫十分發(fā)育,可壓裂性較高,原生裂縫、次生裂縫、次生溶孔等發(fā)育,成為致密油勘探的“甜點(diǎn)”區(qū)。其中發(fā)育的部分高角度裂縫已被方解石等次生礦物充填,部分可見(jiàn)油斑或高碳物質(zhì),表明油氣曾經(jīng)聚集或者運(yùn)移至此。而泥頁(yè)巖中所夾的泥質(zhì)粉細(xì)砂巖、白云巖、過(guò)渡巖等較易產(chǎn)生裂縫,為油氣儲(chǔ)集提供了儲(chǔ)集空間??傮w來(lái)看,多類型裂縫及溶孔連片分布為致密油氣聚集提供了有利的儲(chǔ)集空間。
3.4.4 儲(chǔ)層物性特征
按沉積旋回,滄東凹陷孔二段可劃分為4段,即Ek21、Ek22、Ek23和Ek24,其中Ek22和Ek24是主要的含油目的層,發(fā)育砂巖儲(chǔ)層,儲(chǔ)層巖性較純,孔隙度為8%~15%,滲透率為(0.1~50.0)×10-3μm2,屬于中低孔-中低滲型儲(chǔ)層;如gx1井,3 324.02~3 341.36 m井段的油浸細(xì)砂巖,樣品物性分析其平均孔隙度為14%,滲透率為1.36×10-3μm2,試油井段為3 295~3 331.8 m,24.9 m/4層,壓裂后日產(chǎn)油20.5 t,動(dòng)液面1 742 m,地層能量充足,證實(shí)為油層。Ek21和Ek23是主要生油層,同時(shí)也是次要的含油目的層,發(fā)育泥質(zhì)粉細(xì)砂巖和泥晶云灰?guī)r,巖性復(fù)雜,成分多樣,含泥含灰較多,物性較差,孔隙度在10%左右,滲透率為(0.01~10.0)×10-3μm2,屬于低孔-低滲型儲(chǔ)層。雖然該區(qū)儲(chǔ)層物性較差,但這種和烴源巖緊密共存呈源儲(chǔ)一體的成藏模式,能形成致密油藏的有利地區(qū)。
源儲(chǔ)共生關(guān)系是致密油氣形成的最重要的地質(zhì)條件之一[18]。源儲(chǔ)共生關(guān)系主要受沉積環(huán)境及其演化的控制。繼承型斜坡(南皮斜坡),低斜坡區(qū)-湖盆區(qū)為三角洲前緣-半深湖相,大面積的三角洲前緣席狀砂、白云巖與油頁(yè)巖、深灰色泥巖疊置,源儲(chǔ)一體,疊加連片,形成大面積致密油(圖4);反轉(zhuǎn)斜坡(孔西斜坡、孔東斜坡、姚官屯斜坡),低部位富砂,中高部位源儲(chǔ)一體,利于致密油成藏(圖5)。根據(jù)致密油形成的地質(zhì)條件、沉積環(huán)境及源儲(chǔ)共生關(guān)系,其主要成藏組合類型為源內(nèi)包裹型和源上廣覆型。源內(nèi)包裹型為致密儲(chǔ)層與烴源巖互層式接觸或致密儲(chǔ)層呈席狀、透鏡狀直接包裹于源巖中,屬于自生自儲(chǔ)成藏模式。
圖4 繼承型斜坡成藏模式
圖5 反轉(zhuǎn)型斜坡成藏模式
源上廣覆型為致密儲(chǔ)層位于大面積分布的烴源巖之上,與其緊密接觸,屬于下生上儲(chǔ)成藏模式。隨著地層埋深加大,細(xì)粒沉積物受壓實(shí)作用和膠結(jié)作用,儲(chǔ)層逐漸致密化;同時(shí)烴源巖逐漸成熟,開(kāi)始排烴,油氣在源儲(chǔ)壓差作用下克服毛細(xì)管力,以滲流擴(kuò)散的方式直接注入儲(chǔ)集體的納米級(jí)孔隙中,并將地層水驅(qū)替或部分驅(qū)替出儲(chǔ)層而形成致密油聚集成藏,或者滯留在源巖中,或者短距離垂向運(yùn)移至上覆致密砂巖儲(chǔ)層中成藏,形成致密油氣聚集??v向上,孔二段各類儲(chǔ)油層主要分布于Ek21和Ek23兩個(gè)油組之中,與生油巖互層,且生油巖本身也是儲(chǔ)油層,屬于源內(nèi)或近源聚集,表現(xiàn)為越靠近生烴中心,充注程度越高,已發(fā)現(xiàn)的油氣基本分布在烴源內(nèi)部或上部,為典型的自生自儲(chǔ)型和下生上儲(chǔ)型油氣藏。
通過(guò)上述分析,滄東凹陷孔二段具有利的致密油成藏條件,優(yōu)質(zhì)的烴源巖、有利的致密儲(chǔ)層、源儲(chǔ)一體的接觸關(guān)系、有效的封蓋條件。在主要成藏期內(nèi),這四個(gè)要素分布發(fā)育的復(fù)合區(qū)為最有利的致密油氣成藏區(qū),但其中有效的優(yōu)質(zhì)烴源巖是基礎(chǔ)?;诔练e環(huán)境、地層、構(gòu)造等研究,采用類比、疊加、綜合等技術(shù),根據(jù)優(yōu)質(zhì)烴源巖分布、有利致密儲(chǔ)層分布、斷裂分布等因素綜合分析,預(yù)測(cè)最有利油氣成藏區(qū)。滄東凹陷最有利致密油主要參考指標(biāo):有機(jī)質(zhì)豐度大(TOC含量≥3%),有機(jī)質(zhì)成熟度適中(RO≥0.5%),埋深范圍2 000~4 000 m,構(gòu)造條件為斜坡帶,斷層發(fā)育較少(生長(zhǎng)指數(shù)<1.5),層序格架為湖侵體系域,沉積條件為半深湖-三角洲前緣遠(yuǎn)端沉積。以此為標(biāo)準(zhǔn),編制出Ek21、Ek22和Ek23最有利的致密油成藏區(qū)。認(rèn)為現(xiàn)今反轉(zhuǎn)斜坡中高斜坡、繼承性低斜坡是致密油勘探的有利地區(qū),包括以下幾個(gè)區(qū)帶:孔西斜坡中高斜坡、孔東斜坡中高斜坡和南皮斜坡中低斜坡。
[1] 鄒才能,陶才振,侯連華,等.非常規(guī)油氣地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,2011:120-130.
[2] 李朝霞,王健,劉偉,等.西加盆地致密油開(kāi)發(fā)特征分析[J].石油地質(zhì)與工程,2014,28(4):79-82.
[3] 李玉喜,張金川.我國(guó)非常規(guī)油氣資源類型和潛力[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2011,(3):61-66.
[4] 賈承造,鄭民,張永峰.中國(guó)非常規(guī)油氣資源與勘探開(kāi)發(fā)前景[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2012,39(2):129-136.
[5] Daniel A,Brain B,Bobbi J C,et al. Evaluation implication of hydraulic fracturing in shale gas reservoirs[C].SPE Americas E&P Environment and Safety Conference:San Antonio,Texas,2009.
[6] 董國(guó)棟,張琴,嚴(yán)婷,等.致密油勘探研究現(xiàn)狀[J].石油地質(zhì)與工程,2013,27(5):1-4.
[7] 鄒才能,陶士振,袁選俊,等.連續(xù)型油氣藏形成條件與分布特征[J].石油學(xué)報(bào),2009,30(3):513-522.
[8] 張小龍,張同偉,李艷芳,等.頁(yè)巖氣勘探和開(kāi)發(fā)進(jìn)展綜述[J].巖性油氣藏,2013,25(2):116-122.
[9] 郭慶,申峰,喬紅軍,等.鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組頁(yè)巖氣儲(chǔ)層改造技術(shù)探討[J].現(xiàn)代地質(zhì),2012,26(2):96-98.
[10] 周妍,孫衛(wèi),白詩(shī)筠.鄂爾多斯盆地致密油地質(zhì)特征及其分布規(guī)律[J].石油地質(zhì)與工程,2013,27(3):27-29.
[11] 唐鼎,張春生,肖夢(mèng)華.鄂爾多斯盆地盤古界地區(qū)長(zhǎng)6領(lǐng)導(dǎo)宏觀非均質(zhì)性研究[J].石油地質(zhì)與工程,2011,25(1):32-34.
[12] 龐正煉,鄒才能,陶士振,等.中國(guó)致密油形成分布與資源潛力評(píng)價(jià)[J].中國(guó)工程科學(xué),2012,14(7):60-67.
[13] 鄒才能,董大忠,王社教,等.中國(guó)頁(yè)巖氣形成機(jī)理、地質(zhì)特征及資源潛力[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2010,37(6):641-652.
[14] 張金川,林臘梅.頁(yè)巖油分類與評(píng)價(jià)[J].地學(xué)前緣,2012,19(5):322-331.
[15] Sonnenberg S A,Pramudito.Petroleum geology of the giant Elm Coulee field Williston Basin[J].AAPG Bulletin,2009,93(9):127-153.
[16] 王鵬,唐成磊,王飛.△LgR技術(shù)在烴源巖評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì),2011,32(4):568-576.
[17] Bowker K A.Barnett shale gas production,Fort Worth basin:Issues and discussion[J].AAPG Bulletin,2007,91(4):523-533.
[18] 雷群,王紅巖,趙群,等.國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及建議[J].天然氣工業(yè),2008,28(12):7-10.
編輯:吳官生
1673-8217(2015)06-0005-06
2015-07-28
林伶,工程師,碩士,1985年生,2012年畢業(yè)于西南石油大學(xué),現(xiàn)從事油田科研工作。
中國(guó)石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“大港油區(qū)大油氣田勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2012E-06)。
TE122.2
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