龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏特征

伍 英

（中國石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏特征

伍 英*

（中國石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

龍虎泡地區(qū)扶余油層儲層物性以孔隙度小于12%、滲透率小于1×10-3μm2為主，且孔隙結(jié)構(gòu)較差，屬于致密油儲層。通過對研究區(qū)烴原巖、儲層、構(gòu)造、斷裂等成藏條件分析認(rèn)為，青一段優(yōu)質(zhì)源巖是龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)，河道砂體是其有利的儲集空間，斷層是致密油運(yùn)移的通道，構(gòu)造高部位是致密油富集的場所，儲層物性控制其分布范圍；構(gòu)造、斷裂、砂體展布與油氣運(yùn)聚在時間、空間上的有機(jī)配合形成了大面積巖性油藏背景下的斷層—巖性油藏。綜合致密油成藏條件，以物性為界限，將研究區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ類致密油勘探有利區(qū)，Ⅰ類區(qū)是龍虎泡地區(qū)扶余油層目前勘探的重點區(qū)域。

致密油；成藏特征；龍虎泡地區(qū)；扶余油層

致密油是致密儲層油的簡稱，賦存于致密砂巖或致密灰?guī)r等儲層中[1]。通過與國內(nèi)外致密油形成條件[2～7]的類比研究表明，松遼盆地北部龍虎泡地區(qū)扶余油層具有形成大規(guī)模致密油資源的物質(zhì)基礎(chǔ)和勘探場面，然而由于目前對研究區(qū)致密油成藏條件認(rèn)識程度較低，制約了該區(qū)勘探。本文通過闡述龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油的成藏特征，旨在推進(jìn)該區(qū)致密油地質(zhì)研究，進(jìn)而指導(dǎo)致密油勘探。

1 地質(zhì)概況

龍虎泡地區(qū)位于松遼盆地北部中央坳陷區(qū)龍虎泡—大安階地中部斜坡上，東部和南部緊鄰齊家—古龍凹陷，西與西部斜坡區(qū)泰康隆起帶相鄰（圖1）。工區(qū)勘探面積約1500km2，西北部構(gòu)造海拔深度-1150m，東南部海拔深度-2410m，構(gòu)造落差1260m。該區(qū)鉆遇的地層自下而上依次為下白堊統(tǒng)泉頭組、上白堊統(tǒng)青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組、明水組、第三系泰康組、第四系，扶余油層屬下白堊統(tǒng)泉頭組四段及泉頭組三段上部，是致密油勘探的主要目的層位之一。

2 致密油儲層特征

2.1 儲層基本特征

龍虎泡地區(qū)扶余油層沉積時期主要受西部物源影響，沉積了一套以淺水湖泊三角洲為背景的三角洲平原及前緣亞相砂體，河道砂體大面積發(fā)育。儲集層主要為分流河道、決口河道和河口壩；儲層巖性主要為粉砂巖、含泥粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；累計砂巖厚度在3～60m之間，砂地比在3%～40%，多小于20%；單砂層厚度一般0.8～2.5m，單層平均厚度2.2m，最大單層厚度達(dá)9.4m；具有砂巖層數(shù)多、單層厚度較薄、層間差異大、層間連續(xù)性差及層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng)等特點。

2.2 儲層物性特征

根據(jù)龍虎泡地區(qū)扶余油層92口取芯井的孔滲分析數(shù)據(jù)顯示，孔隙度分布范圍在2%～14%，平均9.4%，主峰區(qū)間主要分布在6%～12%，小于12%的樣品占80%（圖2）；滲透率分布范圍在（0.01～15）×10-3μm2，主峰區(qū)間在（0.01～0.5）×10-3μm2，小于0.5×10-3μm2的樣品占74%，小于1×10-3μm2的樣品占85%（圖3）。儲層物性受埋深影響顯著，埋深小于1800m的河道砂，孔隙度大于11%，滲透率大于0.5×10-3μm2；埋深大于2300m，孔隙度小于8%，滲透率小于0.15×10-3μm2；構(gòu)造高部位的河道發(fā)育區(qū)物性好，凹陷內(nèi)部儲層埋深超過2400m的地區(qū)物性整體變差。

圖2 龍虎泡地區(qū)扶余油層孔隙度頻率分布直方圖

圖3 龍虎泡地扶余油層滲透率頻率分布直方圖

2.3 儲層微觀特征

壓汞資料顯示，龍虎泡地區(qū)扶余油層平均孔喉半徑在0.06～1.01μm之間，均質(zhì)系數(shù)在0.04～0.79μm之間，分選系數(shù)在0.44～3.49之間，孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)在0.22～43.14之間，排驅(qū)壓力為0.21～2.07MPa，最大汞飽和度在19.12%～99.50%之間，退汞效率在4.70%～43.30%之間，整體來講，扶余油層孔隙結(jié)構(gòu)較差。

3 致密油成藏條件

3.1 油源豐富是致密油成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)

青山口組一段沉積時期，齊家—古龍凹陷處于大湖泛的范圍之內(nèi)，全區(qū)都為深湖和半深湖的沉積環(huán)境，厚度大于50m的深湖相灰黑色泥巖覆蓋了整個地區(qū)。烴原巖質(zhì)量很好，TOC平均大于2%，Ro一般大于1%，S1+S2一般大于9mg/g，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ型至Ⅱ1型，為龍虎泡地區(qū)扶余油層最主要烴源巖[8]。研究區(qū)扶余油層致密油整體分布在Ro大于0.75%的范圍內(nèi)部，此范圍內(nèi)部烴源巖排油強(qiáng)度一般大于200×104t/km2。因此，青一段優(yōu)質(zhì)源巖為下伏扶余油層致密油成藏提供重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 構(gòu)造高部位是致密油富集的有利場所

龍虎泡地區(qū)整體表現(xiàn)為西北高東南低單斜構(gòu)造特征，構(gòu)造比較簡單，表現(xiàn)為“一鼻兩凹”的構(gòu)造格局?！耙槐恰睘檠芯繀^(qū)北部的敖古拉鼻狀構(gòu)造，受西部的他拉哈—哈拉海斷裂帶控制，敖古拉鼻狀構(gòu)造呈北偏東向分布，規(guī)模較大?！皟砂肌睘辇R家—古龍凹陷的他拉哈向斜和敖古拉鼻狀構(gòu)造西部發(fā)育的一個較小規(guī)模的胡吉吐莫向斜。龍虎泡地區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了嫩江組末具雛形、白堊紀(jì)末完善、老第三紀(jì)末定形的發(fā)展過程。生烴史研究表明，嫩江組末期青山口組生油巖已進(jìn)入成熟期，并開始排烴，明水組末期至新近系末是油氣大量生成和排出時期[9]。龍虎泡地區(qū)早于或與油氣主要生、排期同步形成的構(gòu)造高部位成為致密油運(yùn)移的良好指向和富集的有利場所。

3.3 斷層是致密油運(yùn)移的主要通道

龍虎泡地區(qū)斷層比較發(fā)育，斷層走向以近南北向和北西向為主，其次為一些北北東向斷層，尤其在大斷裂帶附近最為發(fā)育。斷層平面分布呈條帶狀，近南北向分布的斷裂帶和北西向分布的斷裂帶相互切割，形成了以斷鼻和斷塊為主的次級構(gòu)造圈閉。在區(qū)域擠壓應(yīng)力場的作用下，近南北向斷層的多期活動，成為青山口組源巖生成的油氣向下運(yùn)移最有利的通道，油氣到達(dá)扶余油層儲集層后，沿著斷裂及砂體側(cè)向運(yùn)移，在斷裂帶外的斷塊或斷背斜圈閉中聚集成藏。

3.4 分流河道砂體是致密油聚集的有效空間

龍虎泡地區(qū)扶余油層組主要儲集相為分流河道，其次為決口河道和河口壩微相。分流河道砂體主要以粉砂巖為主，顆粒粒度相對較粗，剛性顆粒骨架發(fā)育，在壓實過程中支撐作用強(qiáng)，保存下來的原生粒間孔隙發(fā)育，喉道較粗，后期酸性流體易于在其中滲流并溶蝕易溶礦物，產(chǎn)生次生儲集空間，后期生成油氣沿著孔滲發(fā)育好的儲層運(yùn)移和富集，形成致密油聚集的有效空間。

3.5 儲層物性控制致密油的分布

從龍虎泡地區(qū)扶余油層儲層物性與含油性關(guān)系來看（圖4），隨著物性變好，含油性越好。當(dāng)孔隙度小于5%，滲透率小于0.03×10-3μm2時，以不含油為主，代表石油充注的物性下限；油跡顯示的儲層樣品，孔隙度總體大于5%、滲透率大于0.03×10-3μm2；油斑顯示的儲層樣品，孔隙度總體大于7%、滲透率大于0.06×10-3μm2；油浸顯示的儲層樣品，孔隙度總體大于8%、滲透率大于0.15×10-3μm2。根據(jù)試油成果及油水層綜合解釋資料可以確定研究區(qū)平面上孔隙度為5%～12%，滲透率（0.03～1）×10-3μm2的地區(qū)整體為致密油分布區(qū)，儲層物性控制致密油的分布范圍。

圖4 龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油物性與含油產(chǎn)狀關(guān)系

4 油藏類型

綜上所述，龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏受烴原巖、儲層、斷層、構(gòu)造等因素的共同控制。該區(qū)構(gòu)造格局形成時間早，西側(cè)近南北向的他拉哈—敖古拉斷裂對油氣具有良好的遮擋作用，斷裂帶以東地區(qū)整體含油。近南北向斷層大部分為早期斷層，傾角、斷距較大，對沉積有控制作用。扶余油層沉積時期研究區(qū)沉積的一套三角洲分流河道砂，被近南北向和北北東向兩組斷裂分割，形成若干斷塊及斷層—巖性圈閉。局部發(fā)育的北西向斷裂對油氣具有一定的疏導(dǎo)作用，鼻狀構(gòu)造對油氣運(yùn)移又具有一定的指向和誘導(dǎo)作用，構(gòu)造、斷裂、砂體的沉積展布與油氣運(yùn)聚在時間、空間上的有機(jī)配合，形成了扶余油層大面積巖性油藏背景下的斷層—巖性油藏（圖5）。

圖5 龍虎泡地區(qū)扶余油層油藏類型圖

5 致密油有利區(qū)分類

綜合虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏條件，依據(jù)儲層物性情況，將研究區(qū)劃分2類致密油勘探區(qū)：儲層孔隙度為8%～12%、滲透率（0.15～1）×10-3μm2（局部大于12%、1×10-3μm2）為致密油Ⅰ類有利區(qū)；儲層孔隙度5%～8%、滲透率（0.03～0.15）×10-3μm2為致密油Ⅱ類有利區(qū)。根據(jù)致密油成藏和分布特點，研究區(qū)采取“先簡單后復(fù)雜、先好后差、先淺后深”的勘探原則：首先在構(gòu)造位置相對較高、儲層物性相對較好、油層單層厚度相對較大，井控程度相對較高的致密油Ⅰ類區(qū)，部署水平井實現(xiàn)產(chǎn)能突破，擴(kuò)大儲量規(guī)模；其次在井控程度相對較低，根據(jù)與相鄰斷塊類比和儲層預(yù)測可能為致密油Ⅰ類區(qū)的較大的無井?dāng)鄩K，先部署直井或斜井揭示油層，然后側(cè)鉆水平井，為后續(xù)儲量評價做準(zhǔn)備；最后在構(gòu)造位置相對較低，儲層物性相對較差的致密油Ⅱ類區(qū)，進(jìn)行致密油儲層改造技術(shù)攻關(guān)，尋找新的儲量范圍。

6 結(jié)論

（1）龍虎泡地區(qū)扶余油層埋藏深，儲層物性以孔隙度小于12%、滲透率小于1×10-3μm2為主，且孔隙結(jié)構(gòu)較差，屬于致密油儲層。

（2）青一段優(yōu)質(zhì)源巖是龍虎泡地區(qū)扶余油層致密油成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)，河道砂體是其有利的儲集空間，斷層是油氣運(yùn)移的通道，構(gòu)造高部位是致密油富集的場所，儲層物性控制致密油分布范圍；構(gòu)造、斷裂、砂體展布與油氣運(yùn)聚在時間、空間上的有機(jī)配合決定了油藏類型。

（3）綜合研究區(qū)的成藏條件，以物性為界限，對研究區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ類致密油有利勘探區(qū)，Ⅰ類區(qū)是龍虎泡地區(qū)扶余油層目前勘探的主要區(qū)域。

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TE122

A

1004-5716(2015)09-0079-04

2015-01-31

2015-02-03

伍英（1976-），女（漢族），四川廣安人，工程師，現(xiàn)從事石油地質(zhì)研究工作。