遼河稠油油藏油氣富集條件淺析

才業(yè)

摘要：遼河油田稠油資源豐富，主要分布在西部凹陷，其豐富的油源為稠油油藏形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。形成縱向上油層系多、時(shí)代跨度大，平面分布范圍廣的特點(diǎn)。本文綜合稠油分布地質(zhì)特征研究，從沉積相帶、構(gòu)造控油、泥巖封閉濁積砂體控油以及區(qū)域不整合等方面因素，分析遼河稠油油藏形成和富集條件，對(duì)石油地質(zhì)研究具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：稠油分布;圈閉;不整合面

1 砂體發(fā)育程度和有利沉積相帶為稠油的富集提供了良好的儲(chǔ)集條件

西部凹陷東部陡坡帶和西部斜坡帶緊鄰中央凸起和西部老山剝蝕區(qū)，得天獨(dú)厚的物質(zhì)供給條件使稠油分布區(qū)域儲(chǔ)層極為發(fā)育，據(jù)統(tǒng)計(jì)S1區(qū)S4上砂巖沉積厚度在140～180m，S3中在S1-7-5～1-7-8塊砂層沉積厚度80～230m，單砂層厚度102m（S1-7-5）井。在D212塊砂層厚度在50～300m。S3上砂層沉積厚度在150～400m。東部陡坡帶S32砂巖厚度一般為100～300m，單砂層最厚可達(dá)270m。

同一含油構(gòu)造區(qū)帶稠油富集程度受控于不同的沉積相帶[1]。西部斜坡邊緣帶北部G地區(qū)S4段下部G油層為湖灣高能帶沉積。S1區(qū)稠油富集區(qū)S4上杜家臺(tái)油層主要為扇三角洲沉積，S3下在G油田為重力流水道沉積。S3上在S1區(qū)為湖底扇沉積，在東部陡坡帶為滑塌水下扇沉積，S1+2段為扇三角洲沉積，東營(yíng)組在小洼地區(qū)則為三角洲前緣沉積。根據(jù)沉積相研究認(rèn)為扇三角洲沉積的河道、河口砂壩、湖底扇的主水道、重力流水道的主溝道、分流溝道、溝道間和三角洲沉積儲(chǔ)層物性好，孔隙度在27%～32%，滲透率在1.0～2.0μm2，重力流水道漫溢地區(qū)、溝道前緣、湖底扇前緣、水道間和扇三角洲分流間沉積儲(chǔ)層物性較好，孔隙度在21%～31%，滲透率在0.26～0.8μm2。而滑塌水下扇沉積儲(chǔ)層巖性混，分選不好，孔隙度在15%～17%。滲透率0.048～0.132μm2，是較差的儲(chǔ)層，總體分析稠油富集區(qū)儲(chǔ)層埋藏淺、壓實(shí)作用差、物性好為稠油儲(chǔ)集提供了有利空間[2]。

2 構(gòu)造對(duì)稠油富集起到良好的圈閉作用

2.1北東向斷層控制稠油分布

遼河盆地以斷裂作用為主要構(gòu)造形式，其中北東向斷層對(duì)稠油分布起到控制作用。它的主要作用是：a.控制地層沉積和儲(chǔ)集層分布;b.形成油氣運(yùn)移通道;c.造成良好圈閉。一些北東向斷層往往是同生斷層，在斷層下降盤形成逆牽引圈閉;d.斷層面兩側(cè)造成有利的界巖條件形成側(cè)向封堵。這些作用不是單一存在，而是綜合作用使稠油富集。臺(tái)安-大洼斷層是西部凹陷東部邊界斷層，長(zhǎng)期活動(dòng)，雖然在沙四時(shí)期活動(dòng)較弱，但其后期活動(dòng)不僅強(qiáng)烈而且發(fā)育規(guī)模大，斷層上升盤中央凸起與下降盤的累計(jì)斷距達(dá)800m，由于其長(zhǎng)期拉伸作用不但在下降盤形成了一系列軸向平行該斷層的逆牽引背斜，還在不同時(shí)期派生了數(shù)條北東向斷層，其中L60斷層、L93斷層和陳家逆斷層與臺(tái)安—大洼斷層相配置將冷東—雷家逆引背斜切割成內(nèi)、中、外三帶，L60斷層以東～臺(tái)安—大洼斷層之間地帶稱外帶，L60斷層與陳家逆斷層夾持的狹長(zhǎng)地帶稱中帶，陳家逆斷層以西到洼陷間稱內(nèi)帶。中帶發(fā)育沙一、二段、S31～S33段含油層系。自北而南為L(zhǎng)ei41～Lei46塊、L43塊、L37塊等主要稠油區(qū)塊，已形成年產(chǎn)120萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的冷家油田。在外帶L48、L66等區(qū)塊也發(fā)現(xiàn)了稠油層。西部斜坡帶的歡喜嶺鼻狀構(gòu)造發(fā)育NEH3—Q2斷層和J4斷層將該鼻狀構(gòu)造切割成下臺(tái)階、高壘帶和上臺(tái)階。稀油藏主要發(fā)育在下臺(tái)階和高壘帶，而稠油則主要分布在上臺(tái)階，發(fā)育了S1中、S1+2和S3下三套油層系。

晚期發(fā)育的重力滑動(dòng)同生斷裂產(chǎn)生新的褶皺控制斷裂兩側(cè)的地層沉積及油氣聚集;D32斷層從沙三末期開(kāi)始發(fā)育，持續(xù)到下第三系末期在曙一區(qū)延伸11.7km，南傾、不同部位活動(dòng)強(qiáng)度有較大差異。在東部（D89井以東）斷距達(dá)350m，生長(zhǎng)指數(shù)達(dá)1.7，在西部斷距逐漸減小，D117井處斷距120m左右。D32斷層將S1區(qū)切割成上下兩個(gè)臺(tái)階，上臺(tái)階Ng組地層直接覆蓋在S3中地層上，而下降盤則沉積了S3上和S1+2～DY地層，該斷層為一條上陡下緩座椅式斷層，因此牽引強(qiáng)度大、范圍廣，在上升盤形成抬斜式斷塊，下降盤拖曳成二個(gè)局部構(gòu)造，西部D84塊構(gòu)造作用力相對(duì)較弱，拖曳成軸向平行斷層走向的半鼻狀構(gòu)造，而東部D32塊受強(qiáng)烈的拖曳形成構(gòu)造面積約2.7km2的地層傾角較陡的鼻狀構(gòu)造。上臺(tái)階缺失S3上以上地層，下降盤則沉積了150～600mS3上、S1+2和DY地層，且成為超稠油主要集層位。上升盤S3中雖沉積250～300m儲(chǔ)集砂層，但未聚集油氣，下降盤沿?cái)鄬幼呦蜃晕鞫鴸|呈珠狀發(fā)育了D99、S1-7-5、S1-7-8和S1-6-12塊S3中油層。各塊均已成為主要產(chǎn)油區(qū)塊。

2.2 斜坡帶上發(fā)育的次級(jí)鼻狀構(gòu)造對(duì)稠油富集起到良好的圈閉作用

西部緩坡帶在強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下，在隆起背景上發(fā)育了一系列鼻狀構(gòu)造，自西而東分別為歡喜嶺斷鼻狀構(gòu)造帶、曙一區(qū)斷裂鼻狀斜坡帶、高升斷裂鼻狀構(gòu)造和牛心坨斷裂鼻狀構(gòu)造，這些在斜坡背景上發(fā)育的鼻狀構(gòu)造對(duì)稠油起到了良好的捕集作用;高升斷裂鼻狀構(gòu)造是在斜坡背景上繼承了徐家圍子古隆起發(fā)育的鼻狀構(gòu)造，其發(fā)育和發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一個(gè)階段，S4末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使基底向東南傾斜，形成鼻狀構(gòu)造雛型;第二階段是S3段沉積時(shí)期，由于西部邊界斷層G23斷層活動(dòng)加劇，在S4鼻狀構(gòu)造雛基礎(chǔ)上形成鼻狀構(gòu)造;第三階段S1、DY末期的兩次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使鼻狀構(gòu)造進(jìn)一步形成。

高升鼻狀構(gòu)造為近北西～南東向，向北東、南西、南東三個(gè)方向傾沒(méi)，兩翼傾角對(duì)稱，西南翼傾角3°～9°，東北翼傾角3°～6°，斜坡總體向東南傾沒(méi)，新老構(gòu)造高點(diǎn)向南偏移，構(gòu)造范圍內(nèi)被G23、G21兩條北東向斷層切割，形成上下兩個(gè)臺(tái)階和一個(gè)斷階帶，G23斷層以北為上臺(tái)階（即G1區(qū)），G23斷層和G31斷層夾持的部分為下臺(tái)階（G2、G3區(qū)），G21斷層以南與G3-8-6斷層夾持部份稱斷階帶，G地層發(fā)育三套含油層系，即S4段下部高升油層，S4上杜家臺(tái)油層和S3下蓮花油層，高升油層主要分布在上臺(tái)階，而杜家臺(tái)油層、蓮花油層側(cè)發(fā)育在下臺(tái)階，蓮花油層是其主要含油層系，已建成年產(chǎn)百萬(wàn)噸級(jí)的油田。

牛心坨鼻狀構(gòu)造位于西部凹陷的東北端，是中生代末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)由于西部抬升作用使斷陷帶內(nèi)部抬斜活動(dòng)由西傾轉(zhuǎn)為東傾，斷裂活動(dòng)也由西掉為主轉(zhuǎn)為東掉為主。中生代以后牛心坨洼陷在邊界斷層控制下處于第三紀(jì)斷陷之中，始新世時(shí)期洼陷受東西兩側(cè)斷層控制呈狹長(zhǎng)狀，此時(shí)構(gòu)造活動(dòng)微弱至始新世中后期局部開(kāi)始隆起形成鼻狀構(gòu)造。漸新世S3沉積期牛心坨洼陷的湖盆結(jié)構(gòu)仍保持了北高南低、東高西低的特點(diǎn)，沙三末期控制湖盆斷層終止活動(dòng)。牛心坨鼻狀構(gòu)造基本定型。牛心坨油層發(fā)育程度主要受鼻狀構(gòu)造控制，在構(gòu)造高部位油層最大厚度可達(dá)97.6m，一般40～70m，平均單井油層厚度45.9m。

3 巨厚泥巖封閉的濁積砂體上傾部位是稠油富集的有利場(chǎng)所

沙三時(shí)期遼河盆地裂陷活動(dòng)急促，湖盆快速沉陷，沉陷速度超過(guò)沉積速度。在湖盆沉積了巨厚暗色泥巖夾厚層～塊狀砂礫巖體，其砂礫巖體上傾部位常為稠油富集的有利場(chǎng)所。

S1區(qū)S3中縱向劃分二個(gè)油組，中部被灰褐色塊狀泥巖隔開(kāi)，上油組油層主要發(fā)育在S1-6-12塊、S1-7-8塊和D212塊，油層平面分布特點(diǎn)主要受濁流砂體發(fā)育程度控制，來(lái)自西北部（S1-7-15～7-17井方向）物源沿S1-7-310井～S1-5-017井連線主溝道向南東方向伸展，S1-6-12塊、S1-7-8塊均為濁積砂體的核部和邊緣，砂體核部?jī)?chǔ)層厚度可達(dá)30～105m，油層厚達(dá)30～101.8m，砂體側(cè)緣在S1-6-5井～5-15井連線南西急劇尖滅于灰褐色泥巖之中。D212塊S3中上油組儲(chǔ)集砂體由北西向南東呈“舌”狀伸展，砂體主流線位于D408井～D412井連線上，砂體東西二側(cè)尖滅在灰褐色泥巖中。砂體北部寬約2.2km，南東D412井處寬0.6km。油層在北部D239井處厚達(dá)82.6m，一般50～80m向南油層逐漸減薄為20～40m，縱向上疊覆砂體形態(tài)呈頂凸底平的透鏡狀，下部砂體分布范圍大，上部小，在舌狀體前端（D412井處）底部砂體寬約600m，頂部砂體寬僅300m左右。

下油組沉積時(shí)期是遼河盆地初陷期，在季節(jié)性洪水作用下，洪泛事件頻繁發(fā)生，西北部（D70井處）陡岸的碎屑物質(zhì)在陣發(fā)性洪水作用下形成了以洪泛為主要成因的高密度沉積扇體，由D70井一帶向南東～南西湖盆中心延展，在S1區(qū)從扇根到扇中構(gòu)成了大凌河儲(chǔ)層骨架砂體，發(fā)育了D408、D155和S3-1-3三條主水道，其中S3-1-3主水道在S1-7-5井的東北部多次發(fā)生洪水決口，從而形成S1-7-5塊次級(jí)小型水下扇，扇體主體部位在S1-7-5～1-7-4井一帶，砂體厚達(dá)100～250m，而向西部S1-35-34～S1-35-30井的扇緣部位儲(chǔ)集砂體逐漸減薄為20～5m，至35-36井砂體尖滅于暗色泥巖之中。油層厚度受砂體發(fā)育程度控制，扇體主體部位油層厚達(dá)100.8m，而扇緣S1-35-38井油層厚度僅為2.8m。

4 區(qū)域不整合促使稠油自身凝結(jié)富集成藏

東營(yíng)組未構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使西斜坡劇烈抬升，在斜坡西部區(qū)域性大面積遭受剝蝕，使下伏油藏封閉條件遭受破壞，原油沿?cái)鄬雍筒徽厦鎇3]運(yùn)移于上第三系館陶組非圈閉的儲(chǔ)層中，靠原油自身凝結(jié)形成懸掛式稠油藏。東營(yíng)組末期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使西斜坡西部邊緣帶的S1區(qū)D84塊以西至q12塊東營(yíng)組嚴(yán)重缺失，S1段地層在D84塊30排井以西～34排井處、D212塊D239井、D409井處以西和Q40塊及q12塊北部地區(qū)遭受剝蝕，已形成的興隆臺(tái)油藏受到嚴(yán)重破壞，油氣沿?cái)鄬雍筒徽厦孢\(yùn)移到上覆館陶組儲(chǔ)層中，溫度的降低，地層水的氧化作用使稠油自身凝結(jié)形成饅頭狀稠油藏，這類油藏平面上分布在盆地邊部的斜坡上傾區(qū)帶，常與斷至下伏油藏的斷層和連通下伏油藏的剝蝕區(qū)相伴生，分布形態(tài)與斷層和剝蝕區(qū)形態(tài)有關(guān)，常呈不規(guī)則橢圓狀分布。西部斜坡已發(fā)現(xiàn)的館陶油層自南而北為q12、Q40、D409、D239和D84塊呈串珠狀展布。

5 結(jié)論

隨著勘探程度的提高，對(duì)遼河稠油油氣形成條件的認(rèn)識(shí)也逐步提高，通過(guò)分析稠油分布規(guī)律，確定遼河稠油油藏富集的四個(gè)主要控制因素，其油氣分布規(guī)律的研究方法，為油田杜滾動(dòng)勘探提供了科學(xué)依據(jù)。

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