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1、I 摘要摘要 本文综合利用地质、地球化学、地球物理等资料,采用含油气系统研 究方法,对我国东部渤海湾盆地东营凹陷第三系含油气系统进行了综合研 究。在对含油气系统的成藏静态要素一烃源岩、储层、盖层、输导层等描 述的基础上,着重对成藏动态过程一油气生成和排出、油气运聚、圈闭的 形成进行了研究。利用烃源岩主要生排烃史、油藏饱和压力、流体包裹体 等综合研究方法,将东营凹陷确定为两期成藏:古近纪东营期和新近纪馆 陶末一明化镇时期,以晚期成藏为主。通过全区精细油源对比,阐明了成 熟烃源岩与油气聚集的成因关系,明确了该区沙四上、沙三段两套有效烃 源岩及其相关的三种类型原油:将 t 凹陷划分为两大含油气系统:
2、沙四上 一沙四上、沙二段,含油气系统,沙三一沙二段、沙三段,含油气系统, 它们构成东营凹陷复合含油气系统。以生油洼陷为中心划分为四个复合亚 含油气系统。根据油气成藏系统的概念及划分原则,将东营凹陷划分为 8 个成藏系统。研究认为,利津亚系统是东营凹陷油气最富集的亚系统,中 央隆起带是油气聚集条件最好的成藏系统。系统总结了东营凹陷 5 种成藏 模式,分析了油气的宏观分布规律,指出中央隆起带型和陡坡带型成藏模 式是凹陷内主要油气聚集形式。 关键词关键词 :油气系统;油气聚集;圈闭油气系统;油气聚集;圈闭 II ABSTRTCT Geological,geochemical,geophysical
3、data,comprehensive utilization of this paper,the research method of petroleum system,makes a comprehensive study of third series petroleum system in Dongying depression of Bohai Bay Basin in eastern china.The petroleum system of reservoir static elements of a hydrocarbon source rock,reservoir,cap la
4、yer,transport layer,based on the description of the reservoir,a dynamic process of oil and gas generation and expulsion,migration and accumulation of oil and gas,the formation of traps are studied.The main source rock of hydrocarbon generation,reservoir saturation pressure,a comprehensive study of f
5、luid inclusions and other methods,the Dongying depression is determined as:two reservoirs of Paleogene in Dongying period and Neogene Guantao last Minghuazhen period,the late accumulation.Through the fine oil source the contrast,the genetic relationship between rock and oil and gas accumulation in m
6、ature hydrocarbon source,the District Sha Sha three section four,two sets of effective hydrocarbon source rocks and three types of crude oil in Dongying sag can be divided into:two petroleum systems:a sand sand four four sand,two petroleum system,Sha Sha two section three one,sand three petroleum sy
7、stem,they constitute the composite petroleum system in Dongying depression.In order to sag as the center is divided into four composite petroleum sub system.According to oil and gas into the concept and principle of dividing the reservoir system,Dongying sag can be divided into 8 reservoir system.Re
8、search thinks,Lijin subsystem is the enrichment of oil and gas in Dongying depression,central uplift belt is hidden system for oil and gas accumulation conditions into the best.Dongying depression is summarized 5 reservoir models,macro distribution of oil and gas are analyzed,pointed out the central
9、 uplift belt and slope belt type accumulation mode is the main oil gas accumulation forms in the sag. Key Words:oil and gas system;hydrocarbon accumulation;trap III 目录目录 第第 1 1 章章 前言前言1 1 第第 1 1 章章 成藏条件成藏条件2 2 1.1 储层发育特征 .2 1.1.1 巨厚成熟的烃源岩4 1.1.2 有利的生储盖组合5 1.2 油气成藏的输导体系 .6 1.2.1 渗透层(骨架砂体)输导体系7 1.2.2
10、断裂输导体系8 1.2.3 不整合输导体系9 1.2.4 局部盖层裂缝型扩散输导体系.10 第第 2 2 章章 油气分布规律及成藏模式油气分布规律及成藏模式1313 2.1 油气藏类型 13 2.1.1 构造油气藏.13 2.1.2 岩性油气藏.13 2.2 油气分布规律 15 2.3 油气成藏模式 18 第第 3 3 章章 桑吉油田分布规律桑吉油田分布规律2020 3.1 削截不整合成藏条件分析 20 3.2 不整合油气藏特征和规律 22 致谢致谢2424 参考文献参考文献2525 1 第第 1 1 章章 前言前言 塔河油田于 1996 年部署的沙 46 井在奥陶系钻遇高产油气后,经历了 早
11、期的潜山高点钻探、非构造圈闭钻探、岩溶储集体钻探、碳酸盐岩和碎 屑岩多层系立体勘探等多个勘探阶段,成为塔里木盆地探明储量规模最大 的复式油气田。经过 10 余年的勘探和开发研究,累计在 13 个层系发现工 业油气藏(下奥陶统蓬莱坝组、中下奥陶统鹰山组、中奥陶统一间房组、 上奥陶统良里塔格组、桑塔木组、下志留统柯坪塔格组、上泥盆统东河塘 组、下石炭统卡拉沙依组、中三叠统阿克库勒组、上三叠统哈拉哈塘组、 下白垩统亚格列木组、舒善河组、古近系库姆格列木群)。主力产层奥陶 系是一个以岩溶储集体为主的大型古生界不整合圈闭,具有奥陶系鹰山组、 一间房组、良里塔格组 3 大主力油气产层。塔河油田油气品质类型
12、多样, 有中质油、稠油、凝析油、气等,油气品质类型变化复杂,同一口井的不 同生产阶段的原油品质都可能发生明显的变化。综合研究认为,塔河复式 油田经历了至少加里东中晚期、海西晚期、喜山晚期 3 期成藏,运移和 成藏格局十分复杂。 前期的成藏地质研究认为,塔河油田位于长期发育的阿克库勒凸起上, 长期面向满加尔坳陷,是寒武系盆地相烃源岩供烃有利指向区。长期发育 的古隆起、古斜坡和多期构造运动、多期次油气运移充注、良好的顶封、 侧封条件和多期调整运移是形成塔河大型复式油气田的有利成藏条件。这 些认识对塔河油田勘探评价起到了重大的指导作用,但是就成藏研究来说, 这些认识仍然是宏观层面的。在成藏研究方面长
13、期存在不同的认识,影响 到对塔河油田成藏模式及演化过程的合理建立。 2 第第 1 1 章章 成藏条件成藏条件 塔中地区地层发育比较齐全,除了缺失侏罗系和大面积缺失震旦系外, 从寒武系至新近系均有分布。寒武系主要为一套白云岩、泥质白云岩。下 奥陶统以白云岩为主;中上奥陶统在塔中号断裂南北两侧岩性存在显著 差异,断裂以南发育台地碳酸盐岩沉积,以北则发育盆地相的砂泥岩建造。 志留系、泥盆系主要为滨浅海相碎屑岩沉积。石炭系为开阔台地相与滨浅 海相碎屑岩沉积互层,自上而下可分为小海子组、卡拉沙依组及巴楚组。 二叠系至新近系为陆相盆地沉积阶段。二叠系平面分布具有南厚北薄、西 厚东薄的特征,上部为棕褐色泥岩
14、夹薄层灰色粉细砂岩;中部为火山岩层, 岩性由玄武岩、凝灰岩组成,隆起西部火山岩尤其发育;下部为棕褐色泥 岩、粉砂质泥岩夹灰色细砂岩。中新生界在塔中地区厚近 3000m,总体上 为泛滥平原、冲积平原相的陆源碎屑岩沉积,缺失侏罗系。塔中地区虽然 地层发育比较齐全,但许多层系由于受构造运动影响,有不同程度的剥蚀, 地层之间表现为不整合接触关系。这些不整合是构造运动的产物,反映了 塔中隆起演化具有多期构造活动的特点。 1.11.1 烃源岩烃源岩 油源对比结果表明,塔中 4 油田的油气来自于满加尔坳陷下古生界烃 源岩和塔中地区中上奥陶统烃源岩,天然气主要来源于寒武系下奥陶统 烃源岩。塔参(Tc)1 井完
15、钻井深 7200m,揭示了塔中地区沉积地层中寒武 系下奥陶统厚近 3000m。塔中地区寒武奥陶纪地温梯度为 3.23.3 /(100m),志留泥盆纪地温梯度为 3/(100m),二叠纪火山活动十分活 跃,地温梯度高达 3.5/(100m)。下寒武统烃源岩在奥陶纪末期就达到高 (过)成熟阶段,晚海西期(二叠纪)有机质成熟度约为 2%,目前有机质成熟 度已大于 2%,主要是一套气源岩。中上奥陶统烃源岩在二叠纪晚期进入生 油门限,在中生代仍处于低成熟阶段,自白垩纪以来,塔中一直处于持续 沉降阶段,使其现今仍处于生油高峰期;下奥陶统二叠纪中期进入生油窗, 现今已达到生油晚期阶段。 3 1.21.2 储
16、集层储集层 塔中地区石炭系为开阔台地相与滨浅海相碎屑岩互层,自上而下可分 为小海子组、卡拉沙依组及巴楚组,共有 8 个岩性段,含灰泥岩段、砂泥 岩段、上泥岩段、双峰标志灰岩(标准灰岩)段、中泥岩段、生屑灰岩段、 下泥岩段、东河砂岩段。其中砂泥岩段为第一储集层段(CI)、生物屑灰岩 段为第二储集层段(C)、东河砂岩段为第三储集层段(C)。CI 主要岩性 为中细砂岩、含砾砂岩和薄层灰岩,平均有效孔隙度为 17.9%,平均渗透 率为 0.2681m2。C岩性以鲕粒灰岩、生物屑灰岩和针孔灰岩为主,平 均有效孔隙度为 13.6%,平均渗透率为 0.01m2。C岩性上部和下部为泥 质粉砂岩、中细砂岩及含砾
17、砂岩,中部以块状细砂岩为主;平均有效孔隙 度为 10.6%,平均渗透率为 0.0847m2。如图 1-1 所示。 图图 1-11-1 塔里木盆地塔参塔里木盆地塔参 1 1 井埋藏生烃史曲线井埋藏生烃史曲线 石炭系自上而下有含灰泥岩段与 CI 储集段、中泥岩段与 C储集段、 下泥岩段与 C储集段 3 套储盖组合。塔中 4 构造位于塔中隆起中央断垒 带上从左向右由塔中 402,422,401 三个高点组成。塔中 4 油气田以背斜 构造控油为主,兼具岩性控油,同时背斜构造又为断层所切割。C及 C 油藏均为背斜构造油气藏;C油藏由于储层岩性横向变化大,导致既有 岩性控油的岩性油气藏又有由构。 4 1.
18、31.3 塔中塔中 4 4 油田油气成藏模式油田油气成藏模式 综合烃源岩生排烃史、构造发育史、圈闭形成史,塔中 4 油气藏经历 了一系列的形成演化过程,如图 1-2 所示。 图图 1-21-2 塔中塔中 4 4 油气藏经历了一系列的形成演化过程油气藏经历了一系列的形成演化过程 1.2.11.2.1 渗透层渗透层( (骨架砂体骨架砂体) )输导体系输导体系 渗透层构成输导体系必须满足以下条件:渗透层具有一定厚度、平面 上连通性好且分布广、孔渗性好、围岩封闭性好、古产状有利。沉积条件 是决定输导体系发育规模和连通性的主要因素,断层对储集层输导层的分 隔是普遍的,它使油气横向运移的距离和范围大为减小
19、。连通储集层在油 气运移期的产状也是影响输导体系有效性的重要因素,运移期构造产状的 恢复显得尤为重要。 渗透层输导层之间以及和其它类型输导层的空间配置关系将影响其有 5 效性。渗透层间的配置取决于彼此间的连通方式和连通体积,连通体积越 大,瓶颈效应越小,越有利于运移;当渗透层与断层和不整合配置时,接 触面积及产状关系是影响输导层有效性的关键因素,只有位于渗透层上倾 方向的配置才是有效的。 泌阳凹陷南部陡坡带发育一系列扇三角洲砂体,这些砂体及砂体间的 泥岩在纵向上交互重叠,在构造上,整体表现为北高南低,西高东低,且 断层不发育。东部和北东部的油气经过初次运移进入平氏砂体的东侧各个 扇体后,不断向
20、西侧高部位的其它扇体运移,如图 1-3 所示,下部砂体内 的油气,尤其是基准面下降半旋回靠近洪泛面的砂体内的油气,不断向叠 合在其上、局部连通的进积砂体内运移,在遇到合适的圈闭后成藏,而大 多数砂体则作为输导层成为油气的运移通道。在泌阳凹陷南部陡坡带,尤 其是在安棚赵凹油田和双河油田,由于断层不发育和特殊的构造形态 特征,这些渗透层的油气输导作用起着非常重要的作用。 图图 1-31-3 骨架砂体油气运移输导体系骨架砂体油气运移输导体系 当然,对油气起到输导作用的不一定都是物性很好的砂体,前扇三角 洲和前三角洲的泥质粉细砂岩和各种砂质泥岩与深凹区的生油岩相接,也 捕获了大量的油气,虽然这些岩体不
21、能成为聚集工业油流的油藏,但是, 6 经历漫长的地质历史时期,这些油气会逐渐向与之相连的扇三角洲或三角 洲前缘前端的席状砂内运移从而起到输导层的作用。 1.2.21.2.2 断裂输导体系断裂输导体系 断裂(主要指断层)是重要的输导层,它是垂向运移的主要途径。影响 断层输导体系有效性的因素有断层的性质、封闭性、发育规模、分布、断 层活动期及其与油气运移期的关系、断层的产状、断层与其它输导层的时 空配置关系等,其中最重要的是断层的封闭性和时空配置关系。断层的封 闭性研究已有许多重要成果,为断裂输导体系研究奠定了基础,如图 1-4 所示。 图图 1-41-4 双河地区断层输导体系双河地区断层输导体系
22、 二门油田断层相对较发育,断层起到主要的油气输导作用,油气沿着 断层向上运移进入储层,这些储集层与断层共同构成了构造岩性油藏。 在安棚赵凹地区和双河油田断层的油气输导作用主要取决于断层 与砂体的配置关系、砂体的展部,断层的展部和切割深度。通常情况下这 些断层是作为次一级输导层或输导体系的。在断层活动期,油气沿着断层 向上运移,进入中浅层储集层局及成藏,或者中浅层断层改造其下部的油 气藏使得油气进一步向上运移,在断层活动停止后,形成砂岩上倾方向封 7 堵形成断层岩性油藏。 1.2.31.2.3 不整合输导体系不整合输导体系 我国中、新生代含油气盆地都发育不同规模的不整合,由其构成的输 导体系分布
23、范围广、运移距离大,是油气区域性分布的重要运移通道。影 响不整合输导体系有效性的主要因素有:不整合的性质、不整合面的岩性 构成、上覆(遮盖)地层的性质、不整合的发育规模、形成时间和运移期的 配置关系、与其它运移通道的时空配置关系等。不整合面的倾角和分布面 积控制油气运移速度、距离和聚集规模。不整合面与储集层输导层接触有 两种情况:超覆接触和削蚀接触,不整合面上下的渗透层对油气运移和聚 集十分有利,呈削蚀接触的不整合对下伏不同层系地层跨度大,有利于多 层系的油气向此汇集。发育于坳陷区的平行不整合,其上下往往发育厚层 生油岩,油源条件好,但运移通道不畅。不整合与断层、不整合之间组合 也是常见的配置
24、关系。 泌阳凹陷南部陡坡带不整合面不发育。但是断层面作为新生代地层与 前新生代地层的不整合面长期活动,断面下基岩地层的破碎风化,断面上 胶结致密的砂砾岩的破碎、淋滤改造,共同构成了特殊的不整合输导体系,如 图 1-5 所示,一旦源岩接触断面或部分油气到达断面,油气就会沿着断面 向上运移,遇到合适的圈闭就会成藏。 8 图图 1-1-5 5 泌阳凹陷南部陡坡带不整合输导示意图泌阳凹陷南部陡坡带不整合输导示意图 1.2.41.2.4 局部盖层裂缝型扩散输导体系局部盖层裂缝型扩散输导体系 目前的研究认为,盖层的封盖能力是相对的,从宏观上看,盖层的封 盖能力与盖层的岩性、厚度、深度(成岩演化阶段)、连续
25、性、破裂程度等 诸多因素有关,从微观上看,盖层主要有四种封盖机理,即毛细管封堵 (也称薄膜封堵),水力封堵、压力封堵和浓度封堵。 微观封堵的机理研究比较复杂,应该专项研究。宏观方面,盖层的岩 性可以是致密的泥岩、烃源岩、泥质粉细砂岩甚至砂岩和砂砾岩,另外, 膏岩、盐岩和碳酸盐岩等也可以成为较好的盖层。 我国陆相沉积盆地的盖层主要是泥岩,大量的研究表明,泥岩盖层的 封盖能力与成岩程度之间有密切的关系,一般随着成岩程度的增加而增加, 但随着成岩程度进入晚成岩阶段 B 亚期之后,蒙脱石含水量减少,泥岩塑 性减小,易于产生微裂缝而使排替压力减小。尽管此阶段已达到紧密压实 阶段,孔隙度已经降至 5%以下
26、,但岩石已具有脆性,构造作用容易产生裂 缝,对油气保存不利。一般认为,早成岩 B 亚期和晚成岩 A 亚期是盖层封 盖能力最强的阶段,而早成岩 A 期和晚成岩 C 亚期盖层的封盖能力则较差, 甚至不具有封盖能力。 而对于含砂质的各种岩类或砂岩、砂砾岩则稍有不同,在晚成岩 A2 亚期和晚成岩 B 亚期由于溶蚀作用而产生次生孔隙,反而使得物性变好, 封盖能力变差。 石的破裂程度不同,封盖能力不同,岩石的破裂程度与岩性、构造、 成岩阶段等诸多因素相关。岩石破裂产生的天然裂隙一般平直均匀有延伸 性,因此成为油气运移的良好通道,同时还可以改善孔隙间的连通性和渗 透性,尤其对改善致密岩石的渗透性具有重要意义
27、。裂隙的成因类型很多 ,大体上可分为构造裂隙和非构造裂隙(超压引起的水力破裂)两大类。前 者的特点是边缘平直,具一定的方向和组系,往往不受层面的限制延伸较 远,是穿层运移的主要通道;后者的特点是受层理限制,不穿层,多平行 层面,形状不规则,缝面有弯曲,是储集层内运移的重要通道。 双河油田中浅层油藏局部盖层较薄,如图1-6所示,成岩较差,油气突 9 破局部盖层向上运移到上部储层成藏,依次向上,逐级成藏,储集层同时 作为输导层,结合这些薄的局部盖层共同构成一种特殊的油气输导体系。 图图 1-61-6 双河油田局部盖层裂缝型扩散输导体系双河油田局部盖层裂缝型扩散输导体系 双河油田深大断裂不发育,仅有
28、的两条深断裂都是南掉,与油源方向 和砂体的有利展布方向匹配不好,双河油田中浅部储层的油气完全依靠断 层向上运移不太可能。从油源对比的研究结果看,中浅部油气确实来自深 部的油源,而且这些储层(核三上亚段及核二段)多数处于生烃门限以上, 肯定是次生油气成藏。这些储层和层间的泥质岩石的成岩阶段主要在早成 岩 A 亚期,部分在早成岩 B 亚期,成岩作用较弱,局部盖层的封盖能力较 差,油气突破扩散的可能性很大,另外,双河地区局部盖层较薄(一般小 于 25m),也是这些盖层封盖能力较差的重要因素之一。 一般情况下,油气的运移输导不是依靠单一的体系,而是多体系复合 的复合输导体系,在不同的砂体展部,构造形态
29、,断裂发育程度等诸多因 素的共同影响下,不同的地区有不同的特点,某一单一油气输导体系可能 起到更重要的作用,但是,其它的输导体系的作用也是不容忽视的。 从泌阳凹陷南部陡坡带平面上看,如图 1-7 所示,东部下二门油田油 气主要通过侯庄三角洲的前三角洲砂质泥岩和三角洲前缘砂体运移至断层, 尔后通过断层向上运移,进入合适的圈闭聚集成藏。而栗园砂体由于紧邻 生油岩,砂体自身发育较小,断裂不发育,基本没有发生二次运移,而原 地成藏。赵凹油田和双河油田主要以平氏砂体的骨架砂为输导层,沿着安 棚赵凹古构造脊发生侧向运移,在合适的岩性圈闭、构造圈闭、成岩 圈闭聚集成藏。双河油田油气运移输导体系较复杂,其下部
30、有原生油气藏, 中部以骨架砂体测向运移为主,中浅层既有小断层垂向运移,又有局部盖 10 层裂缝型扩散输导体系运聚成藏。 图图 1-1-7 7 南部陡坡带南部陡坡带 MSCh33MSCh33 基准面上升半旋回输导体系平面分布基准面上升半旋回输导体系平面分布 11 第第 2 2 章章 油气分布规律及成藏模式油气分布规律及成藏模式 2.12.1 油气藏类型油气藏类型 泌阳凹陷南部陡坡带主要发育岩性油气藏,包括砂岩尖灭油藏、砂岩 透镜体油藏、成岩物性封堵油气藏。另外还发育一些与构造相关的油气藏, 如断块、断鼻油气藏,断层岩性油藏等。此外,还有可能发育地层超覆油 藏,如泌 102 井油藏。 2.1.12
31、.1.1 构造油气藏构造油气藏 泌阳凹陷南部陡坡带构造简单,断层发育较差。下二门油田发育背斜 构造油藏外,还发育大量的断鼻断块油气藏,如泌 191 井断鼻、泌 160 井 断块、泌 143 井断块、泌 189 井等。双河油田的核三段顶部及核二段发育 一些断鼻和断层岩性油藏,但储量较小。 2.1.22.1.2 岩性油气藏岩性油气藏 泌阳凹陷南部陡坡带岩性油气藏是整个凹陷的主力储油油藏,包括砂 岩透镜体油藏、岩性上倾尖灭油藏和成岩物性封堵油气藏。 1.砂岩透镜体油藏 通过高分辨率层序地层学研究,发现在每个中期旋回的洪泛面附近以 及基准面下降期的早中期,在陡坡带扇三角洲的前缘存在深水滑塌浊积岩, 可
32、形成砂岩透镜体油气藏。这种类型油藏封闭条件好,原始地层压力高, 压力系数大(1.1),明显高于其它油藏的压力系数(0.90.95),具自喷 能力。如安棚油田的泌 114-泌 70 井核三段砂组(井深 25732584.8m) 的透镜体油藏,周围其它井均变为泥岩,平面近椭园形,长轴垂直于物源 方向,剖面呈透镜状,原始地层压力 29.17Mpa,压力系数为 1.13,试油 日产原油 45.1t,天然气 2465m3。另外,泌 101 井和泌 96 井等也钻遇了这 类油藏。 砂岩透镜体油藏虽占凹陷总储量的比重不大,但在赵凹、安棚等油田 12 存在,如图 2-1 所示,是下一步勘探的重要方向之一。 2
33、.岩性上倾尖灭油藏 岩性上倾尖灭油藏是泌阳凹陷最主要的隐蔽油气藏,凹陷的大多数储 量都聚集在这种中类型的油气藏中。 13 图图 2-12-1 砂岩透镜体油藏砂岩透镜体油藏 在核二段和核三段沉积时期,来自凹陷南部边界断裂的砂体,在边界 断裂不断的稳定活动过程中,由向北下倾逐渐转变为水平或上倾,另外, 在廖庄期末,凹陷的差异抬升使得这些砂体在掀斜旋转作用下逐渐形成了 北高南低,西高东低的构造形态,而且这些砂体的前缘恰好是丰度非常高 的烃源岩,从而捕获了大量的油气,形成这种构造背景下的岩性油气藏。 另外,赵凹等古鼻状构造的继承性发育也是砂岩侧缘上倾尖灭圈闭形成的 重要因素之一。 这类油气藏的石油地质
34、储量占全区总储量的 60%以上,且每个油气藏 都有各自的油水系统,含油高度 30280m 不等,一般为 6080m,含油面 积 0.22km2,一般 0.60.8km2,油气藏在纵向上分布广(浅、中、深层 系都有),井段 17003540m,平面上迭合连片呈扇形或舌状,展布方向为 北西向,与古鼻状构造展布方向一致;自下而上在剖面上呈交叉阶梯状向 边界断裂退积式分布,规律性十分明显。安棚-赵凹地区中南部的油气藏 以此类油气藏为主,双河油田的核三段 II 砂组以下的油气藏多数也属于 这种类型,图 2-2 所示。 图图 2-22-2 安棚地区泌安棚地区泌 263263 井井- -泌泌 211211
35、井油藏剖面示意图井油藏剖面示意图 此类油气藏的形成主要受控于沉积相带和成岩阶段。碎屑岩的一系列 成岩变化,对碎屑岩储集层的孔隙形成、保存和破坏起着极为重要的作用, 14 对储集层物性好坏起着决定性的作用。在早成岩期,基本以压实作用为主, 胶结作用没有或较弱,很难形成成岩封堵,而在晚期成岩 A1 和 A2 亚期, 溶蚀作用形成大量的次生孔隙,这一时期恰好对应着早成藏期,从而形成 大量的次生孔隙油藏,而进入晚期成岩 A3 亚期,胶结作用作为主要的成 岩作用,大量溶蚀的化学物质发生胶结作用,结合合适的形成致密的胶结 带,作为大量的晚期成藏的侧向封堵结合储层形成成岩物性封堵油气藏。 2.22.2 油气
36、分布规律油气分布规律 1.平面油气藏分布规律 泌阳凹陷南缘陡坡带下二门构造与深凹区双河赵凹构造带是泌阳 凹陷油气最富集的区域,已发现的油田有双河、赵凹-安棚、井楼、下二 门,占泌阳凹陷地质储量的绝大部分,其中双河油田是一个亿吨级大油田, 占凹陷已发现地质储量的约 1/3。油气田的展布沿南缘陡坡带与深凹区过 渡区呈半环带状分布。 2.纵向油气藏分布规律 南部陡坡带自下而上发育五套油气储集层,即大仓房组顶部储层,核 三段储层,核二段储层,核一段储层和廖庄组储层。核一段储层和廖庄组 储层主要分布在下二门油田,大仓房组储层主要发育在赵凹-安棚油田, 就整个区带来看,核三段为主力储层,尤其是核三段、砂组
37、储量占据 全部储量的近 1/3。区带内,不同的构造部位主力含油层位不同,下二门 油田主力储层主要在浅层的核二段及以上地层;赵凹-安棚油田主力储集 层主要为核三段、砂组;双河油田主力储集层为核三段、砂 组。 (1)双河油田 双河油田位于南缘陡坡带与深凹区过渡带逆牵引构造背景下的砂岩上 倾尖灭区。油田由大仓房、核三下段、核三上段和核二段四个油层组成, 核三上段为主力油层。核三段以自生自储岩性油藏为主(石油地质志, 1992 年;王春江等,2003 年),核二段以断层岩性次生油藏为主(林社 卿,夏东岭等,2002 年)。是一个以核三段为生储盖组合,于廖末发生油 气运聚形成的油气藏。 15 (2)赵凹
38、-安棚油田 赵凹-安棚油田也位于南缘陡坡带与深凹区过渡带逆牵引构造背景下 的砂岩上倾尖灭区。油层主要发育于核三段,尤其是核三段、砂组, 在安棚地区储层相对靠下一些,如图 2-3 所示,深度较大。以砂岩上倾尖 灭油气藏为主,成岩物性封堵、沉积物性油藏次之。其成藏要素及其油气 藏类型、纵向分布与双河相似。 图图 2-32-3 安棚地区泌安棚地区泌 115115 井井- -泌泌 255255 井油藏剖面示意图井油藏剖面示意图 (3)下二门油田 下二门油田位于凹陷东部边界断层下降盘内侧,构造形态为近南北向 的短轴背斜构造,具有下小上大的特点,面积 614km2,圈闭闭合高度 200300m。下二门构造
39、主要发育五条近东西走向的横向正断层,相距 20150m,将背斜构造主要分割成三个大的含油断块。油田自核三上段到 廖庄组都含油(气),但主力储集层在核二段及其上部储层中。 下二门油田以断层运移形成的次生油藏为主,如图 2-4 所示,核二段 上部及其以上油气是下部成熟油气向上运移重新聚集而成,油气运移距离 的大小主要决定于断层向上断开的距离。下二门油田核三段、核二段下部 为纯油藏,核二段上部廖庄组油气藏甲烷明显富集。形成了下油上气的 油气藏纵向分布规律,下二门背斜构造北断块高点浅层油气藏就是通过下 二门断层由南面的原生油藏运移气体游离聚集的结果。因此气体首先占据 高点,形成上部为气顶的次生油气藏和
40、气藏。 16 图图 2-42-4 下二门油田廖庄组下二门油田廖庄组核二段油气藏剖面图核二段油气藏剖面图 2.32.3 油气成藏模式油气成藏模式 泌阳凹陷南部陡坡带紧邻深凹区,基准面上升和下降半旋回内都可以 发育良好的烃源岩,尤其是洪泛面附近更是烃源岩发育的良好位置;盆地 南部边缘发育的扇三角洲砂体和东部边缘北部三角洲砂体,特别是基准面 上升半旋回时期广布全区的扇三角洲砂体,是良好的储集层;基准面上升 下降转换期的泥岩及各个半旋回的泥质夹层可作为油气封堵的盖层;断 陷盆地边部的碎屑岩、各组内部的渗透性砂岩等骨架砂体、边界断裂断剥 面以及盆地内部的断层是油气运移的主要通道;它们共同构成多种有利的
41、生储盖组合。据有机质演化史分析表明,由于廖庄末期盆地的整体抬升, 早期 1600m 以下的烃源岩即进入生烃门限,在 2150m 达到了有机质成熟阶 段,开始了油气大量生成和聚集。当烃源岩生成的油气直接进入浊积砂体 时,形成砂岩透镜体油藏;当各期烃源岩生成的油气直接进入扇三角洲砂 体的前缘或经过骨架砂体的运移后,在上倾岩性圈闭中形成上倾尖灭岩性 17 油气藏;当深层烃源岩生成的油气直接进入或运移到扇三角洲砂体的远源 水下分支河道时,形成成岩物性封堵岩性油气藏;当烃源岩生成的油气进 入被断层切割封闭的砂体时,形成断层岩性油藏和断块油藏;当烃源岩生 成的油气沿边界断裂的断剥面或骨架砂体运移进入超覆与
42、边界断裂上的近 源水下分支河道或扇三角洲平原砂体圈闭时,形成岩性地层油藏;当烃源 岩生成的油气直接进入盆地边缘与边界断裂倾向一致的小型扇体时,由于 扇根物性封堵,同样可形成物性封堵岩性油气藏;当烃源岩生成的油气直 接进入盆地边缘被超覆的潜山圈闭时,形成潜山油气藏,如图 2-5 所示。 18 图图 2-52-5 泌阳凹陷南部陡坡带油气分布及成藏模式图泌阳凹陷南部陡坡带油气分布及成藏模式图 综上所述,泌阳断陷南部陡坡带从盆地边缘向中心可形成基岩油气藏、 扇根物性封堵岩性油气藏、砂岩上倾尖灭油气藏、深层物性封堵油气藏、 浅层断块及断层岩性复合油气藏、透镜体油气藏。其中基岩油气藏和扇 根物性封堵岩性油
43、气藏有待于钻探证实。油气在各中期旋回洪泛面上下相 对富集程度高。 19 第第 3 3 章章 桑吉油田分布规律桑吉油田分布规律 塔里木盆地不整合油气藏十分丰富,几乎遍及全盆布规律明显,中、新 生界以超覆不整合油气藏为主,上古生界既发育削截不整合油气藏,又发育 超覆不整合油气藏,下古生界以削截不整合潜丘油气藏为主,如图 3-1 所 示。 图图 3-13-1 盆地海西末期不整合类型展布盆地海西末期不整合类型展布 3.13.1 削截不整合成藏条件分析削截不整合成藏条件分析 古隆起、古斜坡及盆缘是形成削截不整合面的有利地带。当生、储、 盖组合适宜,圈闭形成期与油气运聚期匹配适当时,则形成各类削截不整合
44、油气藏,如图 3-2 所示。下面仅就雅克拉削截不整合油气藏为例分析其成 藏条件。 20 图图 3-23-2 塔里木盆地削截不整合油气藏剖面塔里木盆地削截不整合油气藏剖面 雅克拉断褶削截不整合潜丘油气藏夹持于轮台断裂和雅 1 号断裂之间 的雅克拉 T50 面下断褶削截不整合潜丘构造带内,如图 3-2 所示,该构造 带长期受轮台断裂控制,隆起时间长,尤其是海西晚期强烈抬升和剥蚀,导 致早期油气藏破坏,上三叠统下侏罗统泥岩沉积之后重建封闭形成下古 生界断褶削截不整合潜丘圈闭,圈闭面积达 184km2,闭合高度达 250m。据研 究,雅克拉古生界和中生界生油条件差,该断褶削截不整合潜丘油气藏群 里的
45、油气主要源于雅克拉以南和西南的寒武奥陶系、石炭系海相源岩。由于 本区受海西期抬升的影响,寒武奥陶系热演化一度停滞,到中、新生代 才开始二次生油气;雅克拉 T50 面是多个不整合的叠置面(T50-T60-T74- T80 面),T50 面下这套碳酸盐岩长期裸露地表,卸载裂缝经古表生水淋滤、 溶蚀,产生了大量溶孔、溶洞、溶缝,成为油气聚集的良好场所。储集岩 类型好,上震旦统、寒武系、下奥陶统储集岩均为白云岩,次生孔隙发育, 孔渗性能佳,储集空间为裂缝-溶孔、溶洞型。三叠系侏罗系泥岩盖层 质量好,且盖层形成之后,区内未受大的构造变动,对油气的保存十分有 利,这点已被勘探成果证实。圈闭形成期早于油气运
46、聚成藏期(相对晚期 成藏),是其聚集油气的又一优越条件。T50 面既是油气运移的通道,又是 油气聚集的有利场所。来自南、西南的油气沿着西南倾的 T50 不整合面和 轮台、雅 1 号及其派生的小断裂向斜坡和雅克拉断凸上运聚成藏,不整合 面与断裂构成了油气侧向和垂向空间运移网络,如图 3-3 所示。 21 图图 3-33-3 塔北地区不整合油气藏组合模式及运移通道模式塔北地区不整合油气藏组合模式及运移通道模式 此外,阿克库勒、沙西、塔中,草湖地区及其东南地区,削截不整合圈 闭十分发育,也具备削截不整合的成藏条件,是捕获古生界削截不整合油 气藏的有利地带,起的周缘,如 T60 面上超覆不整合沿满北斜
47、坡及塔中北 翼斜坡呈窄带状展布;T50 面上超覆不整合沿阿满南、北斜坡及巴楚隆起 东南部、麦盖提斜坡分布;面上超覆不整合主要发育于满北斜坡及麦盖提 斜坡、铁克里克等地,其中阿克库勒地区超覆不整合比较具有代表性。阿 克库勒地区发育的超覆不整合油气藏,均为 T60 面上的下石炭统超覆不整 合油气藏,如图 3-4 所示。海西早期运动后,石炭系海进砂体超覆不整合 在奥陶系褶皱、断褶削截不整合面之上,然后被石炭系泥岩等盖层封闭形 成圈闭面积大、闭合度高的超覆不整合圈闭。该地油气源十分丰富,海西 晚期喜马拉雅晚期满加尔凹陷和哈拉哈塘凹陷寒武奥陶系、石炭系生 成的油气通过 T60,T70 面及 T60-T7
48、0-T74 叠置面上、下可渗透层,尤其是 T60 面上水进砂体和断裂向超覆不整合圈闭内运聚成藏。该地储集岩以砂 岩为主,次生孔隙发育,下石炭统泥岩厚 100200m,是极好的盖层。不仅 如此,其储盖组合配置、圈闭形成期与油气运聚成藏期的匹配也较合理,且 印支喜马拉雅运动对圈闭破坏不强,有利于油气运聚成藏和保存。 22 图图 3-43-4 塔里木盆地超覆不整合油气藏剖面塔里木盆地超覆不整合油气藏剖面 另外,塔北中生界、塔中下石炭统也具备超覆不整合的成藏条件,亦是 捕获油气的有利地带。 3.23.2 不整合油气藏特征和规律不整合油气藏特征和规律 通过对塔里木盆地不整合油气藏成藏条件分 析,认为有如
49、下特征和规律: 1.古隆起、古斜坡是形成各类不整合油气藏的有利地带,此处既可形 成不整合面下的各类削截不整合油气藏,又可形成不整合面上的超覆不整 合油气藏,因而是油气勘探靶区。 2.不整合油气藏的形成,既受控于不整合类型、圈闭及其形成期与油 气运聚成藏期匹配的控制,又受生、储、盖组合的配套、断裂发育状况、 构造变形的制约。盖层的好坏及重建封闭作用直接关系到不整合油藏能否 形成;不整合储集体的好坏及储集层的非均质性直接影响油气藏的储量和 产能。 3.不整合(面)对油气聚集成藏既有建设性作用,又有破坏性作用。建 设性作用主要有: (1)为油气运移提供良好的通道。 (2)改善了不整合面下储集层(体)的储集性能,造就了不整合面上水进 砂体储集体; (3)不整合面上、下发育大量的不整合圈闭。 (4)为烃源岩二次生油气提供必需的条件。破坏性作用表现为对先成 油气藏的破坏,主要是对盖层的破坏使油气大量散失,即使是部分破坏,原 油也将受到不同程度的氧化、水洗,使轻质组分逸散,重质组分留下,形成 稠油或难于流动的沥青。此外,不整合面与通入古地表断裂结合会使油气 沿不整合面、断裂面运移到地表逸散,使油气藏遭到一定破坏。 4.不整合面上、下比较好的储集岩
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