黃錚

(中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257015)

網(wǎng)毯體系中倉(cāng)儲(chǔ)層油氣成藏的幾點(diǎn)思考
——以沾化南部地區(qū)館下段為例

黃錚

(中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257015)

從沾化南部地區(qū)館下段勘探實(shí)踐出發(fā),對(duì)網(wǎng)毯式油氣成藏體系中倉(cāng)儲(chǔ)層的油氣成藏提出了幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。認(rèn)為未溝通烴源巖的油源斷層同樣具有疏導(dǎo)油氣的能力,倉(cāng)儲(chǔ)層內(nèi)存在的巖性變化為巖性油藏發(fā)育提供可能,在井位部署中,應(yīng)注意斷層順、反向遮擋對(duì)油藏最大含油高度的影響,最后總結(jié)了館下段倉(cāng)儲(chǔ)層的三種成藏模式。

網(wǎng)毯體系 倉(cāng)儲(chǔ)層 油氣成藏 沾化凹陷

張善文等根據(jù)濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷新近系次生油氣藏勘探成果和成藏條件，從油氣成藏過(guò)程分析入手，提出“網(wǎng)毯式油氣成藏體系新理論”，該理論突出了館下段倉(cāng)儲(chǔ)層對(duì)油氣橫向運(yùn)移的作用，擴(kuò)大了尋找他源次生隱蔽油氣藏的范圍。前人在此理論基礎(chǔ)上，分別從孔隙度、埋深、砂體厚度等方面對(duì)油氣在倉(cāng)儲(chǔ)層中的運(yùn)聚進(jìn)行了研究，而如何利用理論體系指導(dǎo)勘探實(shí)踐，需要總結(jié)出更具可操作性的辦法，這對(duì)指導(dǎo)油氣勘探和優(yōu)選勘探目標(biāo)有重要的意義，對(duì)相似地區(qū)的油氣勘探也具有較高的借鑒價(jià)值。

1 倉(cāng)儲(chǔ)層的基本特征及油藏類型

1.1 基本特征

網(wǎng)毯式成藏體系由油源通道網(wǎng)層(下網(wǎng)層)、倉(cāng)儲(chǔ)層和油氣聚集網(wǎng)層(上網(wǎng)層)組成(圖1)，沾化凹陷油源通道網(wǎng)層由古近系中的斷裂和不整合面組成，倉(cāng)儲(chǔ)層由新近系館陶組下段穩(wěn)定分布的塊狀砂礫巖組成，油氣聚集網(wǎng)層為館陶組上段-明化鎮(zhèn)組。

沾化凹陷館下段倉(cāng)儲(chǔ)層普遍發(fā)育河流相厚砂層，巖性包括礫巖、含礫砂巖、砂巖、粉砂巖和泥巖，厚度為200～400m，該段砂巖單層厚度大而集中，中間泥巖隔層薄，分布范圍小。相互疊置的砂礫巖連通性好，其儲(chǔ)集空間主要為粒間孔、粒間微孔及孔喉為主。由于埋藏較淺，一般為1000～1500m，屬于早成巖期的淺成巖帶，成巖作用較弱，以機(jī)械壓實(shí)作用為主，因此具有砂巖物性好、原生孔隙度較大、滲透率高的特點(diǎn)?？紫镀毡楸容^發(fā)育，分布范圍多在25%～35%之間，大部分高于30%，最高達(dá)到40%以上，是油氣橫向運(yùn)移的良好通道。

1.2 油藏類型及分布規(guī)律

沾化凹陷目前已發(fā)現(xiàn)的館下段油藏類型豐富，包括構(gòu)造油藏、巖性油藏以及地層油藏三類。構(gòu)造油藏主要發(fā)育有與主要控洼斷裂有關(guān)的背斜油藏以及斷層遮擋形成的斷鼻、斷塊油藏，其中大型披覆背斜油藏以孤島油田為代表，為四周生油洼陷油氣匯聚的終聚點(diǎn)。巖性油藏主要發(fā)育在洼陷內(nèi)部以及邊部巖性變化帶，該類油藏主要受泥巖夾層控制，一般含油面積小，分布零散無(wú)序，不受構(gòu)造控制和影響，雖然面積小，但一般均有較好的產(chǎn)能。對(duì)于地層圈閉來(lái)講，一般情況下，只有在古地形隆起和古構(gòu)造的頂部或斜坡上才能廣泛發(fā)育地層剝蝕或超覆，所以地層油藏的形成都與古地形或古構(gòu)造有關(guān)。陳家莊油田基巖古地形呈鼻狀構(gòu)造背景，館陶組繼承了鼻狀構(gòu)造形態(tài)，構(gòu)成鼻狀形態(tài)的地層超覆圈閉。

圖1 沾化凹陷網(wǎng)毯式油氣成藏體系結(jié)構(gòu)

2 倉(cāng)儲(chǔ)層油氣成藏的幾點(diǎn)思考

2.1 未溝通烴源巖的油源斷層同樣具有疏導(dǎo)油氣的能力

網(wǎng)毯式油氣成藏體系指出油源斷層由于直接溝通烴源巖，對(duì)于油氣向淺層輸送并成藏具有重要作用。而勘探實(shí)踐表明，未直接溝通烴源巖的“油源斷層”同樣也具有向淺層輸送油氣的能力。以三合村洼陷為例，前人研究表明，該洼陷古近系最大埋深不超過(guò)3000米，有效生油巖埋深淺，面積小，不具備生烴能力。油源對(duì)比表明，其南部坡折帶墾119井館下段的油氣來(lái)源于其北部的渤南洼陷，說(shuō)明三合村洼陷北邊界的孤南斷裂雖然沒(méi)有直接溝通烴源巖，但是來(lái)自北部渤南洼陷的油氣在斷裂下部沙河街組成藏，也形成了“油源”，隨著斷層活動(dòng)，油氣可以向上輸送至館陶組成藏。

2.2 倉(cāng)儲(chǔ)層內(nèi)部存在巖性變化,為巖性油藏勘探打開了空間

館下段是濟(jì)陽(yáng)坳陷在東營(yíng)期末地殼上升運(yùn)動(dòng)之后，全區(qū)遭受風(fēng)化剝蝕的背景上接受的沉積，受斷裂活動(dòng)的影響，整個(gè)坳陷內(nèi)地勢(shì)起伏不平，既有山峰丘陵，又有平原洼地。館下段沉積明顯受古地形控制，由于可容空間的變化，使得某些地區(qū)館下段含砂率發(fā)生變化，為巖性油藏的發(fā)育提供了基礎(chǔ)。

這種變化在研究區(qū)表現(xiàn)較明顯的是三合村洼陷與陳家莊凸起之間的過(guò)渡地帶，墾119井館下段Ⅳ、Ⅴ砂組主要為細(xì)砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖夾薄層泥巖巖性組合，含砂率為54.6%，而其南側(cè)墾109井館下段Ⅳ、Ⅴ砂組主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖、含礫砂巖組合，含砂率僅為16.3%?？梢钥闯?，在墾119與墾109之間館下段Ⅳ、Ⅴ砂組沉積時(shí)期存在明顯的沉積相帶變化，導(dǎo)致含砂率由北向南迅速降低，這種地層含砂率的變化對(duì)巖性油藏的存在有重要的意義。沿著陳家莊凸起的北、東坡，由洼陷向凸起方向均存在這種含砂率在平面上的變化，通過(guò)結(jié)合沉積相分析以及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，若能準(zhǔn)確描述砂體尖滅點(diǎn)，則可以打開該地區(qū)館下段巖性油藏的勘探空間。

圖2 側(cè)源中轉(zhuǎn)成藏模式

2.3 井位部署中應(yīng)注意斷層順、反向遮擋對(duì)油藏最大含油高度的影響

含油高度是評(píng)價(jià)斷層油藏的重要參數(shù)，斷層側(cè)向遮擋是控制館下段倉(cāng)儲(chǔ)層斷層油藏最大含油高度的重要因素。斷層側(cè)向遮擋能力是有限的，只能對(duì)一定高度的油柱起封堵作用，達(dá)到最大油柱高度后圈閉中的油柱高度將不再增加。

斷層遮擋分為順向遮擋和反向遮擋，順向遮擋是指斷層傾向和與之相接的砂體傾向相同，反向遮擋是指斷層傾向和與之相接的砂體傾向相反。由于斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異性，順、反向遮擋斷層對(duì)于最大含油高度的封堵能力是不同的。通過(guò)統(tǒng)計(jì)沾化南部地區(qū)館下段的最大含油高度與斷層順、反向的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，反向遮擋斷層封閉的含油高度最大達(dá)50m，主要含油高度在25m以下，順向遮擋斷層封閉的含油高度最大為20m，一般為10m以下。因此在井位部署中，遇到順向斷層遮擋的油藏，井位應(yīng)盡量貼近斷層，保證在圈閉10米含油高度以內(nèi)，降低勘探風(fēng)險(xiǎn)；而遇到反向遮擋的油藏，可適當(dāng)擴(kuò)大與斷層的距離，在圈閉25m含油高度以內(nèi)，既擴(kuò)大勘探規(guī)模又降低勘探風(fēng)險(xiǎn)。

3 館下段倉(cāng)儲(chǔ)層成藏模式

根據(jù)油源、疏導(dǎo)體系以及成藏條件的不同，可以將沾化凹陷館下段油氣藏的形成模式歸納為以下三種類型。

3.1 側(cè)源直接成藏模式

該類模式以孤島、孤東地區(qū)油氣成藏為例。

新近系形成披覆構(gòu)造背景，兩邊以陡傾斷層與生烴洼陷相連。油氣同時(shí)沿?cái)鄬哟瓜蜻\(yùn)移，因溫壓降低，輕質(zhì)組分開始分離，繼續(xù)問(wèn)上運(yùn)移，重質(zhì)組分則在低級(jí)別圈閉中聚集，形成下部油藏，上部氣藏的油氣分布格局。儲(chǔ)蓋組合：館一段和明化鎮(zhèn)組下部泛濫平原相泥巖為蓋層，館下段河流相砂巖作為儲(chǔ)層。油氣藏類型為披覆背斜油氣藏。

3.2 側(cè)源中轉(zhuǎn)成藏模式

該類模式以三合村地區(qū)館下段油氣成藏為例，成藏模式如圖2所示。

負(fù)向構(gòu)造區(qū)的有效烴源巖埋深淺，自身無(wú)油氣來(lái)源，需要周圍富油洼陷供烴。來(lái)自周圍富油洼陷的油氣通過(guò)斷層及斷層間的連通砂體向控洼斷裂進(jìn)行階梯式側(cè)向運(yùn)移，首先在控洼斷裂形成的凸起區(qū)聚集成藏，形成背斜、斷鼻油藏，隨著油氣不斷注入達(dá)到圈閉溢出點(diǎn)，油氣溢出繼續(xù)向勢(shì)能低的高部位運(yùn)移，在運(yùn)移路徑上遇到合適的圈閉聚集成藏，直至達(dá)到圈閉溢出點(diǎn)再次向高部位運(yùn)移，在洼陷緩坡邊緣最終匯聚形成地層油藏。在油氣運(yùn)移路徑上飽含油的圈閉即為油氣運(yùn)聚的中轉(zhuǎn)站。這種模式對(duì)于負(fù)向構(gòu)造單元的油氣成藏具有重要的意義，但由于油氣需要經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離運(yùn)移才能成藏，對(duì)于生烴洼陷的供油能力、資源量有較高要求。

圖3 下源中轉(zhuǎn)成藏模式

3.3 下源中轉(zhuǎn)成藏模式

該類模式以富林地區(qū)館下段油氣成藏為例，成藏模式如圖3所示。

洼陷自身具有生油能力，古近系生成的油氣直接通過(guò)大的油源斷層向上縱向運(yùn)移，在館下段厚砂巖儲(chǔ)層形成背斜、斷塊等構(gòu)造油藏，隨著油氣不斷注入達(dá)到圈閉溢出點(diǎn)，油氣溢出繼續(xù)向勢(shì)能低的高部位運(yùn)移，在運(yùn)移路徑上遇到合適的圈閉聚集成藏，直至達(dá)到圈閉溢出點(diǎn)再次向高部位運(yùn)移，在洼陷緩坡邊緣最終匯聚形成地層油藏。這種模式由于油氣自下而上直接供給，運(yùn)移距離短，成藏動(dòng)力強(qiáng)，對(duì)洼陷自身的油氣資源量要求相對(duì)較低。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)在館下段成藏研究中應(yīng)重視非生烴洼陷內(nèi)未直接溝通烴源巖的“油源斷層”，這種“油源斷層”同樣具有為倉(cāng)儲(chǔ)層提供油氣的作用。(2)館下段倉(cāng)儲(chǔ)層內(nèi)部并不是“鐵板一塊”，存在巖性變化帶，這種巖性變化帶為館下段中、下部巖性和構(gòu)造-巖性油藏的發(fā)育提供了可能，打開了勘探空間。(3)在館下段斷層遮擋圈閉的井位部署中，應(yīng)注意斷層順、反向遮擋對(duì)油藏最大含油高度的影響。(4)館下段倉(cāng)儲(chǔ)層成藏模式可總結(jié)為側(cè)源直接成藏模式、側(cè)源中轉(zhuǎn)成藏模式和下源中轉(zhuǎn)成藏模式，其中側(cè)源中轉(zhuǎn)成藏模式對(duì)于不生烴的負(fù)向構(gòu)造區(qū)具有重要的意義。

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黃錚(1981-),女,勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院,畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)地質(zhì)學(xué)專業(yè),從事油氣勘探方面工作。