李愛民

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營 257001)

埕島地區(qū)中生界潛山油藏成藏主控因素分析

李愛民

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院,山東 東營 257001)

中生界是埕島地區(qū)重要的勘探層系之一,成藏主控因素分析是制約中生界勘探的關(guān)鍵問題,運用成藏條件綜合分析和典型油藏解剖結(jié)合的方法,揭示了埕島地區(qū)中生界成藏主控因素。研究表明，油氣藏平面上集中位于控源、控山等主干斷裂附近;縱向上集中分布在各個不整合面下100 m以內(nèi)井段;發(fā)育頂面不整合類和內(nèi)幕類兩類5種油氣藏。儲集物性是控制中生界油氣成藏和富集高產(chǎn)的主要因素;封堵與蓋層條件影響中生界油藏的富集程度;油氣輸導(dǎo)條件是中生界油氣成藏的基礎(chǔ)。

中生界;油氣藏;富集高產(chǎn);成藏控制因素

埕島地區(qū)地理上位于渤海灣南部水深0～18 m的淺海海域[1],勘探面積約1 000 km2[1-2]。研究區(qū)周圍發(fā)育渤中、埕北、樁東、沙南等4個生油凹陷,具有良好的油源條件。目前已發(fā)現(xiàn)館陶組組、東營組、沙河街組、中生界、太古界等多套含油層系[3]。其中中生界已經(jīng)上報三級儲量近4 000×104t。從已有的勘探情況來看,該層系油氣分布多具有“小而肥”的特點。因此,查明其成藏主控因素是這一地區(qū)中生界勘探的關(guān)鍵因素。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

埕島中生界潛山構(gòu)造上屬于濟陽坳陷東北緣與渤中坳陷交匯帶上,北西走向的埕北-樁西-長堤-孤東-墾東潛山(凸起)帶的北部,發(fā)育于印支運動、形成于燕山構(gòu)造運動,經(jīng)喜山運動改造[4]。研究區(qū)主干控帶斷層有4條:①中生代早期開始發(fā)育的北西(西)向埕北斷層、埕北20斷層;②中生代晚期至新生代發(fā)育的北北東向埕北30北和埕北30南斷層。中生界潛山被這4條主干斷層分割為西、中、東3排山,各排山內(nèi)部又被次級斷層進一步分割,造成了較為復(fù)雜的構(gòu)造格局(圖1)。多期構(gòu)造運動不僅導(dǎo)致中生界部分地層遭受強烈風(fēng)化剝蝕和沉積缺失,也在其內(nèi)部形成了多個不整合面。研究區(qū)缺失三疊系,僅鉆遇侏羅系坊子組、三臺組和白堊系蒙陰組、西洼組,各組之間均為不整合接觸。

圖1 埕島地區(qū)中生界構(gòu)造綱要

2 中生界油氣分布規(guī)律

2.1 油氣分布特征

埕島-樁海地區(qū)中生界發(fā)育眾多的斷鼻、斷塊圈閉,但獲工業(yè)油流的圈閉僅有埕北11塊、埕北古6塊、埕北306塊和樁海10塊,這些含油圈閉平面上全部位于控源、控山等主干斷裂附近?？v向上,中生界的每套層系都含油,油氣主要分布在各個不整合面下100 m以內(nèi)井段。巖性上砂礫巖、火成巖、凝灰質(zhì)砂巖都能聚集油氣。

2.2 油藏類型

埕島-樁海地區(qū)中生界發(fā)育兩類油氣藏類型:頂面不整合類和內(nèi)幕類。

2.2.1 頂面不整合類

2.2.1.1 巖性構(gòu)造油氣藏

西排山的埕北11塊以及樁西潛山北翼的老24塊等均屬于構(gòu)造背景下的巖性-構(gòu)造油氣藏(圖2)。埕北11塊位于埕北斷層的上升盤,是受埕北斷層控制形成的一個頂部形態(tài)不太完整的背斜構(gòu)造,油氣主要分布在中生界頂部蒙陰組的凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖中。已上報探明儲量298×104t,單井初期產(chǎn)量大于100 t,但各開發(fā)井產(chǎn)量各不同,呈現(xiàn)較強的非均質(zhì)性。

圖2 埕北11B-4井-埕北20-1井中生界油藏剖面

2.2.1.2 地層-斷塊油氣藏

位于東排山埕北斷裂帶東段的埕北306塊是被埕北斷層以及派生斷層所夾持形成的斷壘塊構(gòu)造,油氣主要分布在中生界頂部的西洼組,巖性為含礫砂巖。該井向南部高部位埕北351井抬升,油層段西洼組頂部遭受剝蝕,呈現(xiàn)明顯的地層削蝕特征,屬于受地層和斷層共同控制的地層-斷塊油氣藏,同樣富集高產(chǎn)(圖3)。埕北306井日油64.1 t。

2.2.1.3 斷塊油氣藏

位于東排山樁海地區(qū)的樁海10塊為斷層控制形成的斷塊圈閉,油氣分布在中生界頂部的西洼組,巖性為砂礫巖,測試3 140～3 177 m井段,37m/3層,單層日產(chǎn)油54.3 t,可見儲集物性較好,富集高產(chǎn),屬于斷塊油氣藏(圖3)。

2.2.1.4 地層削蝕不整合油氣藏

埕北306井和埕北306-1井均位于埕北306斷塊內(nèi),埕北306井西洼組的油層向高部位的埕北306-1井全部削蝕掉,屬于地層削蝕不整合油氣藏(圖4)。

圖3 樁海10-埕北306井南北向中生界油藏剖面

圖4 埕北306-1井-埕北306井中生界地層對比

2.2.2 內(nèi)幕斷塊類油氣藏

位于西排山東段的埕北古6塊就是典型的內(nèi)幕斷塊油氣藏(圖5)。該塊位于埕北斷裂帶上升盤,是受埕北斷層控制形成的斷塊構(gòu)造。埕北古6井于東營組斷層進入中生界的三臺組,未在三臺組成藏,而在坊子組頂部獲自噴日產(chǎn)油59.6 t。

圖5 埕北古61井-埕北古6井中生界油藏剖面

3 油氣成藏的控制因素

3.1 儲層發(fā)育條件是控制油氣成藏和富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素

3.1.1 高孔隙、高滲透性的儲集體是控制中生界成藏和高產(chǎn)的關(guān)鍵

中生界潛山在形成過程中,曾經(jīng)受過多期構(gòu)造活動,能形成大量構(gòu)造裂縫、溶蝕孔洞,具有較強的儲集能力。高孔隙、高滲透性儲集層主要發(fā)育在中生界頂部及大斷裂帶附近。原因在于中生界頂部經(jīng)過長期的風(fēng)化剝蝕,溶蝕孔隙發(fā)育,滲透性比較好,油氣顯示良好。而大斷裂帶附近,受斷層強烈活動的影響,裂縫發(fā)育,大大地改善儲層物性。因此,中生界儲集物性的優(yōu)、劣直接影響油氣的富集。

例如位于西排山的勝海4塊和埕北11塊同屬于埕北斷層上升盤的中生界頂部形態(tài)不規(guī)則的背斜構(gòu)造(圖6)。勝海4井位于背斜圈閉內(nèi),東營組覆蓋在中生界西洼組凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖之上,頂部見到油斑顯示,但測試結(jié)果為干層。和埕北11塊作比較,發(fā)現(xiàn)二者有很相似的背斜構(gòu)造背景,頂面埋深相同且均為凝灰質(zhì)砂巖,為何埕北11井高產(chǎn),勝海4井干層?從測試結(jié)果看,儲集物性差是勝海4井失利的主要原因。二者差別除成巖作用之外,就是中生界內(nèi)部形態(tài)差異:垂直埕北斷層方向上,勝海4塊內(nèi)部呈現(xiàn)較陡地層削蝕不整合特征,而埕北11塊內(nèi)部呈現(xiàn)整體上拱的形態(tài),可能上拱的形態(tài)更有利于裂縫的發(fā)育,有利于改善儲集物性。

圖6 埕島地區(qū)西排山中生界頂面構(gòu)造

又如位于東排山的埕北30潛山,是受埕北30南、北斷層共同控制形成的太古界、中生界以及東營組繼承性發(fā)育的形態(tài)不規(guī)則的斷背斜構(gòu)造(圖7)。該塊多口井在東營組獲得工業(yè)油流,在太古界和下古生界均獲得大于100 t高產(chǎn)油氣流,而在中生界普遍見到油氣顯示,測試卻低產(chǎn)。該塊中生界整體發(fā)育大套砂礫巖,儲層雖然發(fā)育,但儲集物性較差。

3.1.2 儲層的非均質(zhì)性影響油氣富集

中生界油氣主要聚集在風(fēng)化殼附近的西洼組、蒙陰組及內(nèi)幕坊子組等組段,遠離風(fēng)化殼則巖性致密,含油氣變差。這一方面是由于中生界成巖作用較強,儲集物性變差,另一方面受沉積相帶縱向演化的影響,不同的組段沉積相、亞相差別較大,進而影響到縱向儲集物性的差異性。

圖7 埕島地區(qū)東排山中生界頂面構(gòu)造

對于火成巖來講儲層的非均質(zhì)性更為明顯。樁西北翼的老21、24井在西洼組火成巖段分別獲得85.7和60 t的高產(chǎn)工業(yè)油流,而距此不遠的開發(fā)井老21-1井盡管鉆遇了火成巖地層,但由于對應(yīng)于老21、24油層段火成巖孔隙、裂縫變差,該井未能獲得工業(yè)油流,展示了中生界油藏的復(fù)雜性。由此可見,儲層的優(yōu)劣是控制油氣成藏和富集高產(chǎn)的最主要因素。

3.2 封蓋條件影響中生界油氣成藏

3.2.1 斷層側(cè)向封堵條件

斷層在中生界油氣成藏中起著非常重要的作用,既輸導(dǎo)油氣又控制圈閉形成、還能有效改善儲層的儲集物性。其形成的有效圈閉多以斷塊或者斷鼻構(gòu)造圈閉為主,斷層的側(cè)向封堵條件則是影響中生界成藏的重要因素。如樁海10塊為斷層控制形成的斷塊圈閉,樁海10井位于斷層下盤,斷層落差60～200 m(圖3),其主要含油層系西洼組和蒙陰組上部側(cè)向?qū)訑鄬由媳P的東營組下部以及沙河街組泥巖,側(cè)向封堵條件好;油氣顯示井段長度與斷距基本一致,斷距越大,顯示井段越長,油氣越富集;而三臺組側(cè)向?qū)由媳P的西洼組和蒙陰組,封堵條件不利,故解釋多為水層。

3.2.2 蓋層條件

頂部蓋層條件也是控制中生界油氣成藏的一個重要因素。不同區(qū)塊、不同層段的蓋層條件有差異。埕北11塊蓋層為東營組底部的泥巖,埕北306和樁海10塊為沙一段的泥巖,埕北古6則為三臺組底部的非儲集層。樁海東部的長堤潛山,其沙一段直接覆蓋于中生界之上,而該區(qū)的沙一段底部普遍發(fā)育生物灰?guī)r,而且生物灰?guī)r的物性普遍較好,作為中生界頂部的蓋層是非常不利的,地層削蝕不整合圈閉也是無效的,含油性差。

3.3 油氣輸導(dǎo)條件是中生界油氣成藏的基礎(chǔ)

埕島地區(qū)潛山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,埕北斷層、埕北30南、北斷層等多條主干斷層不僅控制了潛山的形成和發(fā)育,同時也是潛山的油源斷層,來自埕北、沙南、渤中、樁東等4個生油凹陷的油氣通過這些油源斷層和不整合面運移至不同的潛山圈閉中,使得不同區(qū)塊的潛山油氣藏變得非常復(fù)雜。

西排山油氣主要來自埕北凹陷,埕北斷層是主要的縱向輸導(dǎo)斷層,潛山頂面不整合面為橫向輸導(dǎo)。中排山油氣主要分布在埕北20斷層的上升盤,油氣主要來自北部的沙南凹陷,埕北20斷層具有輸導(dǎo)油氣的能力。東排山油氣來自渤中-樁東凹陷,埕北30南、北斷層、埕北307東斷層為主要的油源輸導(dǎo)斷層。

從埕北305—埕北307井東西向油藏剖面圖上可以看出:埕北307東斷層為油源斷層,中生界通過斷層與樁東凹陷的沙三段接觸,油氣沿著斷層向上運移,也可以沿著中生界的有效儲層、頂部的不整合面以及次級斷層向高部位的埕北306井運移,受埕北306斷層有效封堵,油氣聚集在埕北306井含礫砂巖中成藏。受次級斷層斷缺和成巖作用的多重影響,低部位的埕北307井雖見到油氣顯示,僅獲得低產(chǎn)油氣流(圖8)。

圖8 埕北305-埕北307井東西向中生界油藏剖面

4 結(jié) 論

(1)埕島-樁海地區(qū)中生界構(gòu)造非常復(fù)雜,分割強烈。油氣藏平面上位于控源、控山等主干斷裂附近;縱向上主要分布在中生界頂面及內(nèi)部各不整合面之下100 m以內(nèi)井段;巖性上,砂礫巖、凝灰質(zhì)砂巖、安山巖、凝灰?guī)r都能聚集油氣;類型上發(fā)育頂面不整合類和內(nèi)幕類兩類5種油氣藏。

(2)儲層發(fā)育特征是中生界油氣成藏和富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素;封蓋條件影響中生界油藏的富集程度;油氣輸導(dǎo)條件是中生界油氣成藏的基礎(chǔ)。

[1] 閻毓霞.勝利油區(qū)堤島地區(qū)原油地球化學(xué)特征與油源分析[J].油氣地質(zhì)與采收率,2008,15(4):30-32.

[2] 于世娜,滕飛,武群虎,等.勝利海上埕島油田前中生界潛山構(gòu)造演化及儲層特征[J].天然氣地球科學(xué),2013,24(2):345-351.

[3] 劉忠勝.埕島地區(qū)古生界儲層特征與成藏規(guī)律研究[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報),2010,32(6):229-232.

[4] 李偉,吳智平,張明華,等.埕島地區(qū)中生代和新生代斷層發(fā)育特征及其對沉積的控制作用[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,30(1):1- 6.

[責(zé)任編輯] 董大偉

2017-01-17

國家科技重大專項(2011ZX05006-001);中石化科技攻關(guān)重點項目(P11078)

李愛民(1967—)，女,山東東營人,中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院工程師,主要從事油氣勘探與油氣成藏研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2017.01.003

TE 12

A

1673-5935(2017)01- 0011- 04