渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析

1、渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析摘要:基于現(xiàn)有地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)資料,對(duì)新北油田新近系館陶組石油地質(zhì)條件進(jìn)行綜合研究,系統(tǒng)分析了已發(fā)現(xiàn)的油氣藏成藏特征及其分布規(guī)律,提出了新北油田油氣藏形成與分布的主控因素:新北油田油氣藏類型主要為構(gòu)造背景上的巖性油氣藏,油氣成藏與分布受構(gòu)造和巖性雙重因素控制。宏觀上,溝梁相間的構(gòu)造格局控制油氣的整體運(yùn)聚特征,河道砂體的發(fā)育使油氣運(yùn)聚路徑復(fù)雜化。微觀上,斷鼻構(gòu)造高帶控制油氣聚集成藏,斷裂的發(fā)育制約著斷鼻構(gòu)造油氣的富集;河道砂體影響斷鼻構(gòu)造內(nèi)部油氣的運(yùn)移與富集,同一斷鼻構(gòu)造帶上儲(chǔ)集砂體的發(fā)育控制油氣的富集分布。 關(guān)鍵詞:巖性油氣藏;主控因素;油藏類型;

2、油氣成藏;新北油田;渤海灣盆地 中圖分類號(hào):TE122.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 前 言 新北油田是中石化勝利油田分公司于2006年在渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新油田,目前發(fā)現(xiàn)的油氣主要集中在新近系館陶組,已探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2 014.15104t,天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量9.74108m3。從油氣的平面展布看,該區(qū)新近系油氣分布受構(gòu)造、巖性雙重因素控制,為構(gòu)造背景上的巖性油氣藏。分析認(rèn)為,油氣主要來源于樁東凹陷,具有良好的油源條件,構(gòu)造背景和斷層控制了油氣的運(yùn)移及圈閉的發(fā)育,從而控制油氣的宏觀分布,新近系曲流河砂體的展布控制了油氣的富集,蓋層的發(fā)育控制油氣的縱向分布。位于有利構(gòu)造部位的墾東343、471等井

3、鉆探失利,未獲得工業(yè)油流,反映油氣控制因素復(fù)雜,需要對(duì)油氣成藏主控因素及分布規(guī)律進(jìn)行深入研究,以指導(dǎo)該區(qū)下步油氣勘探工作。 1 地質(zhì)背景 新北油田構(gòu)造上位于墾東潛山披覆構(gòu)造帶北部,南部以墾東4、墾東1斷層與墾東潛山主體相接,西部以墾東斷裂帶及其斷溝與孤東潛山披覆構(gòu)造相接,東北部以斜坡過渡到樁東凹陷,東以萊西斷層與萊北凸起相接(圖1)。該帶構(gòu)造分割性較強(qiáng),東西向上溝梁相間,南北方向上發(fā)育一系列斷階,這種構(gòu)造格局對(duì)油氣的聚集成藏具有重要的控制作用。油氣來源主要為北部樁東凹陷,館陶組上段為主力油層段,沉積類型為曲流河,河流概率性走向?yàn)楸北睎|向1-3,河道砂體既是主要儲(chǔ)集體又是油氣運(yùn)移的重要通道。因此

4、,構(gòu)造格局和河道砂體共同控制了該區(qū)油氣富集成藏。 圖1 新北油田區(qū)域構(gòu)造位置 2 油氣藏分布特征 新北油田已發(fā)現(xiàn)的含油層系較少,主要集中于新近系館陶組。根據(jù)圈閉特征,已發(fā)現(xiàn)油氣藏類型包括構(gòu)造油氣藏、構(gòu)造-巖性油氣藏和巖性油氣藏:構(gòu)造油氣藏是儲(chǔ)層受斷層切割,在反向斷層上升盤或順向斷層下降盤形成的斷鼻或斷塊構(gòu)造油氣藏,油氣藏含油氣范圍受構(gòu)造控制,主要分布于斷層附近,形成斷塊、斷鼻構(gòu)造,如墾東34井館上段砂組油藏即為受3條斷層控制形成的斷塊油藏;構(gòu)造-巖性油氣藏是墾東北部斜坡帶主要油氣藏類型,油氣藏受構(gòu)造和巖性雙重因素控制4,如墾東34油氣藏;巖性油氣藏主要分布于距離斷層較遠(yuǎn)的構(gòu)造低部位,由砂體上傾

5、尖滅形成,成藏控制因素復(fù)雜5,如墾東344井館陶組上段砂組油藏。 平面上,油氣主要分布于斷鼻構(gòu)造高部位,南北向上同一古梁背景油氣連續(xù)成帶,東西向受溝梁分割,不同次級(jí)斷鼻構(gòu)造油氣各成體系(圖2)。油氣藏集中分布于墾東4、墾東34等斷層兩側(cè)各次級(jí)斷鼻構(gòu)造,沿?cái)鄬酉陆当P斷鼻構(gòu)造高帶成條帶狀分布,由北向南,各斷鼻油氣藏含油層位層系減少,油層厚度減薄。 圖2 墾東地區(qū)油氣優(yōu)勢運(yùn)移方向示意圖 縱向上,館陶組上段為主力層段,各砂組均有油氣分布,其中+砂組和砂組主要為氣藏,、砂組多為獨(dú)立巖性油藏,砂組高部位發(fā)育氣頂,、砂組為構(gòu)造油藏,以砂組油氣最為富集,分布最穩(wěn)定。東西向上,油氣富集層位有所變化,在墾東34-

6、3墾東48斷鼻構(gòu)造帶上,墾東34塊的墾東34井砂組均有油氣層發(fā)育,墾東344井發(fā)育+和、砂組油氣層,至墾東47塊和墾東481井區(qū)油層則發(fā)育在、砂組及館陶組下段上部(圖3)。 圖3 新北油田墾東34-3井墾東80井館陶組油藏剖面 3 成藏主控因素 新北油田新近系油氣成藏受構(gòu)造、巖性雙重因素控制,為構(gòu)造背景上的巖性油氣藏。油氣主要來源于樁東凹陷,具有良好的油源條件,鼻狀構(gòu)造背景和斷層控制了油氣的運(yùn)移及圈閉的發(fā)育,從而控制油氣的宏觀分布,館陶組曲流河砂體的展布控制了油氣的富集,蓋層的發(fā)育控制油氣的縱向分布。 3.1 構(gòu)造背景控制油氣宏觀運(yùn)聚 對(duì)比樁東凹陷渤中34-2-1井產(chǎn)油與墾東凸起東部原油各種參

7、數(shù)認(rèn)為,墾東凸起東部原油主要來自樁東凹陷3 400 m以下的沙三段烴源巖6-8。該區(qū)域沙三段烴源巖生烴始于東營組上段沉積期,并于館陶組下段沉積期達(dá)到生烴高峰,主要排烴期為館陶組上段沉積期和明化鎮(zhèn)組沉積早期9。 墾東北部斜坡帶是樁東凹陷生成油氣向墾東主體運(yùn)移的必經(jīng)之路,具有近源優(yōu)勢,成藏條件十分有利。下第三系與前第三系之間的不整合面、館下段砂體及各級(jí)斷層,組成了油氣由樁東凹陷向墾東凸起主體運(yùn)移的“立體網(wǎng)絡(luò)”。樁東凹陷生成的油氣沿繼承性斷層、不整合面及儲(chǔ)層構(gòu)成的立體輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)側(cè)向運(yùn)移10,受構(gòu)造背景控制,油氣主導(dǎo)運(yùn)移方向應(yīng)為由北向南。東西向多級(jí)次斷鼻構(gòu)造溝梁相間的構(gòu)造格局限制了油氣在東西向上不同斷鼻

8、構(gòu)造帶之間的橫向穿越,從而使油氣在南北向上呈條帶狀運(yùn)移,并在適當(dāng)?shù)娜﹂]中聚集成藏(圖2)。 3.2 斷鼻構(gòu)造控制油氣聚集 新北油田油氣集中分布于墾東4、墾東34等斷鼻根部構(gòu)造高帶。斜坡帶上,油氣向南逐步推進(jìn),縱向上通過斷層到達(dá)的層位越來越新,距離油源區(qū)較遠(yuǎn)、斷層活動(dòng)較弱(油層頂部斷層斷距3080 m)的墾東4斷鼻基本為單油層含油,單井油層厚度小于10 m,而斷層發(fā)育最弱的墾東古2斷鼻構(gòu)造帶油層單一,油層厚度不足5 m。而鄰近樁東凹陷油源區(qū)、斷層活動(dòng)強(qiáng)度大的墾東34斷鼻(油層頂部斷層斷距70140 m)則為多層系含油(圖3)。 第2期蘇憲鋒:渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析 含油斷鼻內(nèi)部,

9、油氣集中分布于斷鼻根部構(gòu)造高部位,構(gòu)造部位最高,含油井段最長,含油性也最好。墾東34斷鼻構(gòu)造高部位的墾東34井,館陶組上段、砂巖組解釋氣層5層12.5 m、油層4層23.1 m,全井油氣顯示井段長度達(dá)102.8 m,試油日產(chǎn)油62 t/d。 3.3 斷層發(fā)育控制斷鼻構(gòu)造內(nèi)部油氣富集 斷層對(duì)油氣藏形成與分布的控制作用主要體現(xiàn)在2個(gè)方面油氣輸導(dǎo)作用和側(cè)向遮擋作用3。 優(yōu)勢油氣運(yùn)移方向及通道控制油氣的宏觀分布規(guī)律,走滑斷層和張性斷層對(duì)油氣的運(yùn)移具有不同的作用:墾東走滑斷裂帶兩側(cè)構(gòu)造背景上發(fā)育的2個(gè)大型斷鼻構(gòu)造高帶是油氣運(yùn)移的優(yōu)勢通道,油氣相對(duì)富集,同時(shí),走滑斷裂帶對(duì)油氣橫向穿越具有限制作用,使油氣南

10、北向條帶狀運(yùn)移更加明顯;張性斷層的縱向輸導(dǎo)及調(diào)節(jié)作用使主要輸導(dǎo)層油氣越過斷層后發(fā)生油氣運(yùn)移方向的改變,從而控制了油氣縱向上的分布層位及富集程度,斷層活動(dòng)時(shí)間越長,斷開層位越多,油氣垂向運(yùn)移的距離越大,分布層位越多1,3。宏觀上表現(xiàn)為斷裂較發(fā)育的墾東4、墾東34鼻狀構(gòu)造帶油氣富集高于斷裂不發(fā)育的墾東古2鼻狀構(gòu)造帶;微觀上,同一鼻狀構(gòu)造帶上距斷層最近的井油氣最富集、含油井段最長。 3.4 河道砂體發(fā)育控制油氣運(yùn)移路徑 宏觀上,受構(gòu)造背景控制的河道砂體的分布在一定程度上控制著油氣的分布4。該區(qū)在墾東4和墾東1兩大斷鼻構(gòu)造相間背景下,墾東4、墾東10、墾東34三組斷層及其分支斷層對(duì)兩大斷鼻的切割,使該

11、區(qū)南北及東西向上均形成強(qiáng)烈分割,墾東地區(qū)新近系館上段曲流河走向以北北東向?yàn)橹?河道蜿蜒曲折,沿河道延伸方向河道砂體連續(xù)性和連通性變差,不同河道間砂體分割性更強(qiáng);斷層的縱向調(diào)節(jié)作用使油氣越過斷層后往往追尋輸導(dǎo)性相對(duì)較好的河道砂體進(jìn)行橫向運(yùn)移。由此可見,河道砂體的分布使主力運(yùn)聚層油氣優(yōu)勢運(yùn)移通道復(fù)雜多變,油氣預(yù)測難度加大。 3.5 儲(chǔ)層發(fā)育控制區(qū)帶內(nèi)油氣富集與分布 宏觀上,曲流河河道砂體控制油氣的富集,如墾東古2鼻狀構(gòu)造帶主力層段砂體發(fā)育較差,單砂體厚度較薄,與砂體發(fā)育程度高的墾東34、墾東48鼻狀構(gòu)造帶相比,其含油豐度較低。 同一構(gòu)造部位砂體發(fā)育情況影響油層發(fā)育,油層橫向變化快,井間對(duì)比難度大,

12、油水關(guān)系復(fù)雜。墾東4斷鼻由于斷鼻構(gòu)造內(nèi)部次級(jí)溝梁相間,形成墾東401、墾東405、墾東403、墾東406、墾東38等次級(jí)斷鼻構(gòu)造,河道砂體分布明顯受溝梁相間地形的影響,使各次級(jí)斷鼻構(gòu)造獨(dú)立成藏,具有不同的油水系統(tǒng);研究區(qū)東部墾東406、墾東38井區(qū)主力油砂體發(fā)生尖滅也是兩井區(qū)含油性差的主要原因。墾東4斷鼻館陶組上段儲(chǔ)層,除砂巖組頂部薄層砂體外,其他砂體橫向分布穩(wěn)定性均較差,使墾東4塊僅砂巖組頂部砂體含油,且3個(gè)小含油構(gòu)造油層分布穩(wěn)定;墾東34斷鼻構(gòu)造低部位的墾東341井僅在館陶組上段砂巖組解釋油層2層7.1 m,而、砂巖組主力油層在墾東341井尖滅,反映儲(chǔ)層橫向變化對(duì)油氣藏分布具有重要影響。

13、縱向上,墾東北坡館陶組上段+和砂巖組砂巖不發(fā)育,沉積巖性為大套泥巖夾粉砂巖,尤其是砂巖組砂巖含量最低,分布最穩(wěn)定,可作為良好的局部蓋層。因此,油氣主要分布于砂巖組,其中,砂巖組之下的砂組是油氣向上運(yùn)移的終端,油氣最富集,油層發(fā)育最穩(wěn)定,各區(qū)塊砂巖組均發(fā)育油層。 新北油田油氣藏形成時(shí)間較晚,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)越來越弱,大部分?jǐn)鄬踊顒?dòng)終止于明化鎮(zhèn)組沉積期,第四紀(jì)仍在活動(dòng)的斷層很少,墾東斷層、墾東南斷層等均停止了活動(dòng)9。新近系明化鎮(zhèn)組為拗陷型沉積,在整個(gè)濟(jì)陽坳陷中廣泛分布,其中,明化鎮(zhèn)組下段主要為雜色泥巖沉積,泥巖厚度大,分布穩(wěn)定,封閉性能好,是有效的區(qū)域性蓋層,有利于油氣藏形成后的保存。 4 結(jié) 論 (1)

14、 新北油田東西向上多級(jí)次斷鼻構(gòu)造溝梁相間、南北向上多級(jí)次斷階由南向北節(jié)節(jié)下調(diào)、分割性極強(qiáng),形成多級(jí)次斷鼻構(gòu)造圈閉。受構(gòu)造背景控制油氣由樁東凹陷向墾東地區(qū)、由北向南呈條帶狀運(yùn)移,使油氣藏呈現(xiàn)南北呈條帶狀,東西分割的分布特征。整體上,斷鼻構(gòu)造高帶控制油氣聚集成藏,斷裂發(fā)育制約斷鼻構(gòu)造油氣的富集。 (2) 館陶組上段曲流河河道砂體為新北油田主力儲(chǔ)集層,自上而下可劃分為6個(gè)砂巖組,各砂巖組南北向上呈條帶狀,東西向砂體橫向變化快,連通性差。河道砂體控制圈閉內(nèi)油氣運(yùn)聚富集,河道砂體的發(fā)育使油氣運(yùn)聚路徑復(fù)雜化,同一斷鼻構(gòu)造帶儲(chǔ)集砂體的發(fā)育控制油氣的富集與分布?？v向上,館陶組上段砂巖組為主力含油層段。 (3)

15、 斷鼻構(gòu)造背景上的巖性油氣藏是新北油田新近系主要油氣藏類型,優(yōu)勢油氣運(yùn)移方向和通道是油氣藏形成與分布的主控因素,與油源斷層伴生的斷鼻(斷塊)圈閉是勘探的首選目標(biāo)。同時(shí),油氣藏形成與分布也受河流相砂體橫向變化的影響,特別是在斷層發(fā)育較差的區(qū)帶(塊),多形成構(gòu)造背景上的巖性油氣藏,因此,應(yīng)將構(gòu)造背景的有利砂體作為勘探重點(diǎn)。 參考文獻(xiàn): 1 石砥石,王永詩,等.墾東凸起新近系油氣成藏特征及勘探技術(shù)J.中國海上油氣:地質(zhì),2001,15(1):51-54 2 徐新軍,石砥石,等.新灘油田館陶組上段油氣藏特征研究J.油氣地質(zhì)與采收率,2002,9(6):33-36 3 王大華,蘇憲鋒,等.墾東凸起新近系油氣分布與斷層關(guān)系研究J.中國海上油氣:地質(zhì),2003,17(4):232-235 4 彭存?zhèn)},顧菊萍.墾東地區(qū)新近系館陶組上段成藏規(guī)律研究J.江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào),2002,24(4):10-14 5 郭元嶺.濟(jì)陽坳陷隱蔽圈閉成藏主控地質(zhì)因素分析J.特種油氣藏,2006,13(1):43-45 6 林玉祥,俞家聲.墾東地區(qū)石油成藏系統(tǒng)及其演化J.地質(zhì)與勘探,2001,