十屋断陷北部营城组油气成藏主控因素探讨.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年8 月第3 1 卷第4 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J p I A u g ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 4 4 5 十屋 断陷北部营城组油气成藏 主控 因素探讨 艟 ， 北京大学地球与空间科学学院，北京 1 0 0 8 7 1 、 懦／ J I 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 东 北 油 气 分 公 司 ， 吉 林长 春1 3 0 0 6 2 J 肖 学 中国石化河南油田 分公司 石油勘探开发研究院， 河南南阳4 7 3 1 3 2 魏分粮 ，李瑞磊 ，黄党委 中国 石油化工股份有限 公司 东北油气分公司， 吉林长春1 3 0 0 6 2 [ 摘要] 十屋断 陷北部 营城 组勘探 近年 来获 得 了突破性进展 ，但 油气水分布 关 系及 油气成 藏主控 因素仍然 存在诸 多不确定性 ，缺乏较深入 研究。通过 大量 的钻 井、物探及 分析 化验 资料 ，利用 沉积相 分 析、砂体 预测 、油气源分析 等方法，研究 了十屋断 陷北部地 区砂体展 布特征 及相带、物 性对油 气成藏 的控制作 用， 分析 了断裂期 次和 展布 以及对油气成藏 的控制作 用 ，认 为 营城 组 油气成藏 主要 受烃源 岩分布 、扇 三角洲 砂体 展布 以及 多期断裂 输导 的控制 ，存 在大 型岩 性 物性一 地层 油 气藏，为 下一步 十 屋断 陷勘 探 主攻 领域 。 [ 关键词]十屋断陷；营城组；油气成藏；主控因素；烃源岩；扇三角洲 [ 中图分类号]TE l 2 2 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 9 0 4 0 0 4 5 0 4 十屋断陷位于松辽盆地东南隆起区，为受弧形西边界断裂 桑树 台大断裂所控制的箕状断陷，面 积近 2 3 0 0 k m。 ，基底最大埋深愈万米 ，为早 白垩以来发育而成 的断坳叠置型复合盆地 。油气总资源量 3 ． 9 1 0 。 t ，但 目前探 明率仅为 1 O ，资源潜力较大L 1 ] 。近年来 ，十屋断陷北部油气勘探进展迅速 ，中 石化在 四五家子一 八屋地 区部署的探井钻探接连获得成功 ，打 出一批高产井 ，累计上交探明储量达 2 0 0 0 1 0 t 以上，成为继秦家屯油 田之后发现的又一个富含油气区，将成为十屋断陷今后勘探开发的主力战 场。但是该 区主力层系营城组总体储层非均质性极强 ，断裂发育 ，油气水关系复杂 ，勘探尚面临诸多难 题。针对上述问题 ，前人从构造演化 、沉积体系 、成藏条件、成藏期次 卜。 等方面都做 了一些研究 ，探 讨了油气成藏控制因素 ，但研究不够深人 ，油气 富集规律仍然不清 。为此，笔者依托最新勘探进展 ，从 烃源岩展布 、沉积砂体展布和断裂作用 3 个方面出发 ，探讨十屋断陷北部地 区成藏主导控制 因素，寻找 油气 富 集 区带 。 1 烃源岩热演化程度控制了油气的分布 十屋断陷控盆断裂活动时间长、沉降幅度大 ，堆积速率高 ，断陷层最大厚度 可达 8 0 0 0 m 以上 。在 靠近主控盆断裂一侧形成深陷区，发育深湖 、半深湖相沉积建造，形成厚层富含有机质的暗色泥岩。有 两套主要的烃源层系 ，分别为沙河子组一 营城组和登娄库组 。沙河子组～ 营城组暗色泥岩与地层厚度 比较 高 5 9 ～7 O ，砂岩不发育 ，以粉砂岩薄层为主 ，是烃源岩最发育的层系 ，面积达 4 0 0 k m ，黑色泥 岩厚 2 O 0 ～6 0 0 m；有机碳含量 0 ． 4 6 ～1 0 ． 1 7 9 ／ 6 ，平均 1 ． 1 2 9 ， 5 ；干酪根类型以 Ⅱ、Ⅲ型为主 ，部分为 I 型 L 1 “ ] 。盆地 中南部登娄库组以深湖 、半深湖相沉积为主 ，黑色泥岩发育 ，暗色泥岩与地层厚度 比较高 3 8 ～4 9 ，有 机碳 含 量 0 ． 4 ～ 5 ． 5 9 ／ 6 ，干 酪 根类 型 以 I、 Ⅱ型 为 主 ，是 极 好 的烃 源 岩 。另外 ，断 陷层下部的火石岭组和沙河子组下部还发育含煤建造 。 [ 收稿 日期]2 0 0 90 3 2 7 [ 作者 简介]赵德力 1 9 6 7 一 ，男 ，1 9 8 8年大学毕业 ，高级工程师 ，现主要从事油气地质综合研究及管理工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9年 8月 烃源岩演化史 、油 源对 比等研 究认为L 4 ] ，不同构造位 置 的烃源岩 生烃史不同， 控制着油气 的生成与 运 聚， 进 而 控 制 着 油 气 的 分 布。 沙河子组、 营城组烃源岩在深断陷 沉积 中心埋 藏 较深 ，演 化 程 度 较 高 ，以生成成熟度较高 的天然气为 主；十屋 北部 斜 坡 区 源 岩 埋 藏 较 浅，演化程度适 中，类 型较好 ， 可 以生 成 大量 液 态烃 。油 源 分 析 表 明，现今登娄库组及其 以上泉头组 储层原油均为 四家子构造 及邻 近缓 坡带 营城组 和 沙河 子 组 烃 源 岩所 生 。登娄库组及其 以上地层 内聚集 的主要为成熟度偏低 的原 油 ，从平 面上看 ，主要集中在斜坡区； 而沙 河子组和营城组 内聚集 的主要为成 熟度偏高 的原油，从平面 上看 ，主 要分布在斜坡带 向深凹带下倾 的区 域。 不 同构造位置的烃源岩在不 同 地质演化时期形成的液态烃和气态 烃对成藏贡献不 同，控 制着油气的 分 布 图 1 。 图 1 十屋断 陷油气平面分布图 2 扇三角洲砂体展布控制了油气的富集程度 十屋断陷受构造格局、盆地发展演化以及古气候的影响 ，盆地沉降速率较大 ，物源供给相对不足 ， 整体上形成一个欠补偿湖盆，半深湖、深湖沉积较发育 。而断陷边缘主物源区沉积物表现为近物源、粗 碎屑快速沉积特征 ，由此形成 了扇三角洲、浊积扇与深水湖构成的 “ 扇一 湖”沉积组合 引。 沉积演化研究表 明，营城组早期 营 4 5砂组沉积时期由于沙河子组末期的抬升湖盆面积有限， 但 整体 仍处 于半 深 湖 一 深 湖 环 境， 物源主要来 自北部和东南部 ，两组 物源供 应 充 分 ，一 直 延 伸 到 深 陷 带 ，形成扇三角洲 ，扇 体呈大 的分 支状展 布 。随 着 湖 盆 的继 续 发 展 营 2 3砂 组沉积 时期 ，湖平 面 快速上升，半深湖一 深湖非常发育 ， 主要为北部、北东 、东 南 3个 方向 物源围绕着湖盆注入 ，形成 4个 孤 立的朵体和两个长条型分 流河道 分 布 的长 带 图 2 。营城 组 沉 积 末 营 1 砂组沉积时期 ，构造 运动使 地壳快 速 抬 升 ，地 层 遭 受 严 重 剥 蚀 ，只有 深 陷 带 部 分 处 于 深 湖 环 图2 十屋断蹈营城组3 砂组砂岩百分比图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1 卷第 4期 赵德力等十屋断陷北部营城组油气成藏主控因素探讨 境 ，物源主要来 自北部，发育扇三角洲平原 、前缘 图 2 。 通过上述分析可知，十屋断陷北部营城组砂体展布与大小主要受控于北部和东南部物源 ，储层展布 范围与单砂层 的厚度 、沉积微相有关 。营城组储层主要为扇三角洲河道砂 ，受河道横向漂移影响复合砂 体宽度可达 1 0 k in，但单砂 体较窄，砂体 规模很小 ，厚度一般 3 ～ 1 0 m，大多横 向不连续 井间距约 5 k m ，与泥岩间互沉积，呈透镜状分布 ，砂体之间的连通性较差。 河道砂主体部位和边部储层物性差别很大 ，主河道部位岩性主要为中细砂岩，厚度相对较大 ，物性 较好 ，孔隙度一般大于 1 0 ，而河道侧缘和河道间岩性主要为细粉砂岩 ，物性较差 ，孑 L 隙度一般小于 1 O ，因此 ，河道砂的分布直接控制着油气的富集程度 ，钻遇河道主体的探井 均能达到工业产能，甚至 高产 ，而钻遇河道侧缘或河道间的探井油气显示很差，大多为干层[ 7 ] 。 从砂岩百分比图 图 2 上可 以明显看出 ，十屋北部存在两大物源体 系，控制 了油气的聚集成藏， 形成两种不同的含油气系统 。以 S W1 0 0井- S N1 7 2井一线为界 ，南部含油气系统 主要为南部扇三角洲体 系前缘砂 向北上倾尖灭形成的岩性油气藏 ，高部位含油 ，低部位含气 ；北部含油气 系统主要为北部扇三 角洲体 系向南下倾尖灭，向北高部位粗相带物性封闭或者不整合封堵 而形成 的岩性一 地层油气藏 ，以含 油 为主 图 1 。 3 多期断裂的发育控制了油气的纵向分布 ，形成多种类型油气藏 伴随着区域构造运动 ，十屋断 陷发生 了多期 比较重要的反转 。早 期受营城组末期和登娄库组末期构 造运动影 响较 明显 ，地壳抬升，局 部发 生 剥 蚀 ，各个 构 造带 产 生雏 形。晚期在嫩江组末期受太平洋板 块挤压作用 产生左行走滑 ，并沿早 期北 东 向断层方 向，生成 逆断层 ， 是最大一次 的构造反转，同时也产 生了一系列 近南北 向断层，并使构 造定型 图 3 。 十屋断陷北部近南北向断层非常 发育 ，一般都断穿登娄库组甚至泉头 组，断裂一方面产生大量的微裂缝使 砂体之间相互连通 ，改善储集条件而 有利于油气的运聚，另一方面，破坏 原生油气藏，使其发生再次运移在浅 层聚集成藏或散失。从 目前的钻探情 况来看 ，营城组、登娄库组、泉头组 均油气并存 ，岩心薄片镜下观察孔隙 图 3 十屋 断陷营城组顶面 断裂分布图 被沥青零星充填的现象十分普遍，都反映了晚期构造反转对古油藏的改造广泛存在 ] 。 十屋断陷北部总体斜坡背景上背斜 、鼻 凸构造发育 ，但砂体规模小 ，难以形成单一背斜或鼻凸构造 控制的油气藏，受多期断裂影响，断层的切割作用使得断层成为重要 的控制因素之一，除总体发育大型 岩性一 地层油气藏外 ，还存在断背斜或断鼻 、断层一 砂体复合油气藏等类型[ 3 ] 。 1 岩性一 地层油气藏岩性油气藏主要为南部扇三角洲体系前缘砂向北上倾尖灭形成 ，S N 1 7 井区大量探 井获工业油气流，目前已提交探明储量。另外，北部扇三角洲体系向南下倾尖灭 至 S W1 0 0井一 S N1 7 2井一 带 ，向北高部位 S N 4 8井一 S N1 4 0井一带发育大套近源堆积的砂砾岩粗相带，物性较差封闭而形成的岩性油气 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 8 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年 8月 藏，以含油为主。 地层 油气藏为嫩江组末期大型 反转构造运动造成的断陷层 向北快 速抬升剥蚀古油藏破坏沥青封堵而 形成 的，主要分布在在 十屋 3井一 皮家以北地 区，目前 已经在杨大城 子凸起发现 泉头组一 火石 岭组稠 油 油藏 图 4 。 2 断背斜或断鼻 油气藏 该 区背斜、鼻 凸构造非常发育 ，断裂 作用将 背斜、鼻凸构造 切割划 分 ， 相对 而 言放 大 了砂 体规 模 ，由断 层、背斜或鼻凸构造联合控制，形 成断背斜或断鼻层状油气藏 。主要 发 育 在靠 近 中央 枢纽 带 部 位 ，如 S N6 6 井 区 。 3 断层一 砂体复合油气藏砂体 上倾方向由断层、岩性联合遮挡，主 要 由砂体规模和断层 的密集程度控 制。砂体宽度在 3 0 m2 k m之间，断 层每 5 k m左右有 3 ～4 条，单个砂体 被断层切割一次的机率非常大。 4 结 语 图 4 十屋断 陷北部营城组岩性油气藏预测分布 图 综上所述，十屋断陷北部沙河子组一 营城组黑色泥岩发育 ，有机质丰度高 ，热演化程度高 ，具备油 气成藏的物质基础，其成藏主控 因素有 3 个 一是烃源岩热演化程度控制了油气 的平面分布 ，气藏主要 分布于深凹区至 ，斜坡区主要为油气藏和油藏 ；二是南北两大扇三角洲沉积体系前缘河道砂的分布控制 了油气平面上的富集程度 ；三是多期反转形成的断裂切割层位控制了油气的纵向分布。油气藏类型以岩 性一 地层油气藏为主，局部发育断层一 砂体油气藏、断鼻或断背斜油气藏 。 [ 参考文献] [ 1 ]张玉明 ．松辽盆地南部十屋断陷北部深层油气成藏 条件[ J ]．石油天然气学报 ，2 0 0 8 ，2 6 3 5 3 ～5 6 ． E 2 ] 翠萍 ，苏玉山，魏红红 ，等 ．松辽 盆地南部 十屋 断陷成藏期次研究 [ J ]．成 都理T大学学报 白然科学版 ，2 0 0 7 ，3 4 2 1 4 7 ～ 1 5 1 ． [ 3 ]董 福湘，刘立 ，唐黎明 ．十屋断陷盆 地古构 造坡折 带特征及其 对沉积 体系 的控 制 [ J ]．吉林大 学学报 地球科 学版 ，2 0 0 4 ，3 4 2 2 2 2～2 2 6 ． [ 4 ]俞凯 ，侯洪斌 ，郭念发 ，等 ．松辽盆地南部断 陷层石油天然气地质 [ M]．北京 石油T业出版社 ，2 0 0 2 ． [ 5 ] 陈新军，徐旭辉 ，朱建辉 ，等 ．松辽盆地十屋 断陷层序地层研究 [ J ]．石 油实 验地质 ，2 0 0 7 ，2 9 5 4 6 2 4 6 5 ． [ 6 ]唐 黎明 ．松辽盆地十屋断陷沉积特征与油气前景 ]．吉林大学学报 地球科学版 ，2 0 0 2 ，3 2 4 3 4 5 3 4 8 ． [ 7 ]李 晶，张 云峰 ，王春香 ，等 ．松辽盆地南部 十屋断陷 营城组碎屑岩储层特征 [ 刀 ．大庆石油学院学，2 0 0 8 ，3 2 2 8 ～1 1 ． [ 8 ]董福湘 ，刘立 ，何兴华 ，等 ．松 辽盆地 南 部十屋 断陷古 构造对 营城组 扇三 角洲 发育 的控 制 [ J ]．吉林 大学学报 地 球科 学版 ， 2 0 0 3． 3 3 4 4 6 4 ～ 4 6 8 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m