八面河油田面120区块油气成藏模式探讨.pdf

石油天然气学报 江汉石 油学 院学报 2 0 0 8 年 6 月第 3 0 卷第 3 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I J u n ． 2 0 0 8 V o 1 ． 3 0 N o 3 八面河油 田面 1 2 0区块油气成藏模 式探讨 李栋 明 王训练 石化飚 ， 中国地质 大学 北 京地球科学 与资源学院 ，北京 1 0 0 0 8 3 ；中油 国际海外研究 中心 ，北京 1 0 0 0 8 3 中国地质 大学 北 京地球科学与 资源学院 ，北京 1 0 0 0 8 3 梁文 J l J 胜利油田有限公司清河采油厂， 山东寿光2 5 7 0 6 2 [ 摘要]八 面河油 田面 1 2 0区块位于东 营凹陷南斜坡 ，远 离生油 洼陷，具有 其独特 的油 气成藏模 式 ，研 究 这种独特性可为今 后类似 区块 的勘 探提供 一定 的理论 基础 。在 参考 前人对 八 面河 油 田成 藏成 烃研 究成果 的基础上 ，结合 面 l 2 O区块 的具体 地 质条 件 ，应 用盆地 模拟 的研 究方 法分 析该 区块 的成 藏机 理 和模 式。 结果表明．该 区块成 藏作 用虽 受整个 八面 河地 区成 藏作用 的影 响和控制 ，但含 油 丰度 明显低 于其他 含油 区块，同时储层 的非 均质性导致 了该 块油气 的差异聚集。 [ 关键词] 生油洼 陷；盆地模拟 ；含 油丰度 ；非均质 ；差异聚集 [ 中图分类号]T E 1 2 2 ． 2 [ 文 献标 识码]A [ 文章编号] 1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 8 0 3 0 0 6 1 0 3 八面河油田位于济阳坳陷东营 凹陷南斜坡东段 ，面 1 2 0区块位于八面河油 田的西南端。东营凹陷是 渤海湾盆地济阳坳陷内的一个次一级构造单元，受断裂应力场 的演化和深部热构造活动的双重作用，形 成 的典 型 的伸展 和走 滑 作用 的复合 型 盆地 o。 同时 ，东 营 凹陷又 是 一 种典 型 的 裂 谷盆 地 ，箕 状 凹陷特 征 非常明显o ’ L 1 ] 。受区域构造活动的影响 ，馆 陶组和沙河街组之间及沙河街组内部 的 Es 。 段和 E s 段之间 有 2期大的构造活动 ，形成 了 2个层序界面 ] 。根据面 1 2 0区块 目前完钻井的钻井资料 ，该区块钻遇的 地层 自下而上依次有 古生界奥陶系 、新生界下第三系孔店组 、沙河街组和上第三系馆 陶组 、明化镇组 及第 四系平原组地层 ，其 中 E s 段 1 砂组 、E s 亚段是该 区的主力含油层系 。 八面河地 区的原油主要来 自东营凹陷的牛庄 、利津洼陷 ，因此，牛庄 凹陷烃源岩成熟生排烃 的研究 对于八面河地 区的油气运聚具有重要的依据和理论意义L 3 ] 。笔者在分析东营凹陷热历史和源岩成熟度特 征的基础上，模拟东营凹陷主要烃源岩的生排烃特征和历史 ，分析面 1 2 0区块油气运聚成藏模式 。 1 烃源岩的生排烃模 拟 1 ． 1 埋藏史、热史和生烃史模拟 渤海湾地 区由于其特殊的地质演化历史，具有相对高热和高热历史的特征，济阳坳陷作为渤海湾的 一 部分，其现今地温是较高的。根据大量的实测温度数据得到的平 均地温梯度为 3 ． 4 5 ℃／ 1 0 0 m，其 中， 东营凹陷的平均地温梯度为 3 ． 5 O ℃／ 1 0 0 m 杨绪充 ，1 9 8 4 [ 。邱楠生等 2 0 0 1 [ 5 ] 对于东营凹陷古地温 的模拟研究认为该区的古地温梯度是较 高的Nm末一 现今 的地温梯度与 目前 的地温相 当；东营组末期 为 3 ． 9 ～4 ． 5 ℃／ 1 0 0 m；Es 1 段 、E s 2 段 末 期 为 4 ． 6 ～5 ． 5 ℃／ 1 0 0 m；E s 3段末 为 5 ． 0 ～5 ． 9 ℃／ 1 0 0 m；E s 4段 末 期 为 5 ． 5 ～6 ． 2 ℃／ 1 0 0 m。 东营 凹陷 和八 面河 地 区 的沉 积埋 藏 史 、热 史 和生 烃史 模拟 图 1 结 果表 明 E s 亚段 的烃源 岩 在 Es 。 段沉积时进入生油门限 镜 质体反射率 R。 0 ． 5 9 ／ 6 ，约在明化镇 组后期才进入生油高 峰 R 。 1 9 ／ 6 ；E s 段一 卜 的烃源岩在 Es 亚段期也进入生油门限 ，在东营组中后期进入生油高峰 。而八面河地区 的广北斜坡带上 ，E s 段大部分处于早期成熟状态 ，E s 段底部现今才刚刚达到 R。 一0 ． 7 9 ／ 6 的成熟状态； [ 收稿日期]2 0 0 8 0 1 0 4 [ 作者简介]李栋明 1 9 6 8一 ，男 ，1 9 8 9年大学毕业 ，博 士 ，高级工程 师 ，现从事油 气田滚 动勘 探开发 、油气 田综合地质 研究、油 气 田开发方案的编制 等工作。 o宋国洪，肖焕钦 ． 济阳断块盆地构造条件及其对成油的控制作用 ． 胜利石油管理局地质研究院，1 9 9 5 ． 维普资讯 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 8 年 6 月 Q为平原组 ；Nm 为明化镇 组；Ng为 馆陶组 ；E d为东 营组 ；E m～E s 为沙河街组 一段一 四段 ；Ek为孔店组 图 1 东营 凹陷和八面 河地 区 G 9 - X l井区的沉积埋藏史 、热史和生烃史模拟 图 孔店组达到了中等成熟状态 R 。一0 ． 7 ％ ，如果岩性合适 ，则具有较好的生烃能力。 1 。 2 生、排 烃及 油气 运聚 史模 拟 研 究 选 取 了东 营 凹 陷 近 东 西 向 的 1 0 4 ． 6剖 面 进 行 模 拟 图 2 。根 据 东 营 凹 陷 实 际的地质参数和古地温状况 ， 模拟了该剖 面油气生 、排 和 聚集历史 。 。 。 。 生 烃 模 拟 结 果 显 示 E s 亚 段 的源 岩 在 3 6 Ma时 3 0 0 0 在利 津 洼 陷 开 始 成 熟 生 烃 ， 生 油 率 可 达4 0 0 0 7 0 0 mg ／ g TO C ； 到 E s f亚 段 、E s 亚 段 的 源 岩 也 大 量 成熟 生烃 ；现 今 整 个 凹 陷 范 围内 除凹陷边缘地 区的 E s 亚段 、E s 亚 段 和 E s 4o 2o 距 离 ／ k m 图 2 生排烃模拟 东营 凹陷 1 0 4 ． 6剖面位 置图 亚段 都处 于成熟 生烃 状态 ，不 同 构 造 部位 的生 烃 率 有 所 差别 ，E s 4L亚段 的生 烃 率 可 达 8 0 0 ～9 0 0 mg ／ g TO C ，E s f亚段的源岩生烃率为7 0 0 8 0 0 mg ／ g T OC ， E s 亚段的为 5 0 0 ～6 O O mg ／ g TOC 。 从排烃模拟结果可以看出 ，E s 亚段排烃门限深度约 1 8 0 0 m，在东营组末期 达到高峰 ，随后逐渐 减 弱 ，而 E C 亚段 目前 仍 处在 排 烃高 峰 ，其排 烃 门限深 度在 2 9 0 0 m 左 右 。 油气聚集史的模拟结果表明在东 营组末期 E s 亚段和 E s 亚段的砂 体 中开始有了油气的聚集 ； 此后到馆陶组末期 ，受断裂活动的影响 ，一部分油气沿断裂向上运移到 E s 亚段和 E s 。 段 的砂体聚集 ； 到明化镇组末，由于断裂活动停止 ，油气主要沿砂层储集体侧向运移。面 1 2 0区块的油气正是从明化镇 组末期开始以这种方式进行运移和聚集 的。 2 储层非均质性对成藏的影响 吴胜和等 2 0 0 3 t 。 提 出了油气充注的渗透率临界级差 的概念 ，认 为渗透率级差是导致 油气差异聚 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 0卷第 3期 李栋 明等 八 面河油田面 1 2 0区块油气成藏 模式探讨 集 的主要原 因。面 1 2 0区块油气是 以砂层储集体运移的方式聚集成藏 的，由于构造 、沉积 、差异压实和 成 岩作 用 的特殊 性 ，面 1 2 0区块 的储 层 非均 质性 严 重 ，影 响 了油气 的分 布 。面 1 2 0区储 层 的层 内非 均质 性 严重 ，渗透率 级 差在 2 ． 3 8 ～ l 1 ． 7 7之 『 口 J ；Es 段 1 砂 层 组 和 E s 段 2砂 层 组 之 间 的非 均 质 性 也 较 大 。 同时 ，在平面上 ，也表现出储层的非均质性 ，即由砂体较厚部位 向边部较薄井区的孔隙度和渗透率由高 变低 ，物性逐渐变差 。储层非均质性影 响油气成藏过程中的油气运移和聚集 ，导致了现今储层内的油气 分布极不均匀。如面 1 2 0区块 E s 段 1 砂 层组 中的 3个小砂层含油性差异大 ，1 时间单元为主力含油 层 ，2 时间单 元则 为水 层 ，3 时 间单 元 为干 层 。 3 油气运聚成藏模式 李素梅等 2 0 0 2 在综合分析八面河油 田原油含氮化合物 吡咯类化合物侧 向、垂 向运移分馏 效 应 的基 础 上 ，对 八 面河 地 区 油气 运 聚 和成 藏模 式 的研究 认 为 八面 河 断裂 带 以断 层 、不 整合 面与生 油 洼陷相连通 ，其次为渗透性储层 ，主要油气注入点为构造 、断裂活动较为强烈的面 卜莱 5区块一带，某 些断块可另有次要油气注入点与油源相通 。绝大部分油气 自主要注入点沿地层上倾方向作侧 向运移，少 部分油气可通过次要油气注入点直接 自下部地层 向上作垂 向运移聚集。含氮化合物 的分馏效应表明断 层 、不整合面为八面河油 田油气运聚的主要通道 ，牛庄、广利洼陷为八面河油 田可能的油源区 图 3 。 八面河油田油气分布规律反映 ，油气富集及产量的高低与距生油洼陷的距离及储层性质有密切的关系， 面 1 2 0区块相对远离生油洼陷 ，地层埋深 较浅，又受储层非均质的影响，形成其油气差异聚集的独特 性 ，面 1 2 0区块含油丰度 明显低于其它含油区块 ，与其远离生油洼陷有关 。 图 3八面河油 田油气运聚模式 图 南北 向 据庞雄奇等 2 0 0 2 Ⅲ ，有 改动 从盆地模拟结果可以看出，八面河地区的油气 主要 由 E s 段烃源岩所生成 ，面 1 2 0区块的油气主要 以砂层储集体作侧 向运移而聚集成藏 。由于相对远离生油洼陷，该 区的含油丰度 明显低于其他含油区 块。该区块油气运移聚集还受到其储层非均质性的影响，造成油气差异聚集。 [ 参考文献] [ 1 ]庞雄 奇，李索梅 ，黎茂稳 等 ．八面河油 田油气运聚成藏模式探讨 [ J ]．地球科学 ，2 0 0 2 ，2 7 6 6 6 6 6 7 0 ． [ 2 3穆新 ，穆建帮 ．济阳坳 陷天然气 的生成运移 和聚集 [ J ] ．复式 油气田 ． 2 0 0 0 ， 3 2 9 ～3 2 ． [ 3 ]李素梅 ，庞雄奇 ，金之钓 等 ．济 阳坳 陷牛庄洼 陷南斜坡 原油成熟度浅析 [ 刀 ．地质地球化学 ． 2 0 0 2 ，2 9 4 5 o ～5 6 l- 4 _7杨绪充 ．东营凹陷地温 场特征及深部勘 探问题 [ J ]．石 油学报 ． 1 9 8 4 ，5 3 1 9 ～2 6 ． [ 5 ]邱楠生 ，张善文 ，东营凹陷油气流体运 移模 式⋯ ～来 自沸腾包裹体 的证 据 [ J ]．石油实验地质 ，2 0 0 1 ，2 3 4 t 4 0 3 ～4 0 7 ． [ 6 ]吴胜和 ，曾溅辉 ．层 问 f 扰 与油气差异充注[ J ]．石油试验地质 ，2 0 0 3 ，2 5 3 2 8 5 ～2 8 9 ． [ 7 ]李素梅，庞雄奇，金之钧 ． 八面河地区原油、烃源岩中甾类化合物的分布特征及其应用 [ J ]． 地球科学 ．2 0 0 2 ，2 9 6 7 1 1 ～ 7 1 7 ． [ 编辑] 苏开科 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m