埕岛油田东部地区第三系油气成藏规律研究.pdf

石油天然气学报 江 汉石 油学院学报 2 0 0 9 年 1 0 月第 3 1 卷第 5 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y J ． J P I Oc t ． 2 0 0 9 Vo 1 ． 3 1 No ． 5 埕 岛油 田东部 地 区第三 系油气成藏 规律研 究 周红科 ，高喜龙 ，刘忠胜 于世娜 ，张卫平 ‘ 胜利油田有限公司 海洋采油厂 山东东营 。 [ 摘要]埕 岛油 田东部地 区第 三系储量丰度高 、勘探潜力大 ，但是 通过 多年 来 的勘 探证 实，该 区不 同层 系 油气藏类型及 富集 规律 存在差异 ，成藏 主控 因素不 明。利 用精细 构造解释 、高精度 地 层对 比等方 法，对 埕岛主体东部地 区第三系的地质特征 、储 集体 分布 规律 、油气 藏分布 规律进 行 了较 为 系统 的分析 ，总结 了该 区油气成 藏的主控 因素 ，有利于 下步有利 目标 的勘 探。 [ 关键词]埕岛油 田东部地 区；地质特 征；成藏规律 ；储集体 ；输导体系 [ 中图分 类号]TE l 2 2 ． 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 9 0 5 0 1 9 3 0 4 埕岛主体东部地区位于胜利浅海地区的东北部 ，包括披覆主体东部缓坡带 、埕北 3 O西界断层下降 盘陡坡带 、桩海断裂带 ，有利勘探面积约 6 0 0 k m。 。该区四周为凹陷所包 围，北 、西 、南 、东分别为渤 中凹陷 、埕北 凹陷 、孤北 凹陷及 桩东 凹陷 。 已发 现 了太古 界等 8套 含油层 系 ，是 一 个典 型 的复式 油气 聚 集 区 。该 区已上报第 三 系探 明石 油地 质储 量 5 6 0 1 1 0 t ，控制石 油 地质储 量 1 7 4 4 1 0 t ，预测石 油地 质 储量 3 0 3 1 1 0 t ，是 “ 十一五”期间胜利油 田增储上产的主要阵地L 1 ] 。 胜利滩海地区的油气勘探经历 了早期 的找构造圈闭的阶段 ，自 2 0 0 1年 以来 ，埕岛油 田及周 围地区 的勘探进入以隐蔽油气藏为主要勘探对象的阶段 ，勘探程度越来越高 ，难度不断加大。在研究过程 中逐 渐认识到 ，必须将以寻找大型构造油藏为主的勘探思路转变为寻找隐蔽性油气藏的思路 ，并且加强理论 的认识和技术的应用[ 2 - 4 3 。 1 区域地质特征 浅海地区处于济阳坳陷与渤中坳陷结合部的浅海地区，且郯庐断裂带邻近该区，与济阳坳陷陆域相 比有以下两个优点 ① 断陷期 的多期构造运动及第三系沉积 中心向海域偏移使海域较陆域多了一套东 营组 的烃源岩 。为 滩海地 区的油 气 富集 提供 了有 利 条件 。② 新 构造 运 动 渤 海运 动 产 生 了大量 新 断 裂 ，形成了大量圈闭和油气输导体 系，为浅海地 区馆 陶组、明化镇组油气聚集提供了更加便利 的输导 条件。 1 ． 1 地 层发 育特 征 研究 区自下而上钻遇 了前第三系太古界 、古生界及中生界 ，下第三系的沙一段 、东营组 ，上第三系 馆陶组、明化镇组及第 四系平原组 。该研究 主要对下第三 系沙一段 、东营组 ，上第 三系馆 陶组进行 研究 。 1 ． 2构造 特征 埕岛地区第三系构造演化受长堤断裂 、埕北断裂、埕东断裂及埕北 3 O断裂 的共 同制约，形成 了东 西向、北东向和北西向 3组断裂系统 ，大小断层 2 0余条 ，以东西向断层为主 ，其次为北东向断层，北 西向断层发育少。3组断层各成体 系，基本不相互切割 。多为同生断层 ，控制了第三系的沉积与成藏。 主断层两侧又发育若干第三系派生次级断层 ，形成第三系丰富多彩 的断裂构造样式。由于它们的活 [ 收稿日期]2 0 0 90 6 1 7 [ 作者简介]周红科 1 9 7 4 一 ，男，1 9 9 8年大学毕业 ，工程师，现主要从事石油地质综合研究工作 。 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 l O 月 动 ，在 断层 下降 盘不 仅形 成和发 育 了一 系列伴 生构造 ，而且 对断层 上 升盘 的构造 形态 也产 生了一 定的影 响 ，控制 了埕 岛潜 山披覆 构造 主体 及埕北 凹陷下第 三系 的发 育 。 由于 该断层 长期 活动 ，沟 通下部 生油层 与上部 各层系储 集层 ，成 为油 气运 移 的 良好 通道 。 1 ． 3 储 集砂体 分 布 从 垂 向分 布上看 ，有 利储集 砂 体 的分布 主要集 中在深 陷期 沙三 段沉积 时期 和裂 陷萎缩期 的早 中 期 沙 二一 沙一 段沉积 时期 ；储 集砂 体 的类 型从 深 陷期 沙 三段沉 积 时期 的 近岸水 下扇 、湖底扇 等演 变为裂 陷萎缩 早期 的扇三 角洲 、滩 坝 ，再到 裂 陷萎 缩 中期 的湖 底扇 、近岸水 下 扇 、扇 三 角洲和 滑塌浊积 扇。从 同一层序内部储集砂体的分布来看 ，一般是上升期浊积扇和湖底扇砂体发育 ，而下降期以发育扇 三 角洲和 滑塌浊 积扇 为主 。 从平面分布看，缓坡带主要发育扇三角洲、浊积扇 、滩坝砂体为主，而陡坡带主要发育近岸水下扇 和断阶浊积扇砂体 ，而洼陷区主要是发育湖底扇和滑塌浊积扇砂体。砂体具有 围绕凸起物源区 正向构 造单 元呈 不对 称放射状 分 布 的特点 。具体 表现 为在 凸起 缓坡 一 侧 多表 现 为 “ 源远 流长 ” ，形 成 扇 三角 洲 或具有供 给水 道 的缓 坡浊 积扇 体 ，或形 成平行 于构造 带延 伸 的滩 坝砂 体 ；而 陡坡一侧 多 表现为 近源特 征 ，形成 近岸水 下扇 、扇 三角洲 或 浊积扇 砂体 。放射 状分布 的另一 特 点是 围绕 凸起物 源 区的储集 砂体 的 优 势发育 方 向 ，如缓坡 表 现为沿 沟 谷分布 的扇 体优势 发育 ，而 陡坡则 多表现 为构 造调 节带 的位置 往往扇 体较发育 。从时空分布来看，有利储集砂体的分布总体具有 自南而北迁移的特点，具体表现为 沙三段 沉积时期 ，储集砂体主要分布在埕北凹陷周围；而沙二上亚段一 沙一段沉积时期 ，储集砂体的分布主要 是在埕北凹陷周围和长堤凸起 。 2 油气藏类型及油气分布规律 研究 区共发育 了河 流相 、扇 三角 洲 、曲流河 三角 洲 、滩坝 、近 岸水 下 扇 和 浊 积扇 6种沉 积 相类 型 ， 和 岩性一 构造 油藏 、构造一 岩性 油藏 、岩性 油 藏及地层 油藏共 4种 油藏类 型 。 2 ． 1 油气 在层位 上 的分 布 滩海地区纵向上可划分为 3套含油结构层系上 、下第三系及前第三系。除前第三系潜 山油气藏 外 ，第三 系发现有 沙河 街组 、东 营组 、馆 陶组 、明化 镇组 等多套 含油层 系 ，但油 气分 布在 不 同层 系 间极 不 均衡 。 下第 三系含 油结 构层 系具 有储 量优 、产能 高 、局部 富集 的特点 ，油气 主要 分布 在基底 断层 两侧及斜 坡带，在沙河街组、东营组均有发现。其 中埕岛东部斜坡带和埕北断裂带 以东营组为主，局部在沙河街 组 也有发 现 ，桩 海地 区及长 堤 凸起 上 以沙 一段 为 主。 2 ． 2油气 平面 分布 平面上油气分布存在区带不均衡性 ，埕北断裂带附近 3 套层系均有油气分布，但以馆陶组为主；东 部斜坡仅有东营组有油藏分布。 东部斜坡 带 以地层超 覆 油气 藏为 主 。该 类油 气藏根 据发育 的地 层位 置和储 层 类型 的不 同又可 进一步 分为两种类型第一种类型是以不整合面之上沉积的砂体 研究区为浊积砂体作为储层 ，上覆水进期 形成 的湖相 泥岩 向上层层 超 覆而形 成 盖层 ，二者 共 同构 成地层 超覆 ，通 过不 整合 面把 下部 生成 的油气运 移过来而聚集成藏 ，因此其形成于水进期 ，即湖盆的扩张期 ，主要发育在埕岛东部斜坡的中上部 。例如 已发现的胜海 8 0 1井沙一段即属于该类油气藏 ；另一种也是以不整合面上的砂体作为储层 ，以不整合面 或渗透性砂岩作为下部油气向上运移的通道，但其形成于湖盆的充填期 。由于斜坡地形的影响 ，在扇三 角洲砂体 自南而北前积的过程中形成砂体 向斜坡上 的超覆，由夹层 的泥岩作 为盖层而形成地层超覆圈 闭，聚集油气而形成油气藏 ，主要发育在南部扇三角洲向埕岛凸起上前积超覆的位置。 构造坡折带以断层一 岩性油气藏为主。从地震上分析，该带可能发育来 自南部长堤潜山水下冲积扇 前缘的滑塌浊积砂体，侧 向由于砂体尖灭 ，上倾方向被断层遮挡 ，易形成断层和岩性相 配置的断层一 岩 性油气藏，这里同沉积断层起着非常重要的作用，断层 的活动易导致水动力条件的改变 ，使得断层下降 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1卷第 5期 周红 科等 埕岛油 田东 部地区第三系油气成藏规律研究 盘储 集 层 的层 数和 厚度增 加 ，同时 沟通 了油 气 和储层 的关 系 ，对油 气起 着 遮挡 作用 。 3 油气成藏控制 因素 对埕 岛东部 一 桩海 地 区而 言 ，对成 藏条 件 的分 析 ，前人 已作 了 很 多工 作 。对进 一 步 的 隐蔽 油气 藏 勘 探而言，储集层 、圈闭、输导体系及油气成藏作用是研究工作的重点。下面重点就输导体系、油气成藏 作用等方面进行阐述 。 3 ． 1疏导体 系是 油气 成藏 的 关键 油 气在地 下运 移 时并非 作 三维 空 间等 效发 散运 移 ，而是 被 限制在 一定 的路径 上进 行 运移 ，这 就是所 谓 油气 运移 聚集 的输导 体 系 。输 导 体 系指 连接 源岩 与 圈闭 的油气 运移 通道 的空 间组合 体 ，其 静态要 素包 括断层 、不整合面、渗透性砂岩、裂缝发育带 。及其三维空间的组合 ，是油气从源岩到圈闭的 “ 交通网 络 ” 。相 对于 油气运 移研 究 而言 ，输 导 体 系强调 不 同或 相 同运移 通 道 的 空 间组 合 而 形 成 的 三维 油 气 输导 网络 。 埕 岛东部 地 区由沙 河街 组 与东 营组 的不 整合 面 ，埕 北 大 断层 、长堤 断层 、埕北 3 O断层 及 发 育 的次 级断层 ，东营组中部发育的三角洲平原砂体 、馆下段河道砂体组成 的立体疏导体系 ，是渤 中凹陷生成的 油气能在该区大规模成藏的关键 因素。 3 ． 2 储 盖组合 控 制含油 层位 3 ． 2 ． 1生储盖 组合 沙一段一 东 营组 下 部发 育 的质 地纯 、厚 度 大 的暗 色泥 岩 、油 泥 岩对 东 二 段 下 部 及 东 三 段 、前第 三 系 潜山油藏的形成 ，起着非常重要的作用。东 营组 工 Ⅱ砂组单层泥岩厚多在 8 ～ 1 5 m，最厚可达 2 0 m， 泥岩 占地层厚 度 比多 为 6 O ，是 良好 的 局 部 盖层 ，且 基 底 断 层 下盘 泥 岩 厚 度 较 上 升盘 有 所 加 大 ，封 盖 条件好 如埕 北 3 5井 东 营组 工 Ⅱ砂 组 泥岩 厚 1 2 4 ． 5 m 。沙三 段 泥 岩和 油 泥 岩在 凹 陷 内分 布有 一 定 的 稳 定性 ，也是 良好 盖层 。 区域性盖层和局部性盖层相结合与储集层相配置 ，在研究区内形成了两种生储盖组合 。 1 自生、 自储型 沙三段一 沙四段储盖组合 ，这类储盖组合主要分布于埕东凸起北部斜坡带和桩西 潜山及长堤潜 山的翼部超覆带 ，储层为沙三段一 沙四段的湖相砂岩 ，盖层 为其 内部 的泥岩及 沙一段的油 页岩和油泥岩 ，例如老 9 、老 1 6油藏 ；沙二段一 东营组储盖组合 ，这类储盖组合 由沙二段的砂岩、沙一 段底部的生物灰岩及东营组的砂岩与上伏的泥岩组成，例如桩 1 2 5 、埕北 3 2 3油藏 。 2 下生、上储型 馆下段储盖组合是 以馆下段 中上部的砂岩为储集层 ，以其 内部和上部的泥岩为 盖层的储盖组合 ，主要分布在东部 。东部馆下段 的中上部发育 2 0 0 m左右的砂泥问互段 ，砂岩含量明显 少于西部 ，泥岩含量可达 6 O ，泥岩单层厚度可达 4 0 m，是 良好的局部盖层 。如埕北 3 3井上部的 1 9 9 6 2 2 6 0 m井段 ，砂泥间互段 的地层厚度 2 6 4 m，砂岩厚 9 4 m，占地层的 3 5 ． 6 ，这样的储盖组合是桩海 地 区东部馆 下段 含油 的 主要原 因 。 3 ． 2 ． 2储盖 组合 的 空 间分布 决定 了成 藏 类型 及层 系 从 构造 沉积条 件 看 ，研 究 区位 于 埕北 低 凸起 、渤南 凸起 、长堤潜 山及 埕 北 凹陷 、桩 东 凹陷 、沾化 凹 陷的结合部，物源丰富，沉积体发育 ；从油气运移来看，处于生油凹陷之间的优势区域 ，埕北 、沾化、 桩东 3 个 凹陷的油气均可向其汇聚 。成藏模拟表明，该区处于油气运移路径之上 ；从圈闭条件看 ，圈闭 类型丰富，是多种岩性与构造一 岩性圈闭的发育区，目前区内第三系各层系均已获高产工业油流 。因此， 具备形成大型油气聚集的物质基础 ，是下第三系隐蔽圈闭勘探重点地区之一。 ， 研究区第三系的沉积体系控制并影响了其油气的分布。整体上油气受构造和岩性的双重控制，而不 同区块 、不同的沉积体油气藏类型及分布特征有所差异。近岸水下扇砂岩 以岩性一 构造油气藏为主。埕 北断层 、长堤断层下降盘发育了分别来 自埕岛低凸起、长堤潜 山的近岸水下扇砂砾岩体 ，期次较多、厚 度较大，为较好的储集体 ，而埕北断层 、长堤断层又是 主要 的油源断层 ，因此只要存在有效的构造 圈 闭，就能聚集成藏，即构造 圈闭对油气起主要的控制作用。如长堤断层的下降盘发育了桩 1 2 5 顺 向断鼻 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 l O月 构造 ，油气 主要 聚集 在该 断鼻 构 造 沙 二段 的砂 砾 岩体 中 ，最 高 产 油 1 0 8 t ／ d ， 已上报 探 明面 积 3 ． O k m ， 储量 2 1 81 0 t 。 各类浊 积扇及滩 坝沉 积 以构造 一 岩性 油气藏 为 主 ，由构造 和 岩性 共 同起 作 用 而形 成 圈 闭 ， 由下 伏 或 自身 的烃源岩 提供 油气 ，通过 断层 、不 整合 面或 渗透性砂 岩运 移 ，在 圈 闭 中聚集油 气而成 藏 。其储层 可 以是浊积扇体 、滑塌浊积扇体 ，也可以是滩坝砂岩。该种油气藏形成的关键是在有利的构造部位处应有 砂体 的发育 。 因此在 浊 积扇或 滩 坝砂体 发育 的位 置 ，只要 具有 有利 的构造 条 件 ，又 有 油气 的运 移 聚集 ， 均可 形成该 种类 型的油 气藏 。其 中滩 坝沉 积特点 决定其 储集层 横 向变化大 ，各 自独 立成 藏 。油 气受构 造 和岩 性 的双 重控制 ，但 侧重 岩性 为主 。据统 计 ，各类滩 坝均普 遍见 油气显 示或 者解 释油 层 ，而 向储层 高 部位 含油性 变好 ，且研 究 区的各类 滩 坝沉 积具有 富集高 产 、经济评 价高 的特 点 ，应 该是 下步 勘探 的重点 类 型之一 。 4 结论及建议 1 埕岛东部一 桩海地区为典型的复式油气聚集区，自下而上发育了多套含油气层系。构造与岩性的 有机配置是该区第三系油气富集的主要条件 。 2 不 同的构造单 元具 有不 同的构造 格局 及沉 积特点 ，进而 具有 不 同的油气 分布 规律 。 3 东营组和馆陶组是研究 区第三系主要 的勘探层系 ，但在不同的构 造单元具有不 同的成藏模式， 因而具 有不 同的勘探 思路 和 目标 埕 岛东 部斜坡 带 以寻找东 营组上 倾尖 灭和 地层 超覆 油 气藏 为 主 ；埕 北 3 o北断裂带和埕北 3 0披覆构造带主体 以寻找东营组 的断鼻一 岩性、断块一 岩性及披覆背斜一 岩性油气藏 为 主 ，可兼探 馆 陶组 的断鼻 油气 藏 ；埕北 3 O南 断裂带 以寻 找馆 陶组 的滚 动 背斜 油气藏 为 主。 [ 参考文献] [ 1 ]赵澄林 ．胜利油区沉积储层 与油气[ M]．北京 石油工业出版社 ，1 9 9 9 ． [ 2 ]方石 ． 河 流相层序地层学研究 E J ] ．世界地 质，2 0 0 0 ，1 9 z ；1 3 3 ～1 3 6 ． [ 3 ]邓宏文 ．高分辩率层序地层对 比在河流相 中的应用 [ J 1．石油与天然气地质 ，1 9 9 7 ，1 8 2 9 1 9 5 [ 4 1 田景春 ．济 阳坳陷馆陶河流相砂体储集性及控制 因素研究 [ J ]．矿物岩石 1 9 9 9 ，1 9 4 3 6 3 9 ． [ 编辑] 宋换新 上接 第 1 9 2页 4 结 语 研究区火山岩与火 山碎屑岩储层为中孔 ，低渗的中等储层 ，孔隙类型以溶孑 L 和裂缝为主。裂缝的存 在是滴南凸起石炭系火 山岩 、火山碎屑岩储层发育的关键 。裂缝在石炭系内幕背斜轴部最为发育，在平 缓地层中不发育 。石炭系油气藏形成应具备 3个条件位于石炭系内幕背斜轴部、位于深断裂附近 、石 炭系顶 部不整合 面之 上有 泥岩 盖层 。这 些部 位是有 利 的勘 探部 位 。 [ 参考文献] [ 1 1吴青鹏 ，谭开俊 ，牟中海 ，等 ．陆东地 区构造几何学和构造运动学分析 [ J ]．西南石油学 院学报 ，2 0 0 4 ，2 6 5 1 4 ～1 7 ． [ z ]张朝军，石昕 ，吴晓智，等 ．准噶尔盆地石炭系油气 富集条件及有利勘探领域预测 [ 1 3．中国石油勘探 ，2 0 0 5 ，1 0 1 l 1 ～1 5 [ 3 1徐兴友 ．准噶尔盆地东部克拉美丽地区石炭系烃源岩研究[ J ]．油气地 质与采收率 ，2 0 0 5 ，1 2 1 3 8 4 1 ． [ 4 ]石昕 ，王绪龙 ，张霞 ，等 ．准噶尔盆地石炭系烃源岩分布及地球化学特征 [ J ]．中国石油勘探 ，2 0 0 5 ，1 0 1 3 4 3 9 ． [ 5 1张明洁 ．准噶尔盆地石炭系圈闭特征 [ J ]．新疆石油学院学报 ，2 0 0 0 ，1 2 1 1 ～5 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m