茨榆坨构造带岩性油气藏及成藏主控因素.pdf
大 庆 石 油 学 院 学 报 J OURNAL OF DAQI NG PETROLEUM I NS TI TUTE 第 3 3卷 第 5 Vo 1 .33 No . 2 0 0 9 年 1 O月 0c t . 2 00 9 茨榆坨构造带岩性油气藏及成藏主控 因素 申大媛 辽河油田分公 司 勘探开发研 究院, 辽宁 盘锦 1 2 4 0 1 0 摘要 为了确定茨榆坨构造带岩性 油气藏类型及成藏 主控因素 , 利用 钻探成果 及岩性 体反演识别 技术 , 得 到茨榆 坨构造带含油层系主要集中在沙河街组沙三段和沙一段 , 其岩性油气藏主要包括砂岩透镜体 型油气藏 、 砂岩 上倾 尖灭型 油气藏及断层 ~岩性型油气藏.岩性油气藏主要受油源丰度 、 圈闭是 否位 于油气运移 的主要指 向、 斜坡背景 、 主要断层及 有利沉积相带 的共 同控制.油主要成藏期为东 营期和馆陶期 , 油成藏模式 主要有 2种 一种是 由牛居一长滩 洼陷沙三段 中下暗色泥岩生成的油气沿茨东断层向茨榆坨高垒带运移 , 再通过储 层砂体 和不整合 面 向上运 移至合适 的圈闭 中聚集 成藏 ; 另一种是油气沿着牛居一 长滩洼 陷内的断层 向上覆的沙三上储集层、 沙一 、 二段和东 营组储 集层 中运移 , 一 部分油 气在牛居一青龙 台构造 内聚集成藏 , 另一部分油气可继续沿砂体运移 , 再经过断层向茨榆坨 高垒带运移 和聚集成藏. 关键词 茨榆坨构造带 ;岩性油气藏 ;成藏;主控 因素 中圈分类号 T E1 2 2 . 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0 1 8 9 1 2 0 0 9 0 50 0 1 8 0 4 茨榆坨构造带位于辽河盆地东部凹陷北部的茨榆坨斜坡带 中段 , 为茨西和茨东断层所夹持的翘倾断 块披覆背斜构造带 , 它是在中央凸起太古界基岩背景上发育起来的.上覆地层沉积 了下第三系和上第三 系.下第三系分房身泡组 、 沙河街组三段、 沙河街组一段和东营组 , 该 区 目前处 于勘探开发的中后期.复 杂油气藏将是今后油气勘探的重要领域, 尤其是岩性油气藏将是勘探 的主攻方 向之一. 研究区的部分区域 是勘探程度较低的地区, 同时也是岩性油气藏发育的有利地 区 卜 . 笔者通过对构造背景、 断裂特征、 沉积 等方面的研究 , 运用油气藏 的精 细解剖技术对油气藏类型及成藏 主控 因素进 行 分 析 ] .该 研 究 对 深 化 东 部 凹 陷北 部 的 油 气 勘 探 、 增储 上产 具有 重要 意义 . 1 岩性油气藏类型 利用 钻井 资料 及岩 性体 反演 识别 技 术 , 结 合 辽 河 盆 地 东 部 凹 陷茨榆坨构造带的特点 , 总结 出 本区岩性油气藏主要包括 3种基 本类型 , 见表 1 . 1 . 1 砂 岩透 镜体 型 该类型油气藏是指砂岩四周 被泥岩或非渗透岩体包 围所形成 的圈闭, 油气运移至此形成 的油 表1 茨榆 坨构造带岩性油气雌分类 亚 类 主要特 点 模式图 代表井 砂岩储层 四周被 非渗 茨2 ’ L4 3 砂岩透镜 透岩层包 围的透镜状 ,一 一 _ 体型 一 茨 2 7 4 3 井 的油气藏 沿地层上 倾方 向砂岩 茨6 3 1 砂岩上倾 I 储层相变 为低渗透层 I 一 尖灭型 ; ; ; _, 茨6 3 1 井 或 不渗透层 在地层上 倾方 向油气 5 _ 5 3 断层 一 岩性 受断层和岩性岩相变 E s 1 ___ 一 型 茨 2 5 5 3 井 化 的 共 同 控 制 l l ∥。 收稿 日期 2 0 0 90 2 2 6 ; 审稿人 付广 ; 编辑 陆雅玲 基金项目 国家“ 9 7 3 ” 重点基础研究发展规划项 目 2 0 O 1 C B 2 O 9 1 O 4 作者简介 申大嫒 1 9 6 4 一 , 女 , 工程师 , 主要从事勘探部署和石油地质综合方 面的研究 1 8 第 5 期 申大嫒 茨榆坨构 造带 岩性油气 藏及 成藏主控因素 气藏.油气受砂岩体四周不渗透层控制 , 自成独立油气水系统 , 有时具底水.在剖面上呈透镜体状 , 平面 上可为长条状或椭圆形或近圆形或不规则状.砂体成因为河道砂 、 扇三角洲前缘砂 和浊积砂体.主要分 布在斜坡中低部位 , 垂向上位于 E s 底部 , 如已部署并即将钻探 的茨 2 7 4 3井沙三 中段砂体. 1 . 2砂岩 上倾 尖 灭型 砂岩上倾尖灭型是砂体沿斜坡向上倾方 向尖灭 , 砂 岩尖灭线与构造等深线相交形成 圈闭.油气受岩 性侧向遮挡条件控制, 含油范围与岩性尖灭线及构造等高线相交切的闭合面积有关 , 并 以层状油藏为主. 油气 藏 的上 覆 、 下伏 地层 均 为 非 渗透 性 岩层 .这 种 油 气 藏 主 要 发 育 在 岩性 、 岩 相 变化 较 大 的砂 泥 岩 剖 面 中 , 形 成许 多薄 互层 砂岩 楔状 尖灭 于 泥岩 中 , 从 而形 成 砂岩 尖灭 圈 闭. 这 种砂 体尖 灭 圈闭 主要形 成 于滨 浅湖 区 和扇 三 角 洲 前缘 区.由于 滨 湖 线进 退 频 繁 , 造 成 水进 型 和水 退 型滩 坝砂 体 , 向湖 盆边 缘或 中央隆起 带 的边缘 斜坡 上倾 尖 灭后 被 泥 岩覆 盖 , 或 向湖 盆 中 央尖 灭 , 后 期 构 造抬升而形成上倾尖灭.如茨 7 O井区的茨 6 3 1 井 , 是形成此类油气藏的有利地 区. 1 . 3断层 一岩性 型 断层 一岩 性 型是砂 岩 上倾 方 向受 断层 和岩 相变 化双 重控 制形 成 的 圈闭.油 气分 布受 断层 遮 挡 和岩 性 封 闭 2个 因素 控 制 , 以层状 油藏 为 主 , 如 茨 4 4井 区 的茨 2 5 5 3 井 即属 此 类油 气藏 . 2 分 布 特 征 东部凹陷茨榆坨斜坡带的岩性油气藏类型多种多样 , 不同类型的岩性油气藏具有不 同的圈闭条件、 油 气 运 聚条件 及保 存条 件 , 然 而它 们 的形 成 与分 布 受 构 造 沉积 条 件 的 控 制.坡 洼 过 渡 带 处 于缓 坡 下 倾 方 向 向洼 陷 的转 折部 位 , 与缓 坡带 相 比 , 其 坡折 度 相对 较 大 .此 带 的沉 积 常 处 于 滨 浅湖 环 境 , 是 各 种 扇 体前 缘 相的主要分布区, 发育大量分支流河道、 河 口砂坝及浊积岩砂体 , 储层厚度大, 分布广 , 物性好 , 生储盖组合 优 越.同时 , 紧邻深 陷带 , 油 源 丰富 , 是箕 状 凹陷 中岩性 圈 闭最 为发 育 的有利 区带. 钻探成果表明, 本 区斜坡带含油层系主要集 中在沙河街组沙三段和沙一段.油藏类型既有岩性油气 藏 , 也有构造作用形成 的构造油气藏.岩性油气藏在斜坡的各个部位均有分布.由于各时期构造背景、 沉 积环 境 和成 藏控制 因素不 同 , 使 得 岩性 油气 藏分 布状 况 、 分布 规模 也有 显 著差 异. 2 . 1沙 三下 段 众所周 知 , 东部 凹陷在 沙三 下 时期属 深 湖相沉 积 环境 , 东 部 凹陷北 部最 大 的洼 陷 一长滩 洼 陷发 育 了上 千米厚 的暗色泥岩 , 通过茨东断层给茨榆坨斜坡带提供了丰富的油源.但 茨榆坨构造带 自身基本不具备 生 烃条 件.因为茨 榆坨 茨潜 山为一 长 期发 育 的古 潜 山 , 下第 三 系地 层 直 接 覆盖 在 太 古 界 基 底 上.沙 三段 暗色泥 岩不 发育 , 一 般低 于 1 0 0 m, 而 且埋 深较 浅 , 一 般 都在 2 8 0 0 m 以上 , 成 熟 度 偏 低 , 而 东 部 凹 陷 的生 油 门 限是 2 8 0 0 m.因此 , 对 本 区 的油气 资源 基本 没有 贡 献 , 沙 三下 泥 岩 沿斜 坡 向西超 覆 在 其 下 的房 身 泡 组之上.来 自斜坡方 向的物源形成了湖底扇沉积体系 , 由此发育有砂岩透镜体油藏. 2 . 2沙 三 中上段 . 在这 一 时期 , 茨榆坨 斜 坡带 主要 为 半深 湖 一滨浅 湖 沉积 环 境 , 地层 继 承 了沙 三 下 段 的特 点 , 由东 向西 超覆 .沙三 中段 均呈 东厚 西 薄 的特 点 .来 自斜 坡 方 向的 扇 三 角 洲 前 缘 水 下 分 支 流河 道 砂 体 沿 古地 形 充 填 , 主要发 育一 套 以 冲积 扇 一扇 三角 洲 一半深 湖 相为 主 的水 进 体 系域 沉 积 , 孔 隙 度 和渗 透 率 相 对 较好 , 胶 结 疏松 , 为 油气储 集 的有 利地 带.沙 三上 段早 期 , 断层 发 育 较 缓 , 湖 盆 被 沉积 物 基 本 填 平 , 水体 较 浅 , 大部 分地区在水面以上 , 主要发育一套 以冲积扇为主的高水位体系域沉积物.沙三末期基底块断层活动减弱 , 使本区隆起并在靠近茨西断层 的高部位遭受大面积剥蚀.由此形成了以沙三中下部沉积的砂砾岩为主要 储层 的多类岩性油气藏. 2 . 3 沙 一段 沙一下段主要 以靠山冲积扇一扇三角洲相的高位体系域沉积为主 , 为一套砂砾岩、 砂岩 、 泥岩互层沉 积 ; 沙一中段沉积时期 , 由于稳定断陷 , 湖体范围进一步扩大 , 从钻遇井段岩性来看 , 主要以扇三角洲前缘 、 1 9 大庆石油学院学报 第 3 3卷2 0 0 9年 浅湖一半深湖沉积为主体; 沙一上段沉积时, 断裂活动减弱, 砂体不断前积 , 导致湖盆水体逐渐变浅, 水体 后退 . 综上所述 , 本区沙三中上段油气藏分布规律为 超覆带附近地层较陡, 砂岩上倾尖灭圈闭为主 ; 斜坡坡 折带下部位 , 以砂岩透镜体和断层~岩性为主. 3 成藏主控 因素 3 . 1 油气 成藏 关键 茨榆坨斜坡带油气主要来 自东侧的长滩洼陷 , 多为次生油气藏.油气丰度大小及 圈闭是否位于油气 运移的主要路径上是油气能否成藏的关键. 3 . 2 斜坡背景的油气 富集 斜坡带是扇体前缘相的主要分布区, 储层厚度大 , 分布广 , 而且 紧邻深陷带 , 油源丰富, 生储盖组合优 越 , 是箕状 凹陷中隐蔽圈闭最为发育的有利带.此外斜坡带附近地貌背景、 沉积水体 的突然改变 , 来 自缓 坡带沉积体的水动力条件 、 碎屑颗粒搬运方式也有很大变化 , 导致河道的改道和分支 , 储集体的分散程度 更为显著.沙三段和沙一、 二段沉积时期发育的同沉积断层与有利的沉积相带相配置 , 储集砂体上超于老 地层 之上 , 易形 成类 型 多样 的岩性 油气 藏.坡 折带 分 早期 沉 积 坡 折带 和晚 期构 造 坡 折 带.沉 积 坡 折 带是 指在 沉积 时期 由 同生断裂 长期 活动 或古 地貌坡 降的改变 引起 斜坡 突变 的地 带.晚期 构 造坡 折 带是 指 由 于 后期 的构 造改 造作 用而形 成 的现今 具有 一定 坡折 的斜坡 构造 转折 带.其 中沉 积坡 折带 的 陡缓 影 响沉 积体 的发育程度及分布范围, 即控制了沉积体系的规模及有利储集相带的分布 , 进而控制有利油气藏分布.通 过对沉积时期古构造形态的恢复 , 认为本区发育缓坡型和陡坡型 2种类型坡折带, 斜坡中下部位以陡坡断 裂坡折带为主 , 向湖岸一侧发育受冲积扇控制的小型不整合或断层 一岩性油气藏.斜坡顶部以缓坡型坡 折带为主 , 由于扇体规模较大 , 向湖岸一侧发育受下切水道充填砂体控制的小型岩性油气藏, 向湖盆一侧 则发育 受远 源浊 积扇 控制 的 岩性或 断层 一岩性 油气 藏. 3 . 3主要 断层 的分 布 断层 活动 可控 制 圈闭形 态 , 进 而控 制储层 沉 积特征 及物 性 , 其 影 响油气 运移 及再 分 配 .沟通 斜坡 带 与 中央深 陷 带断层 多 为油源 断层 , 高 部位 断层对 油气 有封 挡 的作用 .区 内茨东 断层 为深 大 断裂 , 从 太古 界 至 东营期长期活动, 它 由北 向南延伸很长 , 直接与东侧的长滩洼 陷相连 , 是茨榆坨构造带最大 的供油断层. 而受其影响派生的茨 6 0 1 断层及茨 6 0 1 分支断层发育于 E S 。 早期 , 结束于 E d期 , 是茨 6 0 1条带及茨 6 3 1 井区的控油断层.其余的三 、 四级断层主要发育在 E S 。 期 、 E S 期 , 最晚至 E d 。 末期 , 均结束于东三末期 , 使得依 附于断层形成的断鼻、 断块圈闭定形期早于油气运移期.另外 , 同一条断层的不 同部位其活动强度 也不均一 , 这是在斜坡带的不 同断阶均可以保存一定量油气 的因素之一.斜坡带 由于近源发育上倾的砂 砾岩体 , 其侧向封挡条件尤为重要 , 其侧 向可能为断层封挡、 砂砾岩物性变差封挡 、 砂砾岩体上倾尖灭 、 泥 岩或 火成 岩封 挡. 3 . 4有 利沉 积相 带 的油气 富集 除构造因素外 , 沉积条件也是影响油气分布富集的主要 因素 , 在构造背景下, 有利储层的展布 、 储集性 能及其与盖层的组合关系, 决定了油气 的富集. 储集层岩相是影响区带内油气资源分配的重要因素.本区主要发育的沉积相类 型有泛滥平原 、 冲积 扇和滨浅湖相的扇三角洲相 , 其中泛滥平原的河道亚相、 冲击扇扇中亚相、 扇三角洲前缘 的水下分支流河 道微相是本区最有利的沉积相带 , 如茨 6 0 1井区的大部分井东营组和沙一段处 于河道亚相及水下分流河 道微相中, 油气富集程度非常高 , 茨 7 O井区的高产井均位于扇三角洲前缘亚相上. 上述分析表明, 只有构造与储集岩相等多种因素的合理配置 , 才能造成油气资源的聚集.如茨 6 3 1井 构造上处于茨 7 O高部位 , 属砂岩上倾尖灭型油气藏 , 其侧向遮挡就是沙三中的半深湖相的泥岩 , 体现了优 质 的储 盖 配置.而茨 3 3井虽 然处 于较 有利 相带 , 但部 位低 , 因而不 能成 藏. . 2 0 . ’ 第 5期 申大嫒 茨榆坨构造带岩性油气藏及成藏主控因素 4 成藏期及 成藏模 式 4 . 1 油 气运 移期 次 茨榆坨构造带本身的沙三段泥岩有机质丰度和类型较好 , 但成熟度偏低 , 聚集 的油气主要来 自东部的 长 滩洼 陷.从 长滩洼 陷 生成 的油 气有 2个 主要 运 聚期 , 与之 对应 存 在 2个岩 性油 气 藏成 藏期 . 东营期 油气主要沿着青龙台与长滩 2个裂谷段之间的同向传递带向潜山高部位运移 , 该期运聚的油 气主要聚集在披覆于南、 北 2个潜山上的沙三段或沙一段 中, 形成茨 1 0 一茨 9 、 茨 1 3 一茨 3 4两个主要聚集 区, 由于地下水的作用 , 原油遭受严重的生物降解 , 原油变稠.地球化学研究结果还证实位于高带 的原油 成熟 度 比牛居 一 长滩洼 陷 中心 稍低 . 馆 陶期 压扭 应力 场使 断层 封 闭性更 强 , 因此 , 茨 6 0 1断层 等 封 闭性较 好 , 后续 运移 来 的油气 可在 此 处 聚集 ; 茨东断层北段处于走滑块体的后部 的张扭区, 具有一定的开启性 , 垂向开启性较好 , 深部的成熟油气 沿 断层 可与茨 榆坨 构造 带低 中断 阶的砂 体沟 通 , 并 沿 着上 倾方 向运移 , 遇 到有 利 的圈 闭聚集 成藏 . 4 . 2油 气运 聚模 式 综合 油藏 形成 的生 、 储 、 盖 、 圈 、 运 、 保 等地 质静 态要 素 及其 时 空匹 配关 系 , 以及 油运 移和 聚集 动态 过程 油藏形 成 的地质 模 式.根据 油藏 类 型及 油成 藏 主控 因素 和 时期 的研 究 , 可 以得 到 茨 榆坨 构 造 带 岩性 油 气 藏成 藏模 式主要 有 2种 , 见 图 1 . 图 1 茨 榆 坨 构 造 带 岩 性 油 气 藏 成 藏 模 式 1 牛 居一 长滩 洼陷 沙三 段 中下 暗色泥 岩 生成 的油 气沿 茨东 断层 向茨榆坨 高 垒带 运移 , 再 通过 储层 砂 体 和不 整合 面 向上运 移 至合适 的 圈闭 中聚 集成 藏 的模式 . 2 油气 沿着 牛居 一 长滩洼 陷 内的断层 向上 覆 的沙 三上储 集 层 、 沙一 、 二段 和 东 营组储 集层 中运 移 , 一 部分油气在牛居一青龙台构造内聚集成藏 , 另一部分油气可继续沿砂体运移 , 再经过断层向茨榆坨高垒带 运移 和 聚集成 藏 的模式 . 5 结论 1 茨榆坨构造带岩性油气藏类型有 3种 砂岩透镜体型油气藏、 砂岩上倾尖灭型油气藏及断层一岩 性型 油气 藏. 2 岩 性 油气藏 主要 受 油源 丰度 、 圈 闭是 否位 于油 气 运移 的主 要指 向 、 斜坡 背 景 、 主 要 断层 、 有 利沉 积 相带 、 斜坡 坡折 带 、 砂 砾 岩油 藏侧 向封 挡条 件 和盖层 条 件 的共 同控制 . 3 油 主要 成藏 期 为东 营期 和馆 陶期 . 1 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 大庆石油学院学报 第 3 3卷2 0 0 9年 4 油成藏模式主要有 2种 , 一种是由牛居一长滩洼陷沙三段中下暗色泥岩生成的油气沿茨东断层向 茨榆坨高垒带运移 , 再通过储层砂体和不整合面向上运移至合适的圈闭中聚集成藏; 另一种是油气沿着牛 居一长滩洼陷内的断层 向上覆的沙三上储集层 、 沙一 、 二段和东营组储集层 中运移 , 一部分油气在牛居一 青龙台构造内聚集成藏, 另一部分油气可继续沿砂体运移 , 再经过断层向茨榆坨高垒带运移和聚集成藏. 参 考文献 [ 1 ] 高先志 , 陈振岩 , 邹志文 , 等.辽河 西部 凹陷兴 隆台高潜 山 内幕油气藏 形成条 件和 成藏特 征[ J ] .中国石 油大学 学报 自然科 学版 , 2 0 0 7, 3 1 6 6 9 . 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