松辽盆地北部浅层次生油气藏有利区带预测.pdf

2 0 1 1年 2月 第 3 0卷第 1期 大庆石油地质与开发 Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l fie l d De v e l o p me n t i n Da q i n g F e b ．， 2 0 1 1 Vo I ． 3 0 No ． 1 DoI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． I S S N． 1 0 0 0 3 7 5 4 ． 2 0 1 1 ． 01 ． 0 0 2 松辽盆地北部浅层次 生油气藏 有利 区带预测 韩 建辉 王英 民 冷济 高 1 ．成都理工大学能源学院 ，成都6 1 0 0 5 9 ；2 ．油气 资源与探 测国家重点 实验室 ，北京1 0 2 2 4 9 3 ．中国石化西南油气分公司勘探开发研究院 ，成都6 1 0 0 8 1 摘要 松辽盆地浅层次生 油气藏 一直 未引 起重 视 ，相关 研究极 少 。通 过对 新发 现的英 4 l 1典型 油气 藏的解 剖 ， 并对松辽盆地浅层次生油气藏 的成 藏要 素进行研究 ，认 为松辽 盆地形 成浅层 次生油气 藏 的主控 因素为下伏 油藏 油源 、盖层 、油源断裂 ，并总结出构造活动期下伏 油气沿断层 垂向运移 到浅层 圈闭 的浅层 次生 油气藏成 藏模 式 。对全盆地范 围内上述成藏要 素进行 综合评 价分 析表 明 ，大安一新站 构造带 、龙虎 泡构造带 、葡西油 田是松 辽盆地北部浅层次生油气藏的有利勘探区带。 关键词浅层次生油气藏；成藏条件 ；主控因素；有利区带；松辽盆地北部 中图分类号T E 3 5 5 ． 6 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 - 3 7 5 4 2 0 1 1 0 1 - 0 0 0 7 - 0 5 PREDI CTI oN oF FAVoRABLE ZoNES I N SHALLoW S ECoNDARY RES ERVoI RS I N THE NoRTH oF S oNGLI Ao BASI N HAN J i a n hu i 。 W ANG Yi n g mi n ， LENG J i g a o 。 1 ． E n e r g y C o l l e g e o f C h e n g d u U n i v e m i t y of S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 ，C h i n a ；2 ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y i n P e t r o l e u m R e s o u r c e s a n d S u r v e y i n g， B e ij i n g 1 0 2 2 4 9 ，C h i n a ；3 ． E x p l o r a t i o n P r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m B r a n c h C o m p a n y o f S i n o p e c ，C h e n g d u 6 1 0 0 8 1 ， C h i n a Ab s t r a c t Th e s h a l l o w s e c o n d a r y h y dr o c a r b o n r e s e r v o i r s i n S o n g l i a o Ba s i n h a v e no t a t t r a c t e d e n o u g h a t t e n t i o n a l l l o n g ，a n d t h e r e i s e x t r e me l y l i t t l e s t u d y O i l i t ．T h r o u g h t h e t h o r o u g h i n v e s t i g a t i o n o f t h e n e wl y d i s c o v e r e d t y p i c a l Yi n g 4 1 1 r e s e r v o i r a n d t h e s t ud y o f r e s e r v o i r f o r mi n g e l e me n t s o f s ha l l o w s e c o n d a ry r e s e rvo i r s ，i t i s c o n s i d e r e d t ha t t h e m a j o r c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f f o r m a t i o n o f s h a l l o w s e c o n d a r y r e s e rvo i r s i n S o n g l i a o B a s i n a r e u n d e r l y i n g r e s e r v o i r o i l s o u r c e s ， c a p p i n g f o r ma t i o n a n d o i l s o u r c e f a u l t i n g ．Me a n w h i l e ， t h e r e s e r v o i r f o rm i n g p a t t e r n o f s h a l l o w s e e - o n d a r y r e s e r v o i r s i s c o n c l u de d，t h a t i s t h e u n de r l y i n g o i l a n d g a s mi g r a t e d v e r t i c a l l y i n t o t h e s h a l l o w t r a p s a l o n g f a u I t s d ur i n g t e c t o n i c mo v e me n t s ．Th e c b mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n a n d a na l y s i s o f a b o v e e l e me n t s t o wa r d s t h e wh o l e b a s i n s h o ws t h a t Da a n Xi n z h a n St r u c t u r e，Lo n g h u pa o S t r uc t u r e a n d P u x i Oi l fie l d a r e t h e f a v o r a b l e e x p l o r a t i o n z o n e s o f s h a l l o w s e c o n d a r y r e s e r v o i r s i n t h e n o r t h o f S o ng l i a o Ba s i n ． K e y wo r d s s h a l l o w s e c o n d a r y r e s e r v o i r ； r e s e r v o i r f o r mi n g c o n d i t i o n ； m a j o r c o n t r o l l i n g f a c t o r ； f a v o r a b l e z o n e ； t h e n o rth o f S o n g l i a o Ba s i n 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 7 - 0 8 改回 日期 2 0 1 0 1 2 2 0 基金项 目中国石化西南 油气 分公 司基础研究发展规划项 目 G T 1 4 6 0 9 2 4 。 作者简介 韩建辉 ，男 ，1 9 7 6年生 ，讲师 ，主要从事层序地层学 、构造地 质学 、盆地分析等方面的研究 。 E ma i l s l h a n x i ao y a ho o ． o o m．c n 8 大庆石 油地质与开发 2 0 1 1 正 次生油气藏是指原有的油气藏遭到破坏，分散 状态的油气遇到新的圈闭条件重新聚集 ，形成新的 油气藏 。近年 来 ，浅 层次生 油气藏勘 探取得 了较 好 的成果 ，如准 噶尔盆 地 的独 山子背斜 、卡 因迪克 背 斜、呼图壁背斜 、霍尔果斯背斜 ，渤 中坳 陷蓬 莱 1 9 3次生油气藏等_ 1 ． 2 。根据朱伟林的统计，渤海 浅层油气储量 占到总储量 的 9 4 ％ ，其 中多与晚期 断裂形成的次生油气藏有关 。 松辽盆地是 目前世界上油气资源最丰富的陆相 沉积盆 地 之一 ’ 。经 过 半 个 多 世 纪 的勘 探 开 发 ， 先后有高台子 、葡萄花 、萨尔图、黑帝庙等油层投 人开发。近年来 ，在新近系 、第 四系发现了浅层生 物气 ，并且在古龙 凹陷的英 4 1 1 井 区四方台组 也找到了浅层次生油气 藏。受蓬莱 1 9 3等油气 田 的勘探启发 ，学者们开始关注松辽盆地浅层次生油 气藏 ，但对这类油气藏的成藏条件、主控因素 、发 育状况及其有利发育 区等 问题还需进行深入探讨 。 本文在英 4 1 1 典型油气藏解剖的基础上，探讨 了浅 层次生油气藏的成藏要素及成藏模式，阐述 了浅层 次生油气藏的成藏主控因素发育状况 ，进而指出有 利 勘探方 向。 1浅层油气勘探现状 研究区主要为嫩江以北地区。构造演化研究表 明，浅层四方台组 、明水组沉积时期 ，盆地整体构 造稳定，主要为地形平缓的浅水湖盆 图 1 。依 据地震 、录 测 井 、岩心及露头 资料，将 四方 台组和明水组划为 1个超层序 ，6个三级层序 表 1 。砂体主要发育在层 序界面上下 ，以河 流、三 角洲相为主 ；泥岩多发育在最大湖泛面上下，以湖 泊相 为主 。 四方 台组和明水组钻遇率极高 ，但在以往的勘 探研究工作 中未加重视。多年来 ，这套含油气层是 在勘探开发主力油气层时偶然发现的，虽然有的已 经被开发利用 ，但整体上并未进行过系统研究 。研 究过 程 中对松 辽盆 地北部 浅层 1 6 8 0口探井 的资 料 进行收集和整理 ，发现浅层油气显示主要集中在四 方台组储集层 中 油气显示 1 3口 ，而在 明水组 中油气显示相对 较少 明一段油气显示 井 5口， 明二段 3口 。分析认为，明一段广泛发育的泥岩 盖层 为浅 层 油气 显 示 的分 隔层 ，下 部 油气 显 示 较 好 ，反 之则相对 较差 。平面 上 ，油 气显示 主要集 中 在大安一新站构造带 、葡西油田、喇嘛甸油用及其 西部地 区。 团固固困困 等厚线／ m 剥蚀线 超覆线 构造单元界线 盆地边界 图1松辽盆地北部四方台组厚度 Fi g． 1 Thi c kn es s o f Si f ang t ai Fo r mati o n i n t he no rt h o f So ngl i a o Ba si n 表 1 松辽盆地北部浅层地层简表 T a bI e 1 S h aI I O W f o r in ti o n s i n t h e n o r t h o f S o n gI i a o B a si n 2典型油藏解剖 钻探证实， 在大安一新站构造带油气 钻井过程 中， 英 4 l 1 、 英 4 1 2 、 英 4 1 5等多 口井在四方台组见到 良好的油气显示 ， 荧光显示级别最高可达 1 4级， 这 些油气显示为进行油气追踪提供了良好的证据。因 此 ， 在研究过程 中主要针对油气显示 良好 、 资料相对 齐全的大安一新站构造带进行解剖 图 2 。 第 3 0卷第 1 期 韩建辉等松辽盆地北部浅层次生油气藏有利区带预测 9 5 0 0 吕 ＼ 1 0 0 0 大4 1 5 井 荚4 1 1 井 英4 1 井 英4 1 2 井 囤国国国圆圈 断层 气层 油层 油水 同层 盖层 不整合面 图2 大4 1 5 井 一英4 1 2 井油藏剖面 Fi g ．2 R es e rv oir pr ofi l e fr om We ll Da 一41 5 to W e1l Yi ng 一41 2 2 ． 1典型 油气 藏成 藏条 件分 析 2 ． 1 ． 1英 4 1 1井油 气来 源 英 4 1 1井四方台组 、 明水组 以红色泥岩为主， 平 均有机碳含量为 0 ． 1 2 5 ％， 属 于非烃 源岩 J ， 无生油 潜力。对英 4 1 1井 四方台组油砂样 品地球化 学分 析， 其族组分和平均族组分含量与其下伏 油层较为 相似 图 3 。因此 ， 四方台组的油气 与下伏油气藏 的油气具有 同源性 ， 是典型的次生油气藏。 6 O 5 0 4 0 ＼ 3 0 锄 2 0 l 0 0 饱和烃 芳烃 沥青质 非烃 图3英 4 1 l 井浅 层油 砂 样品 与下伏 油 样族组 分 对 比 F i g ． 3 C o m p a r i s o n o f g r o u p c o m p o n e n t S b e t w e e n s h all o w 0i1 一 s and s a mpl es and und e rl yi ng 0i l s a mpl es f r om We ll Yi ng 一411 2 ． 1 ． 2 圈闭类 型 大安一 新 站构 造带位 于 松辽 盆地 中央坳 陷区与 西部斜坡区过渡带 的龙虎泡阶地 ， 是一个北北东 向 的长轴背斜构造 。由于断层 的切割 ， 使大安地 区浅 层的圈闭类型以断鼻、 断块和断背斜 圈闭为主。 2 ． 1 ． 3储 、盖特 征 大 安一 新站 地 区储层 主要 以河 流相 、三 角洲 相 为主 ，总厚度近 1 0 0 m，岩性主要 为粗粉砂 ，分选 中一好。四方 台组砂体为高孑 L 、高渗储层 ，平均孔 隙度为 2 7 ％，最高渗透率超过 1 m 。大安一新站 构造 带 明水组 遭受 剥蚀 ，盖 层主 要为 四方 台组 中上 部泥岩 ，即 S Q 2湖 泛及 高位泥岩。这套 泥岩厚度 不大 ，但 分布 稳定 ，可 作为 区域 盖层 。 2 ． 1 ． 4油 气运 移通 道 由于明水组沉积末期 、依安组沉积末期 的构造 活动 ，在大安～新站地区发育较多的北北西向次级 断裂 ，由深 到 浅断裂 强度 逐渐 减 弱 ，大 多止 于 四方 台组的塑性泥岩层。次级断裂多为油源断层的分支 断层 ，次生油气藏的成藏过程以垂直运移为主要方 式 ，断层在油气运移 中起到重要作用 川 。 2 ． 2典 型油 气藏 的成藏 主 控 因素 根据前人对浅层次生油气成藏的研究，结合典 型油气藏解剖 ，认为松辽盆地浅层次生油气藏的成 藏主控因素有以下 3个方面。 1 盖层保存 条件 是控制浅层次生油气藏分 布的首要 因素。由于地层埋深浅，有些泥岩因未充 分压实而不具有封盖能力 ，另外 由于经历多次构造 变动，上覆地层容易遭受剥蚀 ，继而先成圈闭受到 破坏 。 2 “ 适度” 的晚期油源断裂是浅层次生油气 成藏 的主要 输 导条 件 。晚期 断裂 ，尤其 是依 安组 沉 积末期活动 ，并且连接了下伏葡萄花 、黑帝庙油层 及浅层 四方 台组圈闭的断裂 ，是油气向上运移的主 要通道。若断裂活动强度大 ，破坏 了四方台组 、明 一 段泥岩盖层 ，又会对浅层次生油气藏起到破坏作 用 。因此 “ 适度”的晚期断裂尤为重要 。 3 有 “ 源”与否是形成浅层次生油气藏 的 重要保证 。下伏圈闭是否成藏 、成藏规模大小 、是 否与断裂匹配 ，与浅层次生油气 藏的形成关 系密 切。勘探表明 ，大安一新站构造带下伏 的葡萄花 、 黑帝庙油层含油面积巨大 ，储量丰富，可为浅层次 生油气藏提供充足油源。 2 ． 3浅层次生油气藏成藏模式 研究认为，浅层次生油气成藏主要由于晚期构 造活动期 特 别是明末组沉积末期一依安 组沉积 末期 ，油源断裂活动导致下伏 的原生油气藏 以及 嫩江组烃源岩 中的油气垂向运移到浅层圈闭。油气 自下伏油藏 向上 运移过程 中，表现为差异运 聚特 征 ， 自下 而上 各 层 含 油 面 积 逐 次 缩 小 ，因 此 需 有充 足 的油源 。在 油气充 注 过程 中 ，运 移 动力 主要 为浮力，驱动压力较低 ，油气在储层中的侧向运移 范围相对较小。因此 ，油气主要集 中分布在输导体 1 0 大庆石油地质与开发 系附近 的浅层 圈闭 内 图 4 。 0 5 o 0 1 0 0 0 1 5 0 0 国国囡图 下伏油气藏预测油气藏 油气运移方向 ． 不整合面 图4松辽盆地浅层油气成藏模式 Fi g ． 4 Sh all ow h dr 0c ar b On r es e rv oi r f o rmi n g pa tt e rn o f S o ngli ao B asi n 3成藏主控因素发育状况及有利 区预测 通过典型油气藏解剖和主控因素分析，结合建 立的成藏模式，采用多要素复合原理对有利区进行 预测 。 3 ． 1盖层 和保 存条 件 影响盖层发育的因素主要包括沉积环境 、成岩 作用 、构造破坏等方面 。研究区四方台组和明 水组各层序湖泛泥岩 ，特别是明水组质纯的浅湖～ 半深湖泥岩是 良好的盖层。但是 ，在早期成岩阶段 以机械压实为主，需达到一定的埋藏深度泥岩才能 具有一定封盖能力 。高瑞祺认为松辽盆地只有泥岩 埋深达到4 0 0 m才可具备封盖能力 。 考虑到松辽盆地在明末组沉 积末期 、 依安组沉 积末期均发生区域性构造运动 ， 沉积地层遭受大面 积剥蚀 ， 因此 需对各 层段剥 蚀厚度 进行恢 复 ， 从 而确 定有 效盖层 分布 范 围 。以 四方 台组 盖 层 为例 ， 现 今 泥岩埋 深大 于 4 0 0 m 的区域 主 要分 布 在古 龙 凹陷 、 西部斜坡区、 黑鱼泡 凹陷 、 明水 阶地等， 而通过对古 埋深恢复研究 ， 发现在依安组沉积末期构造运动前 古龙凹陷、 大庆长垣 、 三肇凹陷大部分都曾达到过临 界深度 。通过 剥蚀 量恢 复 ， 可 以发现 四方 台组 有 效 盖层主要分布在古龙凹陷、 三肇 凹陷一带 图 5 。 3 ． 2断 裂分布 研究 区 油 源 断 裂 主 要 指 断 穿 青 山 口组 、姚 家 组 ，连通 下 伏 油 层 ，向上 断 穿 嫩 江 组 顶 部 T ∞ 的断裂。它们连接葡萄花油层和黑帝庙油层 ，为油 气的主要输导通道。 越来越 多的研究 表 明 ，断裂破 碎过程 具有 随机 图6 固 囤s 囹9 1 一城 市；2 缴构造 单元 、二级构造单元边界线；3一盆 地边界 ；4 一地层超覆线 ；5 一剥蚀线 ；6 一明水组沉积末期 依安组沉积末期剥蚀前埋深达到临界深度的范围；7一现今 达到临界深度的范 ；8一泥岩厚度大于4 0 m的范围；9一 油气显示井 图5 松辽盆地北部四方台组盖层分布 Fi g ． 5 Ca p pi n g f or ma t i o n di s t ri b uti 0n O f Si f a ng t ai fo r ma ti on i n t he no rt h of S o n gl i a o B as i n 自相似性 ，断裂的分布和几何形态具有 明显的分形 结构 ，分维可以作为评价断裂系统空间复杂性的一 个参数 ，从而更直观地反映断裂分布特征。可以应 用分形 几何 理论 得 到油源 断裂 的分 维 等值 线 图 图 6 。从图 6中看 出，松辽盆地浅层 的油源断裂 在平面上具有 明显的分带性 ，主要分布在大安一新 站构造带 、龙虎泡阶地 、葡西油 田、黑鱼泡凹陷和 依 安 凹陷 ，与 目前 发现 的油气显示 匹配 较好 。 3 ． 3下伏 油气藏 分布 四方台组 、明水组油气显示与下伏油藏有密切 对应关系。根据浅层次生油气藏成藏模式 ，下伏油 藏 黑帝 庙 、葡 萄 花 、萨 尔 图等 油 层 是 浅层 次 生油气藏的油气来源，其分布控制了浅层次生油气 藏的分布。大安一新站构造带 、龙虎泡构造 、葡西 油 田等均为 下伏油 气藏分 布 的重要地 区 。 第 3 0卷第 1期 韩建辉等 松 辽盆 地北 部浅层次生油气藏有利 区带预测 1 1 困1口2口3口4 E 三 ] 5 口6回7 1 一城 ；2 一级构造 元边界线 ；3 _级构造单元边界线 ；4 油源断裂分形维等值线 ；5一断层 ；6 油气显示升 ；7一资料覆盖区 图6 松 辽盆地北部油源断裂分形维数等值线 Fi g． 6 Fr act al di me nsi o n c ont o ur of oi l s o urc e f au1 ti ng i n t he no rt h of S on g1i a o Ba si n 综 上所 述 ，研究 区最 有利 的浅层 次生 油气 藏是 四方台组中上部盖层及下伏的四方 台组储层所构成 的储盖组合 。成藏要素匹配最有利 区为大安一新站 构造带 、龙虎泡阶地 、葡西油 田 图7 。 4结 论 1 松辽盆地浅层分布 了大量 的浅层 次生油 气 藏 。 2 浅层次生油气藏 的成藏主控 因素为油源 下伏原生油气藏 、盖层 、油源断裂 。 3 松辽盆地浅层次生 油气 藏有利 区为大安 一 新站构造带 、龙虎泡阶地 、葡西油 田等。 参考文献 [ 1 ]况军 ，贾 希玉 ．喜 马拉 雅 运 动与 准 噶尔 盆地 南 缘 油气 成藏 [ J ]． 新疆石油地质 ， 2 0 0 5 ， 2 6 2 1 2 9 ． 1 3 3 ． [ 2 ]米立军 ， 段吉利 ．渤中坳 陷中浅层油气成藏特点及其聚集规律 [ J ]．石油学报 ， 2 0 0 1 ， 2 2 2 3 2 3 7 ． 回囡囝回囹囹圃囹 1 2 3 4 5 6 7 8 卜 城市 ；2 一级 、二级构造 单元界线 ；3 - N蚀线 ；4 油源断裂分 形 维表示 断裂密集区 ；5 有效 盖层分布范围 ；6 一 有利储层分布 范 围 ； 7 - 下伏探 明、控制、预测储量分布 范围 ；8 预 测勘探 有利区 图7松辽盆地北部四方台组有利区带预测 Fi g ．7 E val u ati o n of fav o ra bl e z o nes i n S i fa ng tai f o rm ati o n i n t he n or th o f So ng1 i ao Bas i n [ 3 ]朱伟林 ，王国纯 ．渤海浅层 油气成藏 条件分析[ J ]．中国海 上油气 ， 2 0 0 0 ，1 4 6 2 - 9 ． [ 4 ]冯志强 ．技术进步是油气勘探持续 发展 的不 竭动力[ J ]．大 庆石油地质与丌发 ，2 0 0 9 ，2 8 5 6 - 1 2 ． [ 5 ]黄 薇 ，张 顺 ，梁 江平 ，等 ．松辽 盆地 沉 积地 层 与成 藏 响应 [ J ]．大庆石油地质 与开发 ， 2 0 0 9 ，2 8 5 1 8 - 2 2 ． [ 6 ]张顺 ，冯志强 ，林 春明 ，等 ．松 辽盆地新 生界 生物气 聚集及 成藏条件 [ J ]．石油学报 ， 2 0 0 4 ， 2 5 3 1 8 - 2 2 ． [ 7]王始波 ，冯子辉，梁江平 ，等 ．松 辽盆地 北部生 物气 和低熟 气成 藏 主 控 因 素 [ J ]．大 庆 石 油 地 质 与 开 发 ，2 0 1 0，2 9 21 - 4 ． [ 8 ]张厚福 ， 方朝亮 ， 高先志 ， 等 ．石油地质学 [ M]．北京 石油 工业 出版社 ， 1 9 9 9 1 1 - 2 4 ． [ 9 ]P r a t s e h j C ．G u 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