苏北盆地大丰-兴化地区油气成藏规律研究-.pdf

苏北盆地大丰 一 兴化地区油气成藏规律研究 左国平屠小龙夏九峰徐美如 中国石油杭州地质研究院，浙江省杭州市 310023 摘要苏北盆地大丰 一 兴化地区古近系 一 新近系早期开始受拉张走滑作用，呈现早期断陷晚期凹陷的构造格局。 通过研究发现，该地区油气成藏具有如下规律生烃中心控制油藏的分布范围，凹陷的大小控制油藏规模的大小；因为该 地区含油层系单 一 ，单油层薄、横向变化快，所以找到好的砂体是至关重要的；通向深凹的大断层对油气的运移起到重 要作用，目前的油藏均位于这种大断层的附近；大部分断层在烃源岩成熟前都已停止活动，具有侧向封堵性，构造圈闭 带是油气聚集的有利地带，因此构造控制下的复杂小断块形成的构造油藏和构造 一 岩性油藏是主要油藏类型。综合这些， 提出下步找油的主体思路为 “ 近油源、富砂体、靠断层、找圈闭 ” 。 关键词断层；圈闭；烃源岩； 构造油藏；构造 一 岩性油藏；大丰 一 兴化地区；苏北盆地 中图分类号T El l2文献标识码 A 1概 述 苏北盆地大丰 一 兴化地区位于江苏省北部，地处 黄淮平原，属典型的平原地貌，地表为第四系覆盖，区 内河湖、水渠纵横交织。大丰 一 兴化地区构造上位于苏 北盆地东台坳陷东北部，跨越苏北盆地的建湖隆起和 白驹凹陷，其西南角跨入高邮凹陷，东南部跨越梁垛低 凸起，进入海安凹陷的孙家洼次凹，总体呈凸凹相间的 构造格局图1。主体白驹凹陷为 一 南断北超的箕状 断陷，凹陷北与建湖隆起相邻，东有裕华凸起，西有柘 垛低凸起，西南与高邮凹陷相接 ，东南隔小海凸起、吴 堡低凸起与溱潼凹陷的冯家墩次凹相望【 l 。’ 图1。该 地区目前勘探 的主要目的层为古近系古新统泰州组 E t和阜宁组E f 图2 [4,51 。 2油气成藏规律 根据石油地质条件研究及 已发现油藏解剖分析表 明，苏北盆地大丰 一 兴化地区油藏的油源主要来 自古 近系泰州组 一 段、二段和阜宁组二段，储层砂体主要发 育在泰州组 一 段上部，而泰州组二段大面积连续稳定 沉积的泥灰岩和泥岩则构成了很好的区域盖层，由此 组成了上生下储、下生上储的生储盖组合关系。通过研 究分析发现，该地区油气成藏具有如下特点 ①油藏靠 近深凹油源，生烃中心控制油藏的分布范围，基本上是 凹陷的大小控制油藏规模的大小；②油藏区砂体发育相 对较好；③油藏靠近控油大断层分布，通向深凹的大断 层对油气的运移起到重要作用；④油藏分布在落实的构 造圈闭带，大部分断层在烃源岩成熟前都已停止活动， 具有侧 向封堵性，因此构造控制下的复杂小断块形成 的构造油藏和断层 一 岩性油藏是主要油藏类型[ 6 - 8] 。 2 ．1近油源 通过对已钻井的分析对比研究发现，该地区泰 一 段原油与泰二段、泰 一 段灰黑色泥质烃源岩有亲缘关 系。2井钻井揭示泰二段、泰 一 段具有中等 一 好烃源岩， 阜二段具好 一 极好烃源岩 表1 。通过研究得出白驹 凹陷泰 一 段、泰二段暗色泥岩主要分布于近深凹井区， 沉积中心暗色泥岩厚度大于100m，泰二段沉积中心暗 色泥岩的厚度大于250m，洋心次凹及大丰次凹的东北 部均为有利的烃源岩分布区。 第 一 作者简介左国平，男，硕士，工程师，现主要从事储层预测及油藏描述工作。 收稿日期2008 08 18l修改日期2008 一 lO 一 20 ／／ ／I中国石油勘探2∞ 9年第2期 36 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图1苏北盆地大丰 ～ 兴化地区构造区划图 F ig．1TectoniczoningmapoftheDafeng - X inghuar egioninSongHaoBasin 棕色边框内为大丰 一 兴化地区 图2过大丰 一 兴化地区的地震剖面 F i g ．2Seis mic prof i le acrossDafeng - X inghuar egion 该地区烃源岩大多在渐新统 一 始新统三垛组沉积 时期开始成熟，生排烃期为三垛组、新近系盐城组沉积 时期，而此时大丰 一 兴化地区已经由断陷向凹陷转变， 大部分断层都已停止活动，油气只能通过少数通 向深 37 No220 09 ChinaPetr oleumExplor ation、淞 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表1 2井烃源岩综合评价表 Tab le1Compr ehensivesour cer ocksuationofWel l2 ┏━━ ━ ━━━ ┳ ━━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━ ┳ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ┳ ━━ ━ ━━━ ━ ━┳━━━━━━━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━ ━┓ ┃ 地质层位 ┃ 地层厚度m ┃ 烃源岩厚度m ┃ 烃源岩厚度百分比％ ┃ 烃源岩岩性 ┃ 总有机碳％ ┃ 有机质类型 ┃ 总体评价 ┃┣ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ┫┃┃ ┃ ┃┃┃ 0．6 ～ 2．95 ┃ ┃ ┃┃ 阜二段 ┃ 73 ┃ 38 ┃ 56 ┃ 灰黑色泥岩 ┃ ┃ Ⅱ 一 I ┃ 好 一 极好 ┃┃ ┃ ┃┃ ┃ ┣━━ ━ ━━━ ━ ━┫┃ ┃ ┃┃┃ ┃ ┃┃ 1．O ～ 1．5 ┃┃ ┃ ┣━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━┫ ┃ ┃┃┃ ┃ 灰色、灰黑色泥岩、 ┃ 0．5 ～ 2．54 ┃┃ ┃ ┃ 泰二段 ┃ 169 ┃ 130 ┃ 75 ┃ ┃┃ II ，为主 ，少量I I2 ┃ 中等 一 好 ┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃┣━ ━ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃ 灰质泥岩、泥灰岩 ┃ 1．0 ～ I．5 ┃┃ ┃ ┣━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ ┃┃ ┃ ┃┃ O．2 ～ 2．04 ┃┃ ┃ ┃ 泰 一 段 ┃ 298 ┃ 120 ┃ 4 0 ┃ 深灰、灰黑色泥岩 ┃┃ 上部Ⅱ， Ⅲ为主 ┃ 中等 ┃┃┃ ┃ ┃┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ ┃┃ ┃ ┃┃┃ ┃ 1．O ～ 1．5 ┃ ┃┃ ┗ ━━ ━ ━━ ━ ┻━━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┻━━ ━ ━━ ━ ┛ 凹且活动期长的断层和砂岩输导层运移，运移距离不 远，后期改造较少，基本为原生油气藏。油藏主要局限 于成熟烃源岩分布区周缘的4 ～ 5km 以内隗 川 。油气首 先在就近的圈闭中聚集成藏，但当油气足够充足时，距 离较远的圈闭也可依次被充填。该地区的油藏均为近 油源油藏。 2．2富砂依 钻探结果表明，油层储层岩性为扇三角洲前缘水 下分流河道、河口坝、席状砂微相的细砂岩、粉砂岩和 泥质粉砂岩⋯ 】。 对油井产层的厚度、岩性、沉积微相及产量进行统 计的结果表明图4，单井产量与砂体微相类型、砂 享 洋心次凹已知的含油层系集中分布于泰 一 段顶部 v 翅 4 0 ～ 68m范围内的暗色砂泥岩互层中，含油层系较薄谥 且单 一 ，上覆地层为泰二段底部的泥灰岩和钙质泥岩茬 层系。大丰 一 兴化油藏区油层单层厚1 ～ 6m ，以2 ～ 3m 为主，厚度薄，横向变化快，不同油藏区之间油层对比 困难。通过对该地区做反演储层预测，更好地反应了该 地区砂体的展布和油气成藏模式图3。 图3大丰地区过2井反演剖面和地震剖面叠合 图 F堙．3Congruencym apofinver sion pr ofi les ands eis mic prof i les acros sWeU2 inDafengr egion 红色表示高阻抗 图3中A、B区域所标出的地震同相轴即为泰 一 段 顶部，从 图中可以看出，在A区域和B区域 出现了高 阻抗异常。根据井上的标定，发现在A区域井上也同 样存在高阻抗，且该层段为泰 一 段上部 一 套很好的油 砂岩，这套砂岩往上倾方向慢慢尖灭，然后又出现 了另 外 一 套砂岩B，在地震波形上也有明显的特征。 杉二 _二， r中国石油勘探2009年第2期 38 a 产量百分 比 图 水下 分流河道河口坝席状砂 b层教百分比图 水下分流河道河pl坝席状砂 c厚度百分比图 图4油井产层统计图 Fi g ．4Statistics ofproduction pay 如盯 ∞”∞巧加搭加 5 0 ∞孙如”加 2m 5 0 一 恭一丑淼妞赧隧 一 摹一 羞尔妞越鞋 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 体厚度及物性相关，从产油层微相层数、厚度及产量频 率直方图可看出，层数只占总层数12 ．5％的水下分流 河道砂体，厚度 占了28．1％，其产量却占总产量的 47．7％；层数占总层数4 1．7％的河口坝砂体 ，厚度占了 35．4％，其产量占总产量的33．3％；而层数占总层数高 达4 5 ．8％的席状砂砂体 ，厚度占了36．5％，其产量仅 占总产量的19％，说 明高产层主要位于厚层的水下分 流河道砂体中。而且，水下分流河道砂体单层厚度大， 单井产量高，稳产时间长；席状砂砂体单层厚度薄，单 井产量低，递减速度快。从图2也可以看出，该地区砂 体为多期叠置上倾尖灭形的，这为油气的聚集提供了 有利的场所。 综上所述，该地区总体来讲砂体较薄，横向变化 快，因此近油源、富砂体的地区是油气聚集的最有利场 所，其中寻找水下分流河道优质砂体对于大丰 一 兴化 地区滚动勘探开发意义重大。 2 ．3靠断层 该地 区油气均靠近断层聚集，由于区内断层基本 都于三垛运动后便停止活动，也即结束于盐 一 段沉积 早期；而洋心次凹泰二段和泰 一 段泥 质烃源岩于盐 一 段沉积时期或更晚刚进入生油门限， 目前还未到大量 排烃期，即除了几条控凹的边界大断层外，大部分断层 都在烃源岩成熟前结束活动。 一 般只有活动的断层才 处于开启状态，是油气运移的通道，而处于停止活动状 态的断层，则处于封闭状态，再加上该地区有很好的盖 层，所以这些停止活动的断层对油气起到了很好的封 堵作用 [12叫。1 。 因此该地区油藏是靠活动期较长的 、通 向深凹的 断层沟通油源，形成油气运移通道，再配合它周边早已 停止活动的断层的遮挡，形成 一 系列墙角式的小油藏 图5。图5中的①号断层就是 一 条通 向深凹的控油断 层。 2．4找圈闭 大丰 一 兴化地区发育的断裂主要有两组 一 组 呈 北东东 一 近东西 向展布；另 一 组呈北西 一 北西西 向展 布。两组断层在平面上的交错切割造就了现今南北成 带、东西分块分布的构造格局。 断层对油气成藏的控制作用主要表现在两个方面。 不同期次、不同展布方向的断层互相交错切割，使得单 斜背景上形成了有效 的断块圈闭，特别是 断距小于 图5大丰 一 兴化地区断裂展布 F i g ．5FaultsdistributioninDafeng - X i huar egion 20m的小断层 ，虽然断距小，平面上延伸距离也短，但 这些断层使断块更加破碎 ，油藏更加复杂化，对油气成 藏起着至关重要的作用。同时断层和岩性有机组合，配 置得当则能形成断层 一 岩性复合圈闭，有利于油气聚 集成藏 【 1。州] 。 洋心次凹实钻表明，北西向展布的断层对油气聚 集成藏起着重要控制作用，已发现油藏均位于北西 向 展布断层的下降盘靠近深凹 一 侧，且大部分断层具有 侧向封堵性。如图6所示， l井 、 2井分别位于北西 向 展布的断层下降盘和上升盘，但下降盘2井为油井，上 升盘1井则只见水，而且钻井揭示2井储层发育，说明 它们之间的断层具有侧 向封堵性图6和图7。 图6l井 一 2井联井地震剖面 F i g ．6 Seis micprof i les of We l l 1 andWel l2 39 No2 2009 C h inaPetr oleumExplor at} 0n 、’ i 101釜＼ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 图7 1井 一 2井油藏剖面 Fi g ．7Oi lr es er voirprofi lesof Wel l1and Wel l2 因此，圈闭离生烃中心越远，油气运移途中经过的 封堵断层越多，则越不利于油气聚集成藏；反之，圈闭 离成熟烃源岩越近，油气侧向运移过程中经过近东西 向的封堵断层越少，含油可能性越大。所以，在近油源 的地方寻找构造圈闭是至关重要的 。 3认识与结论 通过上述研究，发现该地区油气成藏具有如下规 律 1生烃中心控制油藏的分布，油藏主要局限于成 熟烃源岩分布区周缘4 ～ 5km以内，基本上是凹陷的大 小控制油藏的规模。 2含油层系单 一 ，单油层薄，横向变化快，油层 储层为水下分流河道、河口坝、席状砂微相的细砂岩、 粉砂岩和泥质粉砂岩，以水下分流河道微相为最优。 3大部分断层在烃源岩成熟前都已停止活动，具 有侧向封堵性；已发现油藏均位于北西 向展布断层的 下降盘靠近深凹 一 侧。 4圈闭离成熟烃源岩越近，油气侧 向运移过程中 经过近东西 向的断层越少，含油可能性越大，构造控制 下的复杂小断块形成的构造油藏和断层 一 岩性油藏是 哆刍 E； ， r中国石油勘探2 3 09年第2期 40 主要油藏类型。 参考文献 [1] 徐健，熊学洲 ．苏北盆地高邮凹陷油气成藏特征研究[J ]．石 油勘探与开发， 2000，2748 0 ～ 8 3． 【 2】张冬玲，鲍志东 ，刘平兰 ．苏北盆地浅层天然气藏成藏条 件探讨[J ]．石油勘探与开发， 2005，3224 6 ～ 49． [3] 邱旭明 ．苏北盆地扭动构造油气藏 [J]．石油勘探与开发， 2004 ，31326 ～ 29． [4] 陆英 ．苏北盆地海安凹陷泰州组 一 段沉积特征及演化【 J ] ．中 国石油勘探，2007，12536 ～ 4 0． 【5】李玉城 ．苏北盆地高邮凹陷戴南组隐蔽油气藏研究⋯．中国 石油勘探，2008，13121 ～ 27． 【 6]刘成林，朱筱敏 ，费安玮 ．苏北盆地 白驹凹陷深层油气成 藏研究[J 】 ．西南石油学院学报，2003，25523 ～ 27． [7]刘成林，朱筱敏，费安玮 ．苏北盆地白驹凹陷中浅层油气 成藏研究[J 】 _ 油气地质与采收率， 2003，10328 ～ 32． [8]陈宪和，刘启东，杨小兰 ．苏北盆地金湖凹陷油气二次运 移动力分析[J 】 ．石油勘探与开发 ，2000，27476 ～ 79． [9】陈安定 ．苏北盆地第三系烃源岩排烃范围及油气运移边界【 J ]． 石油与天然气地质， 2006，275630 ～ 636． [10]常象春，王明镇，刘玉瑞 ．苏北盆地烃类流体包裹体与油 气成藏[J ]．新疆石油地质，2006，27423 ～ 26． [11】钟思瑛，邵先杰，廖光明，等 ．苏北盆地3种退积型三角 洲沉积体系及砂体储集性能对比[J ] ．石油勘探与开发，2005， 32226 ～ 30． 【 12] 杨琦，谈彩萍，陈宏宇，等．苏北盆地油气富集与分布的 主控因素[J ]．江苏地质，2006，30424 1 ～ 248． [13] 刘玉瑞，刘启东，杨小 ．苏北盆地走滑断层特征与油气聚 集关系【 J ] ．石油与天然气地质，2004 ，253279 ～ 28 3． [14】刘震，陈艳鹏，赵阳，等 ．陆相断陷盆地油气藏形成控制 因素及分布规律概述[J 】 ． 岩性油气藏， 2007，192121 ～ 133． [15】钱基，韩征 ．渤海湾盆地与苏北盆地勘探潜力对比研究[J ]． 石油勘探与开发，2001，28115 ～ 18． 【16】吴 向阳 ．苏北盆地高邮凹陷北斜坡西部油气运移研究[J ] ． 石油实验地质，2005，273281 ～ 28 7． 【17]邱旭明 ．苏北盆地断块 圈闭分类及油气成藏特征[J 】 ．石油 与天然气地质，2003，244371 ～ 374． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m