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[摘 要]本文提出了东营凹陷王家岗油田沙三段油气成藏机制及输导体系。
分别对该区烃源岩、储盖特征、圈闭条件进行了详细的分析,指出了有效油源岩生标特征上各有特点,
并阐明了油气形成之后的输导体系。
[关键词]沙三段 成藏条件 输导体系
中图分类号:TE122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0312-01
王家岗地区构造上位于济阳坳陷东营凹陷南斜坡, 东营凹陷是济阳坳陷的一个重要构造单元,为典型的北断南超、北陡南缓的不对称箕状盆地。王家岗地区处于南部缓坡带,基底埋藏浅,刚性强,属于较稳定的块体,相对陡坡带的构造变动要弱些。褶皱变形主要为鼻状构造,轴向与缓坡带的走向垂直或斜交,这些鼻状构造与不同规模和方向的断裂组合形成规模不等的断鼻状构造,如王家岗断鼻状构造带、八面河-羊角沟断裂鼻状构造带等。
1、烃源岩特征
王家岗地区具有丰富的油气资源,这与其优质烃源岩是分不开的。研究区西接博兴洼陷,北靠牛庄、利津洼陷,东临青南洼陷,油源条件得天独厚。其中各生烃洼陷共有六套生油岩系,即上古生界的石炭-二叠系、中生界,下第三系的沙四下-孔店、沙四上、沙三段、沙一段。勘探实践表明,只发现了来自于沙四上和沙三中下亚段烃源岩的原油。因此,研究区邻近各洼陷只存在沙四上、沙三中下亚段两套有效油源岩。这两套生油岩系形成于不同的沉积环境之中,在其生油岩生标特征上各有特点。
沙四上亚段生油岩以灰质页岩、灰色白云质泥岩、深灰色泥岩为主,夹薄层油页岩、白云岩、白云质灰岩、鲕状灰岩、膏岩,富含生物化石。沙四上生油岩围绕广利、博兴两个厚度中心广泛分布,但成熟度低。微量元素Sr/Ba比值1-2,硼当量46-130ppm,古盐度15-30‰,属半咸水沉积环境。这套生油岩系有机质丰富,可溶性烃含量高,干酪根类型有利于生油,生标主要表现在沙四上生油岩具有较强的植烷优势,姥/植比均小于0.5;具有丰富的伽玛蜡烷,伽玛蜡烷/C30藿烷均大于0.5,部分样品达到1.0以上。成熟生油区位于牛庄以北东营南坡地区,包括广利-王家岗-梁家楼以南。
沙三段生油岩系按其岩性、沉积环境可以三分。沙三下亚段生油岩形成于潮湿、微咸水深湖环境,其有机质丰度高,干酪根类型极好,有机质成熟度高。沙三中亚段生油岩形成于还原环境,据沉积相研究,为前三角洲亚相快速堆积的前三角洲泥岩。有机质含量十分丰富,有机质类型多样,成熟度较高,分布面积广。沙三上亚段生油岩形成于半深湖到浅湖环境,属弱还原环境。有机质含量丰富,但有机质类型差,以Ⅲ型为主,成熟生油岩范围局限于利津-牛庄洼陷。总起来说,沙三段生油岩中,姥鲛烷占优势,姥/植比均在0.5-1.0之间,具有微弱的伽玛蜡烷,伽玛蜡烷/C30藿烷均小于0.2,且自下而上三个亚段的姥/植比依次递减,伽玛蜡烷/C30藿烷依次变大,反映了沉积环境的变化。
虽然各洼陷数据有变化,但总体趋势较明显。凹陷南部的博兴、牛庄洼陷沙四段烃源岩伽玛蜡烷含量较北部高,T m/Ts总体也较大,反映源岩的总体特征。虽然各洼陷数据有变化,但总体趋了沉积环境和成熟度的差异;对于沙三段烃源岩来说,博兴洼陷的伽玛蜡烷含量较其它洼陷的低,反映了各洼陷在沙
三时期沉积环境中盐度的变化。
2、储盖特征
沙三段已知油层的孔隙度和渗透率统计可知,沙三上孔渗相对较高,以中高孔和中高渗储层为主,储层物性对含油气性没有明显制约关系。沙三中上部三角洲前缘亚相河口坝砂体属于中孔、中深储层为主,储层物性对含油性影响也较小。但沙三中中部及下部的薄层砂体物性相对较差,对含油性将产生一定的影响。
由前面分析可知,本区沙三下至沙三上的7套四级层序中,沙三上砂岩发育程度较高,具有良好的储层条件,但泥岩盖层条件相对较差。沙三中、下地层中砂岩发育程度较弱,泥岩盖层条件相对较好。
3、圈闭条件
受T-R型层序沉积的控制,该区沙三段以三角洲前缘水下分流河道以及河口坝沉积的细、粉细砂岩为主要储层,滑塌砂体为沙三中下部、沙三下靠近洼陷区储层。三角洲前缘支流间湾灰色泥岩为沙三上有效盖层,前三角洲深灰色泥岩、半深湖深灰色泥岩为沙三中、下有效盖层。西部通4、王56、北部王29、通3、中部王23、官1、通10、东部王斜128大断层以及南部的王109等规模较小的局部控块断层的活动在该区形成了鼻状为主的构造,并对油气运移、聚集均起到了较好的作用。从而在该区形成了以断鼻为主要构造背景的构造岩性圈闭。
由于沙三段中上部砂层相对发育,而大断层延伸规模有限,同时断层两侧岩性配置关系多样。另外,构造线平直且与断层斜交,形成断鼻圈闭的区域又主要分布在王家岗中隆带上。综合认为,该区沙三段没有形成大规模油气聚集的断层封堵条件,所以有效圈闭只发育于局部区域,难以形成大规模油气聚集,油气成藏一定程度上受控于宏观构造背景下砂岩的分布范围。
4、输导体系
有效烃源岩是油气成藏的物质基础, 油藏的空间展布形态是结果, 起到桥梁作用的是输导体系。油气只有通过有效输导体系才能大量汇集成藏, 因此, 输导体系是油气成藏的核心。油气运移聚集的输导体系是指连接源岩与圈闭的油气运移通道的空间组合体, 其静态要素主要包括骨架砂体、断层及裂缝、不整合面。不同层系油气输导的主导因素各不相同, 按其主导因素, 可分为两类: 断裂- 骨架砂体型输导体系及不整合面型输导体系。
该区沙三上油藏成藏的输导体系类型几乎全部为复合型输导体系,其中主要是断层和砂体的组合。油气先沿多条油源断层垂向运移,进入相邻砂体。但是由于陈官庄断阶带断层具有幕式活动的特点,自陈官庄断阶带最早一期油气排、运,并聚集成藏以来(东营组至第四纪之间)发生了三期大规模的构造活动;第一期,喜山运动东营幕是东营组末期发生的一次较强的构造活动,它形成东营期与馆陶期之间较长的沉积间断;第二期,中新世晚期东营凹陷再次下沉进入盆地拗陷阶段,馆陶期油源断层为同沉积断层,特别是馆上段时期,断层生长指数较大;第三期,为明化镇末期,明化镇期油源断层两盘地层无沉积厚度变化,且断层只断至第四系,表明断层为后期断层,活动期为明化镇末期,同时也说明东营凹陷于馆陶末期至明化镇末期有一构造稳定期。所以有效生烃区范围内与牛庄洼陷主要油气排、运,并聚集成藏期相配合的最后期活动的断层才有可能成为真正的油源断层。
研究区沙三中油藏成藏的输导体系除了断-砂输导之外,位于研究区北部洼陷区,被大套泥岩包裹的透镜状砂岩油藏可形成自生自储型。但往南由于层段内烃源岩生烃能力较弱,被泥岩包裹的砂岩若没有断层沟通初次运移或二次运移的油气,其成藏的可能性将减小。
参考文献
[1] 常德双,卢刚臣,孔凡东,李廷辉,丁学垠,陈洪涛.大港探区湖泊浅水滩.坝油气藏勘探浅析.中国石油勘探,2004,(2):26~32.
[2] 孙锡年,刘渝,满燕.东营凹陷西部沙四段滩坝砂岩油气成藏条件. 国外油田工程,2003,19(7):24~25.
[3] 李秀华,肖焕钦,王宁.东营凹陷博兴洼陷沙四段上亚段储集层特征及油气富集规律.油气地质与采收率,2001,8(3):21~24.
[4] 邓宏文,王红亮,王敦则.古地貌对陆相裂谷盆地层序充填特征的控制. 石油与天然气地质.2001,22(4):293~303.
[5] 朱筱敏,信荃麟,张晋仁.断陷湖盆滩坝储集体沉积特征及沉积模式. 沉积学报,1994,12(2):20~27.
分别对该区烃源岩、储盖特征、圈闭条件进行了详细的分析,指出了有效油源岩生标特征上各有特点,
并阐明了油气形成之后的输导体系。
[关键词]沙三段 成藏条件 输导体系
中图分类号:TE122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)10-0312-01
王家岗地区构造上位于济阳坳陷东营凹陷南斜坡, 东营凹陷是济阳坳陷的一个重要构造单元,为典型的北断南超、北陡南缓的不对称箕状盆地。王家岗地区处于南部缓坡带,基底埋藏浅,刚性强,属于较稳定的块体,相对陡坡带的构造变动要弱些。褶皱变形主要为鼻状构造,轴向与缓坡带的走向垂直或斜交,这些鼻状构造与不同规模和方向的断裂组合形成规模不等的断鼻状构造,如王家岗断鼻状构造带、八面河-羊角沟断裂鼻状构造带等。
1、烃源岩特征
王家岗地区具有丰富的油气资源,这与其优质烃源岩是分不开的。研究区西接博兴洼陷,北靠牛庄、利津洼陷,东临青南洼陷,油源条件得天独厚。其中各生烃洼陷共有六套生油岩系,即上古生界的石炭-二叠系、中生界,下第三系的沙四下-孔店、沙四上、沙三段、沙一段。勘探实践表明,只发现了来自于沙四上和沙三中下亚段烃源岩的原油。因此,研究区邻近各洼陷只存在沙四上、沙三中下亚段两套有效油源岩。这两套生油岩系形成于不同的沉积环境之中,在其生油岩生标特征上各有特点。
沙四上亚段生油岩以灰质页岩、灰色白云质泥岩、深灰色泥岩为主,夹薄层油页岩、白云岩、白云质灰岩、鲕状灰岩、膏岩,富含生物化石。沙四上生油岩围绕广利、博兴两个厚度中心广泛分布,但成熟度低。微量元素Sr/Ba比值1-2,硼当量46-130ppm,古盐度15-30‰,属半咸水沉积环境。这套生油岩系有机质丰富,可溶性烃含量高,干酪根类型有利于生油,生标主要表现在沙四上生油岩具有较强的植烷优势,姥/植比均小于0.5;具有丰富的伽玛蜡烷,伽玛蜡烷/C30藿烷均大于0.5,部分样品达到1.0以上。成熟生油区位于牛庄以北东营南坡地区,包括广利-王家岗-梁家楼以南。
沙三段生油岩系按其岩性、沉积环境可以三分。沙三下亚段生油岩形成于潮湿、微咸水深湖环境,其有机质丰度高,干酪根类型极好,有机质成熟度高。沙三中亚段生油岩形成于还原环境,据沉积相研究,为前三角洲亚相快速堆积的前三角洲泥岩。有机质含量十分丰富,有机质类型多样,成熟度较高,分布面积广。沙三上亚段生油岩形成于半深湖到浅湖环境,属弱还原环境。有机质含量丰富,但有机质类型差,以Ⅲ型为主,成熟生油岩范围局限于利津-牛庄洼陷。总起来说,沙三段生油岩中,姥鲛烷占优势,姥/植比均在0.5-1.0之间,具有微弱的伽玛蜡烷,伽玛蜡烷/C30藿烷均小于0.2,且自下而上三个亚段的姥/植比依次递减,伽玛蜡烷/C30藿烷依次变大,反映了沉积环境的变化。
虽然各洼陷数据有变化,但总体趋势较明显。凹陷南部的博兴、牛庄洼陷沙四段烃源岩伽玛蜡烷含量较北部高,T m/Ts总体也较大,反映源岩的总体特征。虽然各洼陷数据有变化,但总体趋了沉积环境和成熟度的差异;对于沙三段烃源岩来说,博兴洼陷的伽玛蜡烷含量较其它洼陷的低,反映了各洼陷在沙
三时期沉积环境中盐度的变化。
2、储盖特征
沙三段已知油层的孔隙度和渗透率统计可知,沙三上孔渗相对较高,以中高孔和中高渗储层为主,储层物性对含油气性没有明显制约关系。沙三中上部三角洲前缘亚相河口坝砂体属于中孔、中深储层为主,储层物性对含油性影响也较小。但沙三中中部及下部的薄层砂体物性相对较差,对含油性将产生一定的影响。
由前面分析可知,本区沙三下至沙三上的7套四级层序中,沙三上砂岩发育程度较高,具有良好的储层条件,但泥岩盖层条件相对较差。沙三中、下地层中砂岩发育程度较弱,泥岩盖层条件相对较好。
3、圈闭条件
受T-R型层序沉积的控制,该区沙三段以三角洲前缘水下分流河道以及河口坝沉积的细、粉细砂岩为主要储层,滑塌砂体为沙三中下部、沙三下靠近洼陷区储层。三角洲前缘支流间湾灰色泥岩为沙三上有效盖层,前三角洲深灰色泥岩、半深湖深灰色泥岩为沙三中、下有效盖层。西部通4、王56、北部王29、通3、中部王23、官1、通10、东部王斜128大断层以及南部的王109等规模较小的局部控块断层的活动在该区形成了鼻状为主的构造,并对油气运移、聚集均起到了较好的作用。从而在该区形成了以断鼻为主要构造背景的构造岩性圈闭。
由于沙三段中上部砂层相对发育,而大断层延伸规模有限,同时断层两侧岩性配置关系多样。另外,构造线平直且与断层斜交,形成断鼻圈闭的区域又主要分布在王家岗中隆带上。综合认为,该区沙三段没有形成大规模油气聚集的断层封堵条件,所以有效圈闭只发育于局部区域,难以形成大规模油气聚集,油气成藏一定程度上受控于宏观构造背景下砂岩的分布范围。
4、输导体系
有效烃源岩是油气成藏的物质基础, 油藏的空间展布形态是结果, 起到桥梁作用的是输导体系。油气只有通过有效输导体系才能大量汇集成藏, 因此, 输导体系是油气成藏的核心。油气运移聚集的输导体系是指连接源岩与圈闭的油气运移通道的空间组合体, 其静态要素主要包括骨架砂体、断层及裂缝、不整合面。不同层系油气输导的主导因素各不相同, 按其主导因素, 可分为两类: 断裂- 骨架砂体型输导体系及不整合面型输导体系。
该区沙三上油藏成藏的输导体系类型几乎全部为复合型输导体系,其中主要是断层和砂体的组合。油气先沿多条油源断层垂向运移,进入相邻砂体。但是由于陈官庄断阶带断层具有幕式活动的特点,自陈官庄断阶带最早一期油气排、运,并聚集成藏以来(东营组至第四纪之间)发生了三期大规模的构造活动;第一期,喜山运动东营幕是东营组末期发生的一次较强的构造活动,它形成东营期与馆陶期之间较长的沉积间断;第二期,中新世晚期东营凹陷再次下沉进入盆地拗陷阶段,馆陶期油源断层为同沉积断层,特别是馆上段时期,断层生长指数较大;第三期,为明化镇末期,明化镇期油源断层两盘地层无沉积厚度变化,且断层只断至第四系,表明断层为后期断层,活动期为明化镇末期,同时也说明东营凹陷于馆陶末期至明化镇末期有一构造稳定期。所以有效生烃区范围内与牛庄洼陷主要油气排、运,并聚集成藏期相配合的最后期活动的断层才有可能成为真正的油源断层。
研究区沙三中油藏成藏的输导体系除了断-砂输导之外,位于研究区北部洼陷区,被大套泥岩包裹的透镜状砂岩油藏可形成自生自储型。但往南由于层段内烃源岩生烃能力较弱,被泥岩包裹的砂岩若没有断层沟通初次运移或二次运移的油气,其成藏的可能性将减小。
参考文献
[1] 常德双,卢刚臣,孔凡东,李廷辉,丁学垠,陈洪涛.大港探区湖泊浅水滩.坝油气藏勘探浅析.中国石油勘探,2004,(2):26~32.
[2] 孙锡年,刘渝,满燕.东营凹陷西部沙四段滩坝砂岩油气成藏条件. 国外油田工程,2003,19(7):24~25.
[3] 李秀华,肖焕钦,王宁.东营凹陷博兴洼陷沙四段上亚段储集层特征及油气富集规律.油气地质与采收率,2001,8(3):21~24.
[4] 邓宏文,王红亮,王敦则.古地貌对陆相裂谷盆地层序充填特征的控制. 石油与天然气地质.2001,22(4):293~303.
[5] 朱筱敏,信荃麟,张晋仁.断陷湖盆滩坝储集体沉积特征及沉积模式. 沉积学报,1994,12(2):20~27.