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[摘 要]根据前人研究资料,对东营凹陷平方王-平南潜山进行了内幕油气成藏研究,通过典型油藏的解剖,明确潜山的成藏条件及控制因素,开展油气运聚富集条件和圈闭有效性分析,平方王-平南潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏、不规则潜山油气藏三种类型。储层的非均质性控制潜山油气藏类型及空间展布,油源及盖层条件决定潜山油藏含油气性。
[关键词]东营凹陷,平方王-平南潜山,成藏研究,潜山
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0248-01
喜山期是东营凹陷的主要形成期,平南潜山的形成实际是喜山运动早期高青-平南断层负反转作用的结果,地层出露上古生代地层。沙四段后期潜山全部被埋藏起来,潜山剥蚀终止,潜山基本定型,于是形成了北东向的平方王-平南潜山带。其成藏特点受构造、岩性剥蚀等原因影响较大。
1 储层特征成因机制研究
1.1 下古生界储层特征
平方王-平南潜山在形成过程中经历了长期成岩作用、风化作用和多期构造运动,从而在沉积孔隙、构造裂缝的基础上进行溶蚀改造,产生了大量溶蚀空间,最终形成了以次生储集空间为主、储集空间类型多、结构复杂且分布极不均匀等特点。根据储层所处构造位置和岩石类型又可以将潜山储层分为古风化壳型和裂缝型两类储集系统。
储集空间类型多、分布不均匀是潜山储层的主要特点,岩芯及成像测井资料显示,岩石中的各种储集空间并不是孤立存在,而是相互交错、连通形成立体的网络状储集系统。储层类型为风化壳型。平南潜山有石炭—二叠系覆盖主要为裂缝型储层发育区。储层非均质性强,纵向上分为四个储层发育段,八陡组-马家沟组、冶里-亮甲山组-凤山组(个别张夏组)、馒头组侵入岩、太古界。四套储集层发育良好的储集空间--孔隙、溶孔、溶洞、裂缝是油气储集的场所,断层和裂缝是油气运移的主要通道。
1.2 储层成因机制
1.2.1 岩溶作用是下古生界储集层发育的基础;
印支、燕山时期的构造运动导致下古生界强烈褶皱与抬升,经受长时期的风化剥蚀。构造运动结束后,沟壑纵横、高低不平的古喀斯特地貌重新沉降接受新的沉积,一方面古喀斯特作用造成的海相碳酸盐矿物的溶解为大多数的洞或脈中碳酸盐矿物的沉淀提供了重要的物质来源;另一方面上覆碎屑岩沉积物填积充填古喀斯特溶蚀孔洞缝。这种沉淀充填往往主要集中在风化壳下几米最多二十几米的范围之内而形成风化壳下厚薄不等的岩溶被填积非储层段。
1.2.2 白云石化作用控制了内幕储层的形成与发育
内幕断层控制影响了储集层的发育程度,平方王-平南潜山储集层的发育与断裂作用密切相关。断裂的发育一方面本身派生一系列裂缝,扩大储集空间,改善储集条件,提高渗透能力;另一方面断裂及其派生的裂缝系统为大气淡水渗滤进行深部溶蚀提供了通道,使岩溶的深度范围自几十米深度可以向下延伸至风化壳下250多米。
奥陶系冶里-亮甲山组岩性为白云岩、灰质白云岩,其储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,主要分布于成岩白云岩成因类型中。成岩白云岩是在埋藏成岩过程中经海源粒间孔隙水白云石化作用形成,其原岩主要为具粒屑结构的石灰岩,具有一定的原生孔隙度,为形成冶里-亮甲山组内幕储层奠定了基础。
1.2.3 背斜及向斜轴部裂缝较发育
古背斜的轴部原为岩溶高地在褶皱、断层的双重作用下,不仅裂缝异常发育,而且大气淡水淋滤作用较强,岩溶也很发育。在古背斜的轴部岩溶高地上的断块经构造演化现今仍处在高部位即现为断凸的断块,原始风化壳岩溶带储集层和内幕储集层较少被沉淀充填,有效储集层被很好地保留下来。在古背斜两翼岩溶斜坡现断凸区为大气淡水的径流区,岩溶作用表现为侧向溶蚀,原始风化壳岩溶带储集层和内幕储集层均很发育且保留很好。
2 平方王-平南油藏类型
平方王-平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏、不规则潜山油气藏三种类型。
风化壳残丘断块油气藏储层岩溶作用强烈,属于风化壳型储层,连通好,油藏具有统一的油水界面。
碳酸岩层状油气藏具层状-准层状特点,受上下不渗透的岩层所限制,形成潜山内幕圈闭,发育多套含油层系,按圈闭形式有半背斜和单斜型层状油藏。找准构造高部位、顺断存在多套含油层系,奥陶系和寒武系油藏属于此类。
不规则潜山油气藏的形成和潜山储油岩缝洞发育不均匀有关,由于缝洞连通性差,导致油、气、水在空间呈不规则状,没有统一的油水界面。一般在靠近断层附近,裂缝比较发育。
2.4 潜山内幕
潜山内幕圈闭是指潜山内部由于储层与非渗透隔层组合而形成的圈闭。储集层多为渗透性好的潜山地层,裂缝为主要储集空间,油气的运移通道主要是通过断面与烃源岩接触的渗透层及不整合面。此類圈闭主要受控于潜山内部储集层与隔层的配置,油气富集程度及油气藏规模较难预测。潜山内幕圈闭以潜山内部多套渗透性好的层状地层为储集层,多套储层之间发育非渗透性隔层,两套致密隔层之间形成层状油气藏。
构造位置上处于坡折点以下的较陡部位,研究认为坡折点以下陡峭处一般对应断剥面,风化壳不发育,但受断裂作用影响潜山内幕裂缝、溶蚀孔洞发育,易形成储层,而且坡折带储层可直接与利津洼陷沙三下、沙四上的烃源岩对接,油源充足,内幕非渗透性隔层可以做良好的盖层。
3 油气成藏主控因素
平方王-平南潜山油气藏成藏主控因素主要有两点,储层的非均质性和油源及盖层条件。
3.1 储层的非均质性控制潜山油气藏类型及空间展布
平方王-平南潜山油气藏存在Art、∈、O三套储层,按其储集空间可两种类型,风化壳型和裂缝型。平方王潜山属风化壳型储层,Art、∈、O地层受构造作用和风化剥蚀作用产生大量裂缝和溶蚀孔洞,储集性能非常好;平南潜山顶面为C—P地层,受岩溶作用影响较弱,储集空间以微裂缝为主,属裂缝型储层。
因此,虽然潜山油气藏的储集空间类型多,但原生孔隙不发育,有效储集空间均为次生成因。平南地区下古生界潜山油藏不是简单的块状油藏,而是在纵向上呈层状分布,各层互不连通,分别具有独立的油水系统,但平面上叠合连片。
3.2 油源及盖层条件决定潜山油藏含油气性
平方王-平南地区油沿着运移方向,油气成熟度、密度、粘度、含硫量逐渐减小,生油洼陷烃源岩的最大埋深控制油藏的含油底界。
北部平方王潜山以沙四下亚段—孔店组泥岩和致密砾岩为盖层;平南顶部石炭—二迭系地层为区域盖层,石炭—二叠系是一套砂泥岩、灰岩夹煤系地层,泥岩单层厚度一般4-6m,最大20m,底部有一套分布稳定的厚约20m左右的紫红色含铁质页岩及铝土层,可作为良好的区域性盖层。
4 结论
(1)平方王-平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏、不规则潜山油气藏三种类型。
(2)储层的非均质性控制潜山油气藏类型及空间展布,油源及盖层条件决定潜山油藏含油气性。
参考文献
[1] 高瑞祺,赵政璋.中国油气新区勘探(第三卷)、渤海湾盆地隐蔽油气藏勘探,北京:石油工业出版社,2001
[2] 杨凤丽,周祖翼.陆相盆地复式含油系统研究:埕岛例析,北京:石油工业出版社,2000
[3] 潘元林,张善文,肖焕钦,等.济阳断陷盆地隐蔽油气藏勘探[M].北京:石油工业出版社,2003:346~350.
[4] 朱留方,吴海燕,翟勇.太古界变质岩储集层测井资料综合评价[J].天然气工业,2005,25(11):39~41.
[5] 陈钢花,王学军,王永刚,朱家俊,杨海霞.古潜山裂缝性油藏储层参数横向预测.石油大学学报(自然科学版),2005,(04),32-35.
[关键词]东营凹陷,平方王-平南潜山,成藏研究,潜山
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0248-01
喜山期是东营凹陷的主要形成期,平南潜山的形成实际是喜山运动早期高青-平南断层负反转作用的结果,地层出露上古生代地层。沙四段后期潜山全部被埋藏起来,潜山剥蚀终止,潜山基本定型,于是形成了北东向的平方王-平南潜山带。其成藏特点受构造、岩性剥蚀等原因影响较大。
1 储层特征成因机制研究
1.1 下古生界储层特征
平方王-平南潜山在形成过程中经历了长期成岩作用、风化作用和多期构造运动,从而在沉积孔隙、构造裂缝的基础上进行溶蚀改造,产生了大量溶蚀空间,最终形成了以次生储集空间为主、储集空间类型多、结构复杂且分布极不均匀等特点。根据储层所处构造位置和岩石类型又可以将潜山储层分为古风化壳型和裂缝型两类储集系统。
储集空间类型多、分布不均匀是潜山储层的主要特点,岩芯及成像测井资料显示,岩石中的各种储集空间并不是孤立存在,而是相互交错、连通形成立体的网络状储集系统。储层类型为风化壳型。平南潜山有石炭—二叠系覆盖主要为裂缝型储层发育区。储层非均质性强,纵向上分为四个储层发育段,八陡组-马家沟组、冶里-亮甲山组-凤山组(个别张夏组)、馒头组侵入岩、太古界。四套储集层发育良好的储集空间--孔隙、溶孔、溶洞、裂缝是油气储集的场所,断层和裂缝是油气运移的主要通道。
1.2 储层成因机制
1.2.1 岩溶作用是下古生界储集层发育的基础;
印支、燕山时期的构造运动导致下古生界强烈褶皱与抬升,经受长时期的风化剥蚀。构造运动结束后,沟壑纵横、高低不平的古喀斯特地貌重新沉降接受新的沉积,一方面古喀斯特作用造成的海相碳酸盐矿物的溶解为大多数的洞或脈中碳酸盐矿物的沉淀提供了重要的物质来源;另一方面上覆碎屑岩沉积物填积充填古喀斯特溶蚀孔洞缝。这种沉淀充填往往主要集中在风化壳下几米最多二十几米的范围之内而形成风化壳下厚薄不等的岩溶被填积非储层段。
1.2.2 白云石化作用控制了内幕储层的形成与发育
内幕断层控制影响了储集层的发育程度,平方王-平南潜山储集层的发育与断裂作用密切相关。断裂的发育一方面本身派生一系列裂缝,扩大储集空间,改善储集条件,提高渗透能力;另一方面断裂及其派生的裂缝系统为大气淡水渗滤进行深部溶蚀提供了通道,使岩溶的深度范围自几十米深度可以向下延伸至风化壳下250多米。
奥陶系冶里-亮甲山组岩性为白云岩、灰质白云岩,其储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,主要分布于成岩白云岩成因类型中。成岩白云岩是在埋藏成岩过程中经海源粒间孔隙水白云石化作用形成,其原岩主要为具粒屑结构的石灰岩,具有一定的原生孔隙度,为形成冶里-亮甲山组内幕储层奠定了基础。
1.2.3 背斜及向斜轴部裂缝较发育
古背斜的轴部原为岩溶高地在褶皱、断层的双重作用下,不仅裂缝异常发育,而且大气淡水淋滤作用较强,岩溶也很发育。在古背斜的轴部岩溶高地上的断块经构造演化现今仍处在高部位即现为断凸的断块,原始风化壳岩溶带储集层和内幕储集层较少被沉淀充填,有效储集层被很好地保留下来。在古背斜两翼岩溶斜坡现断凸区为大气淡水的径流区,岩溶作用表现为侧向溶蚀,原始风化壳岩溶带储集层和内幕储集层均很发育且保留很好。
2 平方王-平南油藏类型
平方王-平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏、不规则潜山油气藏三种类型。
风化壳残丘断块油气藏储层岩溶作用强烈,属于风化壳型储层,连通好,油藏具有统一的油水界面。
碳酸岩层状油气藏具层状-准层状特点,受上下不渗透的岩层所限制,形成潜山内幕圈闭,发育多套含油层系,按圈闭形式有半背斜和单斜型层状油藏。找准构造高部位、顺断存在多套含油层系,奥陶系和寒武系油藏属于此类。
不规则潜山油气藏的形成和潜山储油岩缝洞发育不均匀有关,由于缝洞连通性差,导致油、气、水在空间呈不规则状,没有统一的油水界面。一般在靠近断层附近,裂缝比较发育。
2.4 潜山内幕
潜山内幕圈闭是指潜山内部由于储层与非渗透隔层组合而形成的圈闭。储集层多为渗透性好的潜山地层,裂缝为主要储集空间,油气的运移通道主要是通过断面与烃源岩接触的渗透层及不整合面。此類圈闭主要受控于潜山内部储集层与隔层的配置,油气富集程度及油气藏规模较难预测。潜山内幕圈闭以潜山内部多套渗透性好的层状地层为储集层,多套储层之间发育非渗透性隔层,两套致密隔层之间形成层状油气藏。
构造位置上处于坡折点以下的较陡部位,研究认为坡折点以下陡峭处一般对应断剥面,风化壳不发育,但受断裂作用影响潜山内幕裂缝、溶蚀孔洞发育,易形成储层,而且坡折带储层可直接与利津洼陷沙三下、沙四上的烃源岩对接,油源充足,内幕非渗透性隔层可以做良好的盖层。
3 油气成藏主控因素
平方王-平南潜山油气藏成藏主控因素主要有两点,储层的非均质性和油源及盖层条件。
3.1 储层的非均质性控制潜山油气藏类型及空间展布
平方王-平南潜山油气藏存在Art、∈、O三套储层,按其储集空间可两种类型,风化壳型和裂缝型。平方王潜山属风化壳型储层,Art、∈、O地层受构造作用和风化剥蚀作用产生大量裂缝和溶蚀孔洞,储集性能非常好;平南潜山顶面为C—P地层,受岩溶作用影响较弱,储集空间以微裂缝为主,属裂缝型储层。
因此,虽然潜山油气藏的储集空间类型多,但原生孔隙不发育,有效储集空间均为次生成因。平南地区下古生界潜山油藏不是简单的块状油藏,而是在纵向上呈层状分布,各层互不连通,分别具有独立的油水系统,但平面上叠合连片。
3.2 油源及盖层条件决定潜山油藏含油气性
平方王-平南地区油沿着运移方向,油气成熟度、密度、粘度、含硫量逐渐减小,生油洼陷烃源岩的最大埋深控制油藏的含油底界。
北部平方王潜山以沙四下亚段—孔店组泥岩和致密砾岩为盖层;平南顶部石炭—二迭系地层为区域盖层,石炭—二叠系是一套砂泥岩、灰岩夹煤系地层,泥岩单层厚度一般4-6m,最大20m,底部有一套分布稳定的厚约20m左右的紫红色含铁质页岩及铝土层,可作为良好的区域性盖层。
4 结论
(1)平方王-平南地区潜山油气藏主要包括风化壳残丘断块油气藏、碳酸岩层状油气藏、不规则潜山油气藏三种类型。
(2)储层的非均质性控制潜山油气藏类型及空间展布,油源及盖层条件决定潜山油藏含油气性。
参考文献
[1] 高瑞祺,赵政璋.中国油气新区勘探(第三卷)、渤海湾盆地隐蔽油气藏勘探,北京:石油工业出版社,2001
[2] 杨凤丽,周祖翼.陆相盆地复式含油系统研究:埕岛例析,北京:石油工业出版社,2000
[3] 潘元林,张善文,肖焕钦,等.济阳断陷盆地隐蔽油气藏勘探[M].北京:石油工业出版社,2003:346~350.
[4] 朱留方,吴海燕,翟勇.太古界变质岩储集层测井资料综合评价[J].天然气工业,2005,25(11):39~41.
[5] 陈钢花,王学军,王永刚,朱家俊,杨海霞.古潜山裂缝性油藏储层参数横向预测.石油大学学报(自然科学版),2005,(04),32-35.