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摘要:对辽河断陷东部凹陷火山岩发育地区地层特征、构造特征、沉积特征、储层特征进行了综合研究,并分析了该地区的油气成藏条件、油气藏类型、油气藏控制因素和油气成藏模式。研究认为:该区具备良好的油气成藏条件,并具有较高的滚动勘探开发价值。
关键词:火山岩;油藏;滚动勘探;辽河断陷
【分类号】:P618.13
1 概况
研究工区位于东部凹陷中段,北至朱家房子—大湾一线,东至界西断层,西至下第三系地层超覆线,包括欧利坨子构造、黄沙坨构造、铁匠炉构造及西部斜坡带,南北长约36 km,东西宽约7.5 km,面积约240km2(图1)。
图1 工区位置图
本区的勘探始于1971年,至今已有30多年的勘探历程。1999年发现了欧利坨子油田,2000年发现了以火山岩为目的层的具有千万吨级储量规模的黄沙坨油田;在欧利坨子的北部欧39井区发现了一套新的沙三下段含油气层系;铁匠爐—大湾地区发现了铁17含油区块。
欧利坨子地区构造条件复杂,发育多种类型的沉积体系,含多套、多种类型的火山岩,因而储层类型复杂,储层在三维空间内变化快,研究难度很大。
2 构造特征
2.1 断裂特征
本区的断裂系统继承了辽河盆地东部凹陷断裂系统的特点,即由多条北东向的主干断层及一系列北西向、东西向派生断裂构成。
主干断层有:界西断层、欧利坨子断层、黄沙坨断层、铁匠炉断层,这些断层延伸距离远,活动持续时间长,控制构造格架、地层沉积、火山活动及油气分布。
2.2 构造特征
本区发育欧利坨子、黄沙坨等北东向主干断层,将辽河东部凹陷中段自西向东划分为西部斜坡带和中央断裂背斜带,这两个条带又进一步被分成多个构造,进而被次级断层分割为多个断块,因此形成了本区东西分带、南北分块的构造格局。
(1)西部斜坡带
西部斜坡带背靠中央凸起,为沙三早期至馆陶时期继承性发育的单斜,以NNE向的断裂发育为主,另外在北部还发育一系列NE向的断裂。尤其是NNE向的断裂将该带分成高部位超覆带、中部断阶带、低部洼陷带。
(2)中央断裂背斜带
是本区的主要勘探对象,在北东向主干断层和次生断层的共同作用下,形成了三个正向构造和两个负向构造。三个正向构造包括欧利坨子断裂背斜、黄沙坨断鼻和铁匠炉断鼻,两个负向构造包括黄沙坨洼陷和于家房子洼陷。
3 沉积特征
3.1 沉积相类型及特征
由于复杂的构造条件,使本区发育了多种沉积体系和沉积相类型,主要有冲积扇扇中亚相、扇三角洲前缘亚相、河道亚相和水下分支流河道。平面上基本呈条带状展布,空间上互相穿插,泥岩层与砂岩层频繁叠置,构成了多层次良好的生储盖组合。
本区主要目的层特别是沙三上段发育了多套砂体,互相穿插、叠置,平面上累积厚度大,分布广泛,但横向上变化较大,为岩性上倾尖灭油气藏的形成提供了条件[1]。
3.2 火山岩分布特征
沙三时期是本区火山岩的主要喷发期。火山岩从沙三中早期、沙三中晚期至沙三上早期,其喷发强度具有弱—强—弱的特点,并且喷发中心逐渐向南转移。该时期火山岩受界西断层控制,主要分布在其西侧的欧利坨子地区欧8井区和黄沙坨地区的小23井区,呈条带状分布[2]。
3.3 砂岩储层与火山岩储层关系
对该地区欧606、欧606-1、欧607、欧607K四口井砂岩和火山岩的厚度进行统计,研究该区火山岩和砂岩之间的关系。认为,该地区砂砾岩与火山岩呈负向相关关系。即:火山岩发育的地区砂岩不发育,而在火山岩不发育的地区,砂岩较为发育。但607井不甚明显,因为该井位于斜坡的高部位,砂岩及火山岩均较薄。
4 储层特征
本区发育碎屑岩储层,主要分布在欧利坨子和铁匠炉、西部斜坡带。
综合利用扫描电镜、铸体薄片分析、压汞、X—衍射等手段,对储层内部的结构研究认为:本区储层孔隙类型以残余原生粒间孔为主,次生的溶蚀孔较发育,并有少量的微孔隙、裂缝。不同微相的孔隙微观结构不同,其中水下分流河道、河口砂坝的砂体孔喉大小不均,以细喉为主;前缘薄层砂的砂体孔喉总体较水下分流河道偏细,分流河道间的砂体孔喉最细,以微细喉为主。
碎屑岩储层具有以下特征:①随着层位变新,埋深变浅,储层物性变好。沙三下段,孔隙度平均为8.5%,渗透率平均为0.64×10-3μm2;沙三中段,孔隙度平均为13.21%,渗透率平均为14.73×10-3μm2;沙三上段,孔隙度平均为14.83%,渗透率平均为136.85×10-3μm2;②有利的沉积相带控制了本区的储层物性。分支河道和水下分支河道内,孔隙度一般大于15%,渗透率一般大于40×10-3μm2,储层物性较好。另外,孔隙度和渗透率都随着埋深的增加而降低,但孔隙度和渗透率的相关性较差,这和储层的非均质性强有关。
5 油气藏特征
5.1 油气藏类型
按含油气储层类型划分,本区的油气藏主要分为碎屑岩和火山岩两大类,按圈闭类型划分为构造油气藏、非构造油气藏和混合油气藏三大类。
碎屑岩油气藏主要分布在欧利坨子北部、铁匠炉和大湾地区,按圈闭类型可进一步划分为构造油气藏、构造--岩性油气藏和岩性油气藏。其中,构造—岩性油气藏是本区的主要油气藏类型,岩性油气藏是本区潜在的已具有勘探价值的一种油气藏类型,预计在本区的西侧斜坡有很大的分布面积[4]。
5.2油气成藏模式
东部凹陷中段各项成藏要素时空配置良好,该区构造定型期为东营组沉积末期,油气大量生成并运移聚集在东营组沉积末期以后,因而油气大量运移与圈闭形成这两大地质作用在时间上匹配关系良好。欧利坨子地区强烈的火山活动促使局部烃源岩提前生烃并在烃源岩压实作用和异常发育的断裂活动的联合作用下提前排烃。
东部凹陷中段油气运移的主方向为:由洼陷带向西部斜坡带和东部潜山带运移,洼陷带内部由深凹处向后期反转构造或构造高垒带运移。
欧利坨子主体及北部地区由于储集层非均质性较强,断裂发育,且断裂活动与主要油气充注期次相当,油气主要以沿断裂垂向运移为主,在各断块内沿连通砂体侧向运移。因而油气纵向分布层系相对较宽,沙三段的上、中、下亚段和沙一段都有油气分布。
沙三中、下亚段储集层大都处于成熟烃源岩之中,既可直接捕获邻近烃源岩排出的油气,也可接受由更深处通过断裂运移上来的油气。而沙三上段和沙一段储集层大多处于生烃门限深度以上,因此以断裂为桥梁接受下部运移来的油气。在烃源岩和输导体系都发育的情况下,还应考虑储盖的配置关系。
欧利坨子地区沙三段油气的富集可以说是充足的油源,良好的输导体系以及优良的储盖配置的黄金组合[5、6]。
6 结论
通过本次研究,对该地区地质特征有了一个新的认识,搞清了本区的构造格局,为储层研究提供精确的构造格架,对各时期有利沉积相带和储层展布的研究提供依据。
本区主要目的层特别是沙三上段发育了多套砂体,互相穿插、叠置,平面上累积厚度大,分布广泛,但横向上变化较大,为岩性上倾尖灭油气藏的形成提供了条件。
本区发育两大类含油气储层:一是碎屑岩储层,主要分布在欧利坨子和铁匠炉、西部斜坡带;二是火山岩储层,主要分布在欧利坨子和黄沙坨地区。并形成多种类型油气藏,具备很高的滚动勘探开发潜力。
参考文献
[1] 辽河盆地东部凹陷中段深层沙河街组沉积相 ,回雪峰、管守锐、张凤莲、谢庆宾,古地理学报, 2003 Vol.5 No.3
[2] 辽河盆地欧利坨子地区火山岩储层特征及成藏条件 ,郭克园、蔡国刚、罗海炳、王智勇、常津焕,天然气地球科学, 2002 Vol.13 No.3
[3] 岩性油气藏勘探技术在铁匠炉—大湾斜坡带中的应用,王智勇、Wang
关键词:火山岩;油藏;滚动勘探;辽河断陷
【分类号】:P618.13
1 概况
研究工区位于东部凹陷中段,北至朱家房子—大湾一线,东至界西断层,西至下第三系地层超覆线,包括欧利坨子构造、黄沙坨构造、铁匠炉构造及西部斜坡带,南北长约36 km,东西宽约7.5 km,面积约240km2(图1)。
图1 工区位置图
本区的勘探始于1971年,至今已有30多年的勘探历程。1999年发现了欧利坨子油田,2000年发现了以火山岩为目的层的具有千万吨级储量规模的黄沙坨油田;在欧利坨子的北部欧39井区发现了一套新的沙三下段含油气层系;铁匠爐—大湾地区发现了铁17含油区块。
欧利坨子地区构造条件复杂,发育多种类型的沉积体系,含多套、多种类型的火山岩,因而储层类型复杂,储层在三维空间内变化快,研究难度很大。
2 构造特征
2.1 断裂特征
本区的断裂系统继承了辽河盆地东部凹陷断裂系统的特点,即由多条北东向的主干断层及一系列北西向、东西向派生断裂构成。
主干断层有:界西断层、欧利坨子断层、黄沙坨断层、铁匠炉断层,这些断层延伸距离远,活动持续时间长,控制构造格架、地层沉积、火山活动及油气分布。
2.2 构造特征
本区发育欧利坨子、黄沙坨等北东向主干断层,将辽河东部凹陷中段自西向东划分为西部斜坡带和中央断裂背斜带,这两个条带又进一步被分成多个构造,进而被次级断层分割为多个断块,因此形成了本区东西分带、南北分块的构造格局。
(1)西部斜坡带
西部斜坡带背靠中央凸起,为沙三早期至馆陶时期继承性发育的单斜,以NNE向的断裂发育为主,另外在北部还发育一系列NE向的断裂。尤其是NNE向的断裂将该带分成高部位超覆带、中部断阶带、低部洼陷带。
(2)中央断裂背斜带
是本区的主要勘探对象,在北东向主干断层和次生断层的共同作用下,形成了三个正向构造和两个负向构造。三个正向构造包括欧利坨子断裂背斜、黄沙坨断鼻和铁匠炉断鼻,两个负向构造包括黄沙坨洼陷和于家房子洼陷。
3 沉积特征
3.1 沉积相类型及特征
由于复杂的构造条件,使本区发育了多种沉积体系和沉积相类型,主要有冲积扇扇中亚相、扇三角洲前缘亚相、河道亚相和水下分支流河道。平面上基本呈条带状展布,空间上互相穿插,泥岩层与砂岩层频繁叠置,构成了多层次良好的生储盖组合。
本区主要目的层特别是沙三上段发育了多套砂体,互相穿插、叠置,平面上累积厚度大,分布广泛,但横向上变化较大,为岩性上倾尖灭油气藏的形成提供了条件[1]。
3.2 火山岩分布特征
沙三时期是本区火山岩的主要喷发期。火山岩从沙三中早期、沙三中晚期至沙三上早期,其喷发强度具有弱—强—弱的特点,并且喷发中心逐渐向南转移。该时期火山岩受界西断层控制,主要分布在其西侧的欧利坨子地区欧8井区和黄沙坨地区的小23井区,呈条带状分布[2]。
3.3 砂岩储层与火山岩储层关系
对该地区欧606、欧606-1、欧607、欧607K四口井砂岩和火山岩的厚度进行统计,研究该区火山岩和砂岩之间的关系。认为,该地区砂砾岩与火山岩呈负向相关关系。即:火山岩发育的地区砂岩不发育,而在火山岩不发育的地区,砂岩较为发育。但607井不甚明显,因为该井位于斜坡的高部位,砂岩及火山岩均较薄。
4 储层特征
本区发育碎屑岩储层,主要分布在欧利坨子和铁匠炉、西部斜坡带。
综合利用扫描电镜、铸体薄片分析、压汞、X—衍射等手段,对储层内部的结构研究认为:本区储层孔隙类型以残余原生粒间孔为主,次生的溶蚀孔较发育,并有少量的微孔隙、裂缝。不同微相的孔隙微观结构不同,其中水下分流河道、河口砂坝的砂体孔喉大小不均,以细喉为主;前缘薄层砂的砂体孔喉总体较水下分流河道偏细,分流河道间的砂体孔喉最细,以微细喉为主。
碎屑岩储层具有以下特征:①随着层位变新,埋深变浅,储层物性变好。沙三下段,孔隙度平均为8.5%,渗透率平均为0.64×10-3μm2;沙三中段,孔隙度平均为13.21%,渗透率平均为14.73×10-3μm2;沙三上段,孔隙度平均为14.83%,渗透率平均为136.85×10-3μm2;②有利的沉积相带控制了本区的储层物性。分支河道和水下分支河道内,孔隙度一般大于15%,渗透率一般大于40×10-3μm2,储层物性较好。另外,孔隙度和渗透率都随着埋深的增加而降低,但孔隙度和渗透率的相关性较差,这和储层的非均质性强有关。
5 油气藏特征
5.1 油气藏类型
按含油气储层类型划分,本区的油气藏主要分为碎屑岩和火山岩两大类,按圈闭类型划分为构造油气藏、非构造油气藏和混合油气藏三大类。
碎屑岩油气藏主要分布在欧利坨子北部、铁匠炉和大湾地区,按圈闭类型可进一步划分为构造油气藏、构造--岩性油气藏和岩性油气藏。其中,构造—岩性油气藏是本区的主要油气藏类型,岩性油气藏是本区潜在的已具有勘探价值的一种油气藏类型,预计在本区的西侧斜坡有很大的分布面积[4]。
5.2油气成藏模式
东部凹陷中段各项成藏要素时空配置良好,该区构造定型期为东营组沉积末期,油气大量生成并运移聚集在东营组沉积末期以后,因而油气大量运移与圈闭形成这两大地质作用在时间上匹配关系良好。欧利坨子地区强烈的火山活动促使局部烃源岩提前生烃并在烃源岩压实作用和异常发育的断裂活动的联合作用下提前排烃。
东部凹陷中段油气运移的主方向为:由洼陷带向西部斜坡带和东部潜山带运移,洼陷带内部由深凹处向后期反转构造或构造高垒带运移。
欧利坨子主体及北部地区由于储集层非均质性较强,断裂发育,且断裂活动与主要油气充注期次相当,油气主要以沿断裂垂向运移为主,在各断块内沿连通砂体侧向运移。因而油气纵向分布层系相对较宽,沙三段的上、中、下亚段和沙一段都有油气分布。
沙三中、下亚段储集层大都处于成熟烃源岩之中,既可直接捕获邻近烃源岩排出的油气,也可接受由更深处通过断裂运移上来的油气。而沙三上段和沙一段储集层大多处于生烃门限深度以上,因此以断裂为桥梁接受下部运移来的油气。在烃源岩和输导体系都发育的情况下,还应考虑储盖的配置关系。
欧利坨子地区沙三段油气的富集可以说是充足的油源,良好的输导体系以及优良的储盖配置的黄金组合[5、6]。
6 结论
通过本次研究,对该地区地质特征有了一个新的认识,搞清了本区的构造格局,为储层研究提供精确的构造格架,对各时期有利沉积相带和储层展布的研究提供依据。
本区主要目的层特别是沙三上段发育了多套砂体,互相穿插、叠置,平面上累积厚度大,分布广泛,但横向上变化较大,为岩性上倾尖灭油气藏的形成提供了条件。
本区发育两大类含油气储层:一是碎屑岩储层,主要分布在欧利坨子和铁匠炉、西部斜坡带;二是火山岩储层,主要分布在欧利坨子和黄沙坨地区。并形成多种类型油气藏,具备很高的滚动勘探开发潜力。
参考文献
[1] 辽河盆地东部凹陷中段深层沙河街组沉积相 ,回雪峰、管守锐、张凤莲、谢庆宾,古地理学报, 2003 Vol.5 No.3
[2] 辽河盆地欧利坨子地区火山岩储层特征及成藏条件 ,郭克园、蔡国刚、罗海炳、王智勇、常津焕,天然气地球科学, 2002 Vol.13 No.3
[3] 岩性油气藏勘探技术在铁匠炉—大湾斜坡带中的应用,王智勇、Wang