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大港油田滩海地区埕北断阶带油气成藏主控因素及模式研究

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[摘 要]大港油田黄骅坳陷埕北断阶带具有含油气目的层多,油气藏类型多样,纵向叠置、平面连片,油气复式聚集的特点。影响该区油气藏形成的主要控制因素为:充足的油气源、良好储集条件和储盖组合、基岩潜山背景下的断阶构造、长期继承性发育的断层等。其中,断层和盖层是控制油气纵向成藏的关键因素;基岩潜山背景下断阶构造和输导体系是控制油气横向成藏的主导因素。而埕北断阶断裂、不整合面及砂岩输导层三者不同的配置关系,构成了研究区多种油气运聚方式,并形成研究区主导成藏模式―阶梯状输导成藏模式。

[关键词]大港油田 滩海 埕北断阶带 油气成藏 成藏模式

中图分类号:TE155 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0029-01

1 勘探概况

埕北断阶带位于渤海湾盆地黄骅坳陷中区东部的南部滩海区, 处于歧口凹陷向埕宁隆起过渡的斜坡带上,勘探面积约1200km2。自20世纪60年入勘探,已发现了明化镇组、馆陶组、东营组、沙一段、沙二段、沙三段、中生界和二叠系等8 套含油气层系,找到了张东、赵东、羊二庄、友谊、刘官庄、海4井等油田以及张北、张东东、关家堡、埕海和歧东等含油气构造,形成了张东、张东东、关家堡、埕海2个整装效益储量区, 展示出研究区丰富的油气资源和良好的勘探前景。但由于研究区地下、地表条件复杂多变, 勘探控制程度低, 在成藏主控因素及模式等方面认识尚不够深入,制约了勘探的进展和成果的取得。通过应用录井、测井、地震、测试和分析化验资料,对研究区油气富集规律研究,明确主控因素和勘探潜力,这将对该区下一步勘探优化部署提供依据。

2 油气主控因素分析

2.1 构造特征

埕北断阶带位于歧口凹陷南缘, 继承性发育的断阶构造, 为油气运移以沿侧向、垂向、不整合及混合供油提供了有利的地质背景,研究区位于埕宁隆起北斜坡部位,充足的物源条件,砂体发育为油气富集提供了良好的储集空间。钻探证实, 埕北断阶带具有含油层系多、油气藏类型丰富, 纵向叠置, 平面连片的宏观特点。油气的这一分布格局受多种因素控制, 其中构造和储层是主要因素。

1)长期发育的主干断层

长期发育的主断层控制油气宏观分布,其断层几何形态、活动特点影响油气纵向分布。主干断裂以NE和NEE向为主,主要有张东、海4、赵北、羊二庄等断层,分别形成了张东张东东构造带、海4井构造带、羊二庄关家堡赵东构造带, 它们在古地质背景影响下发育了断鼻、断块、背斜、岩性、不整合面等多种圈闭类型;从目前已钻探的油气藏分布特点看, 油气主要分布在主控断层两侧的圈闭中,而上第三系油气分布受断层晚期活动影响较大,一般主要分布在断距大、活动期长的主控断层两侧。同时断面几何形态影响油气纵向分布; NE 走向座椅状主控断层与其倾向相反的次级断层构成油气垂向运移通道,油气富集于主断层下降盘, 如羊二庄区油田; EW 走向的座椅状断层油气主要富集在中深层,如张东油田;铲式主控断层与其倾向相反的次级断层构成油气垂向运移通道,油气富集于长期活动断层两侧的圈闭中。

2)有利的储盖组合

研究区储盖组合十分有利。中生界中下侏罗统为河流相沉积, 砂体发育, 单砂层厚度30~ 60m,横向分布稳定,物性好,测井孔隙度为16%~ 20% ,渗透率(300~ 600)x10- 3μm2;发育北东走向的张东东、张东两个主河道,该段纵向上呈下粗上细的正旋回,构成了良好的储盖组合。受埕宁隆起古地貌及母岩性质控制,下第三系沙三段和沙二段发育水下扇砂岩体,储集砂体相对发育,砂岩厚60~ 120m,沙一段发育区域性盖层,构成了有利的储盖组合。上第三系明化镇组、馆陶组河流相砂体发育,砂体分布广泛,单砂层厚度大、储集物性好,为高孔高渗型储层。其中馆陶组储层单砂层厚度5~ 25m,孔隙度一般大于25%,渗透率为(19~ 7919)x10- 3μm2。明化镇组储层单砂层厚度5~ 38m,孔隙度一般大于25%,渗透率可达8400x10- 3μm2。馆陶组内部泥岩和和明化镇组下段厚层泥岩可作为馆陶组和明化镇组的盖层,构成了良好的储盖组合。上述储盖组合与圈闭相匹配,奠定了滩海区纵向上多层系含油的基础,为复式油气集聚奠定了基础。

3)油气运移通道发育

研究区发育断层、不整合面、砂岩输导层等多种油气运移通道,控制了油气运移方向。埕北断阶带宏观上发育东部海域与西部陆地两个油气成藏系统。东部以歧口凹陷为油源,油气顺台阶向南由赵东向关家堡及其以南地区运移,形成第一个油气运移通道;西部以歧南次凹为油源,沿张东油田、羊二庄油田至刘官庄油田组成第二个油气优势运移通道,进而形成两个油气富集带。

3 成藏模式研究

埕北断阶带具有成藏期晚的特点。不同的构造部位,油气运移模式不同,影响油气富集层位。受断裂结构的影响,不同部位油气运移模式不同。下第三系地层沿断阶向隆起部位超覆, 上第三系地层直接覆盖在隆起部位的中生界和古生界地层之上。受该背景控制,研究区发育上、下第三系、下第三系与中生界、中生界与古生界等多个不整合面,断裂、不整合面及砂岩疏导层三者不同的配置关系,构成了埕北斜坡带多种油气运聚方式。

油气垂向、水平交替运移及沿盆缘边界断层、不整合面运移是埕北斜坡带油气运移的重要方式,受其影响,不同的构造部位,油气运移模式有所不同,因而油气富集的层位略有差异。如在关家堡地区,总体表现为受羊二庄南断层控制的背斜圈闭,埋藏浅,下第三系地层本身不具备生烃能力,主要靠歧口凹陷运移为主。由于该区处于隆起区,发育上、下第三系、下第三系与中生界、中生界与古生界等多个不整合面,由于时间长、风化淋滤充分,可形成不整面附近的高孔渗储层带,为油气运移提供了通畅的运移渠道。但由于断层晚期活动的微弱性,油气纵向运移条件较差,因此油气主要富集在不整合面附近,如庄海1X1、庄海2X1、庄海5等油藏;而赵东地区由于羊二庄断层持续的活动性,油气运移以垂向位移为主,油气主要富集在断层两侧圈闭中,且以上第三系为主。以此分析,张东东地区由于位于歧口凹陷油气向南运移的第一个台阶区,以长期发育的海4断层作为主要的油源断层,可将不同层位的圈闭贯穿起来构成纵向上多含油层系、多油水系统、深浅含油的复式聚集带。

4 结论

勘探实践表明,埕北断阶带油气成藏地质条件优越,具有含油气目的层多,油气藏类型多样, 纵向叠置、平面连片,油气复式聚集的特点。油气藏形成的主要控制因素为:充足的油气源、良好的储集条件和储盖组合、基岩潜山背景下的断阶构造、长期继承性发育的断层等, 其中,断层和盖层是控制油气纵向成藏的关键因素;基岩潜山背景下断阶构造和输导体系是控制油气横向成藏的关键因素。油气富集规律为:平面上,油气沿近东西、北东向主断裂展布;纵向上,油气自北向南、自西向东呈阶梯状分布;储层厚度和物性以及砂体类型控制油气富集程度;圈闭的位置与砂体形态控制油气藏的厚度与含油范围;泥岩盖层控制了油气富集的层位;复式输导体系决定了不整合面上下是油气富集的有利部位;埕北断阶带断裂、不整合面及砂岩输导层三者不同的配置关系,构成了研究区多种油气运聚方式。

参考文献

[1] 吴雪松,赵仕民,肖敦清.埕北断阶带油气成藏条件与模式研究[J].天然气地球科学.2013,16(07):15-17.