1、渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析摘要:基于現有地質、地球物理及地球化學資料,對新北油田新近系館陶組石油地質條件進行綜合研究,系統分析了已發現的油氣藏成藏特征及其分布規律,提出了新北油田油氣藏形成與分布的主控因素:新北油田油氣藏類型主要為構造背景上的巖性油氣藏,油氣成藏與分布受構造和巖性雙重因素控制。宏觀上,溝梁相間的構造格局控制油氣的整體運聚特征,河道砂體的發育使油氣運聚路徑復雜化。微觀上,斷鼻構造高帶控制油氣聚集成藏,斷裂的發育制約著斷鼻構造油氣的富集;河道砂體影響斷鼻構造內部油氣的運移與富集,同一斷鼻構造帶上儲集砂體的發育控制油氣的富集分布。 關鍵詞:巖性油氣藏;主控因素;油藏類型;

2、油氣成藏;新北油田;渤海灣盆地 中圖分類號:TE122.3文獻標識碼:A 前 言 新北油田是中石化勝利油田分公司于2006年在渤海灣盆地濟陽坳陷發現的一個新油田,目前發現的油氣主要集中在新近系館陶組,已探明石油地質儲量2 014.15104t,天然氣地質儲量9.74108m3。從油氣的平面展布看,該區新近系油氣分布受構造、巖性雙重因素控制,為構造背景上的巖性油氣藏。分析認為,油氣主要來源于樁東凹陷,具有良好的油源條件,構造背景和斷層控制了油氣的運移及圈閉的發育,從而控制油氣的宏觀分布,新近系曲流河砂體的展布控制了油氣的富集,蓋層的發育控制油氣的縱向分布。位于有利構造部位的墾東343、471等井

3、鉆探失利,未獲得工業油流,反映油氣控制因素復雜,需要對油氣成藏主控因素及分布規律進行深入研究,以指導該區下步油氣勘探工作。 1 地質背景 新北油田構造上位于墾東潛山披覆構造帶北部,南部以墾東4、墾東1斷層與墾東潛山主體相接,西部以墾東斷裂帶及其斷溝與孤東潛山披覆構造相接,東北部以斜坡過渡到樁東凹陷,東以萊西斷層與萊北凸起相接(圖1)。該帶構造分割性較強,東西向上溝梁相間,南北方向上發育一系列斷階,這種構造格局對油氣的聚集成藏具有重要的控制作用。油氣來源主要為北部樁東凹陷,館陶組上段為主力油層段,沉積類型為曲流河,河流概率性走向為北北東向1-3,河道砂體既是主要儲集體又是油氣運移的重要通道。因此

4、,構造格局和河道砂體共同控制了該區油氣富集成藏。 圖1 新北油田區域構造位置 2 油氣藏分布特征 新北油田已發現的含油層系較少,主要集中于新近系館陶組。根據圈閉特征,已發現油氣藏類型包括構造油氣藏、構造-巖性油氣藏和巖性油氣藏:構造油氣藏是儲層受斷層切割,在反向斷層上升盤或順向斷層下降盤形成的斷鼻或斷塊構造油氣藏,油氣藏含油氣范圍受構造控制,主要分布于斷層附近,形成斷塊、斷鼻構造,如墾東34井館上段砂組油藏即為受3條斷層控制形成的斷塊油藏;構造-巖性油氣藏是墾東北部斜坡帶主要油氣藏類型,油氣藏受構造和巖性雙重因素控制4,如墾東34油氣藏;巖性油氣藏主要分布于距離斷層較遠的構造低部位,由砂體上傾

5、尖滅形成,成藏控制因素復雜5,如墾東344井館陶組上段砂組油藏。 平面上,油氣主要分布于斷鼻構造高部位,南北向上同一古梁背景油氣連續成帶,東西向受溝梁分割,不同次級斷鼻構造油氣各成體系(圖2)。油氣藏集中分布于墾東4、墾東34等斷層兩側各次級斷鼻構造,沿斷層下降盤斷鼻構造高帶成條帶狀分布,由北向南,各斷鼻油氣藏含油層位層系減少,油層厚度減薄。 圖2 墾東地區油氣優勢運移方向示意圖 縱向上,館陶組上段為主力層段,各砂組均有油氣分布,其中+砂組和砂組主要為氣藏,、砂組多為獨立巖性油藏,砂組高部位發育氣頂,、砂組為構造油藏,以砂組油氣最為富集,分布最穩定。東西向上,油氣富集層位有所變化,在墾東34-

6、3墾東48斷鼻構造帶上,墾東34塊的墾東34井砂組均有油氣層發育,墾東344井發育+和、砂組油氣層,至墾東47塊和墾東481井區油層則發育在、砂組及館陶組下段上部(圖3)。 圖3 新北油田墾東34-3井墾東80井館陶組油藏剖面 3 成藏主控因素 新北油田新近系油氣成藏受構造、巖性雙重因素控制,為構造背景上的巖性油氣藏。油氣主要來源于樁東凹陷,具有良好的油源條件,鼻狀構造背景和斷層控制了油氣的運移及圈閉的發育,從而控制油氣的宏觀分布,館陶組曲流河砂體的展布控制了油氣的富集,蓋層的發育控制油氣的縱向分布。 3.1 構造背景控制油氣宏觀運聚 對比樁東凹陷渤中34-2-1井產油與墾東凸起東部原油各種參

7、數認為,墾東凸起東部原油主要來自樁東凹陷3 400 m以下的沙三段烴源巖6-8。該區域沙三段烴源巖生烴始于東營組上段沉積期,并于館陶組下段沉積期達到生烴高峰,主要排烴期為館陶組上段沉積期和明化鎮組沉積早期9。 墾東北部斜坡帶是樁東凹陷生成油氣向墾東主體運移的必經之路,具有近源優勢,成藏條件十分有利。下第三系與前第三系之間的不整合面、館下段砂體及各級斷層,組成了油氣由樁東凹陷向墾東凸起主體運移的“立體網絡”。樁東凹陷生成的油氣沿繼承性斷層、不整合面及儲層構成的立體輸導網絡側向運移10,受構造背景控制,油氣主導運移方向應為由北向南。東西向多級次斷鼻構造溝梁相間的構造格局限制了油氣在東西向上不同斷鼻

8、構造帶之間的橫向穿越,從而使油氣在南北向上呈條帶狀運移,并在適當的圈閉中聚集成藏(圖2)。 3.2 斷鼻構造控制油氣聚集 新北油田油氣集中分布于墾東4、墾東34等斷鼻根部構造高帶。斜坡帶上,油氣向南逐步推進,縱向上通過斷層到達的層位越來越新,距離油源區較遠、斷層活動較弱(油層頂部斷層斷距3080 m)的墾東4斷鼻基本為單油層含油,單井油層厚度小于10 m,而斷層發育最弱的墾東古2斷鼻構造帶油層單一,油層厚度不足5 m。而鄰近樁東凹陷油源區、斷層活動強度大的墾東34斷鼻(油層頂部斷層斷距70140 m)則為多層系含油(圖3)。 第2期蘇憲鋒:渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析 含油斷鼻內部,

9、油氣集中分布于斷鼻根部構造高部位,構造部位最高,含油井段最長,含油性也最好。墾東34斷鼻構造高部位的墾東34井,館陶組上段、砂巖組解釋氣層5層12.5 m、油層4層23.1 m,全井油氣顯示井段長度達102.8 m,試油日產油62 t/d。 3.3 斷層發育控制斷鼻構造內部油氣富集 斷層對油氣藏形成與分布的控制作用主要體現在2個方面油氣輸導作用和側向遮擋作用3。 優勢油氣運移方向及通道控制油氣的宏觀分布規律,走滑斷層和張性斷層對油氣的運移具有不同的作用:墾東走滑斷裂帶兩側構造背景上發育的2個大型斷鼻構造高帶是油氣運移的優勢通道,油氣相對富集,同時,走滑斷裂帶對油氣橫向穿越具有限制作用,使油氣南

10、北向條帶狀運移更加明顯;張性斷層的縱向輸導及調節作用使主要輸導層油氣越過斷層后發生油氣運移方向的改變,從而控制了油氣縱向上的分布層位及富集程度,斷層活動時間越長,斷開層位越多,油氣垂向運移的距離越大,分布層位越多1,3。宏觀上表現為斷裂較發育的墾東4、墾東34鼻狀構造帶油氣富集高于斷裂不發育的墾東古2鼻狀構造帶;微觀上,同一鼻狀構造帶上距斷層最近的井油氣最富集、含油井段最長。 3.4 河道砂體發育控制油氣運移路徑 宏觀上,受構造背景控制的河道砂體的分布在一定程度上控制著油氣的分布4。該區在墾東4和墾東1兩大斷鼻構造相間背景下,墾東4、墾東10、墾東34三組斷層及其分支斷層對兩大斷鼻的切割,使該

11、區南北及東西向上均形成強烈分割,墾東地區新近系館上段曲流河走向以北北東向為主,河道蜿蜒曲折,沿河道延伸方向河道砂體連續性和連通性變差,不同河道間砂體分割性更強;斷層的縱向調節作用使油氣越過斷層后往往追尋輸導性相對較好的河道砂體進行橫向運移。由此可見,河道砂體的分布使主力運聚層油氣優勢運移通道復雜多變,油氣預測難度加大。 3.5 儲層發育控制區帶內油氣富集與分布 宏觀上,曲流河河道砂體控制油氣的富集,如墾東古2鼻狀構造帶主力層段砂體發育較差,單砂體厚度較薄,與砂體發育程度高的墾東34、墾東48鼻狀構造帶相比,其含油豐度較低。 同一構造部位砂體發育情況影響油層發育,油層橫向變化快,井間對比難度大,

12、油水關系復雜。墾東4斷鼻由于斷鼻構造內部次級溝梁相間,形成墾東401、墾東405、墾東403、墾東406、墾東38等次級斷鼻構造,河道砂體分布明顯受溝梁相間地形的影響,使各次級斷鼻構造獨立成藏,具有不同的油水系統;研究區東部墾東406、墾東38井區主力油砂體發生尖滅也是兩井區含油性差的主要原因。墾東4斷鼻館陶組上段儲層,除砂巖組頂部薄層砂體外,其他砂體橫向分布穩定性均較差,使墾東4塊僅砂巖組頂部砂體含油,且3個小含油構造油層分布穩定;墾東34斷鼻構造低部位的墾東341井僅在館陶組上段砂巖組解釋油層2層7.1 m,而、砂巖組主力油層在墾東341井尖滅,反映儲層橫向變化對油氣藏分布具有重要影響。

13、縱向上,墾東北坡館陶組上段+和砂巖組砂巖不發育,沉積巖性為大套泥巖夾粉砂巖,尤其是砂巖組砂巖含量最低,分布最穩定,可作為良好的局部蓋層。因此,油氣主要分布于砂巖組,其中,砂巖組之下的砂組是油氣向上運移的終端,油氣最富集,油層發育最穩定,各區塊砂巖組均發育油層。 新北油田油氣藏形成時間較晚,構造運動越來越弱,大部分斷層活動終止于明化鎮組沉積期,第四紀仍在活動的斷層很少,墾東斷層、墾東南斷層等均停止了活動9。新近系明化鎮組為拗陷型沉積,在整個濟陽坳陷中廣泛分布,其中,明化鎮組下段主要為雜色泥巖沉積,泥巖厚度大,分布穩定,封閉性能好,是有效的區域性蓋層,有利于油氣藏形成后的保存。 4 結 論 (1)

14、 新北油田東西向上多級次斷鼻構造溝梁相間、南北向上多級次斷階由南向北節節下調、分割性極強,形成多級次斷鼻構造圈閉。受構造背景控制油氣由樁東凹陷向墾東地區、由北向南呈條帶狀運移,使油氣藏呈現南北呈條帶狀,東西分割的分布特征。整體上,斷鼻構造高帶控制油氣聚集成藏,斷裂發育制約斷鼻構造油氣的富集。 (2) 館陶組上段曲流河河道砂體為新北油田主力儲集層,自上而下可劃分為6個砂巖組,各砂巖組南北向上呈條帶狀,東西向砂體橫向變化快,連通性差。河道砂體控制圈閉內油氣運聚富集,河道砂體的發育使油氣運聚路徑復雜化,同一斷鼻構造帶儲集砂體的發育控制油氣的富集與分布。縱向上,館陶組上段砂巖組為主力含油層段。 (3)

15、 斷鼻構造背景上的巖性油氣藏是新北油田新近系主要油氣藏類型,優勢油氣運移方向和通道是油氣藏形成與分布的主控因素,與油源斷層伴生的斷鼻(斷塊)圈閉是勘探的首選目標。同時,油氣藏形成與分布也受河流相砂體橫向變化的影響,特別是在斷層發育較差的區帶(塊),多形成構造背景上的巖性油氣藏,因此,應將構造背景的有利砂體作為勘探重點。 參考文獻: 1 石砥石,王永詩,等.墾東凸起新近系油氣成藏特征及勘探技術J.中國海上油氣:地質,2001,15(1):51-54 2 徐新軍,石砥石,等.新灘油田館陶組上段油氣藏特征研究J.油氣地質與采收率,2002,9(6):33-36 3 王大華,蘇憲鋒,等.墾東凸起新近系油氣分布與斷層關系研究J.中國海上油氣:地質,2003,17(4):232-235 4 彭存倉,顧菊萍.墾東地區新近系館陶組上段成藏規律研究J.江漢石油學院學報,2002,24(4):10-14 5 郭元嶺.濟陽坳陷隱蔽圈閉成藏主控地質因素分析J.特種油氣藏,2006,13(1):43-45 6 林玉祥,俞家聲.墾東地區石油成藏系統及其演化J.地質與勘探,2001,