松遼盆地西部斜坡帶五顆樹地區青三段油氣成藏特征

劉長利,朱筱敏,楊 光,廖飛燕,馮小波

(1.中國石油大學資源與信息學院,北京 102249;2.中國石油大學油氣資源與探測國家重點實驗室,北京 102249;3.中國石油吉林油田公司勘探開發研究院,吉林松原 138000;4.長城鉆探測井公司,遼寧盤錦 124011)

松遼盆地西部斜坡帶五顆樹地區青三段油氣成藏特征

劉長利1,2,朱筱敏1,2,楊 光3,廖飛燕1,2,馮小波4

(1.中國石油大學資源與信息學院,北京 102249;2.中國石油大學油氣資源與探測國家重點實驗室,北京 102249;3.中國石油吉林油田公司勘探開發研究院,吉林松原 138000;4.長城鉆探測井公司,遼寧盤錦 124011)

松遼盆地西部斜坡帶五顆樹地區青三段以辮狀河三角洲前緣沉積為主。砂體主要是水下分流河道和河口壩的細砂巖,分布廣、沉積厚,砂地比值高,具有較高的孔隙度和滲透率;研究區油氣主要來自于東側大安-古龍坳陷的青山口組烴源巖,烴源巖以 I型干酪根為主;發育于青三段之上的嫩江組暗色泥巖分布廣、有機質含量高,為有效的區域性蓋層;研究區西北部和東南部各發育一條東南傾向的斷層,由于其封堵性差,對油氣藏起破壞作用。通過對油氣成藏要素的研究發現,該地區青三段具有良好的勘探前景,斜坡背景下低幅度背斜成藏模式是該地區主要的油氣成藏模式。

斜坡帶;成藏要素;低幅度背斜;成藏模式

松遼盆地五顆樹地區位于西部斜坡區,面積約為1000km2(圖 1),有二維地震測線23條,井 4口。前人研究認為:該地區是大安-古龍坳陷生成的油氣向西運移的必經之路,油氣供給充足。但是,青三段砂體輸導能力強,斷層封堵性差,加之該地區為一東傾斜坡,構造單一,缺少圈閉,因此油氣在該地區很難成藏。坦 1、坦 2、坦 3井青三段都沒有油氣顯示。但隨著勘探的不斷深入,發現青三段具有良好的勘探前景。方 152井在青三段油斑級顯示 1層(0.58m),熒光級顯示 5層 (18m),測井解釋油水同層 6層 (9.2m)。本文通過對152井油氣成藏特征的分析,總結了該地區青三段油氣的成藏模式,為下一步油氣勘探提供依據。

1 油氣成藏條件分析

1.1 油源條件

烴源巖是油氣藏存在和形成的第一要素,烴源巖生烴中心控制著油氣藏的分布范圍。通過對松遼盆地西南斜坡和中央坳陷區原油和烴源巖的生物標志物特征以及碳同位素特征對比分析后認為,斜坡帶原油與中央坳陷青山口組烴源巖有明顯的親緣關系[1～3]。

青一段沉積時期是松遼盆地坳陷期大規模水侵開始,厚層暗色泥巖廣布,厚度一般在60m以上。大安-古龍凹陷暗色泥巖的厚度一般在100m以上,最大厚度可達200m。青二段、青三段沉積時期,湖盆面積相對變小,暗色泥巖的厚度有所減薄,一般在40～100m之間。

有機地球化學分析數據表明,青一段烴源巖有機碳含量平均為2.05%,氯仿瀝青“A”平均值為0.3182%,總烴含量可達1908×10-6;干酪根 H/C值較高,O/C值相對較低,有機質類型以Ⅰ型為主,有少量Ⅱ2型 (圖 2);干酪根碳同位素值較輕,均小于 -28.0‰,反映了青一烴源巖是較好的傾油型烴源巖。

圖 1 研究區位置圖1.研究區位置;2.鉆井;3.地震測線;4.盆地邊界;5.構造單元界線;6.油田Fig.1 Location of the study area1=scope of the study area;2=well site;3=seismic profile;4=basin boundary;5=tectonic boundary;6=oil field

青二段、青三段烴源巖平均有機碳含量 1.272%,氯仿瀝青“A”平均值為0.1344%,總烴含量為977×10-6;干酪根 H/C值明顯較青一段干酪根低,以Ⅰ型和Ⅱ1為主,少量Ⅱ2型和Ⅲ型;干酪根碳同位素變化范圍相對較大,在 -23.83‰～-30.46‰之間。表明青二段、青三段暗色泥巖仍具有較強的生烴潛力,但略遜于青一段烴源巖。

1.2 儲集條件

儲集層是油氣藏基本要素之一,它既為油氣提供儲集空間,又可作為油氣運移的必要通道。研究區青三段主要為辮狀河三角洲前緣亞相,砂體發育,分布廣厚度大,砂地比值高 (圖 3),以水下分流河道和河口壩的細砂巖為主,孔隙度主要分布在15%～30%之間,滲透率分布在20～120md之間,儲集條件優越。

1.3 蓋層條件

圖 2 中央坳陷區青山口組烴源巖干酪根組成范氏圖1.青二 -青三 ;2.青一Fig.2 Plot of kerogen compositions in the source rocks from the Qingshankou Fo rmation1.Second to third members of the Qingshankou Formation;2.Firstmember of the Qingshankou Formation

蓋層條件是油氣藏形成的關鍵,蓋層的分布和封閉能力控制了油氣富集程度。松遼盆地在青三段沉積后最大的一次湖侵發生在嫩一段,整個西部斜坡都處于深湖半深湖沉積環境,并發育了一套區域穩定分布的富含有機質的泥巖層。這套泥巖層是研究區主要的蓋層,另外研究區青三段和姚家組也發育多套的泥巖層,對油氣的運移也起到了一定的封閉作用。

1.4 圈閉條件

圈閉是油氣聚集的場所,其形成條件決定著油氣藏的基本特征。五顆樹地區構造上為一向東南傾的斜坡,同時該區域內斷裂對油氣的封堵性較差,這些條件都不利于油氣的聚集。但是在斜坡的背景下卻發育了低幅度的背斜圈閉 (圖 4),它們對油氣的聚集是有效的,是該地區主要的圈閉類型。

1.5 運聚條件

輸導體系是溝通烴源巖和圈閉的“橋梁”。五顆樹地區是大安-古龍坳陷生成的油氣向盆地西部斜坡南部運移的必經之路。油氣在構造作用力的驅動下[4],經控坳斷層從大安-古龍坳陷深部運移到五顆樹地區。雖然研究區內砂體發育,西部地形較高,但是青三段油氣優勢運移通道卻是沿著斜坡向南運移 (圖 4)。研究表明方152井附近是優勢運移通道的最西線,從而使坦 1、坦 2、坦 3井的青三段都沒有油氣顯示。

圖 3 五顆樹地區青三段沉積相圖1.鉆井;2.辮狀河三角洲平原;3.辮狀河三角洲平原分流河道;4.砂地比等值線;5.辮狀河三角洲內前緣;6.辮狀河三角洲外前緣Fig.3 Sedimentary facies of the third member of the Qingshankou Formation1=well site;2=braided delta plain;3=distributary channel on the braided delta plain;4=isoline of total sandstone thickness/stratigraphic thickness ratios;5= inner front of the braided delta;6=outer front of the braided delta

2 油氣成藏模式

通過上述對松遼盆地西部五顆樹地區青三段油氣藏主控因素的分析,再結合前人的研究成果[5～9],本文總結了該地區青三段的油氣成藏模式—斜坡背景下低幅度油氣成藏模式(圖 5)。低幅度圈閉和優勢運移通道是主要控制因素,優勢運移通道主要是分布在研究區東南部構造相對平緩的地區。這種類型的油氣藏規模一般較小,如方152井所在圈閉的面積只有3.04km2,同時,在此聚集的油氣也易于受到地層水活動的影響,容易形成油水同層。

圖 4 五顆樹地區青三段油氣運移聚集模式平面圖1.鉆井;2.斷層;3.構造等值線;4.可能的含油氣圈閉;5.油氣運移通道Fig.4 Planarmodel for oil and gas migration and accumulation in the third member of the Qingshankou For mation1=well site;2=fault;3=structural isoline;4=potential oil and gas trap;5=oil-gasmigration channel

3 結 論

(1)松遼盆地西部斜坡區五顆樹地區毗鄰生油巖系,油源充足;大安-古龍坳陷青山口組暗色泥巖是該地區主力烴源巖,分布廣,有機質含量高,具有較強的生烴能力;該地區儲集體以辮狀河三角洲前緣的細砂巖為主,砂體分布廣,厚度大,孔隙度和滲透率都較好,是良好的儲集層和輸導層;青山口組之上的嫩江組泥巖,分布廣,有機質含量高,具有較強的物性封閉和烴濃度封閉能力,是該區主要的區域性蓋層。

(2)研究區斷層少,斷層的封堵性差,并且處于東南傾斜坡上,因此該地區有效的圈閉是斜坡背景下的低幅度背斜圈閉。該類型圈閉面積一般較小。

(3)五顆樹地區以斜坡背景下的低幅度背斜油氣藏為主,低幅度圈閉和優勢運移通道是油氣藏形成的主要控制因素。

圖 5 五顆樹地區青三段油氣運移聚集模式剖面圖1.含油圈閉;2.砂層;3.油氣運移方向Fig.5 Cross section showing the oil and gasmigration and accumulation in the third member of the Qingshankou Formation1=oil trap;2=sands;3=oil and gasmigration direction

[1] 王永春,黃志龍,劉寶柱.松遼盆地南部油氣系統特征[J].石油勘探與開發,2001,28(6):16-19.

[2] 張維琴,楊語峰.松遼盆地西部斜坡油氣來源與運移研究[J].大慶石油地質與開發,2005,24(1):17-22.

[3] 李振廣,馮子輝,宋桂俠,等.松遼盆地原油芳烴分布、組成特征與原油類型劃分[J].石油與天然氣地質,2005,26(4):494-500.

[4] 向才富,馮志強,吳河勇,等.松遼盆地西部斜坡帶油氣聚集的動力因素探討[J].沉積學報,2005,23(4):719-725.

[5] 向才富,夏斌,解習農,等.松遼盆地西部斜坡帶油氣運移主輸導通道[J].石油與天然氣地質,2004,25(2):204-215.

[6] 唐振興,等.松遼盆地中淺層油氣運移機理[J].石油天然氣學報,2005,27(5):690-690.

[7] 周慶華,呂延防,付廣,等.松遼盆地北部西斜坡油氣成藏模式和主控因素[J].天然氣地球科學,2006,17(6):765-774.

[8] 王建功,衛平生,史永蘇,等.松遼盆地南部西斜坡區大規模巖性油氣藏河地層超覆油氣藏成藏條件[J].中國石油勘探,8(3):27-30.

[9] 吳相梅,李忠權,段新國.松遼盆地成藏過程和成藏動力系統[J].成都理工大學學報 (自然科學版),2003,30(4):362-367.

Hydrocarbon accumulation in the third member of the Q ingshankou Formation in theWukeshu region,western Songliao Bas in

L IU Chang-li1,2,ZHU Xiao-min1,2,YANG Guang3,L IAO Fei-yan1,2,FENG Xiao-bo4
(1.School of Resources and Infor m ation Technology,China University of Petroleum,B eijing102249,China;2.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Exploration,China University of Petroleum,Beijing102249,China;3.Research Institute of Exploration and Developm ent,Jilin O il Field Com pany,PetroChina,Songyuan138000,Jilin,China;4.Changcheng D rilling and W ell Logging Com pany,Panjing124011,L iaoning,China)

The braided delta front deposits are accentuated in the third member of the Qingshankou For mation in the Wukeshu region,western Songliao Basin. The subaqueous distributary channel and channel-mouth bar sandstones as the bulk of the sandstones in this region are characterized by wide-spread occurrence,tremendous thickness,higher ratios of total sandstone thickness/stratigraphic thickness,and higher porosity and per meability.The prolific hydrocarbons in the study area are mainly derived from the I-type kerogen-dominated source rocks in the Qingshankou Formation in the Da'an-Gulong depression. The dark mudstones with higher organic matter contents in the Nenjiang Formation overlain upon the third member of the Qingshankou Formation may serve as the valid regional cap rocks.The two major faults in the northwestern and southeastern parts,respectively have a destructive effect on the hydrocarbon accumulation.The results of research in this study show that the third member of the Qingshankou Formation is highly prospective for oil and gas resources.The low-amplitude anticline model is proposed here as a main model for the hydrocarbon accumulation in the slope environment.

slope zone;essential factors of hydrocarbon accumulation; low-amplitude anticline;model for hydrocarbon accumulation

1009-3850(2010)02-0050-05

2010-02-30;改回日期2010-07-12

劉長利 (1976—),男,博士研究生,礦物學、巖石學、礦床學專業。E-mail:liuchangli_cup@yahoo.com.cn

TE122.1+2

A