大洼油田洼45井區(qū)綜合地質(zhì)研究

范玉平

（中國石油遼河油田公司興隆臺采油廠，遼寧盤錦 124010）

大洼油田洼45井區(qū)綜合地質(zhì)研究

范玉平

（中國石油遼河油田公司興隆臺采油廠，遼寧盤錦 124010）

大洼油田洼45井區(qū)內(nèi)含油層系多，下第三系地層雖然是主力開發(fā)生產(chǎn)層，但勘探程度低，沉積條件復(fù)雜，砂體分布規(guī)律不清，給砂體、儲層的預(yù)測、落實帶來困難。通過綜合地質(zhì)研究、三維地震精細(xì)構(gòu)造解釋、儲層反演技術(shù)，對工區(qū)的地層特征、構(gòu)造特征、沉積特征、成藏模式進行了再認(rèn)識，為該區(qū)的進一步開發(fā)打下了基礎(chǔ)。

大洼油田；成藏模式；超覆沉積；構(gòu)造特征

大洼油田洼45井區(qū)于遼寧省盤錦市大洼縣境內(nèi)小洼-海外河地區(qū)，構(gòu)造上位于遼河坳陷中央凸起南部傾沒帶，南起臺602井，北至洼105井，西起洼107井，東至開29井，面積約80 km2。本區(qū)的鉆探工作始于1972年，現(xiàn)已完鉆各類探井100余口。經(jīng)歷年勘探，已發(fā)現(xiàn)太古界，中生界，下第三系房身泡組，沙河街組三段、一段，東營組及館陶組七套含油氣層系，上報探明石油地質(zhì)儲量2 390×104t，天然氣儲量5.47×108m3，鄰區(qū)已建成了大、小洼及海外河等多個油氣田，是遼河油田的重要油氣產(chǎn)區(qū)。

雖然本區(qū)內(nèi)下第三系地層砂體具有良好的成藏條件，且該套地層是主力開發(fā)生產(chǎn)層系，但勘探程度低，而且沙一段、沙三段沉積厚度受前第三系基底古地貌影響大，沉積條件復(fù)雜，多層系砂體發(fā)育，砂體橫向變化快，特別是沙三段的濁積巖分布規(guī)律不清，給砂體、儲層的預(yù)測和落實帶來難度。儲層的精細(xì)預(yù)測和儲層質(zhì)量綜合評價問題成為制約本區(qū)油井產(chǎn)能的重要因素。

1 地質(zhì)特征研究

1.1 地層特征

本區(qū)地層自下而上發(fā)育太古界、中生界、沙河街組、東營組，館陶組、明化鎮(zhèn)組和平原組。

太古界：巖性為肉紅、灰綠色花崗片麻巖，淺粒巖及混合巖，全區(qū)分布，揭露區(qū)主要分布在南北兩側(cè)的海外河潛山及大洼潛山，區(qū)內(nèi)最大揭露厚度為趙古1井1 169 m，與上覆下第三系及中生界角度不整合接觸。

中生界：巖性為互層狀的火山巖、火山碎屑巖及泥巖、砂礫巖等，分布范圍有限，主要分布在大洼-海外河斷層的上升盤，小洼-海外河太古界潛山的鞍部地帶及靠近北部一側(cè)洼609井附近，區(qū)內(nèi)最大揭露厚度為1427.56 m（洼7井）。

沙三段：巖性為大套暗色泥巖夾滑塌濁積扇體，它與下部扇三角洲砂巖配置形成本區(qū)新生界第一個成油組合。區(qū)內(nèi)沙三段在斷層上升盤洼77井附近最厚近1 000 m，向下降盤急劇加厚。沙三段與下伏中生界呈角度不整合接觸。

沙一段：巖性為扇三角洲砂巖與湖相泥巖，斷層上升盤厚約l00～200 m，向斷層下降盤地層厚度逐漸變大。區(qū)內(nèi)沉積中心位于臺4-臺602井一帶，最大厚度400 m以上。沙一段為下第三系第二個成油組合，與下伏沙三段角度不整合接觸。

東營組：為遼河盆地坳陷期泛濫平原沉積，以河道砂巖為主，向斷層下降盤地層厚度逐漸變大。

館陶組：巖性以厚層狀砂礫巖、礫巖為主，夾少量砂質(zhì)泥巖，在東部凹陷大平房及以南地區(qū)館陶組上部變細(xì)，以泥巖為主，夾有玄武巖薄層，一般厚度150～300 m，是該區(qū)第一標(biāo)志層。

明化鎮(zhèn)組：巖性下段較細(xì)，為砂巖與泥巖間互，上段較粗以砂巖、砂礫巖為主夾砂質(zhì)泥巖。

平原組：巖性上部為粉砂層夾粘土、泥礫與砂礫層間互，底部為礫石。

1.2 構(gòu)造特征

研究區(qū)位于中央凸起南部傾沒端，其形成和演化受西部凹陷和東部凹陷演化的雙重影響。西部凹陷和東部凹陷均為東陡西緩的箕狀凹陷，從斷裂活動及其對沉積的控制作用分析，研究區(qū)構(gòu)造更靠近西部凹陷一側(cè)，受西部凹陷東部陡坡帶影響較大，它的演化與大洼-海外河斷層的形成演化密不可分。

1.2.1 基底構(gòu)造［1］

本區(qū)的基底為太古界及中生界，太古界分布在小洼和海外河古潛山，中生界則分布于兩潛山之間的鞍部。鞍部的中生界地層十分發(fā)育，位于該區(qū)東部的洼7井揭露厚度達1 427.56 m（未穿）。地層分布受古地形和斷層控制，古地形高部位中生屏變薄或缺失，低部位則變厚。中生界頂界起伏較大，北高南低，并被一組近東西向次級斷層及另一組近南北向斷層切割，形成網(wǎng)格化斷塊。

1.2.2 蓋層斷裂特征

大洼-海外河斷層是郯廬斷裂帶北延部分的一個分支斷層，是工區(qū)內(nèi)的主干斷層，同時它也是西部凹陷的邊界斷層。它具有早期左旋、晚期右旋走滑的特點，因而在本區(qū)形成了上下兩個構(gòu)造層。斷層在本區(qū)內(nèi)北東向展布，貫穿全區(qū)，區(qū)內(nèi)延伸長度約12 km，構(gòu)成研究區(qū)的西側(cè)邊界。大洼一海外河斷層為一西北傾西北掉的正斷層，活動時間長，斷距大，僅在下第三系沙三段的斷距就可達5 000 m。它的形成、展布及演化對本區(qū)構(gòu)造起控制作用，不僅控制了上下盤地層厚度的巨大差異，同時控制粗碎屑物質(zhì)在下降盤的快速堆積，也是油氣從源巖區(qū)（清水洼陷）至目標(biāo)區(qū)的運移通道，因此配置斷層活動在上下盤形成的斷鼻、斷塊、滾動背斜，可形成陡坡成藏模式［2］。

研究區(qū)內(nèi)斷裂系統(tǒng)在縱向上具有明顯的分期性，可分為早、晚兩期斷裂。早期斷裂部分繼續(xù)了中生界斷裂特征，在沙三中晚期活動基本結(jié)束。區(qū)內(nèi)比較明顯的一組東西向的次級斷層與另一組近南北向的次級斷層互相切割，且隨時代變新，活動強度逐漸減弱。晚期斷層不發(fā)育，斷距小，為一些受大洼-海外河斷層活動形成的次級斷裂。

1.3 沉積特征

早第三紀(jì)是遼河盆地斷裂活動最活躍的時期，斷裂活動控制了盆地的發(fā)生和演化，同時也控制了盆地的沉積作用。據(jù)沙河街組和東營組化石組合特征分析，本區(qū)屬半干旱半潮濕氣候條件下的陸相淡水湖泊與陸相河流環(huán)境，各時期湖水范圍和水體深度明顯受古地形和斷層控制。

1.3.1 沙三期沉積特征

該期本區(qū)經(jīng)歷了緩慢沉降—急劇沉降—緩慢抬升的發(fā)展過程，初期以扇三角洲及淺水湖盆沉積為主。隨著沉降加速，湖盆水體變深，沉積物粒度變細(xì)，以大套厚層深色泥巖沉積為主，晚期盆地經(jīng)歷了一個緩慢抬升過程，發(fā)育扇三角洲沉積。

1.3.2 沙一期沉積特征

沙一期經(jīng)歷緩慢沉降—穩(wěn)定沉降—緩慢抬升的發(fā)展過程，初期以扇三角洲砂泥巖沉積為主，隨盆地沉降，水體加深，沉積物粒度變細(xì)，以湖相細(xì)粒暗色泥巖沉積為主，晚期盆地抬升，發(fā)育扇三角洲沉積。與沙三期相比，沙一段以緩坡型扇三角洲沉積體系為主，粒度變細(xì)，分選、磨圓變好，物性也有所提高。

1.3.3 東營期沉積特征

經(jīng)歷緩慢沉降一快速抬升的發(fā)育過程，沉積物粒度普遍變粗，在工區(qū)西南面大洼斷層下降盤，東營組早期以淺湖相泥巖、粉細(xì)砂巖沉積為主，晚期為河流及泛濫平原沉積；在工區(qū)東及東北部，為河流相粗碎屑沉積。

1.4 儲層特征

1.4.1 儲層巖石學(xué)特征

（1）巖性：下第三系各段地層由于所處沉積相帶的不同其巖性存在著一定的差異。沙三段巖性主要為含礫細(xì)粒長石砂巖、含礫中-粗粒長石砂巖、含中礫細(xì)礫巖、中礫巖，分選差。沙一段主要為細(xì)粒石英長石砂巖、含礫細(xì)粒長石砂巖、含礫粗砂巖、砂礫巖，分選中等。東營組巖性為含礫粗粒長石砂巖、粗砂巖、中粒長石質(zhì)砂巖、細(xì)粒長石質(zhì)砂巖等，分選中～好。

（2）碎屑成分：砂巖儲層碎屑含量一般大于80%，以長石和巖屑為主，石英少量。巖屑成分為花崗巖、花崗斑巖、混合斑巖、混合花崗巖、硅質(zhì)巖和安山巖，不同層段巖屑成分略有不同

（3）膠結(jié)物及膠結(jié)類型：區(qū)內(nèi)砂巖膠結(jié)物主要為泥質(zhì)，其次為碳酸鹽，見有少量鐵質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)物。含量在10%～14%。膠結(jié)類型以孔隙一接觸式為主，局部可見碳酸鹽貝殼式膠結(jié)。

1.4.2 儲層的沉積及物性特征

受區(qū)域構(gòu)造控制，本區(qū)主要發(fā)育扇三角洲-河流相儲集砂體。不同時期、層位及類型的碎屑沉積體縱向上相互迭置、橫向上連合成片，形成本區(qū)多層系、大面積分布的儲集體。

（1）沙三段：沙三時期，由于湖盆急劇下降，在本區(qū)形成斷崖或陡坡，因而發(fā)育陡坡型扇三角洲沉積體系，湖盆中則形成湖底扇（表1）。

（2）沙一段：沙一時期，古地形高差相對變小，在工區(qū)北部及海外河地區(qū)發(fā)育緩坡型扇三角洲沉積體系，在斷層下降盤則為湖相沉積（表2）。

（3）東營期：該時期本區(qū)整體抬升，以扇三角洲平原河道相砂巖及泛濫平原河道砂巖為主要儲層。

表1 沙三段物性統(tǒng)計

表2 沙一段物性統(tǒng)計

2 成藏特征研究

2.1 成藏條件

2.1.1油源條件

本區(qū)西側(cè)緊鄰清水生油洼陷，具有得天獨厚油氣源條件。據(jù)飽和烴色譜、生物標(biāo)記化合物碳同位素、有機元素分布特征等生油地化參數(shù)對本區(qū)原油進行油-油對比和油-巖對比，結(jié)果表明本區(qū)原油主要來自清水洼陷［3］。這一結(jié)論與本區(qū)石油地質(zhì)條件和現(xiàn)階段勘探結(jié)果相吻合。此外，海外河和大洼之間的鞍部地帶沙三段具有一定的生油能力，可作為局部油源。

2.1.2油氣運移通道

本區(qū)油氣能夠富集成藏，與大洼-海外河斷層有著密切關(guān)系。大洼-海外河斷層縱貫本區(qū)，介于生油洼陷和長期繼承性古隆起之間，作為一條長期活動性斷層，它的活動期可一直持續(xù)到晚第三紀(jì)。它的深部直接插入到生油洼陷之中，溝通了油氣源巖區(qū)和勘探目標(biāo)區(qū)，成為本區(qū)主要油氣運移通道，這也是本區(qū)油氣主要沿該斷層兩側(cè)分布的原因。

區(qū)內(nèi)一些規(guī)模較大的次級斷層，斷至沙三段，也是本區(qū)油氣運移的重要通道，同時對本區(qū)油氣再分布起了主要作用。另外本區(qū)斷層上升盤發(fā)育有三個不整合面，是油氣橫向運移的重要通道。

2.1.3儲層條件

儲集巖類型、發(fā)育程度及其物性條件對油氣的富集具有明顯的控制作用。如前所述，東營組河道砂巖、沙一、沙三段扇三角洲前緣砂體、沙三段湖底扇砂體均可作為較好的儲層。在斷層上升盤，發(fā)育碎屑巖儲層如洼63～洼68井區(qū)、洼45～洼25井區(qū)等，含油性都很好。

2.1.4圈閉條件

本區(qū)發(fā)育多種類型圈閉，在斷層下降盤的逆牽引構(gòu)造、斷鼻構(gòu)造、半背斜和短軸背斜都是油氣聚集的有利場所，在斷層的上升盤發(fā)育斷鼻構(gòu)造、披覆構(gòu)造和地層超覆，有利于形成巖性圈閉。

綜上所述，受油源、運移通道、圈閉、儲層等因素控制，本區(qū)油氣主要沿大洼-海外河斷層兩側(cè)展布，同時與有利的構(gòu)造、圈閉及巖相帶配合決定了本區(qū)的油氣富集。

2.2 成藏模式［4］

大洼-海外河地區(qū)各種油氣藏在平面上廣泛分布，在空間上按不同層次、具有一定成因聯(lián)系的不同類型油氣藏有規(guī)律地結(jié)合在一起，形成中央凸起南部傾沒帶地層超覆型、潛山型復(fù)式油氣聚集帶。

中央凸起南部傾沒帶大洼-海外河斷層上升盤一側(cè)，基底形態(tài)呈北高南低的斜坡，蓋層表現(xiàn)明顯的底超上剝特征，構(gòu)造形態(tài)較為簡單，主要圈閉類型為中生界潛山圈閉、地層超覆圈閉、斷塊圈閉及巖性圈閉。

3 取得的成果及認(rèn)識

（1）研究區(qū)受中央凸起基底古隆起及大洼斷裂控制，整體構(gòu)造格局為中央凸起向南部傾沒的構(gòu)造帶。局部構(gòu)造格局為中央構(gòu)造帶上受南北海外河潛山、大洼潛山所夾持的東西向洼陷。研究區(qū)中生界殘留沉積，局部分布；沙三段及沙一段向南北兩側(cè)超覆沉積，東西兩側(cè)分別和東部凹陷及西部凹陷相通。

（2）受古地貌及大洼-海外河斷層沙三沉積時期劇烈活動控制，沙三段發(fā)育陡坡扇三角洲和湖底扇沉積體系；沙一段主要發(fā)育緩坡扇三角洲沉積體系；東營組則以泛濫平原沉積環(huán)境為主，發(fā)育河流-三角洲沉積體系。其中東營組河道砂巖儲集物性最好，各期扇三角洲前緣相砂體次之，再次為湖底扇砂體。

（3）大洼-海外河地區(qū)各種油氣藏在平面上廣泛分布，形成中央凸起南部傾沒帶地層超覆型、潛山型復(fù)式油氣聚集帶。

［1］ 李憲梅，賈玉平.遼河盆地中央凸起南部斷裂特征與油氣聚集關(guān)系［J］.斷塊油氣田，1998，5（3）：11-15.

［2］ 慕德梁，孟衛(wèi)工.斷陷盆地陡坡帶構(gòu)造樣式與油氣聚集［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30（5）：635-642.

［3］ 盧松年，李偉民.遼河盆地西部凹陷下第三系原油和生油巖的生物標(biāo)記化合物研究［J］.地球科學(xué)，1986，11（3）：295-302.

［4］ 張澤慧，王威.大洼-海外河地區(qū)復(fù)式油氣聚集帶成藏模式研究［J］.石油實驗地質(zhì)，1998，20（2）：139-142.

TE112.31

A

1673-8217（2012）06-0036-04

2012-10-20

范玉平，高級工程師，1964年生，1987年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）采油工程專業(yè)，2002年中國地質(zhì)大學(xué)石油與天然氣工程碩士，從事油氣田開發(fā)研究工作。

李金華