潛江凹陷西部地區巖性巖相展布與油藏分布

2013-11-06 05:40:11成都理工大學沉積地質研究院四川成都610059

長江大學學報(自科版) 2013年20期

曹興 (成都理工大學沉積地質研究院，四川成都 610059)

夏勝梅 (中石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北武漢 430223)

潛江凹陷西部地區巖性巖相展布與油藏分布

曹興 (成都理工大學沉積地質研究院，四川成都 610059)

夏勝梅 (中石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北武漢 430223)

綜合應用測錄井及分析測試資料，通過沉積微相、砂體展布、油氣運移疏導體系與油氣富聚規律對潛江凹陷潛江組不同古氣候條件下巖性巖相分布特征進行了分析。研究發現，西斜坡存在廣北-浩口構造-巖性油藏分布帶、浩口西部-習家口地區巖性-構造油藏、構造油藏分布帶、丫角-新溝低凸起鮞狀灰巖油藏發育帶3個油藏分布帶。該研究結果對潛江凹陷西部地區油氣勘探具有重要的指導意義。

巖性巖相展布；油藏分布；潛江凹陷西部地區

潛江凹陷西部地區地處潛江凹陷西北部，區域構造為一向西抬升的斜坡，區內斷層發育，構造破碎。潛江凹陷地層自下而上分為白堊系的漁洋組、古近系古新統沙市組、下始新統新溝嘴組、中始新統荊沙組、上始新統～下漸新統潛江組、中上漸新統的荊河鎮組及新近系廣華寺組，第四系平原組。其中潛江組地層自下而上分為潛四段、潛三段、潛二段、潛一段；潛江組縱向上可分為24個油組。潛四上段-潛三上段為主要生烴層系和主要含油層系，蚌湖向斜為主要生烴中心。

1 沉積背景

潛江組沉積時期，潛江凹陷為北部單向物源供給體系的半封閉～封閉沉積環境。古水系自西北向東南分荊門、樂鄉關、漢水3個入口注入湖區，具北部單向多物源的特點；潛江組是在干濕頻繁交替的古氣候條件下，由北部單向碎屑物源及凹陷周緣鹵水和鹽源補給，在高鹽度、強蒸發、還原～強還原水體中沉積形成的鹽系地層，具有與淡水湖盆顯著不同的沉積特征。

由于受北部單向多物源補給的控制，自北西向東南沉積了三角洲、淡-半咸水沉積體系和鹽湖沉積體系，平面上形成三角洲前緣砂體～淡-半咸水濱淺湖泥巖(砂巖)～鹽湖鹽巖依次沉積的沉積序列。受到干濕交替的氣候影響，水體咸淡周期性變化頻繁，水動力條件時強時弱，物源供給強弱不等，鹽韻律層發育。

2 巖性巖相分布特征

根據大量的單井相、巖性巖相分析，區內主要為三角洲和湖泊2類沉積體系。主要巖性巖相類型有：三角洲前緣水下分流河道砂巖相、河道側緣砂巖相、支流間灣泥巖相、河口壩砂巖相；淺湖泥巖相、灘壩砂巖相、鮞狀灰巖相、鹽巖相、泥灰巖相、(泥質)白云巖相、鈣芒硝質泥巖相、(泥質)鈣芒硝相以及淺湖泥巖相等。潛江凹陷西部地區在不同的構造演化階段、不同的古氣候條件下巖性巖相展布特征具有明顯的差異。

2.1古氣候對巖性巖相分布的影響

潛江凹陷潛江組鹽湖鹽巖的沉積并不是在單一的干旱氣候條件下的產物，而是在沉積的不同時期，半干旱、半潮濕以及潮濕氣候條件下都有鹽巖發育。

潛江組沉積時期屬中亞熱帶干旱、半干旱氣候，孢粉證據揭示為旱生、濕生植物孢粉在地層中交替出現，反映潛江組沉積時期干旱氣候與潮濕氣候交替變化的特征。從巖性地層特征看，砂泥巖-鈣芒硝泥巖、泥質鈣芒硝巖與鹽巖交替出現，韻律清楚。

3)干旱氣候沉積期干旱氣候沉積期潛江凹陷西部三角洲分布范圍小，潛四段以后丫角-新溝低凸起上發育有鮞狀砂巖沉積，中部廣北-浩口為機械-化學作用沉積區，發育有泥質鈣芒硝巖相、鈣芒質泥巖相、泥質白云巖相、云質泥巖相、泥灰巖相，東部廣北以東的大部分地區大面積為化學作用沉積區，主要發育鹽巖相。

2.2構造演化對沉積微相及巖石相展布的控制作用

根據區域構造演化史分析，位于西斜坡西部的丫角-新溝低凸起為一長期性繼承性的古隆起，它的形成對沉積具有一定的控制作用；位于廣華-浩口南部的浩口斷層為一長期活動的斷層，它的形成和演化對西斜坡的沉積相及巖性巖相的展布具有控制作用。

圖1 過丫角-新溝低凸起的地震地質解釋剖面

據過丫角-新溝低凸起的地震剖面分析，潛四段及以前丫角-新溝低凸尚未形成，潛江凹陷與江陵凹陷連成一體，潛江凹陷西部、丫角-新溝地區、江陵東部潛四段地層幾乎為等厚沉積；潛四段沉積時期，由于丫角-新溝低凸起尚未形成，湖底地形平坦，荊門物源形成的三角洲砂體分布在整個丫角-新溝低凸起上，整個西斜坡西部的長湖、習家口這一帶砂巖發育主要為水下分流河道砂巖相、河口砂壩砂巖相以及間灣泥巖相；潛四段沉積期后，丫角-新溝低凸起開始形成，丫角-新溝地區潛三段-潛一段地層較潛江凹陷和江陵凹陷減薄(見圖1)，丫角-新溝低凸起對沉積微相及巖性巖相的展布具有控制作用。潛四段沉積期后即潛三段-潛二段沉積時期，由于丫角-新溝低凸起的形成，在凸起區及其周緣沉積微相及巖性巖相與凹陷部位存在一定的差別。在凸起帶水體淺，波浪改造作用強烈，為高能沉積作用帶，形成顆粒灰巖。鮞狀灰巖在丫角-新溝低凸起部位分布廣泛。

2.3同沉積斷層對沉積微相及巖性巖相的控制

浩口斷層為長期繼承性活動的控制沉積的斷層，在潛四下-荊河鎮組沉積期對沉積均具有一定的控制作用，淡化期由于入湖水動力強，河流水系能沖過廣浩隆起，在其下降盤和上升盤均為分布有水下分流河道沉積砂巖相或河口壩砂巖相，形成砂巖廣布的沉積格局；半咸化沉積期，由于入湖水動力弱，在浩口斷層下降盤主要為水下分流河道砂巖相、河口壩砂巖相以及間灣泥巖相，位于其上升盤的高場-浩口油田南部主要為淺湖灘壩砂巖相和淺湖泥巖相。

3 巖性巖相展布與油藏分布關系

圖2 潛江凹陷西部不同古氣候條件下油藏分布模式圖

通過巖性巖相展布與構造的配置關系分析，潮濕氣候沉積期，砂體廣布，整個潛江凹陷西部以構造油藏為主；半干旱氣候沉積期，廣華北部、浩口以西主要發育砂巖相，以尋找構造油藏為主，廣北南部、浩口南部-高場一帶淺湖灘壩砂巖相發育，為巖性油藏發育的有利地帶；干旱氣候沉積時期習家口-浩口西部地區主要發育有三角洲前緣砂巖相，為構造油藏，浩口南部-高場一帶為砂巖到鹽巖的過渡相帶，碳酸鹽巖發育，鹽巖或泥膏巖封隔、排烴輸導不暢、大量資源滯留在碳酸鹽巖系統中，具有形成自生自儲的碳酸鹽巖油藏的優越條件(見圖2)。

廣北地區位于蚌湖向斜西側，處于蚌湖主生烴中心內，為一繼承性的古斜坡，為油氣運移的指向地區，潛三、潛四段潮濕期分支河道指狀砂發育，砂體直接插入有利生烴中心，油氣運移疏導體系暢通，砂體與構造配置關系良好，形成上傾尖滅構造-巖性圈閉，干旱-半干旱沉積期，灘壩砂體發育，發育有巖性圈閉群。

浩口地區潛三段、潛四段暗色泥巖發育，具有一定的生烴能力，同時水下分流河道、河口壩、砂壩發育，儲層物性較好，斷裂系統發育，斷層、砂體構成了該區良好的油氣運移通道，分支河道形成的指狀砂與斷層組成巖性油藏、巖性-構造油藏以及構造油藏發育。

浩口西部-習家口地區位于三角洲前緣亞相，水下分流河道、河口壩砂巖發育，儲層物性較好，區內北東、北東東向斷裂發育，斷鼻、斷塊圈閉發育，圈閉多形成于油氣大規模運移前，具有較好的成藏配套史，生油能力差，但距有力生烴洼陷9km，位于油氣運移的有效范圍內，同時該區斷層發育，可作為油氣運移的疏導體系，油源條件較好，具有形成構造、巖性-構造油藏的有利條件。

丫角-新溝低凸起潛三段鮞狀灰巖發育，生油能力差，距有力生烴洼陷11km，但是該區斷層發育，可作為油氣運移的疏導體系，油源條件較好，具有形成鮞狀灰巖油藏的有利條件。