臨南洼陷沙三段隱蔽油藏形成與分布的差異性

孫遠鋒

(中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學研究院，山東 東營 257000)

臨南洼陷是惠民凹陷的主要生烴洼陷，已發(fā)現(xiàn)臨盤、商河、玉皇廟、臨南和曲堤5個油氣田，累計探明石油地質(zhì)儲量3.3×108t，其中巖性類油藏僅占15%，說明隱蔽油藏具有較大的勘探潛力。臨南洼陷沙三段(Es3)是主力烴源巖發(fā)育層段，該層系油藏類型豐富，是當前的主要勘探目的層系。為此，筆者臨南洼陷Es3隱蔽油藏形成與分布的差異性進行了研究，旨在為該地區(qū)的油氣勘探提供指導。

1 Es3層序地層演化規(guī)律

圖1 臨南洼陷Es3沉積體系與主要斷裂匹配關(guān)系圖

圖2 臨南洼陷Es3層序地層剖面圖

Es3沉積時期，圍繞臨南洼陷發(fā)育4大三角洲物源體系，即西北部的盤河三角洲、西南部的雙豐三角洲、東南部的江家店-瓦屋三角洲和北部的基山三角洲(見圖1)。除基山三角洲僅在沙三中亞段發(fā)育外，其余三角洲體系均在Es3繼承性發(fā)育。4大物源體系在時空展布規(guī)律上差異明顯，進而控制了砂體類型發(fā)育的多樣性。

2 不同沉積模式的控砂機制

根據(jù)古地形坡度的不同，該地區(qū)的4大三角洲沉積體系可歸納為同沉積斷坡和穩(wěn)定緩坡2種沉積模式。

1)同沉積斷坡 該沉積模式主要表現(xiàn)在以臨商斷裂和夏口斷裂為主導的同沉積斷層下降盤，由斷層的幕式活動引發(fā)幕式沉降，從而形成陡坡斷崖，并產(chǎn)生可容空間，沉積物主要在斷層下降盤卸載，上升盤多為過路通道。此時湖岸線多在斷層附近波動，水體相對穩(wěn)定，水動力條件較弱，沉積方式以河控為主。該模式下的砂體類型主要為三角洲前緣亞相的水下分流河道、河口壩及遠砂壩砂體，且多在同沉積斷裂帶前方的次級斷坡之下發(fā)育滑塌濁積巖。圖1中盤河三角洲和江家店-瓦屋三角洲屬于該沉積模式。

2)穩(wěn)定緩坡模式 該沉積模式主要發(fā)育在洼陷西南部，該地區(qū)古地形為一大型開闊緩坡，坡度0.5～10°左右，與同沉積斷坡最顯著的區(qū)別是湖岸線受沉積坡折控制，坡度緩，淺水范圍廣，三角洲平原向前緣過渡相帶寬度大、范圍廣。隨著水平面的升降，湖岸線波動頻繁，受河流和波浪雙重作用控制，水動力條件較強。例如，雙豐三角洲的優(yōu)勢砂體類型以平原亞相的河道砂體為主，前緣亞相多被波浪所改造，以成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高的席狀砂體殘留為特點，河口壩砂體不發(fā)育。

此外，基山三角洲的沉積特點介于上述2種沉積模式之間，其以臨商斷裂帶為界，斷裂帶以北為穩(wěn)定緩坡，主要發(fā)育三角洲平原亞相的河道砂體。斷裂帶以南則發(fā)育多個同沉積斷坡。受此控制，砂體類型以三角洲前緣亞相河口壩砂體和滑塌濁積巖為主。

3 斷裂控制作用的差異性

臨南洼陷在第三紀右旋張扭應力場[4-7]的作用下，形成以北東-近東西向為主的斷裂構(gòu)造格局，發(fā)育大量延伸距離遠、活動期長、強度大的二、三級斷裂，并在二、三級斷裂的走向轉(zhuǎn)折端派生出大量呈雁列分布的次級斷層，這些斷層對圈閉形成及油氣運移具有重要控制作用。

1)斷裂規(guī)模決定隱蔽圈閉的類型 斷層與砂體二者相匹配可形成多種隱蔽圈閉類型，具體形成何種類型的圈閉，與斷層規(guī)模(包括斷距、延伸距離)和砂體規(guī)模(厚度、延伸方向)的耦合密切相關(guān)，斷層規(guī)模越大，其切割、遮擋砂體的能力越強。三角洲前緣朵葉狀砂體在向前推進過程中，側(cè)向上受到河道的擺動作用，砂體交錯疊置，互不連通，而向物源方向一側(cè)砂體連通性好。此時若受垂直于物源方向的大斷層切割可形成上傾方向受斷層遮擋、側(cè)向砂體尖滅的構(gòu)造-巖性圈閉。臨南洼陷發(fā)育的三級斷裂帶均具備上述條件，如雙豐三角洲由西南向東北推進，與近東西向的營子街斷層匹配，在其下降盤形成該類型圈閉；江家店-瓦屋三角洲由東南向西北推進，與北東東向的玉皇廟斷層匹配，在其下降盤亦形成該類型圈閉；盤河三角洲自西北向東南推進，前緣砂體推進至夏103井區(qū)，受孟寺斷層切割，在其上升盤形成該類型圈閉。基山三角洲沿臨商結(jié)合部洼槽向南推進，東、西兩翼砂體分別向盤河構(gòu)造和商河構(gòu)造上傾尖滅，受東西向展布的斷層切割形成階梯狀分布的構(gòu)造-巖性圈閉。當斷層規(guī)模較小時，不能對厚度較大的前緣砂體形成有效遮擋。河道砂體則不然，其縱向上表現(xiàn)為砂泥互層、厚度薄和多層疊置，橫向上表現(xiàn)為變化快、互不連通，因受小型低級序斷層切割遮擋而形成巖性-構(gòu)造圈閉。該類型圈閉主要在河道砂體較為發(fā)育的洼陷緩坡帶分布。另外，斷層同沉積作用下形成的古地形洼地是濁積砂體發(fā)育的最佳部位。

2)斷裂的活動性決定油氣運移的主要方向 二、三級斷裂切割深度大，且溝通源儲，其在油氣生排烴期內(nèi)活動與否決定了油氣的主要運移方向。洼陷北部的臨商斷裂帶活動時期持續(xù)至館陶期以后，與成藏期(館陶組)匹配關(guān)系好，為油氣向淺部運移提供了通道，縱向上與淺部層系砂體組合構(gòu)成多個油氣輸導網(wǎng)，并形成多個含油層系，如盤河地區(qū)的Es3至館陶組均已發(fā)現(xiàn)油藏。與之相反，在洼陷南部緩坡帶發(fā)育的營子街、玉皇廟斷層及大多數(shù)四級斷層的活動時期均在Es1之前便停止活動，在成藏期可視為靜止，其垂向輸導能力較差，油氣以沿骨架砂體呈側(cè)向運移為主。目前臨南油田所發(fā)現(xiàn)的油藏主要集中在沙三段內(nèi)部，也印證了上述觀點。

4 隱蔽油藏的分布規(guī)律

分析多樣的砂體類型與各級別斷層的配置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)發(fā)育的隱蔽油藏類型主要包括以下類型：

1)不受斷層控制的濁積巖、席狀砂巖性油藏 濁積巖油藏主要分布在洼陷帶的臨邑、營子街和江家店北部3個深洼區(qū)，以S547、J5和X94井為代表，席狀砂油藏分布在緩坡帶的營子街斷層上升盤，以J503井為代表。

2)受大型二、三級斷層控制的斷層切前緣砂體構(gòu)造-巖性油藏 主要沿營子街、玉皇廟斷層下降盤和孟寺斷層上升盤及臨商斷階帶分布，以JX2、S641井為代表。

3)受派生小斷層切割三角洲平原河道砂體形成的巖性-構(gòu)造油藏 主要在緩坡帶雙豐至營子街之間一帶發(fā)育，以J401井為代表。

5 結(jié)論

1)臨南洼陷沙三段具有多旋回、多物源的沉積特點，發(fā)育了多種隱蔽砂體類型。縱向上，濁積巖主要分布在C2、C3層序中，三角洲砂體主要分布在C1、C4層序中；橫向上，受控于沉積模式的不同，各物源體系的優(yōu)勢砂體類型有所差異。

2)雙豐三角洲以平原亞相河道砂體和前緣亞相席狀砂體為主，江家店瓦屋和盤河三角洲以前緣亞相河口壩和水下分流河道砂體為主，基山三角洲介于二者之間。

3)受不同級別斷層切割遮擋的控制，形成了濁積巖和席狀砂巖性油藏、斷層切前緣砂體構(gòu)造-巖性油藏及斷層切河道砂體巖性-構(gòu)造油藏3種隱蔽油藏類型。其中，濁積巖油藏主要分布在洼陷帶的3個深洼區(qū)，席狀砂油藏分布在洼陷緩坡帶的雙豐體系中；斷層切前緣砂體油藏主要沿三級斷裂帶分布；斷層切河道砂體油藏受低級序斷層控制，主要在緩坡帶發(fā)育。上述油藏類型已被鉆井所揭示，是該研究區(qū)隱蔽油氣藏勘探的重點增儲領(lǐng)域。

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