東營凹陷南斜坡沙四段油藏控制因素分析

李鋼

(中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257000)

0 引言

東營凹陷是一個(gè)北斷南超的不對(duì)稱箕狀斷陷，構(gòu)造位置位于東營凹陷南斜坡陳官莊—王家崗斷階帶，西起純化鎮(zhèn)鼻狀構(gòu)造帶，東到八面河斷裂帶，南北分別與草橋—廣饒凸起、牛莊洼陷相連，南北寬約20 km，東西長約30 km，勘探面積約為600 km2(如圖1所示)。

圖1 東營凹陷構(gòu)造單元簡圖

1 成藏基本要素

從東營凹陷南斜坡地區(qū)的烴源巖發(fā)育程度看，北有牛莊洼陷，西有博興洼陷，油氣源巖條件十分豐富。該區(qū)沙四段油氣主要來自牛莊洼陷同層系烴源巖，源巖生油潛力大，油氣來源充足。牛莊洼陷烴源巖主要為深湖相—半深湖相暗色泥巖、油頁巖、油泥巖，有機(jī)碳含量一般在2%以上，有機(jī)質(zhì)豐度較高。牛莊洼陷沙四段沉積中，主力烴源巖的氯仿“A”含量平均在0.1%以上。洼陷內(nèi)埋深大于2500 m，達(dá)到了成熟烴源巖門限[1]。

本區(qū)沙四段構(gòu)造格局在大規(guī)模油氣運(yùn)移時(shí)基本定型，從北部官10井向東南部王斜95井連線上發(fā)育區(qū)域性構(gòu)造隆起，為油氣運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移指向。本區(qū)發(fā)育的北傾斷裂溝通油源與目的層系，成為油氣運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道。不同級(jí)別、不同傾向的斷層及不整合與儲(chǔ)集體相配置可形成不同類型的圈閉。區(qū)域上總體北傾的構(gòu)造格局發(fā)育多級(jí)坡折帶，是儲(chǔ)層主要發(fā)育區(qū)。儲(chǔ)層雖然單層厚度并不大，但由于層數(shù)較多，單砂組內(nèi)儲(chǔ)層累加厚度相對(duì)較大，與大斷層配置關(guān)系較好。另外，由于碳酸鹽膠結(jié)物被后期酸性溶液溶蝕，產(chǎn)生大量次生孔隙，改善了儲(chǔ)層物性，成為油氣主要聚集區(qū)。沙四頂部不同厚度的油頁巖、油泥巖以及內(nèi)部油泥巖、半深湖、淺湖相泥巖較發(fā)育，成為主要的、有效的蓋層。

2 主要圈閉類型

南斜坡油氣聚集帶發(fā)育有非常豐富的圈閉類型，包括巖性油藏、構(gòu)造油藏、地層油藏和復(fù)合油氣藏四大類。以T7層為主進(jìn)行圈閉描述與評(píng)價(jià)，根據(jù)圈閉的位置情況、油藏特征等依據(jù)，共劃分為25個(gè)圈閉區(qū)，預(yù)測(cè)圈閉面積85.9 km2，預(yù)測(cè)圈閉資源量6430.0×104t。其中草13斷塊圈閉區(qū)面積10.7 km2，圈閉資源量1819.0×104t，其他圈閉中面積、規(guī)模較大的、預(yù)測(cè)儲(chǔ)量超過200萬t的圈閉區(qū)有10個(gè)，為北部牛9圈閉區(qū)(267.8×104t)、 中部官6圈閉區(qū)(245.2×104t)、官126-官113塊圈閉區(qū)(404.9× 104t)、中西部偏南的官115-通29圈閉區(qū)(589.1×104t)、南部官14-斜21南圈閉區(qū)(242.5×104t)、中東部偏北的王661圈閉區(qū)(394.9×104t)、東部王16圈閉區(qū)(232.7×104t)、王93圈閉區(qū)(288.9×104t)、東南部的王73圈閉區(qū)(413.6×104t)、南部的草7圈閉區(qū)(311.6×104t)；其他圈閉區(qū)規(guī)模相對(duì)較小，一般預(yù)測(cè)儲(chǔ)量在80～120×104t，如官126北部斷層下降盤的官118斷鼻圈閉(108.5×104t)、中部偏東的王66東圈閉區(qū)(72.4×104t)等。

3 油氣輸導(dǎo)體系

油氣運(yùn)移聚集輸導(dǎo)體系主要包括斷層裂縫、骨架砂體和不整合面[2]。由泥巖聲波研究可知，南斜坡中部深度2200 m以下地層異常孔隙流體壓力發(fā)育，為油氣運(yùn)移提供有效的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，高壓帶內(nèi)巖性體也是油氣聚集的有利場(chǎng)所。然而，由于本區(qū)向南靠近凸起區(qū)不整合相對(duì)發(fā)育，多期不整合的存在，在一定程度上降低了與不整合相關(guān)的圈閉的可靠性與有效性，因此，靠近不整合處油氣成藏的幾率減小。由于研究區(qū)北部古地形較低洼，加之南斜坡地區(qū)沒有恒定的大規(guī)模的陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)，導(dǎo)致低洼區(qū)存在沉積欠補(bǔ)償作用，儲(chǔ)層發(fā)育程度相對(duì)較差，導(dǎo)致油氣儲(chǔ)集場(chǎng)所受到限制。

4 油氣聚集控制因素

南斜坡沙四段發(fā)育的油氣藏類型主要為斷塊油藏、斷鼻油藏、不整合油藏等。油藏縱向上多套疊置，空間上有機(jī)組合可形成復(fù)式油氣聚集區(qū)。從含油情況看，沙四段各斷階幾乎都含油，但含油程度差別較大。從王66井區(qū)向西通29井區(qū)、官8井區(qū)、通25井區(qū)以及官113井區(qū)沙四段油藏均較發(fā)育，縱向上油層較多，單層較薄。該區(qū)西部的官126井區(qū)含油性較官113、官14等井區(qū)好，縱向上含油層數(shù)較多，主力含油層段為沙四下亞段；從官126斷階向東官120斷階含油層數(shù)相對(duì)較少，且主要集中在上部地層。官126井區(qū)雖然構(gòu)造上并不高，但是由于受到小斷層遮擋，圈閉條件好，儲(chǔ)層發(fā)育情況也非常有利，對(duì)油氣成藏有利，且油氣主要分布在沙四段下部，說明該區(qū)并不一定是構(gòu)造最高部位；西部通42井區(qū)沙四段油層也較發(fā)育，但油層厚度相對(duì)較薄，含油層段主要集中在上部；王66井區(qū)北部含油性較南部好。研究區(qū)油藏縱向上分布不均衡，北部油藏主要分布在沙四下段，南部油藏主要分布在沙四上段，東西呈兩個(gè)相對(duì)富集的區(qū)帶分布特征。本次主要從油氣來源、儲(chǔ)集層分布、斷層及圈閉條件、異常高壓等四個(gè)方面進(jìn)行油氣聚集控制因素研究。

4.1 油氣來源是成藏物質(zhì)基礎(chǔ)

油氣來源條件是油氣成藏的決定性因素。油氣源的豐富程度取決于盆地內(nèi)烴源巖的體積及其有機(jī)質(zhì)的豐度、類型和熱演化程度。該區(qū)沙四段原油來自牛莊洼陷沙四段的烴源巖。牛莊洼陷沙四段發(fā)育是以深灰色泥巖、灰質(zhì)頁巖和灰色白云質(zhì)泥巖為主的烴源巖[1]。該套烴源巖生烴強(qiáng)度達(dá)到60～200×104t/km2，使油氣優(yōu)先在其附近聚集成藏。

4.2 有效儲(chǔ)集層分布控制油氣成藏

利用探井和開發(fā)井資料100余口，對(duì)東營凹陷南斜坡地區(qū)官14、官126、王66、王73地區(qū)沙四段進(jìn)行了地層劃分對(duì)比研究，將沙四段劃分為上下兩個(gè)亞段，進(jìn)一步細(xì)分為5個(gè)砂層組，平面上，研究區(qū)主要為灘壩砂體，研究區(qū)東部砂體比西部發(fā)育。從沉積體厚度上看，五砂組在研究區(qū)中部地區(qū)厚度相對(duì)較大，最大厚度達(dá)到16 m左右，平均厚度在8 m左右。二、三砂組是沙四段沉積體分布范圍最大的砂組，也是砂巖類儲(chǔ)集體與碳酸鹽巖類儲(chǔ)集體交叉、互層、混層分布程度最大的砂組。砂巖類儲(chǔ)集體主要呈現(xiàn)由南向北兩個(gè)寬緩的帶狀分布特征，碳酸鹽巖呈近東西向展布的特點(diǎn)。其中一、四砂層組沉積體分布范圍相對(duì)局限，在西北部出現(xiàn)相變較快的特征，厚度相對(duì)較小，厚度變化較大，局部地區(qū)厚度可達(dá)到10 m以上。一砂組為湖相沉積環(huán)岸線分布，儲(chǔ)集體長軸方向近于平行岸線。四砂組沉積體分布特點(diǎn)為西部近于平行岸線分布，東部呈現(xiàn)出相對(duì)深部位的發(fā)散分布特征。

4.3 斷層與圈閉對(duì)油氣聚集的控制

南斜坡地區(qū)發(fā)育兩組斷裂體系，新生界基底斷裂以南傾為主，新生界時(shí)期的斷裂以北傾為主，不同的斷裂其活動(dòng)時(shí)期、期次、規(guī)模等不同，對(duì)研究區(qū)油氣成藏起作用的斷裂活動(dòng)為新生界時(shí)期的斷裂活動(dòng)，即主要北傾斷裂活動(dòng)的時(shí)期、期次、規(guī)模等與油氣大規(guī)模運(yùn)移時(shí)期的配置關(guān)系是研究區(qū)油氣能否成藏的關(guān)鍵。從目前發(fā)育的圈閉類型分析，起調(diào)節(jié)作用的反向斷層遮擋形成的圈閉含油性較順向斷層遮擋形成的圈閉含油性好。但是由此也不能否定順向斷層遮擋成藏的可能性。

4.4 異常高壓對(duì)油氣成藏的控制

在油氣運(yùn)移聚集過程中，異常流體壓力是油氣從烴源巖進(jìn)入砂體并形成油氣藏的根本動(dòng)力[3]。南斜坡中北部地區(qū)異常高壓的存在，為幕式排烴提供了條件。排出的油氣借助斷層、不整合、滲透性儲(chǔ)集體以及裂縫等通道向有利指向區(qū)域運(yùn)移。在運(yùn)移過程中，“地震泵”發(fā)揮了重要作用。排烴期間伴隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較強(qiáng)期間，斷裂作用改變了地下壓力分布狀況，油氣沿著泄壓區(qū)發(fā)生了垂向幕式運(yùn)移；另外，斷裂活動(dòng)較強(qiáng)期間，地層水的活動(dòng)也相對(duì)較強(qiáng)[3]，因此，油氣橫向運(yùn)移過程中，儲(chǔ)層物性差異的影響相對(duì)較小，主要是呈“活塞”式運(yùn)移。但由于南斜坡地區(qū)沙四段的儲(chǔ)集體物性差異較大，非均質(zhì)性相對(duì)較強(qiáng)，物性總體較差，在構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱期間，油氣運(yùn)移過程中“活塞”式運(yùn)移發(fā)生的可能性較小，油氣主要以“指狀”或“爬藤”式運(yùn)移。因此，油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道及其周邊地區(qū)就成為了勘探的重點(diǎn)區(qū)域。

5 結(jié)語

綜上所述，東營凹陷南斜坡地區(qū)沙四段油氣來源較為充足，儲(chǔ)集體較發(fā)育，圈閉條件有效，沙四頂部、沙三下部厚層油頁巖、油泥巖等蓋層有利，油氣空間網(wǎng)絡(luò)輸導(dǎo)體系較完善，種種因素決定了該區(qū)可形成大規(guī)模的油氣聚集。但是由于沙四段儲(chǔ)集層體較薄，儲(chǔ)集物性相對(duì)較差，影響了油氣聚集的程度和規(guī)模。油氣分布縱向上中北部油氣相對(duì)富集在沙四段下部，中部、東部、南部地區(qū)油氣相對(duì)富集在沙四段上部。平面上油氣在東西南三個(gè)區(qū)域相對(duì)富集，中部坡折帶部位油氣聚集，大斷層及不整合面是油氣富集有利部位，繼承性構(gòu)造背景是油氣長期運(yùn)移指向。綜上分析認(rèn)為研究區(qū)勘探潛力巨大，主要勘探區(qū)域應(yīng)位于南斜坡中部。有利勘探部位分布在靠近大斷層和 “脊梁”附近。而靠近凸起區(qū)保存條件受到限制，臨近洼陷區(qū)埋藏過深，在沙四段薄儲(chǔ)層條件下不利于油氣成藏。