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浅层油气地势特性勘测能力分析

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作者:王昕王永利官大勇李才刘朋波单位:中海石油有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院

油源及油气运聚模式

近年在环渤中凹陷地区勘探中,对渤中凹陷北坡(包括石南地区)、西坡、东坡浅层进行了系统的构造解释,在环渤中凹陷斜坡带新近系发现和落实了一批断鼻、断块圈闭。这些圈闭面积中—小,且具有成片分布的特点。为了进一步探索这一区域的油气成藏规律和勘探潜力,择机进行了钻探,钻探结果见到一些油气显示,也证实了一些油层,但没有形成商业性油气发现。如2006年在渤中凹陷北坡新近系圈闭发育区负花状构造“外瓣”面积最大的圈闭钻探了Q351井,于明下段见到一层油层,但难以独立开发,当时分析其主要制约因素是油源问题,这些区带没有深入到已被勘探证实的沙河街组烃源岩内的断层,油气直接垂向输导不畅通,而需要通过一些长期活动的盆地二级断裂垂向运移至明下段或馆陶组大套砂砾岩体内,然后再经过长距离的横向运移或垂向再分配,最终在明下段圈闭区成藏(图3),由于油气运移路程曲折长远,显然油源不充沛。2007年,钻探于石南斜坡的Q341井揭示了东二段烃源岩,地化分析认为该烃源岩已经进入成熟门限。通过明下段油样的色-质谱和东营组烃源岩的色-质谱的对比分析,认为二者对比关系好,具有亲缘关系(图4),结合区域地质研究,提出了该区油源是以东营组烃源岩为主的新认识。这一认识的提出,改变了在该区的勘探理念。该区晚期发育的断层部分深入到了东营组地层内,应该能够成为东营组烃源岩生成的油气垂向输导直接进入明下段圈闭的通道。斜坡区发育的圈闭又多和这些断层有关。

通过对该区已钻的Q351井油气成藏的再分析认为,该井钻探没有获得商业性发现的原因主要是因为其位于负花状构造的“外瓣”,东营组油气进入需要“倒灌”,不是优势的油气聚集区(图3),图3中粉红色深入到东营组内的断层是沟通油气垂向运移的主要通道(剖面位置见图1中A—A1)。而“花心”区断裂相对发育,花状构造的次级断层和深入到东营组烃源层的主断层有搭接,是油气垂向运移通道最为通畅的区带(图3),所以“花心”部位是油气垂向输导后更容易聚集成藏的场所,是油源相对充沛的区带,是油气富集区带。在这个理论指导下,钻探Q352及Q353井均取得较好效果,其中Q353井在明下段测井解释油层19.3m,用11.11mm油嘴求产,平均日产原油268.5m3、日产天然气10920m3,原油密度为0.875g/cm3。石南地区浅层的突破对整个环渤中凹陷周边斜坡区浅层的勘探有着重要的借鉴作用,使我们看到了环渤中凹陷周边广阔而勘探程度低的区域的良好勘探潜力。

勘探潜力区分析

总体分析来看,环渤中凹陷斜坡区浅层断裂发育区具有良好的勘探前景,控制油气成藏的关键是环渤中凹陷斜坡区的断裂发育特点。不同斜坡区构造应力场不同,其断裂发育特征不同,因此成藏规律就有差异,油气富集模式及勘探策略也就有所不同。

(1)渤中凹陷北坡该区断裂发育在剖面上表现为负花状构造,且主断层深入到了东营组成熟烃源岩中(图3),晚期断层在平面上表现为平行排列的组合样式,依附于这些断层在明下段发育了断鼻、断块圈闭群,钻探已经证实位于花心部位的圈闭油气最为富集。该区明下段为曲流河沉积,河道亚相发育,总体砂泥岩含量比较适中,储盖组合比较理想,是新近系有利的构造圈闭或具有构造背景的构造-岩性复合圈闭勘探层系。

(2)渤中凹陷西坡该斜坡构造格架具有一定特殊性,斜坡基底整体具中间高、两侧低(南北向)的特点,中间高的区域是沙垒田凸起延伸到渤中凹陷区的倾没端,其延伸和构造发育主要受到2条近东西向长期活动断层的控制(图5中红色断层)。受这2条断裂的影响,在该区新近系发育了2个大的负花状构造(图5,图1中B—B1剖面),在平面上形成了2个圈闭群,圈闭类型以断块、断鼻为主。其它一些断层主要表现为晚期活动的特点,多只在馆陶组、明化镇组地层内表现出明显断距。2条主干断裂(图5中红色断层)是油气垂向输导的主要通道,所以2个花状构造区新近系油源条件较好,应该是该区新近系油气勘探的首选。该区主要的勘探风险在于新近系馆陶组沉积了大套砂砾岩,因而勘探目的层单一,只有明下段;另外,大套砂砾岩的存在会带来圈闭侧封条件上的风险。

(3)渤中凹陷南坡该区断裂活动明显受到郯庐走滑断裂东、西两支的影响,东、西两支的构造样式有所不同。西支走滑区:渤中凹陷南坡西侧整体位于主走滑断层西支北侧末梢。在古近系沉积期,右旋主走滑断层发育特征明显,剖面上近直立发育,平面上近南北向展布,控制着该区的构造活动;而在新近系沉积期,走滑断层的作用力相对变弱,主走滑断层的平面、剖面特征不清晰,但其派生断层发育,这些派生断裂平面上呈近东西向展布,多为雁列式排列,主要表现为张扭性质。剖面上主走滑断层和其派生断层为“树枝”状组合搭接关系。所谓“树干”就是主走滑断层,表现为直立、两侧地层产状有明显变化,且挤压变形的特点比较明显。主走滑断层活动多结束于新近系开始沉积时期,但在新近系内仍然有走滑断层活动的痕迹,在走滑断层活动的位置表现出地层产状的微小变化,在主走滑断层“影子”两侧发育的派生断层的走向有明显不同,这2组派生断层在走滑断层发育的位置相交并停止横向延伸,或派生断层明显表现出平面走向上的扭曲,或与断断续续发育的主走滑断层相互切割(如图6所示,切片范围为渤中22三区,位于图1红色框所示区内)。在这些断裂发育区,形成多个依附于主走滑断层或其派生断层发育的断鼻、断块圈闭群。这些晚期发育的派生断层如果和第三系底界的不整合面搭接,则可以成为油气垂向输导的通道。该区多条派生断层深切至第三系底界不整合面,所以该构造带发育的圈闭具有较好的勘探潜力,地质评价中应结合其他成藏条件进行优选排队。在东支走滑区,派生断裂走向分为北东东向和南西向2组,走滑断层西侧的派生断层具有北掉顺向断阶的特点,走滑断层东侧的派生断层为反向断层,这些断层多延伸到第三系底界,晚期活动强烈,可以作为油气垂向输导的重要通道。在这些断裂区,特别是2组断裂交织的区域,发育了多个断块、断鼻类圈闭,应该也是一个重要的新近系勘探区带。不同于北坡、西坡的是,渤中凹陷南坡明下段、馆陶组以浅水三角洲相沉积为主,砂岩含量多在20%~30%之间,储盖组合比较理想,主要的勘探目标应该为构造圈闭和在具有一定构造背景的区域寻找构造-岩性复合圈闭,应重点描述和油源断层搭接的砂体,同时也要注意砂体和油源断层产状的关系。

(4)渤中凹陷东坡(渤东凹陷南洼东部斜坡带)断裂发育表现为走滑断层末梢的“肘状”发育模式,受新构造运动影响,形成了多个负花状构造带,局部有一定的挤压反转的特点。早、晚断裂系统差异明显,早期更多受走滑影响,图7中2条红色断层,在平面上为近南北向展布,控制着该区地质结构和地层沉积。新构造运动形成的晚期断裂主要为北东东向展布,平面上表现为雁列式排列,剖面上具有负花状构造或单斜的断阶特点,晚期断层的活动对新近系沉积没有明显的控制作用(图7,图1中C—C1剖面),依附这些断层发育多个断鼻、断块构造群。该区多条断层深入到东营组或沙河街组地层内,能够成为油气垂向输导的通道,最近的钻探有较好的油气发现,其中一口探井在明化镇组发现油层54.6m,DST1∶9.53mm自喷,平均日产油113.4m3、日产气812m3,证实了这样的观点。渤中凹陷东坡新近系是近期勘探的重点区带。

几点认识

(1)环渤中凹陷斜坡区浅层油气成藏,传统的沙河街组油源或“曲折”运移方式不是该区唯一的油源或油气运聚模式,东营组能够为环渤中凹陷斜坡区新近系圈闭提供油源,深入到东营组烃源岩内的断层能够成为油气垂向运移的主要通道。

(2)晚期断裂或长期活动断裂的发育特点是斜坡区油气成藏的关键因素,不同的断裂发育模式,其油气富集模式、区带和勘探策略有所不同。

(3)发育在断裂发育区的构造圈闭或跟其搭接的砂体是有利的勘探目标,其中“花心”部位或多条断层深入到烃源岩的区域是油气富集区。

浅层油气地势特性勘测能力分析责任编辑:陈老师    阅读:人次