松辽盆地西部斜坡带五颗树地区青三段油气成藏特征

刘长利,朱筱敏,杨 光,廖飞燕,冯小波

(1.中国石油大学资源与信息学院,北京 102249;2.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249;3.中国石油吉林油田公司勘探开发研究院,吉林松原 138000;4.长城钻探测井公司,辽宁盘锦 124011)

松辽盆地西部斜坡带五颗树地区青三段油气成藏特征

刘长利1,2,朱筱敏1,2,杨 光3,廖飞燕1,2,冯小波4

(1.中国石油大学资源与信息学院,北京 102249;2.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249;3.中国石油吉林油田公司勘探开发研究院,吉林松原 138000;4.长城钻探测井公司,辽宁盘锦 124011)

松辽盆地西部斜坡带五颗树地区青三段以辫状河三角洲前缘沉积为主。砂体主要是水下分流河道和河口坝的细砂岩,分布广、沉积厚,砂地比值高,具有较高的孔隙度和渗透率;研究区油气主要来自于东侧大安-古龙坳陷的青山口组烃源岩,烃源岩以 I型干酪根为主;发育于青三段之上的嫩江组暗色泥岩分布广、有机质含量高,为有效的区域性盖层;研究区西北部和东南部各发育一条东南倾向的断层,由于其封堵性差,对油气藏起破坏作用。通过对油气成藏要素的研究发现,该地区青三段具有良好的勘探前景,斜坡背景下低幅度背斜成藏模式是该地区主要的油气成藏模式。

斜坡带;成藏要素;低幅度背斜;成藏模式

松辽盆地五颗树地区位于西部斜坡区,面积约为1000km2(图 1),有二维地震测线23条,井 4口。前人研究认为:该地区是大安-古龙坳陷生成的油气向西运移的必经之路,油气供给充足。但是,青三段砂体输导能力强,断层封堵性差,加之该地区为一东倾斜坡,构造单一,缺少圈闭,因此油气在该地区很难成藏。坦 1、坦 2、坦 3井青三段都没有油气显示。但随着勘探的不断深入,发现青三段具有良好的勘探前景。方 152井在青三段油斑级显示 1层(0.58m),荧光级显示 5层 (18m),测井解释油水同层 6层 (9.2m)。本文通过对152井油气成藏特征的分析,总结了该地区青三段油气的成藏模式,为下一步油气勘探提供依据。

1 油气成藏条件分析

1.1 油源条件

烃源岩是油气藏存在和形成的第一要素,烃源岩生烃中心控制着油气藏的分布范围。通过对松辽盆地西南斜坡和中央坳陷区原油和烃源岩的生物标志物特征以及碳同位素特征对比分析后认为,斜坡带原油与中央坳陷青山口组烃源岩有明显的亲缘关系[1～3]。

青一段沉积时期是松辽盆地坳陷期大规模水侵开始,厚层暗色泥岩广布,厚度一般在60m以上。大安-古龙凹陷暗色泥岩的厚度一般在100m以上,最大厚度可达200m。青二段、青三段沉积时期,湖盆面积相对变小,暗色泥岩的厚度有所减薄,一般在40～100m之间。

有机地球化学分析数据表明,青一段烃源岩有机碳含量平均为2.05%,氯仿沥青“A”平均值为0.3182%,总烃含量可达1908×10-6;干酪根 H/C值较高,O/C值相对较低,有机质类型以Ⅰ型为主,有少量Ⅱ2型 (图 2);干酪根碳同位素值较轻,均小于 -28.0‰,反映了青一烃源岩是较好的倾油型烃源岩。

图 1 研究区位置图1.研究区位置;2.钻井;3.地震测线;4.盆地边界;5.构造单元界线;6.油田Fig.1 Location of the study area1=scope of the study area;2=well site;3=seismic profile;4=basin boundary;5=tectonic boundary;6=oil field

青二段、青三段烃源岩平均有机碳含量 1.272%,氯仿沥青“A”平均值为0.1344%,总烃含量为977×10-6;干酪根 H/C值明显较青一段干酪根低,以Ⅰ型和Ⅱ1为主,少量Ⅱ2型和Ⅲ型;干酪根碳同位素变化范围相对较大,在 -23.83‰～-30.46‰之间。表明青二段、青三段暗色泥岩仍具有较强的生烃潜力,但略逊于青一段烃源岩。

1.2 储集条件

储集层是油气藏基本要素之一,它既为油气提供储集空间,又可作为油气运移的必要通道。研究区青三段主要为辫状河三角洲前缘亚相,砂体发育,分布广厚度大,砂地比值高 (图 3),以水下分流河道和河口坝的细砂岩为主,孔隙度主要分布在15%～30%之间,渗透率分布在20～120md之间,储集条件优越。

1.3 盖层条件

图 2 中央坳陷区青山口组烃源岩干酪根组成范氏图1.青二 -青三 ;2.青一Fig.2 Plot of kerogen compositions in the source rocks from the Qingshankou Fo rmation1.Second to third members of the Qingshankou Formation;2.Firstmember of the Qingshankou Formation

盖层条件是油气藏形成的关键,盖层的分布和封闭能力控制了油气富集程度。松辽盆地在青三段沉积后最大的一次湖侵发生在嫩一段,整个西部斜坡都处于深湖半深湖沉积环境,并发育了一套区域稳定分布的富含有机质的泥岩层。这套泥岩层是研究区主要的盖层,另外研究区青三段和姚家组也发育多套的泥岩层,对油气的运移也起到了一定的封闭作用。

1.4 圈闭条件

圈闭是油气聚集的场所,其形成条件决定着油气藏的基本特征。五颗树地区构造上为一向东南倾的斜坡,同时该区域内断裂对油气的封堵性较差,这些条件都不利于油气的聚集。但是在斜坡的背景下却发育了低幅度的背斜圈闭 (图 4),它们对油气的聚集是有效的,是该地区主要的圈闭类型。

1.5 运聚条件

输导体系是沟通烃源岩和圈闭的“桥梁”。五颗树地区是大安-古龙坳陷生成的油气向盆地西部斜坡南部运移的必经之路。油气在构造作用力的驱动下[4],经控坳断层从大安-古龙坳陷深部运移到五颗树地区。虽然研究区内砂体发育,西部地形较高,但是青三段油气优势运移通道却是沿着斜坡向南运移 (图 4)。研究表明方152井附近是优势运移通道的最西线,从而使坦 1、坦 2、坦 3井的青三段都没有油气显示。

图 3 五颗树地区青三段沉积相图1.钻井;2.辫状河三角洲平原;3.辫状河三角洲平原分流河道;4.砂地比等值线;5.辫状河三角洲内前缘;6.辫状河三角洲外前缘Fig.3 Sedimentary facies of the third member of the Qingshankou Formation1=well site;2=braided delta plain;3=distributary channel on the braided delta plain;4=isoline of total sandstone thickness/stratigraphic thickness ratios;5= inner front of the braided delta;6=outer front of the braided delta

2 油气成藏模式

通过上述对松辽盆地西部五颗树地区青三段油气藏主控因素的分析,再结合前人的研究成果[5～9],本文总结了该地区青三段的油气成藏模式—斜坡背景下低幅度油气成藏模式(图 5)。低幅度圈闭和优势运移通道是主要控制因素,优势运移通道主要是分布在研究区东南部构造相对平缓的地区。这种类型的油气藏规模一般较小,如方152井所在圈闭的面积只有3.04km2,同时,在此聚集的油气也易于受到地层水活动的影响,容易形成油水同层。

图 4 五颗树地区青三段油气运移聚集模式平面图1.钻井;2.断层;3.构造等值线;4.可能的含油气圈闭;5.油气运移通道Fig.4 Planarmodel for oil and gas migration and accumulation in the third member of the Qingshankou For mation1=well site;2=fault;3=structural isoline;4=potential oil and gas trap;5=oil-gasmigration channel

3 结 论

(1)松辽盆地西部斜坡区五颗树地区毗邻生油岩系,油源充足;大安-古龙坳陷青山口组暗色泥岩是该地区主力烃源岩,分布广,有机质含量高,具有较强的生烃能力;该地区储集体以辫状河三角洲前缘的细砂岩为主,砂体分布广,厚度大,孔隙度和渗透率都较好,是良好的储集层和输导层;青山口组之上的嫩江组泥岩,分布广,有机质含量高,具有较强的物性封闭和烃浓度封闭能力,是该区主要的区域性盖层。

(2)研究区断层少,断层的封堵性差,并且处于东南倾斜坡上,因此该地区有效的圈闭是斜坡背景下的低幅度背斜圈闭。该类型圈闭面积一般较小。

(3)五颗树地区以斜坡背景下的低幅度背斜油气藏为主,低幅度圈闭和优势运移通道是油气藏形成的主要控制因素。

图 5 五颗树地区青三段油气运移聚集模式剖面图1.含油圈闭;2.砂层;3.油气运移方向Fig.5 Cross section showing the oil and gasmigration and accumulation in the third member of the Qingshankou Formation1=oil trap;2=sands;3=oil and gasmigration direction

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Hydrocarbon accumulation in the third member of the Q ingshankou Formation in theWukeshu region,western Songliao Bas in

L IU Chang-li1,2,ZHU Xiao-min1,2,YANG Guang3,L IAO Fei-yan1,2,FENG Xiao-bo4
(1.School of Resources and Infor m ation Technology,China University of Petroleum,B eijing102249,China;2.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Exploration,China University of Petroleum,Beijing102249,China;3.Research Institute of Exploration and Developm ent,Jilin O il Field Com pany,PetroChina,Songyuan138000,Jilin,China;4.Changcheng D rilling and W ell Logging Com pany,Panjing124011,L iaoning,China)

The braided delta front deposits are accentuated in the third member of the Qingshankou For mation in the Wukeshu region,western Songliao Basin. The subaqueous distributary channel and channel-mouth bar sandstones as the bulk of the sandstones in this region are characterized by wide-spread occurrence,tremendous thickness,higher ratios of total sandstone thickness/stratigraphic thickness,and higher porosity and per meability.The prolific hydrocarbons in the study area are mainly derived from the I-type kerogen-dominated source rocks in the Qingshankou Formation in the Da'an-Gulong depression. The dark mudstones with higher organic matter contents in the Nenjiang Formation overlain upon the third member of the Qingshankou Formation may serve as the valid regional cap rocks.The two major faults in the northwestern and southeastern parts,respectively have a destructive effect on the hydrocarbon accumulation.The results of research in this study show that the third member of the Qingshankou Formation is highly prospective for oil and gas resources.The low-amplitude anticline model is proposed here as a main model for the hydrocarbon accumulation in the slope environment.

slope zone;essential factors of hydrocarbon accumulation; low-amplitude anticline;model for hydrocarbon accumulation

1009-3850(2010)02-0050-05

2010-02-30;改回日期2010-07-12

刘长利 (1976—),男,博士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:liuchangli_cup@yahoo.com.cn

TE122.1+2

A