辽海滩海中部海月潜山油气成藏条件分析

崔玉哲

(中油辽河油田分公司勘探开发研究院 辽宁盘锦)

辽海滩海中部海月潜山油气成藏条件分析

崔玉哲

(中油辽河油田分公司勘探开发研究院 辽宁盘锦)

为研究海月潜山的油气成藏条件,探讨油气成藏的主控因素与油气聚集规律,从潜山的油源条件、储层条件、油气运移通道和油藏保存条件等诸多要素入手,开展深入分析。研究结果表明：海月潜山东西两侧分别为两大主力生油洼陷,长期持续活动的深大断裂和潜山不整合面构成良好的油源通道,多期次发育的裂缝为油气聚集成藏提供了有利的储集空间,沙河街期和东营期稳定分布的湖相泥岩披覆潜山之上,为潜山成藏提供了良好的保存条件。其中,位于西侧深大断裂附近,侧向直接与生油岩对接和位于构造转向部位的低潜山是油气成藏的最有利场所。

海月潜山;太古界;古生界;裂缝;主控因素;成藏条件

0 引 言

辽河滩海中部是辽河陆上中央凸起向海域的自然延伸,中央凸起整体呈北东向条带状展布,由北向南依次为海外河潜山、海南低凸起、月东潜山和锦州9-3低凸起。目前,陆上中央凸起和南部的锦州9-3油田均在在潜山获得了工业油气流,因此,与其具有相似地质结构和油气成藏条件的海月潜山也应该具有较大的勘探潜力。目前,从海月潜山的钻探情况分析,已有20多口井在潜山风化壳和内幕见到了油气显示,多为油迹、油斑等显示级别,并有海南17、海南20和海南8-15-17等井分别在太古界、古生界和中生界获得了工业油气流,预示了潜山良好的勘探前景。

1 潜山成藏条件分析

古潜山油气成藏具有三个主要条件[1]：—是油源问题,古潜山自身没有油源,必须借助于能与生油层沟通的不整合面、断面或渗透性岩层使生油层中的油气运移进入古潜山储集层;二是储层问题,古潜山的主要储集空间为次生孔隙和裂缝双介质系统,特别是遭风化溶蚀形成的古岩溶型溶蚀孔洞是优良的储集空间;三是圈闭问题,大多数情况下古潜山本身没有封盖层,需要依靠上覆非渗透性岩层作为盖层。在这三个条件配置良好的构造部位,通常是油气富集的有利场所。

1.1 潜山地质结构

前古近系潜山地质历史中经历了加里东运动—海西运动—印支运动—燕山运动—喜山运动等多期次复杂的构造变动[2]。从现今的构造特征分析,海月潜山是在海南断层和盖州滩断层共同控制下形成的地垒状潜山,整体呈西陡东缓,南高北低的构造特征,潜山内部由分布各异的太古界、古生界和中生界三个构造层组成;南北方向上,由高潜山到低潜山,潜山内幕地层由单层→双层→三层→双层演变的特点,其中南部月东潜山主要为太古界单层结构,海南20井至海南24井之间主要为太古界和古生界双层结构,海南24井至海南3井之间为太古界、古生界和中生界三层结构,海南3至海外海潜山又演变为太古界和中生界双层结构;东西方向上,西侧海南断层一侧主要以太古界为主,中、古生界为残留地层,局部发育不全,东侧海月斜坡带三个层次发育较为齐全,且厚度较大。

1.2 储层条件

中、新生代以来,潜山经受多期构造变动以及多期次、多种性质断裂活动影响,内部孔隙和裂缝非常发育。太古界潜山储层主要是混合花岗岩、花岗片麻岩、浅粒岩等,变质程度较深,这种岩性在构造应力和风化淋滤作用下可以形成大裂缝[3],如图1所示,岩心观察及裂缝预测结果表明,多期次相互切割,裂缝发育程度较高;岩心薄片、铸体薄片资料显示,混合花岗岩以及片麻岩中微裂隙也较发育,岩心分析裂缝孔隙度0.24%(海南3),测井解释基质孔隙度0.1%～6.5%。岩性上具备形成潜山油藏的良好储集条件。

图1 太古界潜山裂缝预测图

古生界是海月潜山的一个重要的勘探目的层,古生物及岩电组合特征分析,区内的古生界主要为石炭系的本溪组和奥陶系的马家沟组[4],其储层主要是碳酸盐岩夹碎屑岩沉积,海南7、8井及海南20、月东3井的钻井及岩心资料显示,各种裂缝和溶蚀孔洞非常发育,均为有利的储集空间。其中,海南7井、海南23-25井和月北1井在钻井过程中,古生界发生明显的泥浆漏失,表明本区古生界灰岩曾经历过风化、淋滤和地下水的溶蚀作用,具备形成原生裂缝及溶洞、孔洞的条件,可以形成较好的潜山储层。

1.3 潜山的油源条件

海月潜山为典型的洼中隆起。东西二侧紧邻海南和盖州滩生油气洼陷,长期、持续活动的海南和盖州滩深大断裂延伸至生油洼陷中心,可为潜山成藏提供充足的油源。平面上,海南断层在区内南北延伸长度约20 km,纵向上断层落差达3 000 m～4 000 m以上,西侧陡坡受海南断层控制,潜山面与有效生油岩的接触面积达200 km2以上,东侧缓坡潜山与有效生油岩的接触面积约180 km2以上。沉积构造演化史及源岩成熟史综合分析[5],由于潜山圈闭形成早,且较上覆圈闭更近油源,与生油岩有更大面积,更充分的接触,因而具备“优先”捕获油气的能力。

1.4 油气运移通道及运移特点

潜山圈闭聚集油气最为重要的条件就是圈闭与油源的沟通条件[6]。区内潜山为东、西二条主断裂夹持的地垒山,洼陷区巨厚的成熟烃源岩与山体二侧大面积接触,主干断层、潜山不整合面与潜山内幕断层和裂缝共同构成网络状疏导体系,形成了沿断层、潜山不整合面和潜山裂缝系统组成的联合运移模式[7]。海南断层和盖洲滩断层作为沟通油源与储集层的重要途径,使得凹陷内各期生成的油气能够顺利地向上运移,并于合适的圈闭中聚集成藏,在油气运移过程中,当遇到不整合面或潜山内部裂缝时,油气便进行侧向排驱而进入其中。进行水平运移,使得油气能够侧向到达周边地区的潜山圈闭中,如图2所示。

图2 潜山成藏模式图

1.5 潜山盖层条件

稳定的盖层是潜山油藏得以保存的必要条件,海月潜山主体盖层为古近系沙一、二段及东营组湖相泥岩。沙一、二段仅在海南和海月过渡区低潜山上有较薄的浅湖相泥岩覆盖,而东二、三期湖相泥岩,几乎覆盖全区,成为良好的区域盖层。根据钻井统计,海月潜山主体古近系泥岩厚度为100 m～300 m,侧翼厚度可达400 m以上,完全可以对下伏油气藏起到优良的封盖作用。

1.6 潜山圈闭条件

本区地质历史中经历了沉降-隆升-剥蚀的多期次构造运动旋回,在潜山内幕形成了太古界、古生界和中生界顶面等多套区域不整合面。同时多期次,不同性质的构造运动又产生了不同规模、不同性质的断裂体系和内幕裂缝。这些不同期次、不同性质的断层相互交切,将潜山分割成东西成带,南北分块的一系列潜山圈闭。根据圈闭类型和成因分析[8],本区前古近系发育古地貌山、断块山等多种类型圈闭。古地貌山主要分布于各构造层次的潜山高部位,如海南3块、月东1块太古界古地貌山,海南20、月东3块古生界地貌山。断块山分布广泛,主体和侧翼均有发育,与油源有较好的沟通条件。

已有钻探成果分析,区内不同构造层次,不同构造位置潜山均见良好油气显示,说明各层系潜山均有较大勘探潜力。目前区内有6口井钻遇中生界,4口井见油斑、油迹以上级别油气显示,3口井解释油层或差油层,试油之后都获得低产油气层。古生界4口井钻遇,其中海南7井和海南20井油气显示好,海南20井试油获得低产油气流。太古界7口探井钻遇,6口井见油气显示,其中海南17井获得低产油气层。虽然产量不高,但无疑肯定了海月地区的潜山具备形成油气藏的条件,只要油源、储层和盖层条件配置良好,就有形成高产的条件。况且海月地区所钻井都是以古近系为主要勘探目的层,进山井普遍揭露的潜山地层普遍较薄,甚至连潜山风化壳都没有钻穿,更不要说探索潜山内幕。如果借鉴陆上潜山的成功勘探经验,选择主断裂带附近油源沟通条件好的圈闭实施钻探,更深层次的揭示潜山内幕,相信会有所突破。

2 有利目标预测

综合油源、储集层和盖层条件等多方面研究成果,对海月潜山的有利目标区进行了预测。从东西两侧分析,西侧靠近海南断层一侧的潜山成藏条件优于东侧斜坡带,主要表现在西侧潜山具有近油源、疏导条件有利、裂缝系统发育的特点;从南北方向上分析,北部的海南低潜山成藏条件更为有利,其侧向及顶面直接为沙三段成熟烃源岩覆盖,潜山的主体和侧翼都应该是比较有利的目标。目前,通过采用层位标定、精细构造解释和潜山裂缝预测等技术手段在潜山已经落实了多个有利圈闭。

1)海南1、3块潜山：位于北段的海南低潜山,主要目的层为太古界,该块紧邻海南断层,侧向上直接与沙三段烃源岩接触,海南断层长期活动可为潜山内部提供充足的油气。

2)海南6块东侧潜山：位于海南断层向北分支转弯处,处于构造转折部位,预测裂缝发育程度较高,且侧向直接与沙三段烃源岩接触,成藏条件比较有利。

3)海南20块潜山：位于海月潜山构造带中南段,太古界和古生界潜山高部位。具有古生界和太古界双层地质结构。该目标圈闭的低部位已部署海南20井,完钻层位古生界,揭露古生界的层330 m,岩性为泥灰岩、灰质白云岩,顶部11m见油迹显示,测井解释低产油层15.9 m/1层。

3 结 论

1)海月潜山具备有利的油源条件、储集条件以及油气运移通道,同时,沙河街期和东营期稳定分布的湖相泥岩覆盖,为潜山成藏提供了良好的保存条件。

2)潜山侧向与生油岩的对接程度和上覆层的封盖条件直接影响油气富集程度,构造转向部位是油气聚油的有利场所。

3)加强潜山岩性识别、裂缝识别和侧向封堵条件研究,对勘探目标选择具有重要指导意义。

[1] 李 军,刘丽峰.古潜山油气藏研究综述[J].地球物理学进展,2006,3(21)

[2] 廖兴明.辽河盆地构造演化与油气[M].北京：石油工业出版社,1996

[3] 孙洪斌,昝立新.辽河滩海地区石油地质特征及勘探潜力[J].特种油气藏,2002,9(3)

[4] 金尚柱.辽河浅海滩海石油勘探开发研究[M].北京：石油工业出版社,1996

[5] 孙宏斌,张凤莲.辽河盆地走滑构造特征与油气[J].大地构造与成矿学,2002,26(1)

[6] 李晓光.辽东湾北部大型油气田形成条件与勘探实践[M].北京：石油工业出版社.2007

[7] 付 广,吕延防.油气运移通道及其对成藏的控制[J]海相油气地质,1999,4(3)

[8] 陈振岩,陈永成,仇劲涛,等.辽河盆地新生代断裂与油气关系[J]石油实验地质,2002,24(5)

Analysis of hydrocarbon accumulation conditions of Haiyue buried hill in the middle of Liaohe beach-shallow sea.

Cui Yuzhe.

In order to study the hydrocarbon accumulation conditions,and major control factors and pattern of Haiyue buried hill,the oil source conditions,reservoir conditions,hydrocarbon migration pathways and reservoir preservation conditions and other factors of the buried hill are analyzed in this paper.The study results indicate that there is a major oil source depression on each side of Haiyue buried hill;the long-lasting activity of deep faults and unconformity of the buried hill constitute favorable pathways for oil sources;the fractures that have developed over multiple phases provide favorable reservoir space for hydrocarbon accumulation and the lacustrine mudstone stably distributed during Es2 and Dongying period overlying the buried hill provides favorable preservation conditions for the buried hill accumulation.Near the deep fault on the western side,the low lying buried hill directly jointing the oil source rock laterally and at the turning point of the structure is the most favorable place for hydrocarbon accumulation.

Haiyue buried hill;archaeozoic;palaeozoic;fracture;major control factor;accumulation condition

P631.4+41

B

1004-9134(2011)06-0053-03

崔玉哲,男,1969年生,工程师,1989年7月毕业于长春地质学院地球物理专业,现在中油辽河油田分公司勘探开发研究院海洋所从事构造研究及储层预测工作。邮编：124010

2011-05-08

刘雅铭)

PI,2011,25(6)：53～55

·开发设计·