齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气富集规律研究

付 广，李志新

（东北石油大学）

0 引言

齐家—鸳鸯沟地区位于辽河坳陷西部凹陷西斜坡中段和清水洼槽之间的过渡带上，面积约为350 km2。古近系沙河街组自下而上发育有沙四、沙三、沙二和沙一段。油气勘探表明，齐家—鸳鸯沟地区虽然没有其外侧的欢喜岭油田油气资源丰富，但在沙河街组的不同层段不同程度地见到了油气显示，展示了较好的油气资源远景。然而，由于齐家—鸳鸯沟地区处于洼槽之外的斜坡区内，断裂发育，油气分布关系复杂，这在很大程度上给油气勘探带来了困难，使人们至今对其油气分布规律认识不清。尽管前人曾对齐家—鸳鸯沟地区油气勘探进行过大量的研究和探讨［1-11］，但针对油气富集规律和影响因素的研究甚少。因此，开展齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气富集规律及影响因素研究，对于正确认识其油气成藏和指导油气勘探均具有借鉴作用。

1 油气藏类型及油气分布规律

齐家—鸳鸯沟地区油气分布主要与5条规模较大的断裂有关。由地震资料解释可知，这5条断裂总体走向为北北东向—近北西向，其中F1，F2和F3断裂平行分布，F4和F5断裂平行分布，2组断裂呈小角度相交，从南至北由于5条主干断裂错断出现3个向北逐渐抬升的台阶，即Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号台阶（图1）。在平面上油气显示主要分布在这3个台阶上（图1和表1），其中，以Ⅲ号台阶油气显示最丰富，其次是Ⅱ号台阶，Ⅰ号台阶油气显示最少。沙河街组目前已钻探井145口，其中工业油流井73口，低产油流井37口，35口井见到了油气显示。油气显示井在沙二段为最多，其次是沙三1亚段、沙三2亚段和沙四段，沙三3亚段油气显示最少（表1）。

图1 齐家—鸳鸯沟地区油气分布与断裂关系图Fig.1 Relationship between oiland gasdistribution and faults in Qijia-Yuanyanggou area

表1 齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气分布Table 1 Oiland gas distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

目前，齐家—鸳鸯沟地区沙河街组发现的油气藏类型按圈闭的成因可分为断背斜构造油气藏、断鼻构造油气藏、交叉断层构造油气藏、岩性上倾尖灭油气藏、地层超覆油气藏和断层-岩性复合油气藏6种类型（图2）。这6种类型中以断层-岩性复合型油气藏为最多，其次是断背斜、断鼻和交叉断层构造型油气藏，岩性上倾尖灭型的岩性油气藏相对较少，最少为地层超覆型地层油气藏（表2）。纵向上沙四段至沙一段构造型油气藏数量逐渐增多，复合型和岩性油气藏类型数量逐渐减少；平面上Ⅰ号台阶至Ⅲ号台阶复合型油气藏数量逐渐增多，构造型油气藏数量逐渐减少。

图2 齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气藏类型及分布Fig.2 Reservoir typesand distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

表2 齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气藏分布Table2 Reservoir distribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

2 油气富集控制因素

齐家—鸳鸯沟地区位于洼槽和欢喜岭油田之间的斜坡过渡带上，欢喜岭油田沙河街组已发现亿吨级的油气储量，且油气主要来自洼槽区，在清水洼槽向西斜坡区运移的过程中油气必须经过齐家—鸳鸯沟地区。由此可见，齐家—鸳鸯沟地区油源充足，油气能否成藏主要受其他成藏条件的制约［2-5］。通过齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气显示与成藏条件叠合研究可知，其油气富集主要受4个因素的控制。

2.1 储集砂体是否发育

油气钻探结果表明：扇三角洲和湖底扇的河道砂体或前缘及侧 缘砂体［7，9，12-13］，是齐家—鸳 鸯沟 地区沙河街组的主要储集层，其是否发育在某种程度上决定着油气的有无；不同层位砂体分布特征明显不同（表3），从沙四段至沙一段砂体的分布范围逐渐扩大。由各层位砂体与所钻探井之间叠合关系可知，该区沙二段由于没有钻遇到砂体储层而造成钻探失利井数增多（其不同层位具有不同的特征），其中失利井数最多的是沙三1亚段，其次是沙二段和沙三3亚段，最少的是沙三2亚段，而且不同层位这些失利井分布的台阶特征也不相同（表3）。

2.2 圈闭是否发育

油气聚集成藏除了要有砂体储层外，还应有圈闭［14-17］。前已述及，齐家—鸳鸯沟地区存在6种油气聚集圈闭类型，不同层位这6种类型圈闭的发育特征不同。由不同层位圈闭分布与所钻井分布叠合关系可知，该区自上而下因没有钻遇到圈闭而造成钻探失利的井数由多变少，而且层位分布的台阶特征也不相同（表3）。

表3 齐家—鸳鸯沟地区沙河街组钻井失利原因及其分布特征Table 3 Reasons for drilling failure and failurewelldistribution of Shahejie Formation in Qijia-Yuanyanggou area

2.3 断层侧向封闭性的强弱

对于断层圈闭来说，除了要有砂体储层发育和圈闭存在外，还应要求遮挡断层在侧向上具有较强的封闭性，才能确保进入断层圈闭中的油气不散失。齐家—鸳鸯沟地区沙河街组地层虽然泥岩发育但单层厚度较小，仅局部区域断层断距小于泥岩层厚度，大部分区域断层断距大于泥岩层厚度，砂岩层被错断，断层两盘出现砂-砂对接，断层封闭类型以断层岩封闭为主［18］，对这种断层岩发育的断层，其封闭的油气不再是砂-泥对接，而是断层岩对油气起封闭作用。油气勘探实践表明：断层岩能否封闭油气，关键取决于其泥质含量的大小，泥质含量越高，断层岩封闭能力越强，断层越容易对油气形成侧向封闭；反之则不易形成侧向封闭。该区仅局部区域为对接封闭类型。断层圈闭中油水界面的高低主要取决于断层侧向封闭能力，断层侧向封闭能力越强，断层圈闭油水界面越低，含油面积越大；相反，断层圈闭的油水界面越高，含油气面积越小。基于此原理，首先对断层侧向封闭能力进行了计算，再预测出其油水界面分布，最后将其与所钻探井进行叠合，结果认为：不同层位由于断层侧向封闭能力较弱，造成的钻探失利井数不同（表3）；该区失利井数最多的是沙三1亚段和沙二段，其次是沙三2亚段，最少为沙三3亚段，而这些失利井在这4个层位均分布于Ⅱ号和Ⅲ号台阶上。

2.4 断裂后期活动是否强烈

断层圈闭能否聚集油气除了上述3个条件外，还要有油气进入断层圈闭（后期断裂活动弱），才能使进入断层圈闭中的油气保存下来。齐家—鸳鸯沟地区沙二段油气成藏主要发生在东营组沉积末期，之后在馆陶组—第四系沉积时期断裂再次活动，断裂开启，造成已聚集油气的断层岩的破坏，封闭油气能力降低或消失，使已聚集在断层遮挡下形成的圈闭内的油气部分或全部散失。由该区馆陶组—第四系的断裂活动强度与沙河街组所钻探井叠合关系（图3、表3）可知，不同层位由于断裂后期活动造成的钻探失利井数不同，沙三1亚段、沙三2亚段失利井数最多，其次是沙二段和沙四段，沙三3亚段最少，其中各层位失利井主要分布于Ⅲ号台阶，Ⅰ号和Ⅱ号台阶较少。

图3 齐家—鸳鸯沟地区断裂活动速率分布图Fig.3 The activity rate of faults in Qijia-Yuanyanggou area

3 不同层位油气富集的主控因素

图4 齐家—鸳鸯沟地区不同层位失利井类型分布图Fig.4 The failurewell typesatdifferent layers in Qijia-Yuanyanggou area

在上述油气富集主控因素分析的基础上，对齐家—鸳鸯沟地区沙河街组不同层位的失利井数进行了统计，其结果如图4所示。由图4可以看出：该区沙二段圈闭不发育是造成钻探失利井的最主要原因，其次是砂岩储层不发育以及断层侧向封闭性弱，再次是由于断裂后期活动性强造成的；沙三1亚段圈闭不发育是造成钻探失利井的最主要原因，其次是断裂后期活动性强以及砂体储层不发育，再次是断层侧向封闭弱造成的；沙三2亚段砂体储层不发育是造成钻探失利井的最主要原因，其次是断裂后期活动性强以及圈闭不发育，再次是断层侧向封闭性弱造成的；沙三3亚段砂体储层不发育是造成钻探失利井的最主要原因，其次是圈闭不发育以及断层侧向封闭性弱，再次是断裂后期活动性强造成的；沙四段圈闭不发育是造成钻探失利井的最主要原因，其次是砂体储层不发育，再次是断层侧向封闭性弱造成的。

4 结论

齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气之所以在纵向上分布于沙二段、平面上分布于Ⅲ号台阶上，是由于其主控因素——砂体储层是否发育、圈闭是否发育、断裂侧向封闭性强弱和断层后期活动是否强烈造成的。圈闭不发育是造成沙二段、沙三1亚段和沙四段油气钻探失利的主要原因，砂体储层不发育是造成沙三2亚段和沙三3亚段油气钻探失利的主要原因。

［1］ 李晓光，陈振岩，余成，等.坡洼过渡地区岩性油藏勘探实践——以齐家—鸳鸯沟地区为例［J］.特种油气藏，2007，14（2）：14-17.

［2］ 单俊峰，陈振岩，回雪峰.辽河坳陷西部凹陷坡洼过渡带岩性油气藏形成条件［J］.石油勘探与开发，2005，32（6）：42-45.

［3］ 鞠俊成，张凤莲，喻国凡，等.辽河盆地西部凹陷南部沙三段储层沉积特征及含油气性分析［J］.古地理学报，2001，3（1）：63-69.

［4］ 窦欣，陈振岩，李成，等.辽河西部凹陷齐62井区岩性油气藏储集层特征及识别技术［J］.石油勘探与开发，2006，33（4）：412-415.

［5］ 孙洪斌，张风莲.辽河坳陷古近系构造-沉积演化特征［J］.岩性油气藏，2008，20（2）：60-65.

［6］ 李晓光，张金川，陈振岩，等.辽河坳陷西部凹陷油气成藏体系及天然气分布［J］.天然气工业，2009，27（5）：39-43.

［7］ 郭永强，刘洛夫.辽河西部凹陷沙三段岩性油气藏主控因素研究［J］.岩性油气藏，2009，21（2）：19-22.

［8］ 鞠俊成.辽河西部凹陷南部中生界成藏条件及勘探方向［J］.石油天然气学报，2007，29（3）：169-172.

［9］ 谢武仁，牛嘉玉，王洪亮，等.辽河西斜坡鸳鸯沟地区岩性油气藏研究［J］.岩性油气藏，2008，20（4）：75-79.

［10］ 刘立峰，姜振学，钟宁宁，等.辽河西部凹陷古近系烃源岩生烃动力学特征［J］.地球科学——中国地质大学学报，2009，34（5）：799-804.

［11］ 高先志，庞雄奇，李晓光，等.断陷盆地潜山构造带油气复式成藏特征及油气藏系列——以辽河西部凹陷兴隆台构造带为例［J］.中国科学 D 辑：地球科学，2008，38（增刊）：95-102.

［12］ 孙洪斌，张风莲.断陷盆地优质储层的成因——以辽河坳陷古近系沙河街组储层为例［J］.岩性油气藏，2009，21（1）：51-54.

［13］ 张凤奇，庞雄奇，冷济高.辽河西部凹陷岩性圈闭含油性定量预测模型［J］.岩性油气藏，2008，20（2）：114-118.

［14］ 张凤奇，庞雄奇，王震亮，等.辽河西部凹陷复杂构造圈闭含油性主控因素及定量模式［J］.吉林大学学报：地球科学版，2009，39（6）：991-997.

［15］ 冯有良，鲁卫华，门相勇.辽河西部凹陷古近系层序地层与地层岩性油气藏预测［J］.沉积学报，2009，27（1）：57-63.

［16］ 刘立峰，姜振学，周新茂，等.烃源岩生烃潜力恢复与排烃特征分析——以辽河西部凹陷古近系烃源岩为例［J］.石油勘探与开发， 2010，37（3）：378-384.

［17］ 黄文彪，孟元林，卢双舫，等.利用流体包裹体和盆地模拟分析油气成藏史——以鸳鸯沟洼陷西斜坡为例［J］.吉林大学学报：地球科学版，2009，39（4）：650-655.

［18］ Allan U S.Model for hydrocarbon migration and entrapment within faulted structures［J］.AAPGBulletin，1989，73（7）：803-811.