资福寺洼陷新沟咀组层序格架中的生储盖组合研究

2012-11-09张晨露长江大学地球科学学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2012年4期

张晨露，赵刚 (长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

张晨露，赵刚 (长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

通过分析资福寺洼陷新沟咀组层序格架下低位体系域、水进体系域、高位体系域的分布和沉积相特征，从而得到新沟咀组生储盖层的发育特征，通过生储盖在空间上的配置关系可知资福寺洼陷新沟咀组主要发育2种生储盖组合：沙市组上段-新沟咀组下段自生自储型组合和新沟咀组-荆沙组下生上储型组合，并分析了2种组合各自对应的油气成藏模式。

资福寺洼陷；新沟咀组；体系域；生储盖组合

1 区域地质概况

资福寺洼陷位于江汉盆地江陵凹陷东部，东邻赤岸街构造，西邻虎渡河洼陷，南接南部断坡金家场构造，北邻范家台构造。纵向上发育白垩系渔洋组，下第三系沙市组、新沟咀组、荆沙组、潜江组等。新沟咀组分上、下2段，下段自下而上划分为Ⅲ油组、泥隔层、Ⅱ油组、Ⅰ油组，新沟咀组处于半深水湖泊和三角洲前缘亚相及滨浅湖亚相沉积环境,生储盖层发育良好，是油气勘探的有利地区。

2 层序地层格架及沉积相特征

2.1层序地层格架

图1 资福寺洼陷新沟咀沉积相图

根据层序界面的钻井、地震反射特征，将资福寺洼陷白垩系-古近系划分为1个一级层序，2个二级层序，6个三级层序[1]。新沟咀组对应三级层序中的层序Ⅲ，体系域发育完整，层序的三分性明显，以初始湖泛面形成的泥隔层及最大湖泛面形成的大膏层为界面，划分为低位体系域(LST)、水进体系域(TST)和高位体系域(HST)。

2.2体系域的分布及沉积相特征

地质相、测井相和地震相的综合分析表明, 新沟咀组总体以三角洲和湖泊沉积体系为主[2],发育的沉积亚相类型主要是滨浅湖亚相和三角洲前缘(见图1)。新沟咀组新下段Ⅲ油组至新上段纵向上发育3个体系域，低位体系域相当于新下段Ⅲ油组，泥隔层(初始湖泛面)至新下段Ⅰ油组为水进体系域，新上段则为高位体系域。

低位体系域时期，资福寺洼陷北部发育规模较大的三角洲和西部较小的三角洲，主要砂体为三角洲前缘水下分流河道砂体和三角洲前缘河口砂坝，河口砂坝的底部为浅湖相泥岩或滨浅湖砂岩，而顶部则过渡为滨浅湖泥岩或水下决口扇及天然堤；水进体系域时期，北部和西部发育的三角洲范围缩小，砂体增厚，主要砂体类型为三角洲前缘水下分流河道和三角洲前缘河口砂坝；高位体系域时期，新上段受剥蚀作用的影响，现存的地层不完整，主要由泥质沉积为主，仍发育有北部三角洲，西部三角洲保存不全，主要砂体类型仍为三角洲前缘水下分流河道和三角洲前缘河口砂坝。对研究区的体系域连井剖面进行对比可以看出，层序Ⅲ(新沟咀组)高位体系域和水进体系域在洼陷由北至南厚度增加，低位体系域厚度稳定。

3 生储盖组合

3.1生储盖层的分布及特征

通过对研究区钻井的地化测试分析资料表明,资福寺洼陷的油气信息主要集中在新沟咀组中, 对三级层序而言，油气显示在LST-TST中较明显[3],生油层为三角洲相黑色泥岩，有机碳含量为0.18%～1.4%，以TST时期Ⅱ油组和泥隔层的暗色泥岩最厚，达到中等烃源岩标准[4]。新下段Ⅲ油组顶部的沙市组上段同样发育暗色泥岩，主要岩性为灰黑色泥岩。平面上暗色泥岩主要分布在复兴场-弥陀寺-资福寺一带，向南逐渐增厚。

储层主要为LST-TST时期发育的三角相砂岩和滨浅湖相砂岩，岩性以灰色、杂色粉砂岩和细砂岩为主,分选较好。孔隙度范围在13%～22%，渗透率范围在(7～540)×10-3μm2，各个地区分别较大，总体上属于低孔低渗-中孔中渗储集层[5]。从新沟咀组的砂岩厚度及平面展布特征来看,储层总体上有“北厚南薄”的特征，LST时期，三角洲沉积体系达到最大,储层最为发育，在北部砂岩厚度可超过40m。

图2 沙22井层序沉积相及生储盖组合综合柱状图

HST时期，基本没有油气显示，发育大段滨浅湖亚相的紫色泥岩，岩性以棕红、紫红色泥岩夹薄层粉砂岩及少量石膏质泥岩为主，局部见玄武岩，厚度200～300m，与其下的大膏层共同构成了资福寺洼陷新沟咀组储层的区域性盖层。Ⅱ、Ⅲ油组之间的泥隔层，在TST时期发育灰-深灰色泥岩、间夹红色泥岩及含膏泥岩、泥膏岩，厚度30～50m左右，同样是良好的盖层。新上段顶部的荆沙组红色低阻泥岩发育，泥质岩占地层厚度的80%以上，厚度大，分布广，对下伏新沟咀组地层起到封盖作用，是较好的区域盖层。从平面上看，盖层从北往南变厚，在虎渡河-资福寺一带最厚。

3.2生储盖组合的类型及特征

根据新沟咀组体系域的划分、沉积相类型以及生储盖层的特征，综合起来可以得出资福寺洼陷新沟咀组主要发育2套生储盖组合，即沙市组上段-新下段，新沟咀组-荆沙组(见图2)。

1)沙市组上段-新下段沙市组上段-新下段属于自生自储型组合。组合内的暗色泥岩是研究区内成熟或高成熟的主力烃源岩，特别是TST时期的Ⅱ油组-泥隔层发育的高效生油岩可提供较丰富的油源，新沟咀组下段砂岩发育，是良好的储层。在新下段顶部“大膏层”和Ⅱ、Ⅲ油组之间的泥隔层，泥质岩厚度30～40m，分布广，连续稳定，封盖性能较好，是有效的直接盖层[6]。

2)新沟咀组-荆沙组新沟咀组-荆沙组属于下生上储型组合。新下段和沙市组上段烃源岩生成的油气在新下段TST时期大量发育的三角洲相砂岩中储层下来，并在新上段HST时期发育的湖泊相含膏泥岩和新上段顶部荆沙组红色低阻泥岩的封盖下得以保存。

3.3生储盖组合的分布及油气的成藏

从生储盖在空间上的配置关系看，自生自储型生储盖组合主要分布在荆州背斜带，为反转背斜构造[7]，构造内断裂和盐丘发育，盐构造伴随油气富集不断上隆、并在顶部产生断层，为油气侧向运移提供良好的构造背景。新下段储层良好，超压泥岩封闭性较好，总体上油气难以通过穿断层侧向与沿储集层上倾垂向运移相结合而进行垂向输导，可在局部形成小型次生油气藏(见图3)。下生上储型生储盖组合分布在资福寺洼陷带，含油构造是由两条倾向相反的正断层活动所形成的断块。油气来源于新下段各油组泥岩生成，油气从烃源岩侧向排到断层、并经断层垂向运移到上部储集层中聚集成藏[8](见图4)。