乌尔逊凹陷乌东油田成藏模式及主控因素研究

2012-11-20金兴明段宏臻

长江大学学报(自科版) 2012年31期

苏皓金兴明，段宏臻孙楠张硕

(中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083) (中石油测井有限公司青海事业部，甘肃敦煌 736202) (中石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132) (重庆科技学院石油与天然气工程学院，重庆 401331)

苏皓金兴明，段宏臻孙楠张硕

乌东油田是大庆油田海拉尔盆重点探区，研究其成藏模式及其主控因素对于勘探开发具有重要意义。研究表明，乌东油田油气成藏模式可分为油源断层与油气封闭断层配置的侧向运移油气成藏模式和油源断层下降盘封堵侧向运移后期油气调整成藏模式；油气藏的形成受油源、断层、构造等配置关系的控制，油气主要来自乌南次凹，生油时间为白垩系下统伊敏组至白垩系上统青元岗组沉积期，切割新老地层长期活动的油源断层为大量油气运移提供通道。

乌尔逊凹陷；乌东油田；成藏模式；主控因素

1 区域地质特征

乌东油田处于乌尔逊凹陷南部次凹的乌东斜坡带上，属于拉张-断陷-断坳-坳陷4重结构盆地，不同时期具有不同的沉积模式，其西侧与乌南次凹主体相邻，东侧与乌东斜坡毗邻，工区面积38.4km2。盆地在前期拉张基础上快速沉积，湖泊变阔加深，以湖相黑色泥质沉积为主[1]。低水位期多数地区处于隆起剥蚀状态，在剥蚀区周边发育冲积扇-辫状河体系；高水位期随着湖盆不断沉降，湖水超越边界断层或斜坡，并在其附近形成砂坝沉积体系，湖泊中心部位则为暗色泥岩沉积，也是该区主要生油层[2]。地层厚度表现为西厚东薄、南厚北薄的展布特点。结合地震资料分析认为，均受西部乌西断层和南部巴彦塔拉断层的影响，沉降中心位于上述断层的下降盘一侧，即位于乌22井与巴彦塔拉构造带之间。由于洼槽向东、向北抬升，形成南低北高的古地形，因此地层向东、向北减薄。

2 油气成藏主要模式

2.1油源断层与油气封闭断层配置的侧向运移油气成藏模式

该类成藏模式包括乌南东断阶带183-145-066号断层以东与144-064-022号断层以西之间的10个断块油藏，其成藏条件配置特点如下：①油源主要来自相邻的乌南次凹外地油源；②油藏西侧边界为066号油源断层；③油藏东侧为仅仅切割南屯组及铜钵庙组的144-064-022号油气封闭断层及断块内部封闭断层；④油藏形式过程为在伊敏组-青元岗组沉积期，乌南次凹南屯组烃源岩有机质生成的油气沿砂岩上倾方向向东运移，通过正在强烈活动的066号油源断层通道，运移至乌南东断阶带，受东侧144-064-022号封闭断层的遮挡封闭，形成乌东油田(见图1)。

2.2油源断层下降盘封堵侧向运移后期油气调整成藏模式

该类成藏包括乌29断鼻油藏，其配置特点如下：①油藏的油气来自乌南次凹东部南屯组的自生油源；②油气受066号油源断层的遮挡及断鼻封闭形成乌29断鼻油藏；③这一成藏模式油藏形成时间应该晚于前一种成藏模式的油藏形成时间，因为066号油源断层只有在青元岗组末期停止活动之后，才能自行封闭遮挡周围继续运移而来的油气形成油气藏(见图1)。该种油气藏一般是油气大规模运移后期靠流体小范围的动平衡调整而成藏，一般情况下成藏规模不会很大，其数量有限。

图1 乌东油田油源断层与油气封闭断层配置成藏模式剖面图

3 油气藏形成主控制因素

3.1油源与成烃条件

乌南次凹主要生油岩系为南屯组(K1n)及铜钵庙组(K1t)，其次为大磨拐河组。南屯组及铜钵庙组为一套灰黑色泥岩与砂岩、砂砾岩互层夹薄层油页岩组合，南屯组厚度540～1300m，铜钵庙组厚度386～930m，烃源岩发育。根据研究区6口井生油分析资料认为，有机碳含量高达2.092%～2.487%，氯仿沥青A为0.1056%～0.2776%，族组分中饱和烃含量高达45.8%～52.18%，总烃高达69.1%～75.97%。乌南次凹烃源岩有机质丰富，有机质向沥青及烃类转化程度高，为良好生油岩。

乌南次凹南屯组及铜钵庙组镜质体反射率资料(见表1)表明，乌29断块以西的乌南次凹生油区南屯组Ro(镜质体反射率)为0.78%～1.08%，说明南屯组及铜钵庙组生油岩有机质热演化已经进入大量生油阶段，并已达到生油高峰，该区为主要油源区。乌27区块南屯组Ro为0.56%～0.75%，南屯组及铜钵庙组生油岩有机质仅少量生油，不可能提供大量油源。乌东斜坡南屯组及铜钵庙组埋深浅，其Ro为0.5%～0.62%，有机质也仅少量生油，不可能为形成油气藏提供大量油源。由此可见，西部的乌南次凹主体部位才是为乌东油田提供大量油源的主要供油区，乌东油田的原油主要是由西侧紧邻的乌南次凹生成的油气运移而来。

表1 乌东斜坡K1t-K1n镜质体反射率(Ro)数据表

注：Ro≤0.8%为少量生油阶段，Ro>0.8%～1.3%为大量生油阶段。

乌南次凹主要生油岩系南屯组及铜钵庙组生油岩发育，含有机质丰富，有机质类型较好，以Ⅱ2型为主，有机质油气演化均已成熟，且已达大量生油及生油高峰阶段，油源条件良好。乌南东断阶带(乌27区块)及乌东斜坡南屯组生油岩油气演化程度较低，仅达少量生油阶段，因此乌南次凹为该地主要生油区及供油区。乌尔逊油田乌27区块紧邻乌南次凹生油中心，有利于接受乌南次凹运移而来的大量油气，形成乌东油田。

3.2断层对油气运移、聚集及分布的作用

乌东油田西侧以乌29井断层与乌南次凹相接。从乌南次凹至乌27区块(乌南东断阶带)发育了一组NNW及SN走向的正断层，断面倾向以SW及EW向为主，少数NE向，构造总貌上构成了由西向东逐级升高的断阶，局部构成断堑及断垒。通过分析得知，区内断层依据切割地层新老、深度、活动时间可划分为切割新老地层长期活动的断层、切割老层位地层断层、切割新层位地层的中、浅断层的3种类型(见图2)。

图2 乌南次凹构造剖面及断层类型分布图

乌南次凹生油岩生成的油气初次运移至乌南次凹内部的砂岩储层之后，由于重力作用，油气继续沿构造上倾方向的砂层及正在活动的断层通道向乌南东断阶带运移和聚集而形成乌东油田。因此，砂岩储层及断层组成了油气运移的疏导系统[3]。

3.3构造对油气藏形成及油水分布的控制作用

乌南次凹带生油层系南屯组及铜钵庙组生油岩中有机质的油气演化程度不同。乌南次凹有机质转化已进入大量生油阶段，而乌南东断阶及乌东斜坡有机质转化仅为少量生油阶段，因此形成油气藏的油源主要来自乌南次凹中心部位。从区域构造角度上分析，乌东断阶带紧邻乌南次凹，可以优先接受来自乌南次凹运移而来的油气被断层及圈闭封闭而形成乌东油田，而乌东斜坡距离油源较远，区内生油层系又不能大量生成油气，因此油源条件相对不利。乌东南断阶带南屯组各类断块圈闭形成早，大约形成于铜钵庙组～南屯组沉积期，这些断块圈闭的边界断层为油源断层及油气封闭遮挡的成藏断层组成，这有利于随时捕获通过油源断层通道运移而来的油气并封闭于各断块圈闭中形成油气藏。

断块内构造部位的高低控制了油水分布。构造高部位相对含油层位较多，油层层数较多，厚度较大。如位于乌27断块油藏顶部的乌27井油层分布于南一段4～8层，共5层，厚度21.2m，油柱高度110m，至乌176-76井以南构造低部位油层仅分布于南一段4～5层，而5～8层过渡为油藏边水。