东营南斜坡孔店组高凝油成藏规律
2013-04-25卓玉梅
卓玉梅
(胜利石油管理局 测井公司,山东 东营 257096)
东营凹陷南斜坡总体构造格局为继承性发育的单向斜坡,王家岗油田东接八面河油田,西北为牛庄油田,构造上位于东营凹陷南斜坡东部丁家屋子断裂带上。南斜坡由于受南高北低的中生界基底控制,包括孔店组在内的第三纪地层由北向南超覆[1]。
南斜坡孔店组构造上具有断裂系统发育、构造复杂的特点,主要断层达290余条。储层上具有沉积体系复杂、砂体横、纵向变化大的特点。孔店组沉积早期,以冲积扇沉积为主,全区广泛分布;至孔店组沉积晚期,随着古地形变缓,东营凹陷南斜坡逐渐发育河流相沉积,以河流相冲积平原亚相为主[1]。孔店组油藏属于高凝油油藏,原油具有含胶质、蜡高的特点,含胶质为4.92%~30.23%,平均为12.87%,含蜡量为 22.84%~37.1%,平均为29.19%。油藏天然能量低,产量递减快,采出难度大,孔店组高凝油的成藏规律一直是勘探的难点和热点。因此,笔者开展成藏规律及油藏成藏控制因素研究,并指明下步勘探方向。
1 探井的成败原因分析
东营南坡东段主要油藏类型有反向屋脊式油藏、顺向断块式断块油藏、岩性油藏、断块-岩性油藏和不整合遮挡油藏等类型。孔店组不成藏探井共计17口,成藏探井共计9口。
1.1 不成藏探井主要原因分析
经分析研究,南坡孔店组不成藏探井主要原因可以划分为7类:(1)位于洼陷带,顺向断层发育,而且断层后期活动,断层封闭性差,如王72等井。明化镇时期活动的大断层断裂规模大,在生烃高峰期后仍处于活动状态,导致圈闭有效性差。(2)虽然为反向断层遮挡,但是走滑断层后期活动强,走滑和泵吸作用强,断层封堵性差,如王古1等井。这些断层数量多,总体规模较大,在生烃高峰期后仍处于活动状态,断层地震泵泵吸作用强,成藏条件差。(3)处于较低的构造部位,断块含油高度低含油条带窄,导致含油性较差,如王109等井,主要分布在王家岗构造带的西部。(4)位于构造低部位缺少后期活动的油源断层导致成藏条件差,如官14、官斜15等井,主要分布在王66构造带的西北部。(5)处于地堑中,圈闭没有位于油气运移的主要通道上导致含油性差,如TG1等井,主要分布在王家岗构造带的南部。(6)位于东部斜坡带上,区域张性强、断块破碎,圈闭发育程度差,油气保存条件差,如王古7等井。在张性构造背景下,顺向断块越破碎,可能当初受到的拉张力越强,地震泵产生的次数和作用就越强,砂地比较高的情况下断层封堵性也就越差。(7)处于南部斜坡地带上,储层发育,上倾方向封堵性差、油气成藏条件差;同时可能油源条件差,孔店组油气生成总量少无法运移到该部位,如官125等井。
1.2 成藏井主要原因分析
成藏井可以划分为4种:(1)处于最有利的构造位置上,以反向断层遮挡为主,如王113等井,主要分布在王家岗构造带的构造脊部位;(2)处于有利的构造位置上,东西以构造梁遮挡为主,南北为反向断层遮挡,如王100等,主要分布在王家岗构造带的东南部;(3)处于较有利的构造位置上,以反向断层遮挡为主,大多为油水同层,如王110等井;(4)以岩性油藏为主,向上倾方向尖灭形成岩性油藏,如王斜95井;处于斜坡带上,以地层超覆油藏为主,如王96底部油藏。其中前两种是最主要的成藏类型。
2 利用油源对比技术进行成藏体系划分
根据前人研究的原油、烃源岩质量色谱图和甾烷指纹对比来看,油源以孔店组和中生界烃源岩为主[2]。垂向上孔店组-沙四下底部间厚层泥岩隔层的存在使王家岗地区油气划分为两个成藏体系。上部成藏体系主要以新近系、东营组、沙河街组为主,下部成藏体系以孔店组、中生界和古生界为主。两个成藏体系的成藏条件差异非常大(表1)。其烃源岩灶及干酪根类型不同、油气性质不同、油气分布层位不同、开发方式有较大区别,压力系统的分布也不同,上部体系存在高压区、发育超压,而孔店组仅发育正常压力系统。
表1 两个成藏体系的差别
3 利用输导体系研究技术明确油气的运移路径
油气运移聚集的输导体系是指连接烃源岩与圈闭的油气运移通道的空间组合体,其静态要素主要包括骨架砂体、不整合面(层序界面)、断层及裂缝[3]。孔店组的主要输导体系为断裂和砂体[4]。
断裂分两组,早期断裂和晚期断裂。早期断裂分布在深层和较深层,起到圈闭作用,平面上分布在洼陷带和斜坡带;后期断裂向上延伸到浅层,对原生油气起到沟通油源、输导和再聚集的作用,主要分布在南部斜坡带。馆陶期以前,近南北走向的断层已经停止活动,油气运移以东西方向向构造脊聚集为主。馆陶期以后,东西走向的断层剧烈活动,造成油气沿构造脊向南运移。两期构造运动形成油气复杂分布的局面,起到了“梁聚断运”的作用(图1)。
图1 油气运移示意图
骨架砂体是指具有良好孔渗性能的河道砂体、三角洲砂体等,广泛分布的孔店组和中生界砂体可以作为油气运移的通道。骨架砂体南部物性较好、北部物性略差。不整合面及其上部披覆的砂砾岩体也是油气运移的有利通道。油气可以沿着中生界顶部不整合面附近的砂砾岩体由北向南运移,中生界顶部的砂砾岩油气显示较好,说明了其作为油气运移通道的作用。
4 运用油气成藏规律控制因素研究技术明确油藏控因
通过研究油藏油气分布(油柱高度)与断层倾向、断距、断层延伸长度、断层两盘岩性配置、砂地比、圈闭幅度面积、储层物性的关系,明确油气成藏控因。
(1)油气分布与断层倾向的关系:顺向断层大多在馆陶后期活动,大多起到油气运移的作用,但是其封堵能力相对较差,成藏条件差。反向断层大多具有封堵能力,低部位提供油源的情况下成藏条件较好。目前钻探的大多是反向断块,王72钻探的顺向断块没有成藏。
(2)油层分布与断层断距的关系:断层断距<20 m成藏性差(图2),因此部署应以20m以上断层为主。油层厚度与断层延伸长度总体关系为延伸长度越长,油层厚度越大。断层延伸越大,断层控制的圈闭幅度和高度就越大,断层延伸长度小于1.5km成藏性差(图3)。
图2 孔店组油层厚度与断距的关系
图3 孔店组油层厚度与断层延伸长度关系
(3)断层两盘砂泥对接关系:砂泥对接有利于成藏,断层附近砂岩含量适中有利于成藏,厚层块状砂体不利于成藏。
(4)油层分布与圈闭幅度基本上呈正比,圈闭幅度小于10m基本不成藏,圈闭面积小于0.2km2一般不成藏。
(5)油层分布与砂地比的关系:砂泥比介于9%~50%之间成藏条件较好。孔隙度对成藏的影响不大,储层物性影响单井产液量,孔隙度越高单井产液量也越高[5]。
5 利用压力和流体势分布研究流体势对成藏的控制作用
从孔店组地层压力系数分布来看,王家岗地区的西部和东部是常压区,王家岗地区是低压区,是流体运移的指向区[6]。根据压力系数与油柱高度的关系看,压力系数对孔店组成藏影响不大,压力系数一般为0.85~1.05。
所谓流体势是指单位质量的流体所具有的机械能的总和[7-9]。孔店组顶界面油势分布显示南部为低势区,北部为高势区,南部为油气运移的指向区。沿孔店组内界面油势分布也显示南部王112~王130区域为低势区(图4),是油气运移的指向区[10]。
图4 王家岗地区流体势分布
6 利用油藏油水关系剖析油气富集规律
王斜131、王斜132、王斜133屋脊位于王家岗油田中北部,皆是由近东西向南掉断层切割遮挡所形成的鼻状构造,地层北倾,倾角8~10°。王斜131断层东西向延伸5km,圈闭面积1.0km2,油水边界为2 410m;王斜132断层东西向延伸3km,圈闭面积0.6km2,油水边界为2 260m;王斜133断层东西向延伸3.5km,圈闭面积0.9km2,油水边界为2 540m。王斜140屋脊位于王家岗油田南部,是由南北两条近东西向南掉断层切割遮挡所形成的鼻状构造。王斜140断层东西向延伸1.5km,圈闭面积0.5km2,油水边界为1 622m。王130到王100为构造脊控藏,油气主要分布在构造脊的高部位。
从孔店组油气分布情况分析,纵向上各层自成油水系统,具有层状的特点,平面上油气主要分布于一系列小型断鼻构造上,受构造控制作用明显,因此油藏类型主要为岩性-构造油藏。宏观上构造背景控藏,有利部位油气富集[11]。具体到小层,为构造油藏和构造岩性油藏为主,各个断块、各小层具有独立的油水关系。从宏观来看,构造背景控藏,南部斜坡带是孔店组最有利的油气富集带,北部洼陷带的成藏条件相对较差,大构造背景上形成的反向断块油气最为富集(图5)。
图5 王斜131井区屋脊孔店组油气分布
7 勘探方向
勘探部署可以分两步:一是在王家岗构造带的勘探,其南部进一步扩大反向屋脊带含油面积,中部整体部署凹槽带,控制凹中隆构造的储量规模,北部争取突破洼陷带,实现含油连片;二是预探王66走滑构造带孔店组,争取上部预测储量。根据断层的封堵性和油气供给相似性原理,在沙四下含油最有利区域王664东部部署探井1口,争取该区孔店组实现突破;同时勘探官7构造带孔店组,实现该区含油气突破。
8 结 论
通过利用试油成果配套分析技术分析探井的得失成败,利用油源对比技术明确油气来源、进行成藏体系划分,利用输导体系研究技术明确油气的运移路径,运用油气成藏规律控制因素研究技术明确油藏控因,利用流体势分布研究流体势对成藏的控制作用,认为油藏类型主要为岩性-构造油藏,各断块、各小层具有独立的油水关系。从宏观来看,构造背景控藏,南部斜坡带是孔店组最有利的油气富集带,北部洼陷带的成藏条件相对较差,大构造背景上形成的反向断块油气最为富集,王家岗构造带和王66构造带是有利的勘探区域。
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