东营凹陷广利油田隐蔽油气藏油气富集条件研究

2013-05-13吴克峰中石化胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015

石油天然气学报 2013年5期

吴克峰（中石化胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营257015）

随着我国东部油田勘探开发程度的不断深入，隐蔽油气藏成为油田开发后期的主要勘探对象，岩性、地层油气藏成为下一步勘探的主要目标［1，2］。东营凹陷广利油田构造－岩性圈闭发育，含油性差异较大，成藏控制因素复杂，研究区古近系沙河街组四段（Es4）发育滨浅湖滩坝砂等储层，由于近物源砂体连通性好，而边部砂体岩性变化快，油气运聚控制因素复杂，油藏分布不明确，为隐蔽油气藏的进一步勘探开发增加了难度［3，4］。为此，笔者综合应用钻井、测井、分析化验资料，对该区进行系统的基础石油地质研究，从成藏基本条件入手，结合典型油气藏解剖和大量统计结果来分析成藏主控因素，研究油藏富集规律，建立研究区成藏模式，为指导下一步的勘探部署提供了充实的地质依据。

1 研究区概况

广利油田地理位置上位于山东省东营市东营区东南与广饶县东北交界处，构造上位于济阳坳陷东营凹陷中央隆起带东部，东临青南洼陷与青坨子凸起，西临牛庄洼陷，是一个南北走向的大型鼻状构造带。勘探面积约200km2，共完钻探井、开发井560余口。广利地区主要勘探层系为沙四上亚段（Esu4），主体Esu41～3砂组油藏已经基本探明，而对深部层系Esu45～6砂组及沙四下亚段（EsL4）认识程度较低。2009年以来随着莱斜112井和莱113井等井对广利Es4深层勘探的成功，已显示出该区Es4深层的勘探潜力［5～7］。针对研究区Es4深层是一个新的勘探层系，总体勘探程度较低，储层厚度较薄等难题，笔者通过对油气成藏的诸因素进行分析，以期攻克研究区隐蔽油气藏勘探的部分问题。

2 生储盖条件

2．1 油气源岩条件

广利油田主要油源来自牛庄洼陷，牛庄洼陷东部地区古近系发育多套烃源岩系，主要为沙河街组三段（Es3）、Esu4以及孔店组二段（Ek2）。Esu4是该区一套最有利的烃源岩，累计厚度最大可达350m，一般200～300m，岩性以深灰色泥岩、油页岩、灰质泥岩为主，夹薄层白云岩、页岩，该套烃源岩有机质含量丰富，属富含藻类的腐泥型有机质，干酪根类型以Ⅰ型为主5。通过研究区原油类型对比分析，油源主要来自牛庄洼陷的烃源岩，其次来自青南洼陷的烃源岩。

2．2 储集层

图1 广利油田6砂组沉积与油层叠合分布图

2．3 盖层

3 油气运移条件

3．1 断裂输导体系

陆相断陷盆地断裂十分发育，是油气运移聚集的最主要输导体系，对油气藏的形成和分布起到非常重要的作用［8］。研究区断层从性质上看，多数表现为张性断层，不过从油气分布范围看，多数都和断层发育区有明显的关系，表明其性质相当长时间内足以构成油气成藏所需的封堵性，而近断层附近的静压呈降低的趋势，表明研究区断层存在一定程度的间歇性开启，可以在适当时间和条件下进行油气运移。

研究区内油气沿断层的运移一般有2种方式，即垂向运移和侧向运移。如果断层面和两侧地层的走向大体一致，则一般以垂向运移为主，这时油气趋向于优先进入较邻近的储层中聚集和成藏（图2）。如果断层面和两侧地层走向相交或垂直，则一般表现为垂向运移和侧向运移的综合效应，在这种情况下油气往往趋向于在较上部的储层中聚集下来，因此较上部储层的成藏条件优于较下部储层。

3．2 砂体输导体系

研究区砂体是油气运移的最基本输导层之一，砂体非均质性造成的相对高孔渗带是流体势能相对较低的部位，是油气在砂体中运移的优势通道。广利油田发育湖相滩坝沉积和滑塌浊积岩沉积，该沉积砂体与凹陷中心生油岩直接相接，砂体叠置连片，分布广、厚度大，油气可以有规律地沿着这些砂体中的相对高孔渗带运移，被周围的相对低孔渗带遮挡而成藏。

图2 油气的垂向运移效应剖面图

3．3 微裂缝输导体系

由于研究区Es4岩性以泥岩、油页岩为主，夹有少量滩坝及滑塌浊积等成因的层状或透镜状砂体，在许多位置缺乏断层的沟通，此时微裂缝和岩石页理可作为 “隐蔽输导通道”，可以成为油气运移的重要途径。古近纪东营凹陷发生了四幕裂陷作用，对应建造的层系自下而上分别为Ek、Es4、Es3－沙二下亚段）、沙二上亚段）－东营组（Ed）；此外研究区在有机质主要成熟阶段的新近纪经历了拗陷作用的改造，因而Es4作为该区深部和浅部构成层的一个转换层系，在构造应力的释放和转化中造成其中微裂缝大量发育，微裂缝一方面大量伴生于断层附近并汇聚于断层，促进了断层的油气运移能力，另一方面也为油气直接进入邻近砂体中聚集和成藏创造了有利条件。

在显微镜下，Es4页岩纵切面总体发育3组微裂缝，与页理近于平行的微裂缝、低角度微裂缝和高角度微裂缝（图3）。另外，Es4油页岩页理十分发育，在地表条件下这些页理容易裂开，其页理厚度为0．5～2cm不等，页岩成岩作用（主要是胶结作用）差，在一定流体势场下可以成为油气运移的通道。

图3 油页岩页理及其多组微裂缝

4 成藏主控因素分析

在 “三元控藏”理论，即构造、储层和地层压力因素共同控制油气分布的理论指导下，研究区油气成藏主控因素主要表现为以下几个方面：

4．1 正向断层和反向断层都是有利的油源断层和遮挡层

在研究区油气的运聚成藏过程中，尽管涉及的输导体系种类多，且每一种输导体系在油气成藏过程中都起到了显著作用，但是断层的影响还是最大的。断层实际上起到了重要的运移通道和遮挡双重作用，正是因为断层开启与封闭的双重性，使得油气沿断层富集。研究区断层比较发育，从断层的倾向上看，正向断层及反向断层都较发育，反向断层有利于油气的聚集和成藏，正向断层相对不利，但正向断层也具有一定的分隔能力。油源断层发育且具有正向构造背景的圈闭油气比较富集。

图4 研究区6砂组油层与储层叠合平面分布图

4．2 储层展布决定了油藏分布范围

图5 研究区地层压力系数平面分布图

4．3 压力的分布决定了油藏的类型

研究区主要处于常压区及过渡区（图5），多条北东、东西向断层的发育为油气输导提供了有利的通道，所以研究区以构造油藏或者构造－岩性油藏为主，水动力型油藏在研究区不存在。具体来看根据三元控藏理论，构造、储层和地层压力因素共同控制油气分布，常压区多形成构造油藏，构造部位控制油气富集，如1 ～3砂组；也可与储层匹配形成构造背景下的岩性油藏，如5 、6砂组，储层发育程度控制油气富集；过渡区往往为岩性油藏或构造－岩性油藏，随地层压力变化油气充满度也有所差异。