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亚诺斯盆地中部L区块Carbonera组油气成藏主控因素

2014-10-29刘文俊

物探化探计算技术 2014年1期
关键词:生烃油气藏泥岩

杨 朋,刘文俊,杨 成,敬 乐

(“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室 成都理工大学,成都 610059)

0 区域地质概况

亚诺斯盆地位于南美洲北部,盆地内油气资源丰富。其西部界限为东科迪勒拉山造山带,东部界限为圭亚那地盾,南部边界为沃佩斯隆起,北部与北西南东走向的阿劳卡隆起与巴里那斯隆起相隔[1]。盆地内主要发育有三套烃源岩:上白垩统加切塔(Gacheta)组深海-浅海相页岩、古近系的碳质页岩以及下白垩统、泥盆系和石炭系的黑色页岩[2]。

研究区L区块在构造位置处于亚诺斯盆地东部斜坡带上(图1),地层平缓,且第三系地层发育较齐全[3]。通过测井相和地震相解释,并结合区域古构造演化和古地貌分析,认为Carbonera组为三角洲-陆棚的沉积环境。Carbonera组C2段、C4段、C6段对应最大海泛期,主要发育纯泥岩,是良好的局部盖层;C3段、C5段、C7段对应海退期,其中C3段、C5段主要发育砂岩以及砂质泥岩,而C7段主要发育较纯的块状砂岩,均为盆地内油气聚集的主要层位(图2)。

图1 研究区位置图Fig.1 Location map of the study area

图2 L区块综合柱状图Fig.2 Integrated histogram of L-area

1 油藏基本特征

盆地范围内,油藏主要分布在亚诺斯盆地的中西部地区,呈北东-南西向条带状展布。L区内的油气藏沿着工区内的主干断裂呈串珠状分布,且主要分布于断层上升盘一侧。由油藏剖面图可以看出(图3),五口井均有较厚油层显示,分布于C5、C7两个层位。如L-B3井的C7顶部油层为13.6ft,油层下部油水同层的厚度为16.8ft。L-B1井C5C和C7层顶部的油层分别为16.6ft和20ft,油水同层厚度为10.1ft。由此可知,在L区块内,浅层砂体在纵向上和横向上的发育程度都很差,而C7段却有大套的砂体在区块内连续分布,油层也多出现在C7段顶部;C5C段分布的油层数量虽少,但平均厚度大,约为15.5ft。因此,该区块的C5C层和C7层具有勘探潜力。

L区块油藏埋藏较深,地层水为CaCl2型,油藏保存条件好,原油中链烷烃含量较高,沥青质含量较低,API在31°~33°之间,为轻质油。

2 成藏主控因素

2.1 生烃中心控制油气富集

盆地内油气藏的形成不仅仅只是白垩系烃源岩的贡献,还存在着其它烃源岩,特别是古近系烃源岩生成原油的后期充注。盆地中部早期充注的原油大多遭受了生物降解作用的影响,后期充注的原油,正构烷烃保存完整,在饱和烃气相色谱图上得到了体现(图4)。

由于L区块处于斜坡带,远离生烃中心(图5),生烃洼陷中生成的油气须经过长距离的侧向运移才能到达适合的圈闭。盆地内油气主要来源于西部的生烃灶,其生成的油气沿优质砂岩与断裂组合形成的复合输导体系自西向东、由深往浅运移[4]。

图3 L区块过L-B3-L-B4井油藏剖面图Fig.3 L-B3-L-B4well reservoir section of L-area

图4 亚诺斯盆地中部原油API与C29脱甲基藿烷/C30藿烷关系图(据Leon I.Dzou,1999)Fig.4 The relation graph of the API and the C29 emethylhopane/C30diahopanes in the middle area in the Llanos basin

图5 亚诺斯盆地加切塔组烃源岩Ro等值线图(据Isabelle Moretti,2009,修改)Fig.5 The Ro contour map of the Gacheta formation in the Llanos basin

油气藏的分布因与生烃中心距离的不同,而体现出油气差异聚集的规律:①相对靠近油源的L区块,油藏主要形成在C7段;②远离油源的区域的油藏主要聚集在C5段。录井结果显示,靠近生烃中心的L区块有一定的油迹显示,而远离生烃中心的区域只有荧光显示。

2.2 断盖封闭控制油气成藏

2.2.1 断层因素控制油气的分布

断层的开启性(通道)与封闭性(遮挡)对本区块油气运移和聚集成藏起着重要作用:一方面,L区块内的水层往往具有好的连续性(C7段),而广泛发育的优质砂岩储层内并没有完全充满油气,相反油气只在很小一部分储层内聚集成藏(图3),这说明了L区块内油气充满度并不高,若区块内油源因充注动力不足而无法沿优质砂体运移,只能通过断层运移,则断层的输导作用对整个区域油气成藏的重要性不言而喻;另一方面,由于油气的主要运聚期是在中新世以来直至现今,所以现今断层的封闭性与油气的聚集成藏息息相关。断层侧向封闭与否,取决于断层两盘的岩性对置情况(图6)。断层面剖面结合SGR(泥岩涂抹潜能)和CSP(泥岩涂抹势)分析可以很好地解决这一问题[5-7](图7,表1)。断层两侧的岩性配置及封堵能力,控制着油气的横向展布。

表1 泥岩涂抹潜能(SGR值)评价标准Tab.1 The evaluation criteria of the potential of shale smear(SGR)

图6 L区块断层Allan图解Fig.6 Fault allan graphic of L-area

图7 L区块中部断层SGR及CSP的Kinpe图解Fig.7 The Kinpe graphic of the SGR and CSP in middle fault in L-area

从断层Allan图(图6)上可以看出,L-A2和L-A1井点处断层两盘岩性主要为砂-泥对接,而L-A3井点处断层两盘多为砂-砂对接,这是造成L区块南部和北部油气聚集差异的主要原因。从Kinpe图解中可以看出(图7),L区块由于泥质含量比较高,故其SGR值整体较高,均在“0.75”以上;CSP值也都较高,在含油气层段附近均大于“100”,属于封闭性较好的区块。

2.2.2 盖层垂向封闭因素

中新世的莱昂(Leon)组页岩具有厚度大、分布广的特点,是良好的区域盖层,且区块内已证实的油气藏均在莱昂(Leon)组之下。而L区块的钻井实践也已证实,Carbonera组内C2段、C4段和C6段泥岩对其下方的C3段、C5段和C7段油气藏也起到了很好的封盖作用,是良好的局部盖层。通过分析发现,工区内油藏的油柱高度与其上覆直接盖层的厚度呈正相关性,盖层的厚度越大,其下方所封闭住的油柱高度也越大(图8)。

图8 L区块油藏油层厚度与盖层厚度关系图Fig.8 The oil reservoir thickness and cover thickness diagram of L-area

盖层的封闭性如何?也是影响油气成藏后期是否遭受风化降解的因素。L区块的原油性质要好于盆地内其他区块,这是因为其后期保存条件好,水型为CaCl2,接受成熟度较高的原油充注(表2)。

2.3 储盖组合控制油气藏类型

研究显示,L区块内发育有多套储盖组合形式[8]。Carbonera组内的leon段、C2段、C4段和C6段泥岩对其下方的C1段、C3段、C5段和C7段砂岩组成了良好的储盖组合形式(图2)。同时Carbonera组C5段砂岩则又可以进一步细分为C5A砂层、C5B砂层、C5C三个砂层组,在发育的砂层组中,C5C砂层组与C5段中部泥岩、C5B砂层组与C5段上部泥岩及C5A砂层组与C4段泥岩均能构成良好的古生新储式储盖组合形式。众多的储盖组合控制着区块内油气的富集程度及油气成藏类型[9]。L区块已揭示的含油层系主要是渐新统Carbonera组C5段、C7段砂岩储层。沉积相研究表明,C5段主要发育三角洲水下分流河道砂体及河口砂坝砂体,储层的厚度变化较大,砂体横向连通性较差,分布也比较局限,但物性好,储盖组合发育,砂体沿斜坡方向易形成岩性圈闭,与其上的C4段稳定泥岩盖层形成一套有利的储盖组合,具有良好的成藏和保存条件。C7段以稳定分布的厚层块状砂岩为特征,隔夹层泥岩不发育,主要发育构造型油气藏。

2.4 圈闭大小控制油气藏规模

通过前人研究发现,安第斯山前冲断带油田的闭合高度和闭合面积比亚诺斯前陆盆地油田的更大(如Limon、Cusiana、Apiay等油气田)[10]。这些油田靠近油源,烃源岩成熟度高,多套烃源岩联合充注,油气就近运移成藏,且油气藏现今埋深较大,后期保存条件更好,所以大型油气田主要都被发现在安第斯山前。油田规模(圈闭大小)与油气资源量的关系见图9。因此,圈闭的规模对研究区油气的成藏也起着重要的控制作用[11-12]。

L区块位于亚诺斯盆地前隆带之东部斜坡上,构造相对不发育,仅存在一些规模较小的北东~南西走向的东倾高角度正断层。在断层的上升盘发育数个起伏较小的背斜、断背斜或断鼻等,形成多个构造圈闭。圈闭形态狭长,面积较小,幅度低,规模小,沿着断层呈串珠状分布(表3、图10)。由此可见,研究区较小规模的圈闭使其无法形成大规模的油气聚集,只能发现单个、孤立的小型油气藏。

表2 L区块油、水分析数据表Tab.2 Oil and water analysis date of L-area

图9 油田规模大小与地质储量关系图Fig.9 The oilfield size and geological reserves diagram

表3 L区块圈闭要素表Tab.3 Trap elements table of L-area

3 结论

(1)亚诺斯盆地L区块具备良好的油气成藏地质条件,油气藏的形成主要受烃源岩、断层、储盖组合及圈闭的控制。

(2)L区块内油藏的形成是白垩系烃源岩和古近系烃源岩形成原油多期充注的结果,由于L区块相对靠近生烃中心,与盆地内其他相对远离生烃中心的区域相比,油藏主要形成在深部的C7段,而其他区域油藏主要聚集在相对较浅的C5段。

图10 L区块C7段圈闭预测图Fig.10 Trap forecast figures of C7 member in L-area

(3)断层一方面因油源的充注动力不足而成为油气运移至L区块的重要通道;另一方面,断层的侧向封闭性对L区块油气的横向展布起着重要的控制作用。L区块发育的多套盖层在垂向上对油藏起着良好的封盖作用,确保着区块内的油气不遭受后期的风化降解。

(4)L区块内发育着多套储盖组合,包括leon段、C2段、C4段和C6段泥岩分别和C1段、C3段、C5段和C7段砂岩,且C5段砂岩内部还发育三套储盖组合,储盖组合控制着区块内油气的富集程度及油气成藏类型。

(5)由于L区块位于亚诺斯盆地前隆带东部斜坡上,构造相对不发育,只形成了多个规模较小的构造圈闭,无法形成大规模的油气藏。

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