济阳坳陷太古界潜山油气成藏及有利勘探区

2015-02-17孟涛

特种油气藏 2015年1期

关键词：济阳洼陷储集层

孟涛

(中石化胜利油田分公司，山东东营 257015)

济阳坳陷太古界潜山油气成藏及有利勘探区

孟涛

(中石化胜利油田分公司，山东东营 257015)

针对济阳坳陷太古界潜山油气成藏控制因素不清及油气勘探程度低等问题，综合运用钻井、地震和测试资料对其进行了研究。结果表明：济阳坳陷太古界潜山具有良好的生储盖配置，有利储集层和油气输导体系为济阳坳陷太古界潜山油气成藏的主控因素。预测出义和庄潜山带和孤岛潜山带为济阳坳陷太古界下一步的有利勘探区，其中义和庄潜山带的油气勘探重点在于寻找内部储层，孤岛潜山带则应确定输导砂体和区域盖层。

油气成藏；主控因素；有利勘探区；太古界潜山

引言

潜山油气藏作为断陷盆地的一种重要油气藏类型，由于储量丰度大、产能高，一直以来受到勘探家的重视[1-7]。济阳坳陷古生界潜山已探明石油地质储量为2.36×108t，坳陷内钻遇太古界的井519口，取心井219口，取心进尺为1 305.53 m，多为零星取心，勘探程度较低。近年来，钻遇太古界潜山的利古6井和埕北30井均获工业油流，显示出巨大的勘探潜力。针对制约济阳坳陷太古界潜山油气勘探中成藏主控因素不清的问题，从输导体系和有利储集层方面进行了研究，初步建立了济阳坳陷太古界潜山的油气成藏模式，并对有利勘探区进行了预测。

1 生储盖配置

1.1 烃源岩

济阳坳陷太古界潜山多被古近系、新近系生油洼陷所包围或邻近生油洼陷，因此太古界潜山油气成藏具有大量的油气来源。如民丰、利津2个生油洼陷的烃源岩所生成的油气可在异常高压、油柱浮力等动力驱动下，油气可沿断层运移到太古界潜山高部位圈闭中聚集成藏[8-9]。由此可见，潜山高部位圈闭油气来源丰富，故决定潜山圈闭能否整体成藏的关键在于低部位圈闭的中是否有可靠的油气来源。研究发现，济阳坳陷低部位潜山多位于生油岩之上或直接与其生油岩对接，具有丰富的油气来源丰富，因此，济阳坳陷太古界潜山具有有利的烃源岩条件。

1.2 储集层

对于济阳坳陷太古界潜山而言，当有利的烃源岩为济阳坳陷太古界潜山提供了充足的油气后，潜山是否成藏的关键因素就在于潜山的储集性能。通过济阳坳陷太古界重点井岩心观察发现，其储集层岩石类型主要以二长花岗岩类为主(表1)，石英闪长岩、花岗闪长岩类次之，常见伟晶岩，局部石英闪长岩变质变形明显。在对太古界储集层主要岩石类型分析基础上，结合前人研究成果[2，6，10-11]，认为太古界潜山储集层的形成可以从岩性、构造及成岩3方面进行讨论。

首先，岩性因素对储集层形成的影响主要表现在富含钾长石的花岗岩类岩石易被溶蚀从而形成各种钾长石溶孔；其次，构造运动形成的各类构造缝、溶缝及溶孔是研究区太古界潜山储集层的主要储集空间，太古界岩石在漫长的埋藏、抬升过程中经历了多期构造运动和长期的风化剥蚀，因此，无论是在潜山顶部还是内部都发育有相当数量较大的构造成因形成的储集空间；最后，成岩作用早期大气降水淋滤造成的溶解以及成岩作用中后期有机酸的溶蚀，这些成岩作用都可形成粒内溶孔或铸模孔，增大了储集空间。总体来讲，构造因素是研究区太古界潜山储集层形成的决定性主要因素，有利储集层一般是在各类构造裂缝及微裂缝发育基础上，又被中后期酸性流体溶蚀改造而形成的。

表1 济阳坳陷太古界潜山岩心概况

研究区太古界潜山的储集空间主要受构造因素控制，决定了其储集层物性较差的特点。对收集到的35口井共457块样品进行孔、渗性测试，结果表明：孔隙度小于5%的样品占71%，渗透率小于5×10-3μm2的样品占83%(图1)，整体呈现出低孔、低渗性。

图1 济阳坳陷太古界潜山实测物性参数分布

1.3 盖层

济阳坳陷太古界地层与上覆地层呈不整合接触，上覆地层多超覆于太古界潜山顶面之上，上覆古近系和新近系地层多为泥岩与砾岩互层，泥岩一般厚度达10多米，此外底部致密砾岩层也可作为太古界油气藏的盖层。因此，济阳坳陷太古界潜山油气成藏的盖层条件十分优越。

2 油气成藏主控因素

2.1 有利储集层控制油气聚集

通过探讨岩性、构造及成岩3个因素对研究区太古界潜山储集层的影响可知：有利储集层的储集空间大多是构造作用形成的次生孔隙。因此，济阳坳陷太古界潜山有利储集层应主要分布在沿构造活动强烈的洼陷边缘及洼陷之间的古隆起区发育。研究发现：研究区整体上有利储集层也正是主要位于由南向北构造活动强烈的三大隆起区上，在平面上呈南北分带的特征(图2)，分别为：南部滨县凸起区的平方王、陈家庄凸起区的郑家—王庄、盐家潜山带；中部义和庄、孤岛潜山带；北部埕宁隆起区的车西、埕古19、埕北30潜山带。其中埕北30、埕古19和郑家—王庄潜山带上的有利储集层在平面上展布范围较大，储集层厚度也明显大于其他潜山带，依据前人对研究区储集层的划分方案[1]，埕北30、埕古19和郑家—王庄潜山带上太古界Ⅰ、Ⅱ类储集层厚度通常都在40～50 m，个别井区太古界Ⅰ、Ⅱ类储集层厚度可达100 m，其他5个潜山带有利储集层平面展布范围较小，Ⅰ、Ⅱ类储集层厚度通常也仅有20 m左右。钻探结果显示：在有利储集层厚度较大的埕北30、埕古19和郑家—王庄潜山带上相继发现了油藏，这也证实了有利储集层对油气成藏的控制。

图2 济阳坳陷太古界潜山有利储集层和有利勘探区分布

2.2 大断裂幕式活动控制油气输导

济阳坳陷为在前中生代基底上发育起来的断陷盆地，在中、新生代经历了多期的构造运动[12]，每期构造运动都伴随着洼陷边缘大断裂的强烈活动，边界断裂的幕式活动可对沉积产生控制，可使断层的下降盘砂砾岩体广泛发育，砂砾岩体的低成分成熟度和结构成熟度使得扇根压实强烈，物性很差，而封堵性好，油气很难通过边界断裂进入到太古界潜山中。但在边界断裂活动强度减弱或不活动期，断层下降盘可发育小规模扇体，油气可通过这些小规模扇体侧向运移进入到太古界潜山内部储集层中，因此，大断裂幕式活动控制着侧向供油的“窗口”位置，是研究区太古界潜山内部储集层成藏的关键因素。此外，大断裂的幕式活动不仅对沉积产生控制，而且控制着一系列次级断层的发育，这些紧邻边界断层发育的次级断裂成为沟通烃源岩和上部储集层的有效通道，油气沿断层向上运移，遇不整合面后可往洼陷边缘发生侧向运移，进入到潜山顶部储集层中遇有利圈闭聚集成藏(图3)。综上所述，大断裂的幕式活动通过对沉积和断层发育的双重影响控制着潜山内部和顶部油气藏的油气来源，是油气成藏的关键因素。

图3 大型断裂幕式活动控制油气疏导模式

进一步研究发现：在有利储集层厚度较大、已发现油藏的埕北30、埕古19和郑家—王庄潜山带上，油藏的分布位置存在差异。其中埕北30、埕古19在潜山顶部和内部储层中都发现了油藏，而郑家—王庄潜山带主要在潜山顶部发现油藏。分析认为，造成油藏分布差异的主要因素为断裂活动程度，埕北30、埕古19潜山带主要受埕南断层的控制，埕南断层活动强弱的的间歇性活动使得在沙二和沙一段沉积期只发育了小规模扇体，油气沿小规模扇体侧向运移进入到潜山内部储层中聚集成藏。而郑家—王庄潜山带紧邻主要提供物源的陈家庄凸起，加之边缘胜北断层的持续强烈活动，使得大规模扇体发育，油气只能通过洼陷内次级断层和不整合面进入到潜山顶部储层中。

总体上，研究区太古界潜山油藏受有利储集层和断裂活动的双重控制，即有利储集层控制油藏的平面分布面积，而断裂活动控制油藏垂向分布位置。

3 有利勘探区预测

由济阳坳陷太古界潜山油气成藏的主控因素可知，控制油气成藏的首要因素是有利储集层分布，在此基础上边界断裂活动需呈间歇性，这是因为断裂活动强一方面可形成大量构造缝，为油气聚集提供有效空间，另一方面可使断层下降盘沉积厚层碎屑岩扇体，扇根封堵使油气输导条件变差，断裂活动弱又可形成有利于油气输导的小规模扇体。在已知发现油藏的埕北30、埕古19和郑家—王庄潜山带为有利勘探区基础上，又预测出义和庄潜山带和孤岛潜山带2个有利勘探区。

3.1 义和庄潜山带

义和庄潜山带位于车镇凹陷和富油的渤南洼陷之间，具有充足的油源供给。其边界断层义东断层活动性较差，断层下降盘发育有零星的小规模扇体，大部分油气可直接通过扇体进入到潜山内部储层中，小部分油气通过次级断层和不整合面进入到潜山顶部储层中。在明确了断层下降盘输导砂体的位置后，寻找潜山内部储层成为勘探的重点，这就需要在断层附近寻找裂缝带和溶蚀孔洞带。

3.2 孤岛潜山带

孤岛潜山被孤南、孤北和渤南三大生油洼陷所包围，油气具多方位来源。其边界的孤西、孤北和孤南断层活动性较强，潜山内部发育多条内幕断层，加之风化淋滤作用的改造致使太古界潜山储层中产生了大量的裂缝和孔洞，同时断裂的高强度持续活动使得断层下降盘多为厚层砂砾岩体，不利于油气运移。因此，孤岛潜山油气勘探的重点一方面在断层下降盘寻找可作为油气运移通道的小规模扇体，进而寻找与输导层对接较好的有利圈闭；另一方面，在潜山顶部储层中应优先在封盖条件有利的区域进行勘探。