头沈断阶带石油地质特征研究

田圣风

摘 要：本文从地质、钻井、测井、地震等多方面入手，结合试油试采等资料，对头沈断阶带构造、储层及油气分布规律进行研究。结果表明该区具有优越的石油地质条件，油气源充足，储盖良好，有利油气聚集。

关键词：石油地质;构造;储层;生油岩;油气分布规律

0 引言

头沈断阶带位于**凹陷东北部，是依附于营佟断层发育的一系列断鼻构造，面积30km2。目前已有头1、头4、头1-8等三个断块发现油气，主要含油层系沙三、沙一段和潜山。该区紧邻**生油洼陷，油气源供给充足。从已钻井分析，砂岩储层发育，储盖组合配置良好，是油气聚集成藏的潜力地区。

1 地质特征研究

1.1 油气源特征

**洼陷是**凹陷东北部地区较好的生油气洼陷，主要特点：

①沙三暗色泥岩发育，厚度达1000米;

②有机质丰度较高，有机碳含量2.14%;

③有机质类型以混合型为主，具有较好的生烃能力;

④有机质成熟门限2800米，沙三和部分沙一段生油岩已经成熟，其中沙三段为主要油气源岩;

⑤主要生、排烃期为东营组末期。

本区临近**生油气洼陷，又有断层作为油气运移主要通道，油气可以源源不断地运到本区。

1.2 构造特征

本区是在古地形、古沉积环境和断裂控制下的一系列断鼻、断裂背斜或半背斜构造，并被断层进一步复杂化，营佟断层和头沈断层一直控制着本区构造演化和地层沉积。营佟断层为本区重要的油源断层，头沈断层在一定程度上控制了地层沉积，对油气分布起主要控制作用。另外，沿头沈断层下台阶，发育多条北西向次级断层，将大型鼻状构造分成多个断块。

构造发育史：

古新世早期，**盆地处于区域性拱张阶段，本区发育了主干断裂营佟断层，强烈的断裂活动相伴有较强的岩浆喷发，在低部位形成了沙四火山岩，至史新世早期，主要断裂活动更为强烈，表现为整体抬升，处于区域隆起和剥蚀状态。

沙三时期，本区处于区域性陷落阶段，主干断裂活动强烈，西侧形成早期的深陷带，接受较厚暗色泥岩沉积，为油气生成提供

了物质基础。沙三中晚期，主干断裂活动仍很强烈，表现为南强北弱特点，此时头沈断层开始发育，将头沈断阶带分为高低两个台阶。

沙一时期，主干断裂和基底断裂仍继续活动，头沈断层继续活动，上下台阶更趋明显，下台阶鼻状构造仍发育，沙一地层表现为东薄西厚。

东营组早期断裂活动继续，上下台阶构造高点仍然存在。东营组中晚期，断层活动减弱直至消失。

总之，本区构造发育于沙三时期，定型于东营早期，早于**洼陷的排烃期，有利于油气聚集。

1.3 储层特征

1.3.1 岩性特征

据岩心观察，结合地质、测井等资料分析，沙三中上、沙一段和东营组岩性为含砾砂岩、粗砂岩、中细砂岩等。颗粒分选次中等，磨圆次棱、次圆状。据岩心薄片观察，碎屑成分主要为石英和长石，其次为岩屑。总体上本区砂岩成熟度低，说明距物源近。储层孔隙主要以原生粒间孔为主。

1.3.2 物性特征

本区储层物性因层位和沉积相带不同而不同。沙一段储层平均孔隙度22%，渗透率257×10-3μm2，碳酸盐含量3.5%，泥质含量8.1%，粒度中值0.36mm，分选系数1.81。东营组储层平均孔隙度20.7%，渗透率397.6×10-3μm2，碳酸盐含量2.65%，泥质含量8.55%，粒度中值0.24mm，分选系数1.81。储层物性属中等偏好。但储层非均质性严重，层内渗透率相差1.2～784.2倍，层间渗透率相差12.2～784.4倍。

1.3.3 空间展布特征

物源主要来自北东方向。受物源方向影响，储层以北东向条带状展布，主河道经过部位，砂岩厚度大。东营组、沙一和沙三中上段砂巖储层分布广泛，平面上叠加连片，累计厚度大，但单砂层厚度较薄，横向变化大，主要为泛滥平原河道沉积所控制。

2 油气富集规律及控制因素分析

从完钻井油层对比及试油成果分析，本区油气分布广泛，垂向上具有多层系含油气特点，但各层系富集程度差异较大。油层主要分布在沙三、沙一段。

通过进一步研究发现，油气运聚和断层分期活动有关，断层主要活动期是油气主要运聚期。本区成藏特征，一方面造成了含油层系多的特点，另一方面在侧向运移过程中，由于储层多变和侧向遮挡条件不同，形成多种圈闭条件，决定了本区油气藏多样化。沙一段主要形成断鼻油气藏、岩性油气藏和构造—岩性油气藏，沙三段主要形成岩性油气藏和构造—岩性油气藏、地层超覆油气藏和地层不整合遮挡油气藏等。

本区油汽比较富集，油气在纵向上分布具有明显层次性。沙一段以油藏为主、气藏为辅，沙三段以油藏为主。沙一段油气富集程度较沙三段油气藏高。

综合分析认为，本区油气富集主要控制因素：

①邻近**洼陷，生油岩厚度大、生烃能力强，西侧有长期发育的营佟断层作为油气运移通道，因此油源充足。

②主体构造形成于油气运移时期（东营早期）前，有利于油气聚集。

③断层控制了油气富集。离油源断层越近，油气富集程度越高。头沈断层对油气起着明显的遮挡作用。

④不同沉积相带，控制着油气聚集。处于泛滥平原河道亚相的井，油气富集程度就高。

⑤储层变化影响油气富集。砂体横向变化大造成储层物性变化，造成了区块内部油气富集的差异。

3 结论与建议

①头沈断阶带是一个油气富集区，沿着营佟断裂带寻找类似头1块的富集区，将是下步**凹陷勘探重点。

②加强本区沙三勘探，以寻找岩性体为目的。目前已在沙三部分岩性体发现油气显示，根据本区成藏特点，在其上倾部位是十分有利的油气富集带。