江陵凹陷它源油藏成藏模式及特征

2015-07-02袁娟梅

石油地质与工程 2015年1期

关键词：油源江陵潜江

袁娟梅

(中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉 430223)

江陵凹陷它源油藏成藏模式及特征

袁娟梅

(中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉 430223)

勘探实践表明，江陵凹陷呈现出多层位立体含油的特点，油源均来源于古近系新沟嘴组。通过对深层白垩系和浅层的荆沙组、潜江组的它源油藏的解剖，发现砂体-砂体侧向输导和砂体-断层-砂体侧向垂向输导两种类型成藏模式，认为油源、油源断层和储层是它源油藏成藏的主控因素；在对比两种不同类型的它源油藏成藏特征的基础上，指出了勘探有利地区。

江陵凹陷;它源油藏;输导体系;成藏模式;成藏控制因素

它源油藏泛指成藏的地层中没有烃源能力，油藏中的油源来源于其它层位，是利用油气的来源进行的一种分类油藏，与之对应的是自源油藏。江陵凹陷独特的成藏地质条件，形成了大量的它源油藏，古近系新沟嘴组的烃源岩形成的油气，既有在深层白垩系成藏的，也有在浅层古近系荆沙组、潜江组成藏的，这些它源油藏成藏特征比较典型。本文旨在探讨它源油藏成藏特征，明确它源油藏勘探的有利区带，为同类型油藏勘探提供借鉴。

1 地质概况

江陵凹陷位于江汉盆地的西部，面积约6 500 km2，是江汉盆地最大的次级构造单元，也是江汉盆地富烃凹陷之一(图1)。江陵凹陷是在前白垩系基底上发育起来的白垩-第三系断坳型沉积凹陷，沉积近万米的陆相碎屑岩。凹陷内自下而上分别发育有白垩系,古近系的沙市组、新沟嘴组、荆沙组、潜江组、荆河镇组, 新近系广华寺组及第四系地层, 以碎屑岩沉积为主。沙市组、新沟嘴组下段发育有含盐层系[1]。

图1 江陵凹陷构造位置

江陵凹陷中已经发现的油层层位分布很广，新沟嘴组烃源岩生成的油气不仅在新沟嘴组中成藏，还在毫无烃源能力的“红层”白垩系[2-3]、荆沙组中成藏[4]，而且随着勘探的深入，在与新下段烃源岩纵向上相差1 000 m的潜江组也发现新下段生成的油气。在部分区带中它源油藏探明储量甚至超过新沟嘴组的自源油藏，并且产量较高。它源油藏已经成为江陵凹陷增储的重要领域。

2 它源油藏成藏特征

2.1 油源对比

江陵凹陷油层涉及到古近系的潜江组、荆沙组、新沟嘴组及白垩系。从沉积特征看，白垩系和荆沙组沉积的地层均无生烃能力。江陵凹陷主要的生烃层系是新沟嘴组和潜江组，而潜江组由于埋深的关系，大量处于未熟-低熟阶段，已经证实仅在凹陷东部盐卡地区潜江组砂岩中见到少量的潜江组未熟-低熟油[5]。

从原油和烃源岩中族组分三角图分析(图2a)，白垩系、荆沙组和潜江组原油与新沟嘴组原油一样，都具有高饱和烃优势，油源都来源于新下段成熟烃源岩，明显不同于潜江组低熟-未熟烃源岩具有高的非烃和沥青质的特征。从已发现的各个层系的原油的类异戊二烯烷烃特征分析(图2b)，都具有明显的植烷优势，且Pr/Ph在15%～30%，Ph/nC18在35%～55%，具有同源特征。从甾烷C27、C28、C29三角图分析(图2c)也表明浅层的潜江组、荆沙组和深层的白垩系油源都来源于新沟嘴组烃源岩，属于它源油藏。

图2 江陵凹陷油源对比三角图

2.2 输导体系

从目前发现的它源油藏成藏的油藏解剖分析，主要存在两种输导体系组合，一种是砂体-砂体输导体系，另外一种是砂体-断层-砂体的输导体系。

2.2.1 砂体-砂体侧向输导体系

由于大断层作用，造成新下段烃源岩与其它层系直接对接，新下段烃源岩形成的油气通过新下段砂体侧向运移后，直接进入它源油藏成藏层系中直接成藏。

万城断裂带复Ⅰ块白垩系红花套组油藏是这种输导体系最为典型的代表(图3)。该油藏中通过万城断层新下段的砂体与白垩系红花套组巨厚的砂体直接接触，新下段的油气顺着新下段的砂体侧向运移后直接进入红花套组砂体成藏。通过开发井钻探情况、原油对比和水资料分析[6]，表明上升盘的白垩系红花套组油藏和下降盘的新下段部分砂层油藏是连通的，上升盘和下降盘不同层位的砂体形成了一个“完整”的背斜，这些都进一步证实了白垩系红花套组油藏的输导体系是砂体-砂体类型。

2.2.2 砂体-断层-砂体侧向垂向输导体系

在这种输导体系中，由于断层断距较小，或者是油气沿着断层运移后在同一盘成藏，因此油气运移的路径表现为通过新下段砂体侧向运移后，沿着断层垂向运移后在目的层成藏。

江陵凹陷中浅层的荆沙组和潜江组油藏均是这种类型的输导体系(图3)。这一类型的输导方式中，断层的垂向运移是比较重要的环节。从实际钻探中已经发现油气向上可以在垂向上移动超过1 000 m。因此与断层紧邻的物性较好的储集体都有可能捕获到油气。

这两种输导体系中，前者仅出现侧向运移，后者除侧向运移外还有垂向运移，因此后者油气运移的距离要远于前者。目前江陵凹陷还未发现通过不整合面输导的它源油藏。

2.3 成藏控制因素

从它源油藏形成的特点分析，成藏主要有三要素：油源、油源断层、储层。

2.3.1 油源

油源是它源油藏成藏的基础。它源油藏可以是直接烃源岩一次排烃的产物，也可以是油气成藏后遭受破坏后的再次成藏(次生油藏)，因此其油源可以是良好的烃源岩区，也可以是早期的油藏区，后期由于构造破坏作用油气沿着断层运移后再次成藏。

图3 江陵凹陷自源与它源油藏成藏模式

大量包裹体资料证实，深层的白垩系油藏主要是烃源岩的一次运移成藏，而浅层的荆沙组和潜江组油藏则主要是早期的新沟嘴组油藏遭受破坏后沿断层运移形成的次生油藏。由于其形成的原因不一，两者在平面的位置也各有特点。深层的白垩系油藏位于紧邻最好生烃向斜(梅槐桥向斜)的万城断裂带，新下段深层的油气在万城断层的作用下直接在白垩系成藏；浅层的荆沙组、潜江组油藏则主要是位于荆州背斜带上，由于构造活动大量断裂破坏新沟嘴组古油藏，油气沿着断层运移到浅层成藏。

2.3.2 油源断层

油源断层是它源油藏成藏的核心。无论是烃源岩生成的油气一次运移直接成藏的深层白垩系油藏，还是通过破坏早期新沟嘴组形成的油藏后再次在浅层的荆沙组、潜江组形成的次生油藏，都需要油源断层在烃源岩运移期或者后期的活动，形成油气侧向或者垂向运移，到其它层系成藏。

2.3.3 储层

储层是它源油藏成藏的关键。从目前大量的它源油藏的解剖分析，储层物性好的砂体含油级别、油层产能均较好，致密的砂体不含油或者含油气差。对比深层的白垩系和浅层的荆沙组、潜江组，白垩系砂岩物性更好，砂体厚度大，因此白垩系它源油藏的储量大、产量高。

它源油藏成藏的三要素不是孤立的，必须有机的结合。只有那些具有油源条件，并且具有油源断层且与物性好的砂体连通的才能成藏。综上所述，江陵凹陷它源油藏成藏的主控因素是油源、断层、储层有效的配置。

2.4 成藏特征

根据以上分析，江陵凹陷它源油藏主要存在两种成藏模式。第一种是以深层白垩系为代表的通过砂体-砂体侧向运移为主的油气一次运移成藏的它源油藏，第二种是以浅层荆沙组、潜江组为代表的通过后期断层的活动破坏早期新沟嘴组油藏后油气以断层垂向运移后形成的次生它源油藏。这两种油藏虽然成藏方式有所不同，但都具有近源的特征。这些油藏主要分布在油源断层附近，油气运移到目的层后侧向运移距离较短。深层的白垩系油藏平面主要分布在油源断层-万城断层的“一台阶”[3]，而浅层的油藏都主要分布在油源断层附近。

从油气运移距离及输导体系看，第一种类型油气运移距离近，油气损耗小，第二种类型则运移距离远，油气损耗大；结合地层沉积特征，可以看出白垩系它源油藏单层油藏连片性好，以构造、岩性油藏为主，油藏规模大，而浅层、荆沙组潜江组单层油藏连片性差，但纵向可叠合连片，以岩性油藏为主，油藏规模小。综上所述，这两种类型它源油藏特征既有相同点也有差异点(表1)，结合各自的特点，白垩系它源油藏可以实行主探，而浅层荆沙组、潜江组它源油藏以立体兼探为主。

3 有利勘探区带

根据它源油藏成藏模式及特点的差异性，不同类型的它源油藏有利区带不同。深层白垩系它源油藏应当寻找大断裂周缘新下段烃源岩与白垩系配置关系好的地区，目前最有利的地区是万城断裂带[8]。万城断裂带在白垩系已经寻找到近千万吨的储量，但主要集中在万城断层的中南部，北部见到良好的油气显示，但由于地震资料品质较差，构造细节没有落实，制约了油气的勘探。如果通过地震资料的重新采集处理，改善资料品质，重新落实构造，可实现万城断裂带的再次突破。同时在资北断层上升盘，白垩系与新沟嘴组具有一定的对接关系，是下步深层白垩系勘探应该重视的地区。