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联邵地区戴南组砂体展布特征及成藏研究

2016-09-15仇永峰

复杂油气藏 2016年2期
关键词:砂体油藏断层

仇永峰

(1.中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏 扬州 225009)

联邵地区戴南组砂体展布特征及成藏研究

仇永峰

(1.中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏 扬州 225009)

在沉积相研究的基础上,通过对高邮凹陷联邵地区戴南组已钻的40多口井开展砂体和油藏解剖,分别建立了两个地区的砂体地质模式和油气成藏模式。研究发现:联盟庄、邵伯地区戴二段分别发育三角洲前缘水下分流河道砂体和扇三角洲前缘水下分流河道砂体,砂体沿河道延伸方向呈指状展布,砂体连通性较好,油气成藏与富集主要受构造控制,成藏类型主要为构造-岩性油藏;戴一段沉积时期,联盟庄地区主要发育滩坝砂体及受地震影响的沉积砂体,砂体沿汉留断层的走向呈“片”状展布,油气成藏与富集主要受砂体控制,成藏类型主要为断层-岩性油藏;邵伯地区已钻井揭示砂体类型主要为近岸水下冲积扇扇根砾岩、含砾砂岩和扇端薄层粉砂岩,推测在扇根与扇端之间发育有较好的扇中砂体,可形成扇根砾岩遮挡,扇中砂体为储层的扇控型油藏或断层-岩性油藏。根据研究区建立的砂体和成藏模式,结合储层地震预测结果,在联盟庄和邵伯地区分别钻探了LX38和SH20井,均获得成功,取得了勘探突破。

砂体展布特征 成藏模式 联邵地区 高邮凹陷

高邮凹陷是苏北盆地资源潜力最大的凹陷,随着勘探程度的提高,深凹带隐蔽油气藏的勘探已成为增储上产的一个重要领域。但由于隐蔽油气藏固有的复杂性,对今后的勘探提出了更高的要求。目前隐蔽油气藏勘探的主要难点表现为,受技术手段和条件的限制,储层预测存在多解性,导致隐蔽圈闭识别困难。因此,如何赋予储层地震预测准确的地质含义成为了落实隐蔽圈闭的关键。在前人对高邮凹陷戴南组(E2d)沉积相、沉积微相研究的基础上,选择了具有不同沉积类型、已钻井较多的联盟庄和邵伯地区分别开展砂体展布和成藏分析,进而建立了砂体地质模式和油气成藏模式,并结合储层地震预测结果,指出了有利的勘探区,取得了较好的勘探效果。

1 区域地质概况

高邮凹陷是在晚白垩世仪征运动和新生代喜马

拉雅期吴堡运动作用下,由断块差异升降而形成的一个箕状断陷[1]。按三级构造单元,自南向北依次为南部断阶带、中央深凹带和北部斜坡带。联盟庄地区主体位于中央深凹带邵伯次凹北侧,汉留断层下降盘,联西、联东具有一定的滚动背斜构造背景,联中为一西抬单斜构造。邵伯地区位于邵伯次凹南端,构造总体表现为黄珏、真武两个构造高带间的一个次级高带,该区东部发育一系列北倾正断层,与控凹大断层走向基本平行,地层整体南抬,并有小幅度的逆牵引。

联盟庄、邵伯地区已钻井油气显示统计表明(图1),戴一段(E2d1)的一亚段(E2d11)和二亚段(E2d12)以及戴二段(E2d2)的二亚段(E2d22)和五亚段(E2d25)在研究区油气显示频度最高,为最有利的勘探层系,所以重点针对这4个亚段进行了重点研究。

a.联盟庄地区油气显示频率 b.邵伯地区油气显示频率

图1 联盟庄、邵伯地区油气显示频率

2 沉积相及主要砂体类型

构造背景和构造演化模式的差异对沉积体系及砂体的发育和展布具有重要的控制作用[2]。高邮凹陷E2d沉积时期,受南断北超箕状断陷背景的控制,南北沉积体系差异明显,北部缓坡带主要发育三角洲前缘亚相沉积,南部陡坡带发育各类扇体[3-4]。本次研究的联盟庄、邵伯地区分别位于北部缓坡带和南部陡坡带,二者在沉积微相及砂体类型上存在明显的区别。

2.1 联盟庄地区沉积相及主要砂体类型

联盟庄地区岩心观察和单井相分析表明,该区在E2d沉积时期主要为三角洲前缘亚相沉积,并在垂向和横向与滨、浅湖连续沉积。其中在E2d22和E2d25沉积时期,物源供给充足,且水动力相对较强,在前缘亚相内主要发育水下分支河道和水下分流间湾微相,砂体类型主要为水下分流河道砂体,岩石粒度较粗(图2a),自然电位曲线多为箱形或钟形,沉积构造主要有平行层理、波状层理、脉状层理等;E2d12、E2d11沉积时期,汉留断裂下降盘水体相对较深,河流携带的碎屑物质在越过汉留断层后能量突然减弱,形成大量的卸载,发育粒级较粗的块状砂体(图2b),当波浪作用能量大于河道作用能量的情况下,形成滩坝砂体,同时受古地震的影响,还发育有大量的滑塌变形砂体(图2c)。

2.2 邵伯地区沉积相及主要砂体类型

邵伯地区岩心观察和单井相分析表明,该区在E2d沉积时,纵向上存在上下两套沉积体系。E2d12、E2d11和E2d25沉积时期,地势较陡,水体较深,为近岸水下冲积扇沉积,目前已钻的绝大部分井,如SH6、SH9、SHX14井均位于扇根水道上,砂体类型主要为杂砾岩或含砾粗粉砂岩(图2d),SHS1井位于扇端,主要发育薄层砂岩和泥质粉砂岩(图2e);E2d22沉积时期,受早期快速充填后,地势变缓,水体变浅,逐渐演化为扇三角洲沉积,砂体以大套浅灰色细砂岩为主,沉积构造有块状层理,波状交错层理等(图2f)。

图2 联邵地区E2d典型岩石类型

图3 联盟庄、邵伯地区各主要目的层系砂岩百分含量

3 砂体展布特征及分布规律

3.1 联盟庄地区砂体展布特征及分布规律

研究发现,联盟庄地区在E2d沉积时期具有北西、北东2个方向的物源。E2d22、E2d25沉积时期,物源供给充足,水动力较强,平面上砂体沿河道方向呈指状展布,且延伸距离较远(图3)。E2d12、E2d11沉积时期,砂体规模较小,从该区E2d11三高导下的①号砂体和E2d12顶部的①号单砂体平面厚度分布图来看,单砂体多沿汉留断层呈条带状或片状分布,厚度在0~6 m,单砂体越厚,平面分布范围越广,反映了水动力条件相对较弱,砂体入湖后受波浪改造的滩坝砂体的分布特征[4](图4)。

a.E2d11①号砂体厚度 b.E2d12①号砂体厚度

图4 联盟庄地区E2d11三高导下-E2d12顶部各单砂体厚度分布

3.2 邵伯地区砂体展布特征及分布规律

邵伯地区的砂体分布受沉积相带控制作用明显。E2d12、E2d11、E2d25沉积时期,受古构造背景的控制,发育有SH6、SH9、ZH81三个北东向辫状水道,具有近源、短流的沉积特点。从SH9井所在水道已钻井岩心对比发现,SH9、SH14井位于扇根的主体位置,岩性以杂砾岩为主,SHS1井处于扇端-滨浅湖,岩性为薄层粉砂岩或泥质粉砂岩,两者之间应发育有较好的扇中砂体。E2d22沉积时,该区主要发育3个北东向的扇三角洲前缘水道,砂体在平面上具有多水道间互分布的特点(图3)。在南北方向上,同一河道砂体发育比较稳定,连通性较好,单个河道宽度在1 km左右,长度可达2.5 km以上。

3.3 控砂因素及砂体地质模式

砂体展布分析表明,联盟庄地区砂体发育和展布主要受汉留断裂带的控制,而邵伯地区砂体发育主要受古构造背景(古地貌)的控制,两个地区的砂体规模大小还同时受到基准面升降的控制。联盟庄地区E2d22、E2d25砂体发育稳定,横向连通性较好,沿河道延伸方向呈指状展布;E2d12、E2d11砂体具有单层厚度小、个体多、沿断裂随机分布的特征(图5),断裂演化特征研究是预测和追踪这类砂体的重要手段。邵伯地区砂体主要沿河道方向垂直于断层展布(图5),寻找古冲沟,追踪河道发育方向及找扇体、定扇中是寻找扇三角洲前缘水道砂体和扇中水道砂体的有利手段。

图5 联邵地区砂体地质模式

4 成藏类型及成藏模式

油气成藏除了要具备生、储、盖和圈闭等静态地质条件外,还需要这些地质条件在时空上合理匹配[5]。在对联盟庄、邵伯地区砂体地质模式建立的基础上,通过解剖这两个地区已发现的油藏,认为烃源岩-断层-砂体展布及构造的配置形式共同控制了油气藏类型和成藏模式(图6)。

图6 联盟庄、邵伯地区油气成藏模式

(1)构造-岩性油藏。

邵伯地区E2d22呈南北向展布的扇三角洲前缘水下分流河道砂体被东西向北掉断层切割,形成了一系列的构造-岩性复合圈闭,深凹带阜四段(E1f4)烃源岩生成的油气沿油源断层垂直向上运至储层物性较好的河道砂体中,然后短距离侧向运移,直接进入有利圈闭中聚集成藏。油气成藏受构造和砂体的共同控制,但富集主要受构造控制,如已发现的SHX14、SHX16、和SH17块在南北方向上均发育一定的断鼻背景,在构造高部位砂体均为纯油层,而低部位则通常为油水同层或水层。此外,联盟庄地区E2d22和E2d25砂体发育稳定,横向连通性较好,已发现的L7块和L38块油藏均为构造-岩性油藏。

(2)断层-岩性油藏。

联盟庄地区E2d11、E2d12主要发育滩坝砂体,单砂体连通性差,在汉留断裂活动期,E1f4源岩生成的油沿着油源断层进入到储层砂体中,到断裂静止时期,油源断层封闭,与砂体形成断层-岩性油藏。该区E2d11、E2d12已发现的L7和L38块油藏主要为该成藏类型,单砂体油藏在纵向上紧贴汉留断层呈“串珠状”分布,在平面上单砂体油藏可形成叠合连片含油(图7)。

a.联盟庄隐蔽油藏纵向剖面示意b.联盟庄隐蔽油藏横向剖面示意

图7 联盟地区E2d油气成藏模式

(3)扇控型油藏。

邵伯地区E2d25、E2d11、E2d12沉积时期主要为近岸水下冲积扇沉积,砂体沿古冲沟向湖泊呈条带状展布,扇根为杂砾岩,在埋深较大时,扇根可起到很好的封堵作用,可形成扇中砂体储油,扇根封堵的扇控型圈闭。深凹带E1f4烃源岩生成的油气通过油源断层的垂向沟通可进入扇中砂体形成“它源型”扇控油藏。此外,深凹带E2d11成熟烃源岩生成的油气也可下排进入E2d12储层形成“自生自储型”扇控油藏,如已发现的SHS1块油藏[6]。

5 应用实例

通过对联盟庄、邵伯地区开展砂体展布和成藏模式研究,认为联盟庄地区L12井以东以及邵伯地区SHX14井以北为隐蔽油气藏有利勘探区。通过结合储层地震预测结果,在L12井以东SHX14井以北分别发现并落实了L38块和SH20块隐蔽圈闭,随后钻探的LX38井和SHX20井,均获得了成功,其中L38块获石油探明储量近三百万吨,SH20块获预测储量近一百万吨。

6 结论

(1)水动力条件和断裂坡折带对砂体的分布具有重要的控制作用,但两者对砂体发育分布的影响具有此消彼长的关系。当河道水流大于断裂坡折带的作用时,砂体主要受水流方向的影响,形成如邵伯地区和联盟庄地区E2d22、E2d25沿河道方向呈指状展布的砂体;当坡折带的控制作用大于河道水流的作用时,砂体主要受坡折带古地形的的影响,形成如联盟庄地区E2d11、E2d12平行断层随机分布的砂体。

(2)不同的砂体类型及展布特征与断层或构造配合将形成不同的成藏类型和成藏模式。开展砂体展布特征及油气成藏模式研究,可为储层预测提供依据,提高隐蔽圈闭的落实程度,降低勘探风险。

[1] 邱旭明.苏北盆地上白垩系-第三系层序地层与沉积演化[M].北京:地质出版社,2006:7-12.

[2] 林畅松,潘元林,肖建新,等.“构造坡折带”——断陷盆地层序分析和油气预测的重要概念[J].地球科学——中国地质大学学报,2000,25(3):260-264.

[3] 张喜林,朱筱敏,钟大康,等.苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组沉积相及其对隐蔽油气藏的控制[J].古地理学报,2005,7(2):207-218.

[4] 仇永峰,马英俊,崔晓晓,等.高邮凹陷黄珏、联盟庄地区戴一段砂体展布特征研究及应用制[J].复杂油气藏,2010,3(1):15-19.

[5] 王圣柱,梁毅,等.东营凹陷南斜坡深层成藏特征及主控因素分析[J].沉积学报,2007,25(3):474-481.

[6] 李鹤永,邱旭明,刘启东,等.高邮凹陷戴南组一段暗色泥岩生烃条件再认识[J].复杂油气藏,2009,2(4):17-22.

(编辑 曹征远)

Research on sand-body distribution and hydrocarbon accumulation of Dainan Formation in Lian-Shao area

Qiu Yongfeng

(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China)

Based on the research of sedimentary facies,sand-body and oil reservoir analysis was carried out by more than 40 drilled wells of Dainan Formation in Lianmengzhuang and Shaobo area,Gaoyou Sag, and then the sand-body geogical model and hydrocarbon accumulation model were established respectively for these two area.The research results show that the second member of Dainan Formation (E2d2) developed underwater distributary channel sand-body of delta front and underwater distributary channel sand-body of fan delta front respectively in Lianmengzhuang and Shaobo area,and the sand-body distribution is fingerlike along channel extending direction,with good sand-body communication,moreover,hydrocarbon accumulation and enrichment are main controlled by structure,so the type of oil reservoir is structure-lithology.At the depositional stage of the 1st member of Dainan Formation (E2d1),Lianmengzhuang area developed beach-bar sand-body and sedimentary sand-body affected by earthquake,and the sand body distribution is sheet-like along the strike of Hanliu fault,moreover,hydrocarbon accumulation and enrichment are main controlled by sand-body,and the type of oil reservoir is fault-lithology.Sand-body type of Shaobo area is main conglomeration,pebbled sandstone at the fan root of nearshore subaqueous alluvial fan and thin bedded siltstone at the distal fan,which were proved by drilled wells,so there are good medial fan sand-body by conjecture,which can form distal fan conglomerate shelter,and the medial fan sand-body is fan controlling reservoir or fault-lithology oil reservoir.According to the sand-body and hydrocarbon accumulation model of these two area,associated with the result of seismic forecast,the well LX38 and SH20 were drilled in Lianmengzhuang and Shaobo area respectively,and they are all successful.

sand-body distribution;hydrocarbon accumulation model;Lian-Shao area;Gaoyou Sag

2015-07-21;改回日期:2015-10-22。

仇永峰(1982—),工程师,主要从事油气勘探工作。电话:0514-87760340,E-mail:qiuyf.jsyt@sinopec.com。

攻关项目:中国石油化工股份有限公司科技开发部项目(2001yz0201)。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.02.001

TE122.2

A

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