高邮凹陷垛一段油气藏特征及成藏控制因素分析

李储华

(中石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏 扬州 225009)

苏北盆地高邮凹陷三垛组一段(E2s1)油气藏是区内6个主要含油气层系之一[1-3]，主要分布在深凹地区(包括深凹带、真武断裂带和汉留断裂带)58个含油断块的88个储量计算单元中(图1)。E2s1成藏条件较为有利，埋藏相对较浅、储集物性条件优越，又单井产量高，具有较好的商业开采价值。随着勘探的不断拓展，发现E2s1油气藏的特征差异较大，成藏控制因素复杂，需要系统开展E2s1油气藏成藏条件分析，明确油气藏特征、总结控藏要素，为E2s1油气藏的勘探挖潜和拓展提供技术支撑。

1 区域成藏条件

1.1 油源条件

高邮凹陷E2s1油气藏为典型的它源型油气藏，油源为下伏阜宁组四段(E1f4)烃源岩。E1f4烃源岩有机碳含量平均为1.53%，有机质丰度较高，以Ⅰ和Ⅱ型干酪根类型为主，为较好-好烃源岩，深凹地区E1f4埋深大，镜质体反射率RO>0.6%，处于成熟烃源岩的生烃范围内[4]。E2s1存在两期油气充注，发生在三垛组二段(E2s2)沉积中晚期和盐城组一段(Ny1)沉积中晚期，以第一期为主要成藏期。油气主要成藏期与烃源岩大量生排烃期和圈闭形成时间匹配，有利于该区油气充注成藏。

图1 高邮凹陷E2s1油气藏分布

1.2 油气输导条件

纵向上，E2s1油气藏与E1f4烃源岩相隔多套地层，而围绕深凹带发育的真②、汉留、吴堡等边界大断层及分支断层在纵向上组成“Y”型、反“Y”型断层组合，是E1f4油气纵向沟通E2s1储层的主要通道。E1f4烃源岩生成的油气以垂向运移为主，经断层及渗透性砂岩层等输导体系运移到E2s1，遇到有效圈闭聚集成藏，形成E2s1油气藏主要沿高邮凹陷断裂带分布的特征。

1.3 储盖组合条件

高邮凹陷E2s1地层厚度较大，深凹带一般在500～700 m，可分为7个亚段，自上而下为E2s11到E2s17。E2s1沉积期物源供给充分，多物源、多沉积体系，整体表现为砂岩发育、横向变化快的特征[5-8]。纵向上，早期为湖泊—三角洲沉积体系，晚期演化为河流沉积体系，整体具有粗—细—较粗的沉积旋回特征。受沉积体系横向和纵向变化的影响，不同地区、不同亚段的砂泥岩发育程度存在较大差异，按照盖层条件的展布范围，可划分为区域储盖组合和局部储盖组合：E2s16底部泥岩-E2s17砂岩储层为区域储盖组合；E2s11-6内部泥岩盖层与储层形成局部储盖组合；E2s14-5泥岩在各个地区相对发育，近似区域分布，与下伏E2s16砂岩储层构成E2s1主要局部储盖组合。因此，高邮凹陷E2s1具有多套储盖组合，储盖条件有利。

2 油藏特征

E2s1油气藏虽然集中在深凹地区，但油气藏的储量规模、分布地区、分布层系及油气藏类型等特征差异较大。因此，从油藏规模、分布地区、分布层位、类型等方面开展油藏解剖，明确油气藏特征。

2.1 储量规模差异大

按区块储量规模划分6个级别，已发现E2s1油藏气分布在58个含油区块中，不同区块的储量规模差异较大(图2)，其中储量规模大于500×104t的仅1个区块，即Z12块；而储量规模小的区块还不到10×104t，这类油气藏数量较多，共有27块。储量规模差异大反映出油气富集条件较大的差异。

图2 E2s1含油气块累计储量占比及累计含油块数统计

2.2 分布地区广泛

从平面分布来看，目前发现的E2s1油气藏主要分布在高邮凹陷深凹领域(包括深凹带、南部断裂带和汉留断裂带)多个地区的构造高带上，分布范围较广。不同地区储量差异较大，其中真武地区储量最多，油气最为富集，占E2s1储量的53%；其次是富民、黄珏、邱家-徐家庄、曹庄和永安地区，其累计储量占整个E2s1储量的42%，而联盟庄、邵伯、周庄及陈堡等地区储量相对较少，储量仅占5%。

2.3 成藏层系相对集中

纵向上7个E2s1亚段均有油气分布，但成藏层系相对集中分布在E2s14-7。统计表明， E2s16、E2s17、E2s15及E2s14四个亚段累计探明储量约占E2s1探明储量的94%，其中E2s16占E2s1储量的38%。

2.4 油气藏类型多样

高邮凹陷E2s1油气藏类型多样，按照成因可分为两大类：构造油气藏和断层-岩性复合油气藏(图3)，构造油气藏细分为三类：滚动背斜油气藏、断层油气藏和火成岩脉鼻状油气藏，其中断层油气藏又细化为两亚类：断鼻油气藏和断块油气藏；断层-岩性复合油气藏属于隐蔽型油气藏，是由断层遮挡和岩性变化共同控制的隐蔽油气藏类型，主要分布在岩性变化快的层段和地区，如黄珏地区等。

不同类型油气藏富集程度不同。构造油气藏是主力油气藏类型，占探明储量的绝大部分，是E2s1勘探和挖潜的主要油气藏类型，其中背斜油气藏最多，占探明储量的44%，断层油气藏占探明储量的41%;而断层-岩性油气藏储量占探明储量的9%，也是E2s1油气藏的重要类型，具有较大勘探潜力。

图3 高邮凹陷E2s1油气藏成因类型划分

3 油气成藏控制因素

油气藏特征与E2s1油气藏的成藏控制因素有关，受构造背景、断层输导、断层封闭性、储盖组合、砂体发育程度等方面的共同控制。

3.1 有效输导体系控制油藏分布范围

E2s1油气藏纵向上远离烃源岩，油气以垂向运移为主，油气成藏离不开断层的输导。在深凹地区发育真武、汉留等断裂带，各级断层发育，形成多种有利断层组合。不同地区有不同的输导，如永安地区发育“Y式富砂型”输导体系(图4)，大断层切割到下伏的E1f4烃源岩，起到良好的油源沟通作用。深凹地区周围断裂系统发育，输导体系较好，充分沟通油源，控制了油气藏沿深凹广泛分布。

3.2 继承性构造背景控制区带油藏规模

高邮凹陷E2s1与下伏的戴南组(E2d)油气藏同属于上含油气系统，其成藏具有明显继承性。E2s1油气藏主要分布在E2d的继承性构造背景上，包括真武、黄珏、富民及徐家庄等油田。大构造背景控制的区带油气规模大，如真武油田E2s1继承性发育E2d油气藏较大构造背景控制的大规模油气藏，累计发现探明储量占高邮凹陷E2s1探明储量的50%以上。因此，下伏E2d有良好构造背景的地区同样是E2s1成藏的有利地区。

3.3 有利储盖组合控制油藏富集层位

E2s16底部暗色泥岩全区稳定分布，与E2s17砂岩储层组合成分布范围广、控制油气藏面积大的重要区域性储盖组合。而凹陷内E2s1砂岩发育，其余亚段缺乏有效的区域盖层，因而层内各亚段间的局部储盖组合控制了E2s1油气的富集。

图4 永安地区Y式富砂型油气输导模式

局部有利储盖组合主要是由E2s11-6各亚段内部砂岩发育程度不同的地层相互组合构成(图5)。结合上、下亚段砂地比，将局部储盖组合划分为三种样式：当目的层砂地比>0.35、上覆地层砂地比<0.35时，形成“下储上盖式”有效储盖组合；当目的层砂地比介于0.10～0.35、上覆地层砂地比>0.35时，形成“自储自盖式”的储盖组合，不完全受上覆地层的控制；当目的层砂地比介于0.10～0.35、上覆地层砂地比<0.35时，形成“混合式”储盖组合。局部储盖组合受地层砂地比变化影响，不同亚段的储盖组合在各个地区分布不同，造成各地区油气藏形成的富集层位不同。统计表明，E2s11-6“下储上盖式”、“混合式”是两类最重要的储盖组合样式。

图5 E2s1油气藏储层及上覆地层砂地比关系

3.4 断层封闭性控制油气侧向遮挡

断层遮挡是油气成藏的关键因素。目前发现的E2s1油气藏几乎都需要断层遮挡成藏，无论是顺向盘一侧还是反向盘一侧，只要砂地比合适，断层都具备封闭条件，能够封挡油气成藏。

从对已知的控藏断层封闭性统计看(图6)，断层对置盘砂岩含量是影响断层封闭性最重要的因素：大断层对置盘的砂地比<0.7时断层封闭性较好，而砂地比>0.7时仍有随机封挡的油气藏；对于三～五级断层来说，砂地比<0.19时油气藏以油层为主，封闭性好；砂地比介于0.19～0.35时，油层与油水间互层都出现，断层封闭性较好；砂地比介于0.35～0.55时，一般为油水交互层，封闭性中等；砂地比>0.55时未发现油气藏，表明封闭性差。断层封闭性对侧向封挡起到重要作用，保证了油气侧向不散失，有利于聚集成藏。

3.5 砂岩发育程度影响油气成藏类型

储层砂岩发育程度与油气成藏类型关系密切。图7显示，在砂地比0.10～0.75的范围内都有油气藏分布，其中断层-岩性复合油气藏受储层砂地比影响明显：砂地比越小越容易形成复合油气藏。目前发现的复合油气藏砂地比介于0.10～0.35，统计有51个油气藏砂地比小于0.35，其中复合油气藏有19个，占37%。复合油气藏的砂地比同时受深度控制，随深度增加，断层-岩性复合油气藏成藏对砂地比的要求逐渐减低，砂地比较高时可以形成断层-岩性油气藏，目前统计在埋深2 400 m时，砂地比达到0.35仍能够形成断层-岩性油气藏。而构造油气藏不受储层砂地比影响，在各个含量段都能够形成构造油气藏。因此，结合储盖组合有利区的优选，在探索断层-岩性复合油气藏的过程中，砂岩含量的分布至关重要。

图6 三～五级断层对接盘砂地比与断层封闭性关系

图7 储层砂地比与油气成藏类型关系

3.6 成藏有利区带优选

结合输导条件、构造高带、储盖组合、砂地比及遮挡断层封闭性的分析，首先由于真②、汉留、吴堡等边界大断层及分支断层是有利输导断层，这些断层沿高邮凹陷深凹带及周边分布，因此深凹带及周边地区是E2s1油气藏分布的有利地区；其次在油气藏分布有利地区结合构造解释优选构造高带，明确有利地区的富集带，如黄珏、邵伯、富民、永安等地区的构造高带是油气富集区；在此基础上，结合储盖组合定量判别条件确定各个地区油气成藏的有利层系，如黄珏地区以E2s12-3及E2s15-7为有利层系，并结合地层砂地比判断圈闭类型并开展相应的圈闭落实工作，最后开展遮挡断层的侧向封闭性判别，从而优选有利圈闭。通过分析，最终确定黄珏、真武、肖刘庄、永安等地区仍存在有利区带及有利圈闭。

据此，通过对E2s1油气藏特征、成藏控制因素的分析，优选黄珏地区开展勘探研究，部署实施的HX164井获得油层9层30.1 m，试获高产工业油流，成为近年来该区E2s1发现最厚油层井；按照隐蔽圈闭勘探方案部署钻探的HX166、SX23井，均在E2s1钻遇油层，是苏北盆地按照隐蔽圈闭勘探方案部署实施首次取得的良好勘探成果。

4 结论

(1)E2s1油气成藏具备良好的油源条件、油气输导条件及储盖组合条件，成藏条件有利。E2s1油气藏主要分布在该凹陷深凹地区(包括深凹带、南部断裂带和汉留断裂带)，分析认为E2s1油气藏具有储量规模差异大、分布地区广泛、成藏层系相对集中及油气藏类型多样等特征。

(2)E2s1油气成藏有五个控制因素：①继承性构造背景控制区带油气规模，特别是下伏E2d构造背景具有较大规模油气藏，能够为E2s1构造提供近距离油源，从而控制E2s1油气规模；②有效输导体系控制油藏分布范围，真武、汉留等沟通烃源岩的大断层附近是油气聚集的有利区；③有利储盖组合控制油藏富集层位，其中区域储盖组合及“下储上盖”式、“混合”式局部储盖组合是最有利的储盖组合，控制形成富集油藏；④断层封闭性控制油气侧向封挡，大断层一般具有较好封闭性，而三～五级断层封闭性与对置盘砂地比关系密切；⑤砂岩发育程度影响油气藏类型，当砂地比介于0.1～0.35时具备形成断层-岩性油气藏的条件。