断陷盆地骨架砂体汲烃效率及油气地质意义

【摘 要】基于地震、测井等资料，量化表征了初次运移过程中骨架砂体汲烃特征，提出了汲烃砂层的概念，对汲烃砂层的汲烃效率进行了深度的剖析。研究表明：汲烃砂层的的厚度、连续性、层数、砂层间泥质隔层等等决定了汲烃砂体的汲烃效率，汲烃效率是影响本区骨架砂体输导有效性的重要因素。龙岗地区阜二段有效的骨架砂体输导层沿龙岗次凹成环带状分布，直接控制了本区油气藏的分布特征。

【关键词】金湖凹陷;骨架砂体;输导体系;汲烃砂层;有效性

中图分类号： P618.13文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）05-0167-003

0 引言

骨架砂体是最普遍和最重要的一种油气输导系统，骨架砂体的连通孔隙是油气二次运移的基本通道。刘震等（2003）认为垂向叠置，横向连通的高孔高渗的砂岩储层往往是油气主要运移的通道[1]。李明诚（2004）研究认为从斜坡向洼陷带沉积相带又粗变细，油气具有由凹陷中心向盆地边缘运移的指向[2]。付广等（1999）认为砂体的横向连通性主要取决于砂体沉积的相带[3]。张卫海等（2003，2005）认为储集层构成油气侧向运移输导层必须垂向上要有一定的厚度，平面上砂体连通并且分布广。同时也要满足孔渗性好，周围地层封闭性较好及古产状有利等条件[4]。

金湖凹陷南部阜宁组具粗—细—较粗—细二个正旋回四分性特征，自下而上分为四个大段：阜一段、阜二段、阜三段和阜四段。阜二段和阜四段上部均发育一套优质烃源岩层，中下部是砂泥互层的输导体系格架。龙岗地区阜二段砂岩较为发育，位于阜二段烃源岩的底部，具有良好的油气输导及成藏优势，是该区重要的勘探层系。

经过近几年的勘探，本区取得了较好的勘探成果，发现了墩塘、杨家坝及卞东等油藏，勘探效益显著，但是也存在一下几个问题：1、油气运移规律不清;2、油气分布控制因素不明。

1 龙岗地区阜二段骨架砂体输导有效性综合评价

针对本区存在的主要问题，通过大量的文献调研及结合勘探实际，重点本区骨架砂体的有效性及对油气运移分布的控制作用进行了研究，对砂体分布的连续性、砂体与烃源岩的接触关系、砂体与断层的配置关系等进行了详细解剖，提出了“汲烃砂层”的概念，利用“汲烃砂层”的厚度与分布的连续性定性的表征了汲烃砂层的汲烃效率。

1.1 骨架砂体与烃源岩的接触关系

按照源岩与输导体系的接触关系，可以将金湖凹陷龙岗地区阜二段的配置组合划分为垂向型和侧向型两大类，侧向型又可以分为侧变型和断层接触型。垂向接触型配置组合主要发育在连通砂体与源岩处于上、下相接触的范围;岩性侧变型配置组合主要发育在连通砂体与源岩在同一层位并和源岩相接触，由于断裂体系发育，也存在断层接触型，断层的发育导致烃源岩中产生大量的微裂缝排烃，使更多的油气得以从烃源岩中排出，从而提高了油气输导的效率。相比而言，垂向接触型较岩性侧变接触型和断层接触型能够更好的使相邻源岩中的油气排出。

1.2 “汲烃砂层”的汲烃效率

阜二段生油岩与骨架砂体输导层垂向上的叠置关系为下排型，生油岩成熟后受异常压力的影响向外排烃，上下的渗透层则是排烃的指向区，该渗透层即是油气的运移通道或储层。据此，我们建立了阜二段成熟烃源岩区内烃源岩与其相邻骨架砂体的组合关系模式，提出了“汲烃砂层”的概念：与烃源岩有效接触，在排烃期接收烃源岩层初次排烃所运移出的油气的砂层。并通过对第1和第2汲烃砂层厚度以及隔层的分析，对骨架砂体的汲烃及输导油气的有效性进行了评价。

如图2所示，我们建立了阜二段烃源岩系岩性结构与排烃/汲烃模式：阜二段生油岩上部为稳定泥岩，阻挡烃类向上运移;而烃源岩之下不同程度地发育以三角洲前缘砂體为主的骨架砂体，其发育程度（厚度、分布、连续性、层数、砂层间泥质隔层等等）控制了烃源岩排烃效率。与烃源岩接触的第1层砂层是汲烃关键，其分布连续性和孔渗性决定了汲烃效率，其下还可以分布有不同发育程度的泥质隔层所分隔的第2、第3汲烃砂层，以此类推;当泥质隔层缺失时，第1、2汲烃层砂体叠合，可以增加有效运移空间。一般认为，在成熟烃源岩范围内第1汲烃砂体越发育、分布连续越稳定，其汲取烃的效率越高;对于烃源岩来讲，在其他排烃条件一定时，具有更高的排烃效率。第1汲烃砂层向成熟烃源岩区以外延伸的程度以及与作为运移通道的断层接触情况，则决定了成熟烃源岩区宏观排烃效率，就输导体系而言就是“导烃”效率，即通过输导体系由成熟烃源岩区导出烃类效率。

以龙岗地区为例，龙岗运聚单元内成熟烃源岩范围内第1汲烃砂层砂体发育情况较差，最厚4m左右。尽管砂体不发育，但隔层发育程度高。卞1井区、塔1—吕2井区油气接收效率高，下排后，指状厚砂体是重要的运移通道。受火山喷溢影响，龙岗地区东侧发育大套玄武岩，且渗透性较差，油气进一步下排阻力较大。该单元内烃源岩成熟后向第1汲烃砂层内排烃，由于隔层发育，进一步下排受阻，因此基本无烃类可以下排至第2汲烃砂层（图3）。

1.3 砂体与断层的配置关系

受区域上多期构造持续的影响，金湖凹陷内断层较为发育，骨架砂体在平面上被断层切割，形成了一系列的断砂配置体系。龙岗地区主要发育了墩塘、杨家坝及卞东等几条北东-南西向断裂。龙岗地区断层具有明显的双重作用，一方面可以作为垂向上油气运移的有效通道，同时也可遮挡下盘的油气成藏。断层与砂体的配置模式为垂向开启侧向封闭断层与烃源岩底部有效砂层的组合模式。断层侧向具有一定的封堵能力，垂向封堵性中等，油气沿骨架砂体穿越断层运移较难，断层成为油气沿骨架砂体运移的边界，限制油气沿断层走向方向运移。

2 骨架砂体输导体系对油气运移的控制作用

2.1 油气运移路径与分布

阜二段断层垂向开启性较好，侧向封闭。阜二段是龙岗地区主要的含油层段，主要分布在卞闵扬构造带一系列三级断层下盘，来自阜二段烃源岩。龙岗地区第1、2汲烃砂层有效汲烃范围沿龙岗次凹呈环状分布，基本上全部位于烃源岩成熟区范围内，油气进入阜二段砂体后一方面沿断层垂向运移，另一方面主要沿断阶向东运移。这一地区油气穿越断层运移的可能性较小，主要是沿一系列北东东向断层（杨家坝、卞东、墩塘等）横向运移，聚集成藏[9]。而龙岗次凹北部，也位于有效汲烃范围内，油气进入汲烃砂层后，由于近东西向分布的断层（卞西、天92等）侧向封堵，阻止油气的继续向北运移，又由于近次凹的断层垂向封闭性差，整体含油性与龙岗凹陷东一系列断阶相比较差。

2.2 油气成藏模式

在东部墩塘、杨家坝和卞东地区，烃源岩底部汲烃砂层发育，汇烃范围较大，油气进入烃源岩下伏砂体后主要是沿一系列北东东向断阶横向运移，遇到遮挡条件（如地层隆起、横档断层遮挡等）即可聚集成藏，如墩塘油田、杨家坝油田和卞东油田阜二段油藏即属于断鼻型油藏。而深洼区北部地区分布一系列近东西走向、北倾断层（卞西、天92等），由于断层侧向封闭有利于油气聚集（如关7块油藏），但却不利于油气区域性向北运移[9]。

3 結论

（1）凹陷带烃源岩区内的骨架砂体主要受到汲烃砂层的影响，汲烃砂层的厚度、分布、连续性、层数、砂层间泥质隔层等等控制了汲烃效率。

（2）断层与砂体的配置关系最终决定了油气运移路径，龙岗地区油气进入烃源岩下伏砂体后主要是沿一系列北东东向断阶横向运移，遇到遮挡条件（如地层隆起、横档断层遮挡等）即可聚集成藏，由于断层侧向封闭不利于油气区域性向北运移。

【参考文献】

[1]刘震，张善文，赵阳等.东营凹陷南斜坡输导体系发育特征[J].石油勘探与开发，2003，30（3）：84-86.

[2]李明诚.石油与天然气运移（第三版）[M].北京：石油工业出版社，2004.

[3]付广，吕延防，薛永超，等.油气运移通道及对其成藏的控制[J].海相油气地质，1999，4（3）：24-28.

[4]张卫海，刘景新，吴智平等.辽河东部凹陷北部古近系输导体系及其对油气运移的影响[J].石油大学学报（自然科学版），2005，29（5）：19-22.

[5]林景晔.砂岩储集层孔隙结构与油气运聚的关系[J].石油学报，2004，25（1）：44-47.

[6]赵忠新，王华，郭齐军，等.油气输导体系的类型及其输导性能在时空上的演化分析[J].石油实验地质，2002，24（6）：527-533.

[7]赵勇生，刘克奇.塔里木盆地塔中地区油气运移输导体系研究[J].中国石油大学学报：自然科学版，2007，31（4）：8-13.

[8]查明，吴孔友，曲江秀，等.断陷盆地油气输导体系与运移作用[M].东营：中国石油大学出版社，2009：160-190.

[9]张伟忠.金湖凹陷南部断裂输导体系及控藏规律研究[D].中国石油大学，2011.