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辽河海陆地区低位潜山油气聚集规律探讨

2021-09-17罗林

油气·石油与天然气科学 2021年4期

罗林

摘要:辽河东部陆上和海上地区整体联合研究认识尚属首次,在理清区域构造背景的基础上总结油气富集地质规律,对下一步重点勘探目标选择意义重大;新钻探井揭露古潜山内幕地层与以往认识有很大差别,南部太古界上覆的中-古生界地层分布范围有限,改变了以往古生界为有利勘探层位钻探方向;北部低潜山圈闭的油气成藏受基底卷入断层控制明显,建立内部逆断层晚期再次活动错断主控断层的构造样式,低位潜山裂缝型块状油气藏类型与第三系烃源岩直接对接、潜山内部裂缝较为发育的构造圈闭成藏有利。

关键词:低位潜山;成藏条件;中央凸起

1 区域地质概况

辽河凹陷是在华北克拉通基底上发育起来的中新生代断陷盆地,辽河东部西斜坡是陆上中央凸起向海域的延伸部分。中央凸起潜山总体上呈北高南低的发育趋势,从南向北共发育三个潜山带,南部的月东潜山,中部的海外河潜山,北部的赵古潜山;在盖州滩断层的控制下,其下降盘发育两个洼陷即驾掌寺洼陷以及二界沟至盖州滩洼陷。

2 构造演化及潜山构造特征

根据前人的研究成果,辽河盆地是在整个古老的鞍山群结晶基底上发育起来的,蓟县运动使本区大规模上隆遭受剥蚀而夷平,之后的印支运动又产生了近东西向褶皱。自晚侏罗世开始的构造作用造就了区域断块作用的基础,导致了一系列断块上的继承性活动。燕山期构造运动从平缓升降为主转为拉张断陷作用为主。在中生代末期在大规模挤压造山运动作用下,开始发育了一系列北东断裂切割古构造,古地貌潜山开始形成。

2.1 潜山内部断裂特征

在中央凸起潜山南部向滩海过渡的地带,东部发育盖州滩断裂,西部以海月断裂为界。盖州滩断裂是陆上二界沟断裂向海域的延伸部分,中生代发育,在新生代强烈活动,受后期右行走滑区域应力场的作用,产生雁列,具有纵向上断距大,平面上分段性的特点。海南断裂时陆上台安-大洼断裂向海域延伸部分,是中央凸起和西部凹陷的分界断层,以北东向展布贯穿整个地区。潜山内部地层沉积跨度时代长,从古生代到中生代末期,长达5亿年,期间经历加里东运动,海西运动,印支运动和燕山运动。其中燕山运动对整个中国影响最为明显。

潜山内幕既存在北西倾向的正断层,也存在北西倾向的正断层。两组断层在发育时期上可分为两期。一期为中生界早期及之前形成的正断层,既燕山运动之前形成,对小型残留型洼陷的中生界或古生界地层具有一定的控制作用。之后在燕山期随着地层的抬升进一步活动,其结果是在断层上盘地层遭受剥蚀严重,断距进一步加大。另一起为燕山期产生的断裂,由于燕山运动的侧向推挤及抬升,使地层受到侧向推挤而形成的一系列反向逆推断层。此类断层在剖面中产状较缓,呈平行排列,顶部终止与潜山顶面。该组断裂对潜山内部圈闭的形成和裂缝发育都起到积极的作用。

2.2地层展布

中央凸起潜山前古近系地层。古生界主要发育南部海月地区,向北向西超覆沉积,潜山顶部遭受剥蚀;中生界在潜山高部位全部被剥蚀,总体上具有遇洼则存,遇高则剥的特点。

古生界沉积期为稳定的地台沉积, 古生界地层有向北向西超覆沉积的特点,地层主要发育在海22井以南地区,而在西部月东潜山地层抬升而遭受剥蚀。总体上,古生界地层分布受古地形的影响,呈南厚北薄的发育趋势。中生界地层从钻井揭示看,主要以上侏罗统与下白垩统砂砾岩,砾岩、含砾砂岩沉积为主,也见喷发类火山岩等岩性,中生界沉积期,研究区构造仍处于较稳定的时期,因此中生界地层在沉积时应遍布整个工区,其现今地层的分布主要受中生界末期造山运动的控制,在潜山顶部遭受剥蚀,同时在形成的小型洼陷中得以保存。从南北连井地震剖面中可以看出,中生界地层遇洼则存,遇高则剥的发育特征明显。

3 潜山油气成藏条件

复杂的基底结构、隆凹相间的古地貌、复杂的裂谷演化史、多沉积体系特征、优越的烃源条件,良好的圈闭条件,生储盖时空的合理配置,使中央凸起南部具备潜山油气藏形成的良好地质背景。在油藏类型剖析的基础上,根据已知油藏的成藏特点结合油气成藏主控因素分析结果,其油气成藏过程总结为,新生古储-断层、不整合面运移-潜山构造圈闭聚集成藏模式。

3.1储层条件

太古界潜山岩性以变质岩及其混合岩为主,都是经过区域变质重结晶作用形成的岩。这类型的储集体与砂岩、碳酸盐岩储层在储集空间上的最大不同,就是不存在任何原生的粒间孔隙。其储集空间都是次生的。

3.1.1潜山储层

潜山的结晶岩石的裂缝主要为风化、构造裂缝。风化缝主要分布与潜山顶面的风化壳中,是在各种地表地质营力作用下使岩石发生机械破碎而形成的。而构造裂缝是多期构造运动的产物,其广泛分布于潜山储集体中,其发育和分布主要受断裂所控制,晚期裂缝要好于先前的裂缝,因为填充物要较前者少。古生界碳酸盐岩潜山裂缝类型也已构造裂缝为主。

3.1.2潜山圈闭

构造圈闭是油气富集的重要场所。多期的构造运动、复杂的构造演化过程中導致研究区内断层十分发育,主要发育有北东东向和北东向两组断层,复杂的断裂系统,在潜山内部形成一系列北东向潜山断块圈闭,是油气运移的重要指向。就圈闭的平面位置而言,越近油源的圈闭越有利于优先捕获油气,在油源充足的条件下,油气依次充填由近至远的圈闭,也就是说,靠近盖州滩断层的圈闭较为有利。

3.2 油气运移分析

储层与油源的有效沟通是油气成藏的基础。平面上整体呈现“三山两洼”的构造格局,储层与油源的沟通条件良好,为油气成藏提供了良好基础。总结油气疏导类型主要有分为两类,一类是受构造控制形成的断裂输导体系,另一类是沿不整合面进行油气运移的不整合面输导体系。北部新开地区基底卷入断层发育,烃源岩与低位潜山的接触面积大,发育有多期不整合面,为油气的运移提供良好的运移通道。中高位潜山距离油源相对较远,对成藏不利。

4 结论

1、总体上潜山内部断层可分为两组,一组为北东向(逆断层),一组为北东东向两组(正断层),倾向以北西向为主;从发育时期上看,潜山内部正断层发育在中生界沉积早期以及之前,逆断层主要是燕山期侧向推挤形成的。

2、潜山地层总体上古生界有向北向西超覆沉积的特点,潜山顶部遭受剥蚀,主要分布在海月地区;中生界在潜山高部位全部被剥蚀,总体上具有遇洼则存、遇高则剥的特点;房身泡组主要发育在新开地区。

3、构造圈闭以北东东向与北东向断层相互切割而形成的断块型圈闭为主,构造落差大,其中二界沟基底卷入断裂上升盘,与洼陷下三系烃源岩直接接触的圈闭是勘探的有利目标区。

辽河油田公司 辽宁 盘锦 124010