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东营凹陷前古近系地层展布特征研究

2022-05-16沈正春罗荣涛张伟忠宋艳阁

复杂油气藏 2022年1期
关键词:东营剖面厚度

岳 颖,沈正春,罗荣涛,潘 佳,商 伟,张伟忠,宋艳阁

(1.中国石化胜利油田分公司物探研究院,山东东营 257022;2.中国石化胜利油田分公司东辛采油厂,山东东营 257022)

华北地台前古近系沉积时期主要经历了加里东运动、海西运动、印支运动和燕山运动等四大构造运动[1]。加里东运动早期,太古界基岩面上稳定沉积了寒武—奥陶系海相地层[2];加里东运动晚期,华北地台整体抬升剥蚀,上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统被剥蚀[3]。海西运动时期,上古生界稳定地台发育海陆交互相沉积。印支时期,地壳逆冲抬升遭受剥蚀。燕山运动时期保留了印支运动构造格局,同时裂陷拉张作用造成了侏罗—白垩系地层的披覆-充填式沉积,末期遭受剥蚀,后期沉积了巨厚的新近系地层[4-5]。

渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷为北断南超的复式半地堑断陷[6],受多期大型构造运动影响,不同地区地层抬升剥蚀和差异沉降程度不同,导致前古近系地层残留特征差异性明显,表征难度较大。地层展布规律研究是分析构造演化、沉积及成藏特征基础和关键,本文在建立各层组地层划分对比标准基础上,基于地震骨架剖面解释,明确了东营凹陷地层区域展布差异性,并解剖了典型地区地层发育特征,为后续研究奠定了基础。

1 地层划分与对比

济阳坳陷前古近系,特别是古生界与华北邻区基本一致[7]。下古生界以浅海相碳酸盐岩地层为主,上古生界以海陆交互相和陆棚相、河流碎屑岩相为特征;中生界是由陆上湖沼含煤碎屑岩及河流相红色碎屑岩组成。

根据钻井、电测和地震等多项研究资料的揭示,结合野外露头观察,建立了古生界及中生界地层划分对比标准。

下古生界地层岩性识别特征明显,如寒武系张夏组以鲕粒灰岩为区域标志层,长山组以竹叶状灰岩为对比标志[8]。下奥陶统冶里—亮甲山组上部为灰色、灰黄色含砾泥质白云岩、灰岩夹煌斑岩[9],下部为浅灰色厚层灰岩、白云质灰岩和粗晶白云岩。

东营凹陷上古生界缺失泥盆系和下石炭统,中石炭统本溪组与下伏奥陶系呈假整合接触[10],地层残留厚度约60 m,岩性组合为深灰色泥岩夹灰色灰岩或泥灰岩,局部地区底部见风化铝土矿。电性特征表现为自然电位曲线中幅负异常;声波时差曲线呈箱型,表现为低值;自然伽马曲线为钟型特征;2.5 m 底部梯度电阻率(2.5 m 电阻率)曲线表现为漏斗型。勘探主力层系上石盒子组细分为万山段、奎山段和孝妇河段。各组、段岩性与电性特征见表1。

表1 东营凹陷上古生界地层划分对比特征

中生界地层钻遇井较少,地震反射杂乱,残留地层归属问题存在争议。野外露头观察发现,侏罗系坊子组底部见薄煤层,蒙阴组顶部见火山角砾岩,以此作为地层划分对比标志。电性特征坊子组表现为高电阻率,自然电位曲线大段基线,自然伽马曲线齿状中低值,声波时差曲线平缓低值。蒙阴组自然电位曲线表现为较大幅度负异常,自然伽马曲线呈箱型中高值,声波时差曲线尖峰状。

2 地层展布特征

2.1 区域地层展布特征

东营凹陷作为济阳坳陷重要的沉积单元,其构造格局和地层特征相对沾化凹陷、惠民凹陷等略有差异。结合钻井、地震资料,绘制东营凹陷南北向和东西向地层展布剖面(图1—图3),其中图1 为过东营凹陷东部地区南北向剖面(图4中①号线),图2为东营凹陷西部地区南北向剖面(图4 中②号线),图3 为横贯东营凹陷东西向地质剖面(图4 中③号线)。地质剖面结合区域构造背景分析得知,东营凹陷下古生界地层厚度南北分布较稳定,残留地层厚度介于800~1 200 m 之间;上古生界地层在隆起区剥蚀严重,往北洼陷区变薄尖灭,为典型负向结构,残留地层厚度范围为400~800 m。中生界地层呈现北厚南薄特征,东部地区和西部地区中生界地层具有一定差异性,西部地区残留规模较东部地区更大,北至陈南断层,南到鲁西隆起,东部地区中生界地层呈楔状结构,过W66 构造带至WG1 井区南部缺失(图1~图4)。东营凹陷中生界地层整体残留厚度为400~1 200 m。

图1 东营凹陷南北向剖面(地震线道号:Ⅰnline3 780)

图2 东营凹陷南北向剖面(地震线道号:Ⅰnline2 000)

图3 东营凹陷东西向剖面(地震线道号:CDP1 610)

2.2 典型地区残留地层特征

受控于地层抬升剥蚀与逆断层控制,CQ地区前古近系地层剥蚀较严重,中生界被完全剥蚀,上古生界在石村断层附近被完全剥蚀,往北过C6井区后逐渐出露,下古生界地层出露较齐全,形成自南向北地层逐渐变新的环剥带。

CQ 地区下古生界与下伏泰山群呈角度不整合接触,隆起区下古生界被新生界直接覆盖,易形成潜山油藏。前古近系内部地层产状为平行或似平行结构,地层顶底界面多表现为连续强地震反射,地层内部为中—弱地震反射特征见图5(图4中④号线)。

图4 东营凹陷中生界构造纲要

图5 CQ地区过CG1-CG118-C702井连井地震剖面

WJG 地区位于东营凹陷的南部缓坡带东翼[11],为向南部抬起的单斜构造,受区内复杂断裂影响,地层展布特征较复杂。研究区残留中生界地层呈大倾角楔状结构,整体表现为中等—强反射能量、普遍连续性差或呈断续的地震反射特征[12],与下伏上古生界呈角度不整合接触。中生界在W111 井区剥蚀殆尽,蒙阴组地层残留规模最小。研究区上古生界整体缺失石千峰组,孝妇河组局部残留,其他层组残留地层较完整,厚度分布均匀。各层组顶表现为较连续中等—强反射、内部为弱—空白反射特征见图6(图4中⑤号线)。

图6 WJG地区过W955-WX95-W110井连井地震剖面

3 构造负反转运动及其油气意义浅析

济阳坳陷前古近系时期主要经历了中生代T3—K1期负反转和K2期正反转,其中T3—K1期负反转较强,反转强度具有自北东向南西降低的趋势。T3—K1期负反转以断层型为主,表现为NW 向断层由逆到正的转换,盆地内广泛发育[13],前文论述已知东营凹陷前古近系负反转构造普遍存在,负反转运动对油气成藏具有积极意义。

首先,丰富了油气藏类型,受早期冲断隆升剥蚀、晚期反转沉降活动的影响,易形成地层不整合油藏和潜山油藏等。如东营西部地区,受构造负反转运动影响,形成了高青—平南潜山、平方王潜山和郑家潜山等多个富集油气区(图7、图8)。

图7 东营凹陷西部地区前古近系古地质

图8 东营凹陷西部地区过GC1井-LG6井-K111井前古近系地层展布剖面

其次,负反转运动能够改善碳酸盐岩储集性能,优化储层:晚三叠世地层抬升剥蚀,使储层压实成岩作用减弱,不整合淋滤带使古生界内部形成各种次生溶蚀孔、洞,以及断层活动产生的构造缝。白垩世为构造反转阶段,上升盘处古生界则继续抬升剥蚀,进一步改善其储集性能。晚白垩世盆地正反转,表现为整体的区域性抬升剥蚀,再次改善储集性能。

负反转运动导致地层抬升,可形成良好的生储盖组合,前古近系储层能对接沙四段优质烃源岩,而后期断陷沉积的上覆泥岩或煤系地层可作为良好盖层。

4 结论

(1)明确了东营凹陷前古近系地层残留厚度、岩性和电性等特征,建立了地层划分对比标志。

(2)东营凹陷下古生界地层厚度南北分布较稳定,残留地层厚度介于800~1 200 m 之间;上古生界地层为典型负向结构,残留地层厚度范围为400~800 m。西部地区中生界地层残留规模较东部地区更大,残留地层厚度为400~1 200 m。

(3)构造负反转运动对油气成藏具有积极意义:丰富了油层类型、改善了储层储集性能、导致地层抬升易于沟通优质油源等。

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