济阳坳陷桥东油田成藏特征及其主控因素分析

2010-09-15杨贵丽

特种油气藏 2010年5期

关键词：亚段油藏断层

杨贵丽

(中石化胜利油田分公司,山东东营 257015)

济阳坳陷桥东油田成藏特征及其主控因素分析

杨贵丽

(中石化胜利油田分公司,山东东营 257015)

对桥东油田进行了石油地质综合研究,明确了该油田的油气成藏条件、油藏类型、油气分布规律及其主控因素。桥东油田具有有利的油源条件、储盖组合和圈闭条件,油藏类型为构造油藏和复合油藏,纵向上分布于古近系沙河街组沙三上亚段和沙四上亚段,平面上富集于有利的正向构造带;断层控制油气的运移与成藏,构造背景控制油气的平面分布,储盖组合条件制约油气藏的发育;取得的认识对油田下一步勘探具有一定的指导作用。

成藏条件,油藏特征,控制因素,桥东油田,济阳坳陷

1 油气成藏条件

1.1 油气源条件

青东凹陷和青南洼陷的沙四段上亚段烃源岩均为优质烃源岩,根据相关资源评价结果,青东凹陷沙四段上亚段具有 3.064 6×108t的资源潜力[1],青南洼陷沙四段上亚段具有 1.027 6×108t的资源潜力[2],因此,该区具有非常充足的油源供给,油源条件较为优越。

油源对比表明目前该区已发现的油气主要来源于青南洼陷沙四上亚段烃源岩。青南洼陷沙四上亚段地层分布广泛,面积达 300 km2,有机碳含量一般为 1.53%～3.57%,氯仿沥青“A”一般为0.34%～0.59%,总烃达 58%,干酪根类型以Ⅱ-Ⅱ1型为主,是一套优质的烃源岩[2-4]。烃源岩有机质演化具有明显的低熟阶段特征,发生了大量生成低熟烃类的过程,低熟生烃门限为 1 700 m, 2 500 m为低熟生烃高峰,2 900 m进入成熟阶段,洼陷中心地区进入成熟生油高峰期,边部地区处于低熟阶段[2-3]。因此,青南洼陷沙四上亚段烃源岩有机质类型好,生油面积大,为桥东油田提供了丰富的油源条件。

1.2 储盖条件

桥东油田古近系自下而上钻遇了孔店组、沙四段、沙三段和沙二段地层,储集层十分发育,主要以砂岩类储集层为主,其中沙四上亚段和沙三上亚段是主要的含油层段。

沙四上亚段主要发育滨浅湖滩坝相砂体,储层岩性以粉、细砂岩为主,根据岩电特征及旋回性可进一步划分为 5个砂层组。其中Ⅳ、Ⅱ和Ⅰ砂组上部储层较发育,具有滩坝砂的一般特征[5-6],砂体单层厚度小,横向变化大,对比关系差,多为不连通砂体,纵向上多期砂体相互穿插,平面上叠合连片。沙三上亚段主要发育三角洲沉积体系,岩性以中、细砂岩为主,储层单层厚度大,横向变化小,分布较稳定,埋深浅,胶结疏松,物性较好。

桥东油田发育了沙四上亚段、沙三下亚段和沙二段共 3套泥岩地层,均可作为油气成藏的盖层。其中,沙四上亚段自身具有较好的储盖条件,沙三下亚段和沙二段分别与下伏地层构成沙四上亚段—沙三下亚段、沙三上亚段—沙二段 2套储盖组合。

1.3 圈闭条件

桥东油田处于多条断层组成的反向断阶 -斜坡构造带上,北西向的主断层和北西西向的分支断层及次级派生断层相交形成一系列的断块、断鼻构造圈闭;同时,沙四上亚段滩坝砂体横向变化较大,常存在砂体尖灭、物性变差等情况,可形成岩性圈闭;受构造和岩性共同控制可形成复合类型的构造-岩性或岩性 -构造圈闭。这些圈闭在油气大规模成藏期馆陶—明化镇组沉积期之前已经形成,是油气聚集的有利场所。

2 油藏类型及分布特征

2.1 油藏类型

桥东油田目前发现的油藏类型按圈闭成因类型[7]可划分为构造油藏和复合油藏 2大类。

2.1.1 构造油藏

主要为断层油藏,包括断鼻和断块 2种类型,发育于沙三上亚段。断鼻构造是受断层和鼻状构造背景共同控制形成的圈闭类型,如青东 11井沙三上亚段油藏 (图 1a、图 2);断块构造是由多条断层相交构成的封闭断块或向地层下倾方向敞开的断块,如青东 4沙三上亚段油藏(图 1b、图 2)。

2.1.2 复合油藏

主要为岩性 -构造复合油藏,发育于沙四上亚段。沙四上亚段滩坝砂体的规模和物性横向变化较大,对油气的分布具有一定的控制作用,同时油气的分布又受构造背景的控制。如青东 5井区沙四上亚段油藏 (图 1c、图 3),构造高部位的青东 5-斜 5井具有非油即干的特征,而低部位的青东 5-8井则钻遇多套水层及含油水层。

图 1 桥东油田主要油藏类型平面图

图 2 桥东油田青东 11—青东 4井油藏剖面

图 3 桥东油田青东 5-斜 5—青东 5-8井近东西向油藏剖面

2.2 油气分布特征

纵向上,桥东油田目前发现了沙四上亚段和沙三上亚段 2套主力含油层段。其中,沙四上亚段发育Ⅳ、Ⅱ和Ⅰ砂组 3个含油砂组,各砂组油层段相对集中,油层层数多,单层厚度薄;油层横向变化较大,但纵向上相互叠置连片。沙三上亚段油层较厚,但由于地层产状陡,油气充满度低,因此含油高度较低,具有高部位含油,低部位含水的特点。

平面上,油气主要分布在有利构造背景上,沙四上亚段和沙三上亚段的油气富集分布范围不同,具有明显的分带性。沙四上亚段油藏主要分布于桥东断裂带东侧上升盘的青东 5、青东 8等构造高带上。沙三上亚段主要分布于桥东断裂带西侧青南断层和桥东断裂带下降盘的断鼻、断块构造高部位,沿断层呈条带状分布,含油条带较窄。

3 油气成藏控制因素

3.1 断层控制油气的富集与成藏

断层的通道和遮挡作用在不同时期、不同层段表现不同,在断层活动时期主要表现为通道作用,而在断层停止活动期多具有遮挡作用[8],流体沿断层的运移多呈间歇式[9],断层的双重作用对油气成藏具有重要的控制作用[10]。

桥东断裂带在浅层表现为 5条分支断层,深处相交为一条断层,是一条持续活动的基底深大断裂带,沟通了青南洼陷深层的沙四上亚段有效烃源岩,是重要的油源断层,对桥东油田的油气成藏起到决定性的作用;同时,桥东断裂带及其分支断层还对油气成藏起到侧向遮挡的作用(图 1～3)。由此可见,断层对该区油气运聚成藏起到重要的控制作用。

3.2 有利的构造背景控制油气的平面分布

桥东油田所处的过渡构造带是 1个两凹之间的构造低隆起带,整体处于成藏条件较有利的构造背景上,油气藏的形成与分布受构造控制作用显著。

宏观上,构造背景控制了油气的平面分布,有利的正向构造带油气较为富集。无论是沙三上亚段油藏,还是沙四上亚段油藏均发育于有利构造背景上的构造高部位,具有明显的构造背景控藏的特征。微观上,同一含油气构造内构造高部位较为富集,向低部位含油性逐渐变差 (图 3),说明构造高低对油气的富集具有显著的控制作用。

3.3 储盖组合条件制约油气藏的发育与分布

桥东油田古近系发育沙四上亚段—沙三下亚段和沙三上亚段—沙二段 2套储盖组合,控制形成了沙四上亚段和沙三上亚段 2套主力含油层段。

对于沙四上亚段油藏来说,除沙三下亚段提供的良好盖层条件之外,沙四上亚段地层本身也具有较有利的储盖组合条件,Ⅴ、Ⅲ和Ⅰ砂组下部地层以泥岩为主,作为局部盖层形成了 3个次级储盖组合,控制了沙四上亚段以Ⅳ、Ⅱ和Ⅰ砂组含油为主的纵向分布特征。而对于沙三上亚段油藏来说,沙二段盖层厚度小,分布不稳定,限制了沙三段油藏的发育与分布,目前钻遇的青东 11井和青东 4井沙三上亚段油层段之上均发育沙二段泥岩盖层,而沙二段泥岩不发育的井在沙三上亚段未见到油层。

2套储盖组合的分布范围不同,形成了 2套主力含油层段油藏不同的分布范围。桥东断裂带东侧上升盘地层剥蚀严重,仅发育沙四上亚段—沙三下亚段储盖组合,控制该带主力含油层段为沙四上亚段;桥东断裂带西侧下降盘地层保存较完整,但由于沙四上亚段储层不发育,因此,主力含油层段为沙三上亚段。可见,储盖组合条件的差异控制了桥东断裂带东西两侧主力含油层段分布的差异。