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潜山油气成藏条件及主控因素分析与研究
——以高升地区元古界潜山为例

2020-01-14苗哲玮

化工设计通讯 2020年3期
关键词:洼陷高升潜山

苗哲玮

(中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁盘锦 124010)

1 研究区概况

西部凹陷西斜坡勘探工作始于20世纪60年代,大致可以划分为三个阶段,第一阶段为发现阶段;由曙古1井在潜山获得良好的效果从而开启了辽河油田对古潜山的勘探序幕。并且在曙古1块、和曙古98块累计上报了3132万吨探明储量。但是由于技术条件的限制无法向潜山深层扩展。20世纪80年代末潜山勘探逐渐停滞。探索阶段:20世纪90年代开始对深层进行重新处理,深层部位的时深转换精度提高。部署了曙103获高产工业油气流,打破了对曙光低潜山带多年的徘徊状态。其随后部署的井大多获工业油气流,并在曙光低潜山带的曙112、曙125等七个区块共地质储量576万吨。突破阶段:2006年起加强了曙光潜山成藏主控因素的研究,提出了潜山远离油源可以成藏,和巨厚玄武岩下可以成藏的新认识。连续在远离洼陷区部署了,曙古157等高潜山4口,获得良好效果。后续高古2的部署井发现了高升潜山。但后续部署的高古3、10、14效果较差。

曙北高升地区的元古界仍具备较大的勘探潜力,该区目前已揭露元古界主要分布在曙北地区的西南部,揭露厚度700m 左右(曙古84)主要岩性是白云岩,局部地区分布白云质灰岩(长古1、曙古129)、板岩(长古5)及石英砂岩(曙古92)。目前除南部曙111、112等井在元古界获得工业油气以外,以往由于元古界潜山内幕比较复杂,勘探工作一直未有突破,加之该区资料较少,因而对该区的潜山认识一直不清,但经过分析认为,该区无论是从生油条件、储集条件或是保存条件都是比较有利的[2]。

2 圈闭是油气成藏的最主要条件

西部凹陷的构造由于沉积最终形成,而这种结构适合于古潜山的形成,并且能够满足圈闭条件。一是在第三纪早期,由于发育形成断层位于西部凹陷处,从断层走向来看,呈现由北向东的走向,为西倾正断层。此时有古地貌山形成,这些断层产生的切割作用,使原来的地貌发生变化,形成大落差单面山。中晚期的断层又有所不同,有的仍然是北东走向断层,有的则变成了东西走向的断层。由于这些断层的作用,起到了切割的效果,使得断块活动彼此之间形成了差异,因此造成地貌再次发生改变,断块山形成,还有许多地垒山。发挥主要作用的仍然是北东走向的断层,对地貌起到主要的控制作用,在凹陷基地形成古潜山,并且成排、成带分布。其二,西部凹陷早期发生了强烈地质变化,迅速出现裂陷、沉降,短时间内进入湖相沉积环境。地层彼此之间相对薄弱,甚至出现缺失的现象,仅有少部分中生界和房身泡组存在。大部分的潜山上覆盖有Es4或Es3层位中的大套的泥岩,圈闭的形成是由于两者直接接触导致。从工区内整体的形状像一个大的箕状,从工区的西面开始,在深陷区之间形成了一系列潜山,由高到低有所不同。曙光-高升地区由于存在泥岩隔层,因此受其影响,形成潜山内幕圈闭。

3 生油岩是油气成藏的最重要保障

沙三、沙四段巨厚的泥岩在新世晚期沉积形成,其特点就在于其中的有机质较为丰富。通过以上对生油洼陷源岩生油能力的分析结果显示,陈家洼陷生油岩中沙四段相对更好,为好的生油岩,而沙三段整体状况也还好,属于较好生油岩。如果深度超过了3500m,那么烃源岩属于成熟-过成熟演化阶段,故而可生成各种相态的烃类,由此可见该地区油气藏物质丰富,储量充足。

4 油源通道和储层是油气成藏主控因素

台安大洼断层是本区的一条边界断层,其断裂长度和活动期次均较长,台安-大洼断层切割潜山基底、沟通洼陷油源。因此陈家洼陷深部泥岩生成的油气,可以经台安-大洼断层横向运移,并由内部的断层、裂缝运移至潜山内部进行成藏。同时房身泡地层向洼陷内逐渐减薄直至尖灭,潜山不整合面与陈家洼陷沙四段油源对接,形成油源通道,依次侧向注入到远近不等的潜山圈闭中。由于接触面积大,因此是本区最重要的油气运移通道[2-3]。

从高升地区潜山的情况来看,存在着多种碳酸盐岩,形成的构造类型千差万别,这都与沉积变化中的多种因素密切相关,沉积环境发生变化所造成的结果会有所不同,沉积介质的能量变化也会影响构造类型,可以在现在的结构上体现出来。从岩石特征上可以反映出成岩作用,从该处的部分岩石中会见到有白云石化等情况,可以推断古气候状况[2~3]。

从碳酸盐岩的情况来看,质地较为细密,有的虽然有原生间隙,但大多已消失。但是从现状来看,质地较脆,易溶,这就容易导致裂缝出现,在溶石的作用下也容易出现孔洞。当孔隙不断扩大,就会形成孔洞,还会出现裂缝,有的发展为间隙,成为了碳酸盐岩中的重要部分。由于存在洞缝,因此具有孔隙性,渗透性较高,成为了此类盐岩的一个重要特征。孔洞之间有裂缝,借助其彼此相连,间隙之间或与孔洞之间也通过这种方式相连,最终形成通道,早期的裂缝会被完全充填,有的充填不完全,会留有部分空间,可以吸附部分烃类。由于此类的岩石可溶性增加,溶蚀作用导致溶蚀缝出现。晚期裂缝会对早期的裂缝产生切割作用。在风化壳附近呈现出多种多样的状态,如漏斗状等,有的甚至呈现为树枝状,而这些空隙又可能被充填,充填物有可能是被风化的黏土,也有可能是一些碎粒。不同的岩石裂缝情况也有所不同,相对于会员来说,白云岩更为明显,数量相对更多。

碳酸盐岩在岩溶的作用下会形成较大的空间,具有一定的储集作用。在碳酸盐岩中溶蚀孔洞是重要的储集空间。白云岩的情况则有所不同,以小溶孔为主,数量相对较多。在粗晶灰岩发育,除此之外也可在角砾岩、破碎带发育。在此过程中形成各种融时代,使得盐岩的渗透率大幅度增加。由于泥质层等有隔水作用,因此在此处会出现溶蚀不良的情况,多位于其下部。溶洞由于侵蚀作用而呈现出多种状态,有的呈现蜂窝状,而有的呈现为针孔状,甚至有乱网状,这些空隙可以补充填,充填物有可能是硅质,也有可能是白云石。从原生地间隙情况来看,来源主要有两部分,有可能是生物碎屑,也有可能是砂砾屑。其粒径不同则含油量有所区别,如果不足50μm,在这种情况下不含油;如果超过这一直径,但不足100μm,那么会有微量油存在。晶间隙可连通。从曙光潜山情况来看,此类多为溶洞-裂缝型。

西部凹陷各种岩性中,碳酸盐岩的孔隙度最为发育,为I类储集岩,位于中潜山及高升潜山带。

5 结语

高升元古界潜山生油条件充足,储集层良好、高升潜山主体为玄武岩喷发中心,玄武岩厚度向四周减薄,在高北地区形成区域性的盖层,因此潜山成藏条件较好。在对高升元古界潜山进行油气成藏条件及主控因素分析和研究的过程中,研究人员不能依靠单一资料,而应该充分利用地震、钻井、测井、试油、分析化验等资料,以现代石油地质勘探理论和技术为指导,对该区进行地层划分、地层对比,进而对元古界地层结构特征、断裂展布特征及顶面构造形态、成藏条件及成藏模式进行综合分析,搞清油气运移路径和供油窗口,最终找到高升元古界潜山油气成藏的主控因素。

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