趙振堯

(中國石油遼河油田公司)

興隆臺油田興北地區(qū)東營組淺層氣研究

趙振堯

(中國石油遼河油田公司)

在興隆臺油田勘探開發(fā)早期,由于當時技術(shù)水平的制約和限制,使得興北地區(qū)東營組淺層氣被忽視。淺層氣井資料錄取少,缺乏綜合研究。針對這種狀況,重新對興北地區(qū)東營組淺層氣的地質(zhì)特征、成藏條件、氣藏分布規(guī)律等方面進行了分析,進而指導該區(qū)東營組淺層氣下一步的開發(fā)與挖潛工作。圖 3表 1參 4

淺層氣 東營組 成藏條件 氣藏分布規(guī)律 興北地區(qū) 興隆臺油田

0 引言

興隆臺油田位于遼寧省盤錦市興隆臺區(qū)境內(nèi),屬于西部凹陷興隆臺斷裂背斜構(gòu)造帶。東靠冷東斷階帶,西接盤山洼陷,南向清水洼陷傾沒,北隔陳家洼陷與西斜坡相連,是典型的“洼中之隆”,東西兩翼較陡,南北較緩?！芭d北地區(qū)”是興隆臺油田北部地區(qū)的簡稱,構(gòu)造上位于興隆臺斷裂背斜構(gòu)造帶的北部構(gòu)造 (圖 1),即馬 26斷層以北地區(qū),由南到北依次為興 42、興 1、興 20和興 58斷塊區(qū)。

圖1 興北地區(qū)區(qū)域位置圖

20世紀 70、80年代勘探開發(fā)初期,由于受當時技術(shù)水平的限制,興北地區(qū)大部分老井僅從東營組底界開始測井解釋,而淺層氣主要聚集層位的東營組測井資料較少,是造成東營組淺層氣遺漏的主要因素。另外淺層氣埋藏淺,投資規(guī)模小,經(jīng)濟效益顯著[1,2]。因此東營組淺層氣的開發(fā)潛力很大,需要重新認識,這也是今后興北地區(qū)天然氣挖潛研究的重要方向。

1 地質(zhì)特征

1.1 地層特征

東營組為一套灰綠色泥巖與灰白色砂巖,呈薄互層,下部炭質(zhì)泥頁巖發(fā)育,砂層厚度小,分布不穩(wěn)定。地層厚度為北薄南厚,厚度約 400m～1500m,但興北地區(qū)砂巖比興南地區(qū)砂巖發(fā)育,與下伏沙一中地層局部呈不整合接觸。

該組是本區(qū)的主要含氣目的層,由于東營組地層厚度較大,根據(jù)電性特征及古生物組合,將其分為三段,即東三段、東二段、東一段。

1.2 構(gòu)造特征

興隆臺斷裂構(gòu)造帶斷裂活動十分強烈,共發(fā)育54條斷層,其中 9條為三級斷層 (表 1),其余為四級斷層。三級斷層東西方向延伸的有 8條,北東方向延伸的 1條,斷距較大,100m～800m,傾角 40°～50°。發(fā)育時期較晚,一般為沙一中末期—東營組初期,并且發(fā)育時期較長,多數(shù)為同生斷層,對興隆臺油層起重新再分配作用,縱向上是油氣運移通道,從而形成了東營組次生油氣藏。三級斷層是劃分斷塊區(qū)的主斷層,興隆臺斷裂構(gòu)造帶被 9條三級主斷層切割成條帶狀 7個斷塊區(qū),即興 58、興 20、興 1、興42、馬 7、馬 19、馬 56斷塊區(qū),斷塊區(qū)之間高差較大,最大可達 800m～1000m。7個三級斷塊區(qū)又由 45條四級斷層切割成 56個四級斷塊。四級斷層走向為東西向、北東向和北西向,多為三級斷層派生,發(fā)育時間短,斷距小,一般 30m～100m,傾角 50°～70°,對油氣分布起著復雜化作用。

表1 興隆臺油田三級斷層要素表

1.3 儲層特征

(1)儲層基本特征

東營組儲層為三角洲平原沉積,巖性以細砂巖、粉細砂巖為主,單砂層較薄,一般 1m～3m。分選較好,膠結(jié)類型以接觸式和孔隙式為主,儲層物性由于巖石顆粒較細,泥質(zhì)含量較高,孔喉較細,因此孔隙度較大,滲透率較低,平均孔隙度、滲透率為 25.7%和 209mD,泥質(zhì)含量一般 12%～17%,平均 14.3%。該組屬于高孔、中滲、膠結(jié)疏松的儲層。

(2)儲層連通性和非均質(zhì)性

東營組砂巖儲層橫向變化大,連通性比較差,加上火山巖或火山泥質(zhì)巖的穩(wěn)定分布,儲層分布情況變得更為復雜。儲層非均質(zhì)性也比較明顯,層內(nèi)和層間都存在非均質(zhì)性,層間尤為嚴重[3]。橫向變化大,多呈透鏡體分布。

1.4 蓋層特征

蓋層是淺層氣藏形成的重要前提條件。由于受區(qū)域沉積條件的限制,沒有區(qū)域性蓋層分布,因此淺層氣藏均為局部蓋層封蓋。區(qū)內(nèi)淺層巖性較粗,砂礫巖、砂巖十分發(fā)育,中間夾薄層泥巖。泥巖厚度一般為 2m～20m,最薄為 1m,最厚為 410m。

從東營組到沙三段作為蓋層的泥巖普遍發(fā)育,砂巖與泥巖呈互層分布。東營組砂巖層厚度總體較薄,與泥巖互層頻率高,主要呈薄的砂泥巖互層特征。對于巖性油氣藏的形成來說,頻繁的薄砂泥巖組合較為有利,而砂巖集中發(fā)育較厚的砂巖橫向上連續(xù)性相對較好,更利于構(gòu)造油氣藏的形成。

2 淺層氣成藏特征

2.1 氣藏類型

根據(jù)構(gòu)造發(fā)育史及天然氣聚集特征可看出,興北地區(qū)是緣于深層的次生成因形成的淺層氣,東營組末期地殼運動伴隨的斷裂活動使油氣沿斷裂向上運移,聚集在東營組形成次生氣藏。從淺層氣的控制因素分析,斷層是氣藏運移的重要通道,而分流河道沉積形成中細砂巖、粉砂巖為氣藏的主要儲層,因此東營組氣藏類型為次生成因的構(gòu)造 -巖性氣藏。

2.2 氣源分析

結(jié)合研究區(qū)附近洼陷即陳家洼陷、盤山洼陷和清水洼陷的烴源巖演化史,推測該區(qū)淺層氣的氣源巖為沙一段、沙二段和沙三段烴源巖,主要為沙三段烴源巖。沙三段烴源巖在整個西部凹陷廣泛分布,厚度變化大,凹陷主體部位厚度大于 1000m。該區(qū)天然氣甲烷含量高,干燥系數(shù)高,有較多的干氣,甲烷碳同位素總體較重的特征表明并非生物氣,而主要是與原油伴生的天然氣。烴源巖生氣多少與其演化程度有密切關(guān)系。

2.3 成藏條件

天然氣具有很強的運移能力,使其在盆地內(nèi)比油的分布范圍更加廣泛,利于形成多種類型的氣藏和復式油氣聚集帶。由于盆地斷裂多期活動以張性為主,在活動期是油氣運移的通道,中深部的天然氣可以沿斷裂向上運移、聚集,因此淺層氣的成藏具有復式油氣藏的特點 (圖 2)。

圖2 淺層氣成藏模式

綜合分析淺層氣的成藏模式與其他地區(qū)淺層氣的特點,認為如下因素是淺層氣聚集成藏的有力條件:①靠近生烴洼陷,發(fā)育有利的烴源巖,是形成淺層氣的物質(zhì)基礎(chǔ);②多套生、儲、蓋有利組合,是形成淺層氣藏必要條件;③多期次斷裂活動控制了淺層氣的分布與富集,有利于氣態(tài)烴向上運移,形成高含甲烷的次生氣藏;④根據(jù)復式油氣成藏模式的特點,淺層氣富集區(qū)的中深層往往伴有原生的油氣藏,縱向上形成了多套油氣層分布。

3 淺層氣分布規(guī)律

斷層的發(fā)育不同,斷至層位不同,構(gòu)造不同、層位不同的淺層氣分布富集程度明顯不同,表現(xiàn)出淺層氣分布隨斷層斷至位置變化且發(fā)育程度不同,富集程度不同的規(guī)律性。斷裂活動對淺層氣藏的形成具有重要的控制作用,主要表現(xiàn)在斷裂活動不斷破壞中深層的原生油氣藏,使其中的油氣沿斷層向上運移,并在淺層的圈閉中重新聚集成數(shù)量多、規(guī)模小的淺層次生氣藏[4]。

東營組氣層橫向上主要分布在構(gòu)造的高部位,局部疊加連片,氣層厚度不均勻,變化較大,分布不穩(wěn)定,延伸范圍小,井間連通差。單井氣層有效厚度最大 72.9m(興淺氣 1井 ),最薄 1.2m(興 62井 )。

縱向上含氣井段長達 500m左右,主要分布在東二段和東三段,東一段有零星分布。氣藏埋深淺,在 -1100m～-1600m。氣層分散,層數(shù)多,厚度薄。單層厚度一般在 0.8m左右,最厚不超過 5m。氣層連通差,剖面上呈透鏡狀分布,短距離尖滅。

東營組儲層主要是泛濫平原河道砂體,砂體沿河道方向厚度大,延伸距離遠,向河流兩側(cè)逐漸變薄,呈土豆狀零星分布。巖性主要以中細砂巖、粉砂巖為主,其分布直接控制淺層氣的富集程度。從總體上看,儲層規(guī)模越大,天然氣越富集,反之富集程度變差。局部氣藏分布受巖性控制,而構(gòu)造是油氣分布的主要控制因素,處于構(gòu)造高部位油氣比較富集,含油氣層系多。興 20區(qū)塊為興北地區(qū)構(gòu)造的中心部位,發(fā)育著多套含油氣層系。

4 結(jié)論

(1)根據(jù)甲烷和乙烷碳同位素特征,推測興北地區(qū)氣源巖為沙一二段和沙三段烴源巖,主要為沙三段烴源巖。

(2)興北地區(qū)東營組淺層氣藏為次生氣藏,氣層分布既受構(gòu)造控制,又受巖性控制,因此興北地區(qū)氣藏屬于構(gòu)造 -巖性氣藏。

(3)東營組儲層為三角洲平原沉積,巖性以細砂巖、粉細砂巖為主,單砂層較薄,孔喉較細,平均14.3%。該組屬于高孔、中滲、膠結(jié)疏松的儲層。

(4)興北地區(qū)東營組淺層氣資源比較豐富,挖掘潛力大。加強興北地區(qū)東營組淺層氣綜合研究,尋找天然氣剩余資源潛力,是興隆臺油田天然氣挖潛的一項重要工作。

1 汪利 .遼河油田淺層氣識別技術(shù)及應用[J].天然氣勘探與開發(fā),2007,30(2):33-35.

2 閔忠順,潘洪澋,馬全華,等 .淺層氣挖潛技術(shù)研究與應用[J]特種油氣藏,2007,14(2):76-83.

3 王國勇,張建民 .遼河盆地桃園地區(qū)淺層天然氣勘探與開發(fā)[J].天然氣工業(yè),1995,15(1):10-13.

4 孫卉,周旭紅,李軍,等 .遼河盆地東部凹陷淺層氣成藏條件及富集規(guī)律研究[J].天然氣地球科學,1997,8(2):31-32.

SHALLOWGAS OF DONGYING FORMATIONIN XINGBEI AREA,XINGLONGTAI OILFIELD

ZHAO Zhenyao(PetroChina Liaohe Oilfield Company).

At the early E&P of Xinglongtai oilfield,shallow gas of Dongying For mation was ignored just because previous technologies could notmeet the demand.At that time,there was little obtained data and a comprehensive research was not carried out for shallow gas.In thispaper,the geological characteristics,reservoir-forming condition and reservoir distribution ofDongying Formation shallow gas are studied again in order for a new-round E&P.

shallow gas,Dongying Formation,reservoir-forming condition,reservoir distribution,Xingbei area,Xinglongtai oilfield

趙振堯,男,1976年出生,工程師;2002年畢業(yè)于西安石油大學石油工程專業(yè),現(xiàn)遼河油田從事于油氣田開發(fā)研究。電話:(0427)7290481。E-mail:zyz9801@yahoo.cn

NATURALGAS EXPLORAT ION&DEVELOPMENT.v.33,no.2,pp.11-13,4/25/2010

(修改回稿日期 2009-08-26 編輯 王曉清)