張君子，許曉宏，黃 葦，潘 威 (長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

錦16塊于樓油層油藏特征控制因素分析

張君子，許曉宏，黃 葦，潘 威 (長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

以西部凹陷歡喜嶺油田J16塊于樓油層油藏特征為例，在對(duì)鉆井、錄井、分析測(cè)試和試油等資料綜合分析的基礎(chǔ)上，討論了J16塊于樓油層的控制因素。研究發(fā)現(xiàn)，J16塊油藏的形成受構(gòu)造、沉積相帶和儲(chǔ)層的控制，但高孔、高滲和砂體厚度不是形成油藏的充分條件，只有三者達(dá)到合理配置，才能形成油藏。該區(qū)油氣富集程度受構(gòu)造及距離油源的遠(yuǎn)近的影響，因而在構(gòu)造高部位及近物源區(qū)最具勘探潛力。

于樓油層；油氣分布規(guī)律；油藏控制因素

為了擴(kuò)大油氣勘探領(lǐng)域以找到更多油氣資源，一些復(fù)雜、隱蔽型油氣藏的勘探開發(fā)越來(lái)越引起重視，因而對(duì)油藏形成條件、控制因素、分布規(guī)律和勘探方法的研究顯得十分重要，其中油藏控制因素一般包括沉積相帶和砂體、構(gòu)造和儲(chǔ)層物性等。遼河盆地西部凹陷西斜坡是中國(guó)最為著名的斜坡型復(fù)式油氣聚帶，其西部凹陷油氣資源豐富，尤其是西部斜坡帶油氣最為豐富[1-2]。下面，筆者以該研究區(qū)西部凹陷歡喜嶺油田J16塊于樓油層的油藏特征為例，在鉆井、錄井、分析測(cè)試和試油等資料綜合分析的基礎(chǔ)上分析油藏的控制因素。

1 基本地質(zhì)特征

遼河盆地西部凹陷位于渤海灣盆地東北部的遼河坳陷西南部，是在復(fù)雜的基底結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上經(jīng)歷拱張、裂陷和坳陷3大演化階段發(fā)育起來(lái)的裂谷型凹陷，在張裂、深陷和萎縮過(guò)程中，在發(fā)育背斜等構(gòu)造油氣藏的同時(shí)，也發(fā)育了受地層和巖性控制的多種類型的巖性油氣藏，并且在古地貌背景下受構(gòu)造和沉積的控制[4-5]。研究區(qū)位于遼寧省盤錦縣八千鄉(xiāng)東部，構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡南段，自下而上依次揭露新生界下第三系沙河街組四段、三段、二段和一段、東營(yíng)組、上第三系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系平原組地層，開發(fā)目的層為沙一段于樓油層。

1.1沉積特征

研究區(qū)沙一段于樓油層可分為2個(gè)油組、6個(gè)砂層和11個(gè)小層，主要為扇三角洲沉積，發(fā)育水下分流河道、分流河道間灣、河口壩微相。物源來(lái)自西北方向，整體上就是一套斷陷湖盆扇三角洲不斷進(jìn)積形成的，由下向上，總體表現(xiàn)為由細(xì)變粗的反粒序。

1.2儲(chǔ)層特征

研究區(qū)沙一段主要儲(chǔ)層為成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低的巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖。沙一段砂礫巖單層厚度較小，石英、長(zhǎng)石含量較高，巖屑含量低，分選中-差。接觸類型為接觸式，粒間孔隙發(fā)育，磨圓程度較差，為次圓-次尖狀。

1.3油藏特征

研究區(qū)縱向上主力含油層系為于Ⅰ油組，油層分布于各小層的頂部，其次于Ⅱ油組也有少量油層分布(見圖1)。一個(gè)完整沉積旋回構(gòu)成一個(gè)油水系統(tǒng)，具有統(tǒng)一的油水界面和油水分布狀態(tài)。旋回上部分流河道砂體發(fā)育，泥巖夾層薄且分布不穩(wěn)定。旋回底部分流間灣的泥巖隔層連續(xù)性好，分布穩(wěn)定。油組內(nèi)的多個(gè)砂體中則按密度分異呈現(xiàn)油層-油水層-水層的油水分布狀態(tài)，具有統(tǒng)一的油水界面。每個(gè)砂巖組都有獨(dú)立的油水系統(tǒng)。

圖1 于樓油層油藏剖面圖

平面上，斷塊構(gòu)造形態(tài)和砂體分布決定了油層的分布位置，油氣主要分布于砂體分布區(qū)的相對(duì)構(gòu)造高部位，砂體尖滅線與斷層、構(gòu)造形態(tài)的組合?？尚纬蓸?gòu)造-巖性油藏，或是改變油水界面的平面分布位置，使其不再沿構(gòu)造等高線延伸。整體而言，由于研究區(qū)扇三角洲在于樓油層Ⅰ油組沉積時(shí)期比較發(fā)育，Ⅱ油組次之。扇體延伸遠(yuǎn)，范圍比較廣，砂體厚度較大，油藏最為發(fā)育，油層厚度與分布面積均比較大。

2 油藏控制因素分析

在對(duì)遼河斷陷構(gòu)造、沉積、儲(chǔ)層等石油地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合油氣藏的發(fā)育特點(diǎn)、分布規(guī)律等進(jìn)行研究，遼河斷陷發(fā)育的油氣藏包括構(gòu)造油氣藏、非構(gòu)造油氣藏、古潛山油氣藏。研究區(qū)屬于背斜構(gòu)造油氣藏[6]，在構(gòu)造控制的前提下，也受巖性的控制。

2.1構(gòu)造

斷層活動(dòng)可控制圈閉形態(tài)，進(jìn)而控制儲(chǔ)層沉積及物性特征，影響油氣運(yùn)移及分配。遼河盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，斷裂十分發(fā)育。由于斜坡在構(gòu)造演化的過(guò)程中，西部不斷抬升，而東部不斷下降，因此所發(fā)育的斷層以伸展斷層為主，這與區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)密切相關(guān)。因此，歡喜嶺油田的構(gòu)造格局受斷裂控制十分明顯。在盆地的演化發(fā)育過(guò)程中，斷裂起到關(guān)鍵作用，其與油氣的運(yùn)移聚集有著密切關(guān)系[7-8]。對(duì)于遼河這種拉張型的斷陷湖盆而言，控制盆地形成的主干斷層不僅對(duì)構(gòu)造形成具有控制作用，而且在其發(fā)育的早期還起到油氣運(yùn)移通道的作用，晚期斷層閉合又可成為圈閉的遮擋因素。在盆地發(fā)育的后期，由于右旋力的作用，產(chǎn)生了一些北西向的小斷層，起到復(fù)雜斷塊控制油水的作用。

研究區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)是背斜構(gòu)造。由于西部凹陷屬于斷陷，沉積環(huán)境受控于構(gòu)造背景，因而該區(qū)的構(gòu)造演化過(guò)程必然伴隨著沉積環(huán)境的變遷和油氣生成運(yùn)移、聚集成藏或遭受破壞。該區(qū)早第三紀(jì)為裂谷發(fā)育時(shí)期，根據(jù)構(gòu)造旋回和沉積環(huán)境可以分為4個(gè)發(fā)展階段。第1階段為裂谷初發(fā)階段，沉積環(huán)境以河流相為主，向淺湖相過(guò)渡，發(fā)育沖積扇-扇三角洲沉積；第2階段為裂谷深陷階段，沉積環(huán)境為半深湖-深湖相，形成扇三角洲沉積體系；第3階段為裂谷衰減階段，沉積環(huán)境以淺湖相沉積為主，由于沉積物源供給充分，廣泛發(fā)育三角洲沉積；第4階段為裂谷回返階段，隨著沉積中心南移，在研究區(qū)南部形成扇三角洲沉積環(huán)境，構(gòu)成儲(chǔ)蓋組合。

研究區(qū)發(fā)育2組斷層，一組為北東走向，另一組為近東西走向。內(nèi)部發(fā)育11條Ⅳ級(jí)斷層，斷距小，延伸長(zhǎng)度短，控制油水分布，并起到劃分?jǐn)鄩K的作用，其封閉性較差。在盆地沉降與斷裂的作用下，研究區(qū)整體構(gòu)造格局表現(xiàn)出地層西高東低、北陡南緩的特征。發(fā)育眾多斷塊、斷鼻等局部構(gòu)造。平面上，油層主要分布在扇三角洲發(fā)育區(qū)西北側(cè)構(gòu)造高部位；在同一個(gè)斷塊內(nèi)，油氣富集于構(gòu)造高部位，向下逐漸變?yōu)橛退畬又敝了畬?，說(shuō)明油氣分布和構(gòu)造位置的高低有密切關(guān)系。根據(jù)其控制因素，將研究區(qū)油氣藏分為斷層控制形成的油氣藏和斷層與巖性共同控制形成的油氣藏。

1)斷層控制形成的油氣藏 該油氣藏可分為如下幾種：①2條交叉斷層遮擋形成的斷塊油氣藏。儲(chǔ)層上傾方向被交叉封閉斷層遮擋，下傾方向和側(cè)翼被地層水封閉，也可被巖性尖滅所封閉，油氣聚集其中而形成的油氣藏。地層水封閉時(shí)，油水界面水平展布，巖性封閉時(shí)則可使油層平面分布界線與構(gòu)造等高線相交。該類油氣藏在研究區(qū)發(fā)育比較廣泛。②3條交叉斷層遮擋形成的斷塊油氣藏。斷層上傾方向被交叉封閉斷層遮擋，下傾方向被地層水封閉，也可被巖性尖滅所封閉，其側(cè)翼被斷層遮擋，油氣聚集其中而形成油氣藏。該類油氣藏在研究區(qū)發(fā)育比較廣泛。③斷層與鼻狀構(gòu)造形成的斷鼻油氣藏。鼻狀構(gòu)造上傾方向被斷層切割遮檔形成，下傾方向和側(cè)翼被地層水遮擋，油氣聚集其中而形成油氣藏。

2)斷層與巖性共同控制形成的油氣藏 由斷層與巖性尖滅組成的復(fù)合油氣藏，傾斜儲(chǔ)集層上傾方向巖性漸變?yōu)椴粷B透層，斷層構(gòu)成封閉遮擋而形成油氣藏，側(cè)翼也被斷層封閉遮擋，而下傾方向可被地層水或巖性尖滅共同作用所封閉。

2.2沉積相帶和砂體厚度

除構(gòu)造控制因素外，沉積相帶也是影響油氣分布規(guī)律的因素。遼河盆地西部凹陷沙一段-沙二段沉積時(shí)，由于受安-大洼邊界同生斷層活動(dòng)影響，西部凹陷不斷隆升，提供了充足物源，同時(shí)使得西部凹陷西斜坡坡折帶具有較大坡度[9-10]。該研究區(qū)在沉積時(shí)期，沉積盆地基底斷裂活動(dòng)相對(duì)較弱，主干斷裂活動(dòng)強(qiáng)度低，下降幅度較小，處于裂陷衰減的地質(zhì)時(shí)期。此時(shí)該區(qū)廣泛發(fā)育淺水湖盆，在淺水湖盆間的廣闊地區(qū)發(fā)育扇三角洲。研究區(qū)由下至上，整體上表現(xiàn)為由細(xì)變粗的反粒序，而且旋回所造成的多期河道砂體交切和疊加，砂體之前的泥巖夾層厚度薄且分布不穩(wěn)定，一般不能控制油水分布，而旋回之間的水下分流河道間灣微相的泥巖沉積，橫向連續(xù)性好，分布穩(wěn)定，有效地阻隔了油氣水的縱向流動(dòng)。平面上，近物源區(qū)水下分流河道微相沉積發(fā)育，砂體相互切割、疊置，形成橫向連片的較厚儲(chǔ)層，因而油層發(fā)育，油砂體厚度和面積較大，連片性好；遠(yuǎn)離物源區(qū)儲(chǔ)層砂體不發(fā)育，相應(yīng)的油層也不發(fā)育。

沉積相和砂體展布分析表明，已發(fā)現(xiàn)的油藏主要分布在有利的沉積相帶、且砂地比高的小層，主要為水下分流河道和河口壩沉積中央位置，砂體平均厚度為3.2m。砂體厚度相對(duì)較小的或非有利的沉積相帶，油藏發(fā)育較少，試油結(jié)果含水率高。但有利的沉積相帶和砂體厚度不是研究區(qū)油藏形成和分布的充分條件，大多數(shù)處于有利的沉積相帶、砂體厚度也較大的井解釋結(jié)果并不理想，甚至不含油，如J2-6-005井和J2-B4-126井，而相鄰的J2-7-007井和J2-7-227井，其砂體厚度相對(duì)較小，解釋結(jié)果卻遠(yuǎn)優(yōu)于砂體厚度較大的J2-6-005井和J2-B4-126井 (見表1)，這說(shuō)明有利的沉積相帶和較厚的砂體是形成油氣藏的必要條件，但不是形成油氣藏的充分條件。

表1 錦16塊于小層砂體厚度與含油性分析

2.3儲(chǔ)層物性

該研究區(qū)砂體發(fā)育，縱向上，砂體疊加厚度比較大、夾層少、變化快，為高孔高滲儲(chǔ)層。平面上呈扇狀由西北向東南延伸。砂巖尖滅線可控制油水的分布，形成了構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉。通過(guò)對(duì)研究區(qū)含油性與物性的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：該研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的油藏主要分布在區(qū)塊的高孔、高滲帶上；試油結(jié)果較好的井點(diǎn)物性都大于研究區(qū)儲(chǔ)集層物性的下限值，即孔隙度都大于10%，滲透率都大于100×10-3μm2，說(shuō)明儲(chǔ)層物性是石油分布的控制因素。但也有些不符合此規(guī)律的情況，即許多處于高孔、高滲區(qū)的砂體,含油飽和度卻較低，如J16-19-421井和J16-21-421井，而儲(chǔ)層孔隙度或滲透率處于低值區(qū)的砂體，有的含油飽和度卻較高，如J16-20-421井和J2-B7-236井(見表2)。

表2 物性與含油性之間的分析

上述情況說(shuō)明，儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透率高于儲(chǔ)集層物性的下限值是形成油氣藏的必要條件，孔隙度和滲透率越高，越有利于油藏的形成，但同樣高孔、高滲不是形成油氣藏的充分條件。

3 結(jié) 論

遼河盆地西部凹陷西斜坡是中國(guó)最為著名的斜坡型復(fù)式油氣聚帶。西部凹陷油氣資源豐富，尤其是西部斜坡帶油氣最為豐富。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該研究區(qū)油氣藏的控制因素包括沉積相帶和砂體厚度的控制、構(gòu)造的控制、儲(chǔ)層的控制等，其中構(gòu)造是油氣藏形成的基本地質(zhì)背景，斷裂活動(dòng)為油氣聚集提供了圈閉條件，控制了油氣的運(yùn)移與聚集；沉積相帶和砂體厚度是油氣藏形成的關(guān)鍵因素，有利的沉積相帶、砂體厚度越大越容易形成油氣藏；儲(chǔ)層是油氣藏形成的決定因素，一般來(lái)說(shuō)，處于有利相帶的砂體孔隙度和滲透率值越高，含油性就越高。

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[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.012

P618.130

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1673-1409(2012)01-N036-04