許 泓 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢430100)
陳立欣 (中石化江漢油田分公司江漢采油廠地質(zhì)研究所,湖北 潛江433123)
非常規(guī)油氣藏的形成機(jī)理與賦存狀態(tài)與常規(guī)油氣資源有較大差別,其勘探開發(fā)難度較大[1-3]。為此,筆者通過取芯和薄片分析,對江漢油區(qū)新溝油田沉積背景、儲層特征及成藏條件進(jìn)行研究,為其儲層預(yù)測提供參考。
新溝油田位于湖北省監(jiān)利縣新溝鎮(zhèn)西南,構(gòu)造位于潛江凹陷西南丫角至新溝低凸起,西北與老新油田相鄰。新溝油田地層自下而上為白堊系,下第三系沙市組,新溝嘴組上、下段,荊沙組,上第三系廣華寺組和第四系平原組。
江漢油區(qū)新溝嘴組儲層巖性以泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶白云巖為主,局部夾薄層粉砂質(zhì)條帶,經(jīng)措施改造或采用新型開發(fā)工藝能獲得工業(yè)油流[4-7]。其中,新溝嘴組下段Ⅰ、Ⅲ油組為砂巖油藏;新溝嘴組下段Ⅱ油組為泥晶云巖油藏。主要含油層系為新溝嘴組下段,自下而上細(xì)分為Ⅲ油組、泥隔層、Ⅱ油組、Ⅰ油組和大膏層,其中大膏層、泥隔層在該區(qū)分布穩(wěn)定,是區(qū)域一級標(biāo)志層。該研究區(qū)含油層位主要分布在新溝嘴組下段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油組。
新溝油田總體上為斷層復(fù)雜化的斷塊、斷鼻構(gòu)造。新一區(qū)為斷塊構(gòu)造,被北東向、北西向斷層切割成3個(gè)含油斷塊 (新4斷塊、新62斷塊、新204斷塊),構(gòu)造東高西低。新二區(qū)為背斜背景上斷層復(fù)雜化的斷層構(gòu)造,區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育,共有18條正斷層,分北東向、近東西向2組,斷距大小不等,延伸長度不一,但大都對油層起封隔作用。橋4是受晏橋斷層控制的一個(gè)正向斷鼻構(gòu)造。
新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積進(jìn)入湖浸沉積時(shí)期,三角洲沉積向岸退,半深湖沉積面積擴(kuò)大。濱淺湖灘砂、灘壩相發(fā)育,近物源地區(qū)發(fā)育三角洲前緣砂體;新137井鉆遇最大單層灘砂壩厚度7m,蘇2井鉆遇累計(jì)灘砂、壩最厚31.6m。該沉積時(shí)期,新一區(qū)、新二區(qū)主要有濱淺湖灘砂、灘壩相零星分布 (見圖1)。
新溝油田物源方向主要來自潛江凹陷西北部的漢水物源,由于該區(qū)遠(yuǎn)離物源,因而受不同沉積時(shí)期水動(dòng)力強(qiáng)弱變化影響。新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積時(shí)期屬低位域沉積,是較為安靜的水體環(huán)境,新一區(qū)、新二區(qū)單砂體均不發(fā)育,利于安靜還原環(huán)境的泥灰?guī)r、泥晶云巖等礦物沉積,沉積厚度大。研究表明,該區(qū)新溝嘴組下段Ⅱ油組巖性以泥晶云巖為主,夾有薄層泥巖,同時(shí)夾有石膏,形成互層。
泥晶云巖、白云質(zhì)泥巖與砂泥巖形成環(huán)境不同,兩者在沉積上具有明顯的差異性。根據(jù)目前的認(rèn)識,三角洲前緣發(fā)育的主要是砂泥巖剖面,因此在前緣相的區(qū)域,是難以找到非常規(guī)油藏的[5-6]。而湖泊沉積體系,其巖相往往單一,主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖,局部可發(fā)育灰?guī)r。因此,新溝嘴組非常規(guī)儲層主要發(fā)育在湖泊與三角洲前緣之間的過渡帶,是機(jī)械沉積與化學(xué)沉積共同作用的結(jié)果[7]。
圖1 新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積相圖
新溝油田物源來自潛江凹陷西北部,常規(guī)油藏儲集層巖性為粉砂巖,研究發(fā)現(xiàn)非常規(guī)油藏儲層主要以泥晶白云巖為主,同時(shí)也是良好的生油層,屬于自生自儲類型[6-8]。膠結(jié)物以白云質(zhì)、灰質(zhì)為主,平均含量24.3%,膠結(jié)類型孔隙式為主。粘土成分為伊利石和綠泥石。
對新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組新斜1171井進(jìn)行取心和薄片分析 (見圖2)等,發(fā)現(xiàn)新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組發(fā)育泥晶云巖、含粉砂云質(zhì)泥巖、泥晶云質(zhì)灰?guī)r等。通過對新一區(qū)新溝嘴組下段Ⅱ油組的孔隙度和滲透率統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),新溝嘴組下段Ⅱ油組平均孔隙度為6.8%,平均滲透率為0.3×10-3μm2,屬于特低孔超低滲儲層。
圖2 新溝嘴組下段Ⅱ油組新斜1171井成巖顯微圖片
非常規(guī)油氣主要在沉積盆地內(nèi)的斜坡與向斜區(qū)大面積連續(xù)分布[9]。通過對新溝油田沉積環(huán)境的研究表明,新溝油田北部為水下分流河道砂巖發(fā)育帶,中部為淺湖灘壩砂巖發(fā)育帶,南部為淺湖泥質(zhì)白云巖發(fā)育帶 (見圖3),新溝嘴組下段Ⅱ油組非常規(guī)儲層發(fā)育于三角洲前緣和湖泊相的過渡帶內(nèi),是機(jī)械沉積和化學(xué)沉積共同作用的結(jié)果。新溝油田先沉積后隆起的構(gòu)造格局有利于烴源巖演化,新溝斷壘帶總體上屬于繼承性斜坡,為成藏提供了有利條件;上下泥巖具有生油能力,中間砂巖、碳酸鹽為油氣聚集的有利場所,從而形成了自生自儲的油藏特征[10-12]。
1)新溝油田受構(gòu)造和巖性共同影響,在斷塊,鼻狀構(gòu)造附近容易成藏。
2)新溝嘴組為淺水、坳陷型三角洲-湖泊沉積體系,新溝嘴組下段Ⅱ油組時(shí)期新溝地區(qū)為泥質(zhì)白云巖形成有利地區(qū)。
3)新溝嘴組非常規(guī)油藏以泥晶白云巖為主,既是良好的儲層,也是良好的生油層,屬于源儲共生類型。
4)受物源供給影響以及水動(dòng)力條件強(qiáng)弱影響,新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組砂巖儲層不發(fā)育,且厚度較薄,但累計(jì)厚度大,分布穩(wěn)定,開發(fā)潛力較大。
圖3 新溝地區(qū)頁巖油成藏模式圖
[1]鄒才能,朱如凱,吳松濤,等 .常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望——以中國致密油和致密氣為例 [J].石油學(xué)報(bào),2012,33 (2):173-187.
[2]鄒才能,陶士振,袁選俊,等 .連續(xù)型油氣藏形成條件與分布特征 [J].石油學(xué)報(bào),2009,30(3):324-331.
[3]鄒才能,陶士振,袁選俊,等 .“連續(xù)型”油氣藏及其在全球的重要性:成藏、分布與評價(jià) [J].石油勘探與開發(fā),2009,36 (6):669-682.
[4]鄒才能,張光亞,陶士振,等 .全球油氣勘探領(lǐng)域地質(zhì)特征、重大發(fā)現(xiàn)及非常規(guī)石油地質(zhì) [J].石油勘探與開發(fā),2010,37(2):129-145.
[5]鄒才能,陶士振,侯建華,等 .非常規(guī)油氣地質(zhì) [M].北京:地質(zhì)出版社,2011:128-159.
[6]趙靖舟 .非常規(guī)油氣有關(guān)概念、分類及資源潛力 [J].天然氣地球科學(xué),2012,23(3):393-406.
[7]康玉柱,中國非常規(guī)泥頁巖油氣藏特征及勘探前景展望 [J].天然氣工業(yè),2012,32(4):1-5.
[8]李玉喜,張金川 .我國非常規(guī)油氣資源類型和潛力 [J].國際石油經(jīng)濟(jì),2011(3):61-67.
[9]賈承造,鄭民,張永峰,等 .中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景 [J].石油勘探與開發(fā),2012,39(2):129-136.
[10]何幼斌,王文廣 .沉積巖與沉積相 [M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.
[11]王勁松,王文慧,牟蘭昇,等 .吐哈盆地致密砂巖氣成藏特征及勘探方向 [J],新疆石油地質(zhì),2011,32(1):14-17.
[12]蘇永進(jìn),唐躍剛,張世華,等 .川西坳陷上三疊統(tǒng)天然氣成藏主控因素及形成模式 [J].石油與天然氣地質(zhì),2010,31(1):107-113.