袁波,孫照勇,姜鵬,舒光虎,李艷萍,張華
(1.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院,河南 濮陽(yáng)457001;2.中國(guó)石化中原油田分公司天然氣管理處,河南 濮陽(yáng)457001;3.中國(guó)石化中原油田分公司采油三廠,山東 莘縣252429;4.中國(guó)石化中原油田分公司采油二廠,河南 濮陽(yáng)457512;5.中國(guó)石化中原油田分公司采油一廠,河南 濮陽(yáng)457171)
油氣在盆地內(nèi)的二次運(yùn)移是一個(gè)極不均一的過(guò)程,在無(wú)外來(lái)干擾情況下,自然優(yōu)先流經(jīng)的通道稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)通道,斷層、不整合面或高孔滲的輸導(dǎo)層均可構(gòu)成油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)通道[1-5]。斷層作為連接油源和儲(chǔ)集層的垂向通道,對(duì)油氣運(yùn)聚和分布具有極為重要的控制作用[6-11]。
文留油氣田位于東濮凹陷北部中央隆起帶,東、西傾沒(méi)于前梨園、海通集生烴洼陷,油源條件優(yōu)越,目前已在古近系沙河街組沙三下、沙三中、沙三上、沙二下、沙二上、沙一下、沙一上各亞段及東營(yíng)組發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模的油氣藏。
文留油氣田構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,伸展性同生正斷層發(fā)育[12-13],就該區(qū)斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道對(duì)油氣的控制作用尚未進(jìn)行過(guò)研究。本文從文留油氣田生長(zhǎng)斷層斷面形態(tài)的分類(lèi)研究出發(fā),探討斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道對(duì)油氣分布的影響,以便預(yù)測(cè)該區(qū)油氣藏分布,指導(dǎo)油氣勘探。
斷面形態(tài)是影響斷層流體運(yùn)移的重要方面。其在空間上的不規(guī)則性主要體現(xiàn)在縱向和走向上的起伏差異[9]。在縱向上,根據(jù)不同深度斷面陡緩的相對(duì)變化,斷面產(chǎn)狀可以劃分為上陡下緩、平直和上緩下陡3 種基本類(lèi)型(見(jiàn)圖1)。其中,油氣在上陡下緩型下部地層聚集較多,平直型有利于油氣的垂向和側(cè)向分流,上緩下陡型有利于油氣在上部聚集[9]。
圖1 斷面垂向基本形態(tài)示意
根據(jù)斷面埋深差異,在走向上,可將斷面形態(tài)劃分為平整、下凹和上凸3 種基本類(lèi)型(見(jiàn)圖2)。對(duì)于平整型,油氣運(yùn)移表現(xiàn)為從下部沿?cái)嗝娉势叫惺较蛏贤七M(jìn),不存在優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道;對(duì)于凸凹型,凸面斷層使流線匯集形成垂向的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道,凹面斷層使流線向上呈發(fā)散狀。對(duì)于凸面斷層,由于與斷面接觸并在斷面上方的砂體體積較小,不利于油氣向砂體中運(yùn)移,而有利于油氣的垂向運(yùn)移;對(duì)于凹面斷層,與斷面接觸并在斷面上方的砂體體積較大,油氣向砂體中運(yùn)移,從而不利于油氣的垂向運(yùn)移,而有利于油氣的聚集[9]。
圖2 斷面形態(tài)在走向上的基本類(lèi)型
任何一條斷裂都存在優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道,但并不是所有的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道都存在油氣運(yùn)移,只有斷層活動(dòng)期與烴源巖生排烴期相匹配時(shí),其斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道才能體現(xiàn)出來(lái)[14-16]。
文留油田文1 井及東部前梨園洼陷前2 井熱演化生烴史表明,沙三段烴源巖在沙二期已成熟生烴,東營(yíng)沉積期達(dá)到生烴高峰(見(jiàn)圖3)。文西、文東斷裂系以及徐樓、梁莊斷層在沙三段烴源巖(沙二—東營(yíng)組)沉積期仍有活動(dòng),說(shuō)明文留油氣田分帶斷層活動(dòng)期與生排烴期匹配關(guān)系好(見(jiàn)圖4)。
斷層在生排烴期處于開(kāi)啟狀態(tài),油氣沿?cái)嗝鎯?yōu)勢(shì)運(yùn)移通道運(yùn)移,最終在該通道指向的圈閉聚集成藏。
圖3 文留油氣田熱演化生烴史
圖4 文留地區(qū)斷層活動(dòng)期與生排烴期匹配關(guān)系
斷層在縱向上的產(chǎn)狀也是影響油氣分布層系的重要因素,文西斷裂系為上緩下陡型斷裂(見(jiàn)圖5),在沙三中、下亞段傾角較大,有利于油氣沿?cái)嗔严迪蛏线\(yùn)移,在較淺的沙二下亞段以及沙三上亞段傾角較小,有利于油氣聚集,油氣主要在淺層分布;文東斷裂為平直型,油氣縱向與橫向分流均有利,故在上、下均有油氣聚集。
受斷層斷面凸凹形態(tài)的影響,油氣在斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道上不同程度地匯聚,同時(shí)繼續(xù)向上運(yùn)移,當(dāng)遇到合適的砂體時(shí),這些匯聚流便開(kāi)始向砂體分流,并在有效的圈閉中聚集成藏,而這些優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道就成了向砂體分流的中心,所有的油氣藏均主要圍繞優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道分布。文留油氣田文西斷裂、文東斷裂、徐樓斷裂、梁莊斷裂是生排烴期主要活動(dòng)斷層(見(jiàn)圖6),圖中箭頭表示油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)方向。
圖5 文留油氣田文西、文東斷裂控制油氣縱向分布
圖6 文留油氣田生長(zhǎng)斷層斷面等值線與探明含油面積疊合
西傾的文西斷裂系為下凹型斷面,油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道向斷層兩端運(yùn)移,如文220、文123 塊油氣富集區(qū),文西雁行展布的疊復(fù)帶是油氣的有利運(yùn)移方向;西傾的徐樓斷裂受鹽巖滑脫影響,在文72 東附近為上凸型斷面,油氣沿優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道向斷面上凸方向運(yùn)移;東傾的文東斷裂系為近平直型斷面,油氣沿優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道垂直斷層走向向高部位運(yùn)移聚集,如文東滾動(dòng)背斜帶油氣富集;東傾梁莊斷層為上凸型斷面,油氣富集在斷面上凸方向的高部位,如文188、文197 沙二下。
1)文留油氣田的主要分帶斷層,其活動(dòng)期與生排烴期匹配關(guān)系好,是油氣運(yùn)移聚集的重要斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道。
2)西傾文西斷裂系在斷層兩端上陡下緩,文西斷裂帶淺層是有利油氣富集區(qū);文東斷裂系為平直型,文東斜坡帶是縱向多套層系兼顧的有利區(qū)帶。
3)文西斷裂系、文東斷裂系為下凹型斷面,文西斷裂帶、文中地壘帶是有利的油氣富集區(qū);徐樓斷裂、梁莊斷層為上凸型斷面,文南地塹帶及梁莊斷階帶為有利的油氣富集區(qū)。
[1]馮紅霞,黃新文,陳軍斌,等.文留油田低滲透砂巖裂縫儲(chǔ)層壓力敏感性研究[J].斷塊油氣田,2010,17(5):599-601.
[2]盧浩,蔣有錄,徐昊清,等.饒陽(yáng)凹陷主斷層活動(dòng)期與新近系油氣成藏關(guān)系[J].斷塊油氣田,2011,18(5):594-596.
[3]于軼星,龐雄奇,陳冬霞,等.東營(yíng)凹陷沙河街組斷塊油氣藏成藏主控因素分析[J].斷塊油氣田,2010,17(4):389-391.
[4]占王忠,許浚遠(yuǎn).斷層視活動(dòng)與真實(shí)活動(dòng)的探討[J].斷塊油氣田,2010,17(1):32-34.
[5]李明誠(chéng).石油天然氣運(yùn)移[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994:113-118.
[6]馬中良,曾濺輝,鄭倫舉.穩(wěn)態(tài)充注下輸導(dǎo)層交匯處油氣運(yùn)移路徑的選擇性[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34(1):89-93.
[7]李明誠(chéng).油氣運(yùn)移基礎(chǔ)理論與油氣勘探[J].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2004,29(4):379-383.
[8]郝芳,鄒華耀,王敏芳,等.油氣成藏機(jī)理研究進(jìn)展和前沿研究領(lǐng)域[J].地質(zhì)科技情報(bào),2002,21(4):7-14.
[9]龐雄奇,羅群,姜振學(xué),等.疊合盆地?cái)鄬由?、下盤(pán)油氣差異聚集效應(yīng)及成因機(jī)理[J].地質(zhì)科學(xué)版,2003,38(3):297-306.
[10]魯兵,陳章明.?dāng)嗝婊顒?dòng)特征及其對(duì)油氣的封閉作用[J].石油學(xué)報(bào),1996,17(3):34-37.
[11]Hindle A D. Petroleum migration pathways and charge concentration:A three-dimensional model[J]. AAPG Bulletin,1997,81(9):1451-1481.
[12]羅群,龐雄奇,姜振學(xué).一種有效追蹤油氣運(yùn)移軌跡的新方法:斷面優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道的提出及其應(yīng)用[J].地質(zhì)論評(píng),2005,51(2):156-162.
[13]曾濺輝,金之韻.油氣二次運(yùn)移和聚集實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1997,21(5):94-97.
[14]付曉飛,方德慶,呂延防,等.從斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)評(píng)價(jià)斷層垂向封閉性的方法[J].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué),2005,30(3):328-336.
[15]焦大慶,梁志剛,王長(zhǎng)青,等.含油氣盆地流體演化研究[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:107-119.
[16]張洪安.東濮凹陷生長(zhǎng)斷裂的控藏作用研究[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2003.