【摘 要】基于地震、測井等資料,量化表征了初次運移過程中骨架砂體汲烴特征,提出了汲烴砂層的概念,對汲烴砂層的汲烴效率進(jìn)行了深度的剖析。研究表明:汲烴砂層的的厚度、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等決定了汲烴砂體的汲烴效率,汲烴效率是影響本區(qū)骨架砂體輸導(dǎo)有效性的重要因素。龍崗地區(qū)阜二段有效的骨架砂體輸導(dǎo)層沿龍崗次凹成環(huán)帶狀分布,直接控制了本區(qū)油氣藏的分布特征。
【關(guān)鍵詞】金湖凹陷;骨架砂體;輸導(dǎo)體系;汲烴砂層;有效性
中圖分類號: P618.13文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號: 2095-2457(2019)05-0167-003
0 引言
骨架砂體是最普遍和最重要的一種油氣輸導(dǎo)系統(tǒng),骨架砂體的連通孔隙是油氣二次運移的基本通道。劉震等(2003)認(rèn)為垂向疊置,橫向連通的高孔高滲的砂巖儲層往往是油氣主要運移的通道[1]。李明誠(2004)研究認(rèn)為從斜坡向洼陷帶沉積相帶又粗變細(xì),油氣具有由凹陷中心向盆地邊緣運移的指向[2]。付廣等(1999)認(rèn)為砂體的橫向連通性主要取決于砂體沉積的相帶[3]。張衛(wèi)海等(2003,2005)認(rèn)為儲集層構(gòu)成油氣側(cè)向運移輸導(dǎo)層必須垂向上要有一定的厚度,平面上砂體連通并且分布廣。同時也要滿足孔滲性好,周圍地層封閉性較好及古產(chǎn)狀有利等條件[4]。
金湖凹陷南部阜寧組具粗—細(xì)—較粗—細(xì)二個正旋回四分性特征,自下而上分為四個大段:阜一段、阜二段、阜三段和阜四段。阜二段和阜四段上部均發(fā)育一套優(yōu)質(zhì)烴源巖層,中下部是砂泥互層的輸導(dǎo)體系格架。龍崗地區(qū)阜二段砂巖較為發(fā)育,位于阜二段烴源巖的底部,具有良好的油氣輸導(dǎo)及成藏優(yōu)勢,是該區(qū)重要的勘探層系。
經(jīng)過近幾年的勘探,本區(qū)取得了較好的勘探成果,發(fā)現(xiàn)了墩塘、楊家壩及卞東等油藏,勘探效益顯著,但是也存在一下幾個問題:1、油氣運移規(guī)律不清;2、油氣分布控制因素不明。
1 龍崗地區(qū)阜二段骨架砂體輸導(dǎo)有效性綜合評價
針對本區(qū)存在的主要問題,通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研及結(jié)合勘探實際,重點本區(qū)骨架砂體的有效性及對油氣運移分布的控制作用進(jìn)行了研究,對砂體分布的連續(xù)性、砂體與烴源巖的接觸關(guān)系、砂體與斷層的配置關(guān)系等進(jìn)行了詳細(xì)解剖,提出了“汲烴砂層”的概念,利用“汲烴砂層”的厚度與分布的連續(xù)性定性的表征了汲烴砂層的汲烴效率。
1.1 骨架砂體與烴源巖的接觸關(guān)系
按照源巖與輸導(dǎo)體系的接觸關(guān)系,可以將金湖凹陷龍崗地區(qū)阜二段的配置組合劃分為垂向型和側(cè)向型兩大類,側(cè)向型又可以分為側(cè)變型和斷層接觸型。垂向接觸型配置組合主要發(fā)育在連通砂體與源巖處于上、下相接觸的范圍;巖性側(cè)變型配置組合主要發(fā)育在連通砂體與源巖在同一層位并和源巖相接觸,由于斷裂體系發(fā)育,也存在斷層接觸型,斷層的發(fā)育導(dǎo)致烴源巖中產(chǎn)生大量的微裂縫排烴,使更多的油氣得以從烴源巖中排出,從而提高了油氣輸導(dǎo)的效率。相比而言,垂向接觸型較巖性側(cè)變接觸型和斷層接觸型能夠更好的使相鄰源巖中的油氣排出。
1.2 “汲烴砂層”的汲烴效率
阜二段生油巖與骨架砂體輸導(dǎo)層垂向上的疊置關(guān)系為下排型,生油巖成熟后受異常壓力的影響向外排烴,上下的滲透層則是排烴的指向區(qū),該滲透層即是油氣的運移通道或儲層。據(jù)此,我們建立了阜二段成熟烴源巖區(qū)內(nèi)烴源巖與其相鄰骨架砂體的組合關(guān)系模式,提出了“汲烴砂層”的概念:與烴源巖有效接觸,在排烴期接收烴源巖層初次排烴所運移出的油氣的砂層。并通過對第1和第2汲烴砂層厚度以及隔層的分析,對骨架砂體的汲烴及輸導(dǎo)油氣的有效性進(jìn)行了評價。
如圖2所示,我們建立了阜二段烴源巖系巖性結(jié)構(gòu)與排烴/汲烴模式:阜二段生油巖上部為穩(wěn)定泥巖,阻擋烴類向上運移;而烴源巖之下不同程度地發(fā)育以三角洲前緣砂體為主的骨架砂體,其發(fā)育程度(厚度、分布、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等)控制了烴源巖排烴效率。與烴源巖接觸的第1層砂層是汲烴關(guān)鍵,其分布連續(xù)性和孔滲性決定了汲烴效率,其下還可以分布有不同發(fā)育程度的泥質(zhì)隔層所分隔的第2、第3汲烴砂層,以此類推;當(dāng)泥質(zhì)隔層缺失時,第1、2汲烴層砂體疊合,可以增加有效運移空間。一般認(rèn)為,在成熟烴源巖范圍內(nèi)第1汲烴砂體越發(fā)育、分布連續(xù)越穩(wěn)定,其汲取烴的效率越高;對于烴源巖來講,在其他排烴條件一定時,具有更高的排烴效率。第1汲烴砂層向成熟烴源巖區(qū)以外延伸的程度以及與作為運移通道的斷層接觸情況,則決定了成熟烴源巖區(qū)宏觀排烴效率,就輸導(dǎo)體系而言就是“導(dǎo)烴”效率,即通過輸導(dǎo)體系由成熟烴源巖區(qū)導(dǎo)出烴類效率。
以龍崗地區(qū)為例,龍崗運聚單元內(nèi)成熟烴源巖范圍內(nèi)第1汲烴砂層砂體發(fā)育情況較差,最厚4m左右。盡管砂體不發(fā)育,但隔層發(fā)育程度高。卞1井區(qū)、塔1—呂2井區(qū)油氣接收效率高,下排后,指狀厚砂體是重要的運移通道。受火山噴溢影響,龍崗地區(qū)東側(cè)發(fā)育大套玄武巖,且滲透性較差,油氣進(jìn)一步下排阻力較大。該單元內(nèi)烴源巖成熟后向第1汲烴砂層內(nèi)排烴,由于隔層發(fā)育,進(jìn)一步下排受阻,因此基本無烴類可以下排至第2汲烴砂層(圖3)。
1.3 砂體與斷層的配置關(guān)系
受區(qū)域上多期構(gòu)造持續(xù)的影響,金湖凹陷內(nèi)斷層較為發(fā)育,骨架砂體在平面上被斷層切割,形成了一系列的斷砂配置體系。龍崗地區(qū)主要發(fā)育了墩塘、楊家壩及卞東等幾條北東-南西向斷裂。龍崗地區(qū)斷層具有明顯的雙重作用,一方面可以作為垂向上油氣運移的有效通道,同時也可遮擋下盤的油氣成藏。斷層與砂體的配置模式為垂向開啟側(cè)向封閉斷層與烴源巖底部有效砂層的組合模式。斷層側(cè)向具有一定的封堵能力,垂向封堵性中等,油氣沿骨架砂體穿越斷層運移較難,斷層成為油氣沿骨架砂體運移的邊界,限制油氣沿斷層走向方向運移。
2 骨架砂體輸導(dǎo)體系對油氣運移的控制作用
2.1 油氣運移路徑與分布
阜二段斷層垂向開啟性較好,側(cè)向封閉。阜二段是龍崗地區(qū)主要的含油層段,主要分布在卞閔揚構(gòu)造帶一系列三級斷層下盤,來自阜二段烴源巖。龍崗地區(qū)第1、2汲烴砂層有效汲烴范圍沿龍崗次凹呈環(huán)狀分布,基本上全部位于烴源巖成熟區(qū)范圍內(nèi),油氣進(jìn)入阜二段砂體后一方面沿斷層垂向運移,另一方面主要沿斷階向東運移。這一地區(qū)油氣穿越斷層運移的可能性較小,主要是沿一系列北東東向斷層(楊家壩、卞東、墩塘等)橫向運移,聚集成藏[9]。而龍崗次凹北部,也位于有效汲烴范圍內(nèi),油氣進(jìn)入汲烴砂層后,由于近東西向分布的斷層(卞西、天92等)側(cè)向封堵,阻止油氣的繼續(xù)向北運移,又由于近次凹的斷層垂向封閉性差,整體含油性與龍崗凹陷東一系列斷階相比較差。
2.2 油氣成藏模式
在東部墩塘、楊家壩和卞東地區(qū),烴源巖底部汲烴砂層發(fā)育,匯烴范圍較大,油氣進(jìn)入烴源巖下伏砂體后主要是沿一系列北東東向斷階橫向運移,遇到遮擋條件(如地層隆起、橫檔斷層遮擋等)即可聚集成藏,如墩塘油田、楊家壩油田和卞東油田阜二段油藏即屬于斷鼻型油藏。而深洼區(qū)北部地區(qū)分布一系列近東西走向、北傾斷層(卞西、天92等),由于斷層側(cè)向封閉有利于油氣聚集(如關(guān)7塊油藏),但卻不利于油氣區(qū)域性向北運移[9]。
3 結(jié)論
(1)凹陷帶烴源巖區(qū)內(nèi)的骨架砂體主要受到汲烴砂層的影響,汲烴砂層的厚度、分布、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等控制了汲烴效率。
(2)斷層與砂體的配置關(guān)系最終決定了油氣運移路徑,龍崗地區(qū)油氣進(jìn)入烴源巖下伏砂體后主要是沿一系列北東東向斷階橫向運移,遇到遮擋條件(如地層隆起、橫檔斷層遮擋等)即可聚集成藏,由于斷層側(cè)向封閉不利于油氣區(qū)域性向北運移。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉震,張善文,趙陽等.東營凹陷南斜坡輸導(dǎo)體系發(fā)育特征[J].石油勘探與開發(fā),2003,30(3):84-86.
[2]李明誠.石油與天然氣運移(第三版)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.
[3]付廣,呂延防,薛永超,等.油氣運移通道及對其成藏的控制[J].海相油氣地質(zhì),1999,4(3):24-28.
[4]張衛(wèi)海,劉景新,吳智平等.遼河?xùn)|部凹陷北部古近系輸導(dǎo)體系及其對油氣運移的影響[J].石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,29(5):19-22.
[5]林景曄.砂巖儲集層孔隙結(jié)構(gòu)與油氣運聚的關(guān)系[J].石油學(xué)報,2004,25(1):44-47.
[6]趙忠新,王華,郭齊軍,等.油氣輸導(dǎo)體系的類型及其輸導(dǎo)性能在時空上的演化分析[J].石油實驗地質(zhì),2002,24(6):527-533.
[7]趙勇生,劉克奇.塔里木盆地塔中地區(qū)油氣運移輸導(dǎo)體系研究[J].中國石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,31(4):8-13.
[8]查明,吳孔友,曲江秀,等.斷陷盆地油氣輸導(dǎo)體系與運移作用[M].東營:中國石油大學(xué)出版社,2009:160-190.
[9]張偉忠.金湖凹陷南部斷裂輸導(dǎo)體系及控藏規(guī)律研究[D].中國石油大學(xué),2011.