碳酸岩储层沙四上亚段成藏特征及主控因素分析

发表时间:2020/11/24   来源:《科学与技术》2020年7月20期   作者:王蕊蕊 张风珍 刘辉
[导读] 邵家洼陷沙四上亚段是该区主力含油层系
        王蕊蕊  张风珍  刘辉
        中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司
        摘要:邵家洼陷沙四上亚段是该区主力含油层系,本区沙四上主要发育多种类型的碳酸岩,受沉积背景、构造和陆源碎屑砂岩注入的影响,各种类型碳酸岩平面展布复杂,本文通过精细剖析,系统研究,明确了邵家洼陷沉积、储层展布特征,在此基础上对油气成藏特征和主控因素进行分析,明确了本区油气成藏机理、展布规律和控藏核心问题,指导本区的勘探部署工作。
        关键词:碳酸岩;主控因素;邵家洼陷;沙四上亚段
前言
        邵家洼陷位于渤南洼陷西部,是沾化凹陷西部的一个次级洼陷,北以义南断层与义和庄凸起相接,东部为渤南洼陷,南部以缓坡带与陈家庄凸起相接,西部以邵家断层与流钟洼陷相接,洼陷形态呈北东向。洼陷内充填了古近系孔店组、沙河街组、东营组,新近系馆陶组、明化镇组及第四系平原组地层。沙河街组沙四上亚段是本区的主力含油层系,受复杂碳酸岩储层展布和构造影响,油气展布复杂,目前所发现的油藏和上报的储量主要位于邵家洼陷北部邵4断层以北的义南断裂带和义和庄凸起周边礁灰岩、灰岩滩坝发育区,而洼陷带泥灰岩、混积岩发育区钻井钻遇的油藏和上报的储量比较少。多年来成藏特征和主控因素认识不清制约了本区沙四上亚段油气勘探,本文以大量近年钻探的详实资料为基础,开展了邵家洼陷沙四上亚段油气成藏特征和主控因素研究,最终明确了各种因素的对本区油气成藏的控制作用。
1、碳酸岩沉积及储层特征
1.1沉积背景
        邵家洼陷位于渤南洼陷西南角,为一北东向狭长断陷湖盆,其形成和发展主要受北部的义南断层和东部的罗西断层控制,总体呈北断南超,东西双断的构造特征,由断裂带、洼陷带和缓坡带三部分组成。东部与四扣洼陷相接,沙四上亚段沉积时期,邵家洼陷与四扣洼陷和渤南洼陷为一个整体的湖盆,邵家洼陷位于湖岸线的转折处,湖水安静,为半封闭的泻湖环境[1],利于碳酸盐岩的发育。
        
1.2沉积及储层特征
        沙四上亚段沉积时期,整个渤南洼陷为一咸化湖盆,南部缓坡带发育了大套的碳酸盐岩滩坝沉积[2]。邵家地区整体受陆源碎屑物质影响较小,义南断裂带附近古地貌相对较高,水体较浅,水体能量高,发育了生物礁和浅滩环境,而邵家洼陷带水体相对较深,水体安静,为灰质湖湾环境。
        生物礁发育于义南断裂带及义东断裂带陡坡边缘湖盆水体较浅,古地貌相对较高的区域,受碎屑物源的影响较小,深水区域水体清澈,主要发育造礁生物-中华枝管藻云岩和藻屑云岩,是研究区碳酸盐岩储层原生孔隙保存最有利的区域[3]。该类碳酸岩为骨架支撑,胶结方式为孔隙式,孔隙度可达30%以上。
        灰岩滩坝主要发育于邵4断层与义南断层之间,水体较浅,水动力较强。主要发育生物碎屑灰岩及生物灰岩等岩石类型。此类生物灰岩具有较好的储集空间。其粒间原生孔隙较发育,且湖平面相对变化所控制的暴露,以及成岩早期大气淡水溶蚀、淋滤作用,使其成为优势储层的有利区域。该类碳酸岩为颗粒支撑,胶结方式为孔隙式,储层物性普遍比较好,孔隙度20%左右。


        邵家洼陷南部洼陷带和缓坡带,低能环境下发育生隐晶质灰岩、泥灰岩等岩石类型,邻陈家庄凸起,受陆源碎屑物注入影响,洼陷边部发育小规模的三角洲沉积和混积岩,该带碳酸岩储层物性普遍较差,为基质支撑,胶结方式为基底式,孔隙度普遍在10%左右。
2成藏特征及主控因素分析
        邵家洼陷的油源主要来自其东部的四扣洼陷,四扣洼陷沙一、沙三、沙四段发育的厚层优质烃源岩为本区提供了充足的油源;邵家洼陷沙四上亚段发育多种类型的碳酸盐储层,沙三段稳定发育的油泥岩、油页岩提供了良好的盖层,储盖组合配置好;存在岩性圈闭、构造-岩性圈闭等,为油气聚集提供了有利的场所;北东向的义南断层、邵家断层、邵4断层沟通了本区与富油的四扣洼陷,且邵家洼陷较四扣洼陷构造位置高,油气运移通道畅通,因此本区油气成藏条件优越,分析认为邵家油气成藏主要受断层、地层压力、储层控制。
2.1断层对成藏的控制作用
        本区最大的断层义东、义南断层从沙四开始活动,沙三、沙二、沙一段活动性增强,沙一段强度最大,从东营时期后义东断层的活动性逐渐减弱,而渤南、四扣洼陷排烃是从东营晚期开始,馆陶、明化镇时期达到最大,因此断层在油气大规模运移之前活动性减弱,对油藏起保存作用,反之,如果大规模排烃时期,断层的活动性很强,油气顺断层向上溢散,对油藏起破坏作用,因此,义东、义南断层活动性对这些岩性圈闭成藏起到了极其重要的作用。特别是沙四上亚段、沙三段的烃源岩为四扣洼陷提供了充足的油源,义南断层和邵家洼陷内的主要大断层都呈北东向,对油气向邵家洼陷运移具有非常重要的作用,而这些大断层又与区内小断层进一步相互切割,为四扣洼陷油气向邵家洼陷运移提供了有利的油气运移通道。
2.2地层压力对成藏的控制作用
        邵家-渤南地区沙四上亚段发育异常高压,主要集中在洼陷带和罗家鼻状构造地区。受异常压力和储层物性的控制,由洼陷带向斜坡方向油藏类型由岩性油藏到构造-岩性油藏,至盆缘带油藏类型转变为构造油藏。从渤南地区沙四上亚段已上报储量情况看,在异常高压区整体呈“非油即干”的特点,有效储层控制油气富集,平面上叠合连片含油。
2.3储层对成藏的控制作用
        不同类型岩相的储层能否成藏,关键在于储层的物性。当储层物性较好时,往往表现为油层,当储层物性较差时,表现为干层。对邵家-渤南地区不同类型碳酸盐岩岩相的储层物性分析表明,不同岩相受沉积和后期的成岩改造,均可形成有利储层从而具备油气富集的条件,对邵家-渤南地区沙四上亚段已上报储量区的岩相统计也进一步证实不同类型的碳酸盐岩岩相均可形成油气富集。
3、结论
(1)邵家洼陷沙四上亚段发育多种类型的碳酸盐,受构造和沉积背景的控制,礁灰岩主要发育在义南断裂带北部陡坡边缘,原生孔隙发育,储层物性最好;鲕粒灰岩、生物灰岩则主要发育在邵4断层以为北的断裂带,原生次生孔隙比较发育,受后期改造次生孔隙比较发育储层物性好;隐晶质灰岩、泥灰岩则主要发育在洼陷带和南部缓坡带,原生次生孔隙均不发育,储层物性较差。
(2)邵家洼陷沙四上亚段主要发育岩性油藏和构造岩性油藏,油藏的形成和展布明显的受断层、地层压力和储层物性的控制,表现出断层附近,储层物性好的碳酸岩类,油气相对富集。
参考文献
[1] 高晓鹏. 沾车地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩沉积特征研究[D]. 中国地质大学 (北京), 2012.
[2] 潘涛. 沾化凹陷邵家地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩层序与沉积体系研究[D]. 中国地质大学 (北京), 2011.
[3] 杨生超, 邱隆伟, 刘魁元, 等. 渤海湾盆地济阳坳陷邵家洼陷沙四段湖相碳酸盐岩储层特征与分类评价[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(4): 628-638.
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