临江地区扶余—杨Ⅰ油层油气藏分布规律及成藏主控因素.pdf

大 庆 石 油 学 院 学 报 J OURNAl OF DAQI NG PETROl EUM I NS TI TUTE 第 3 5卷 第 4期 2 0 1 1 年 8月 Vo 1 ．35 No ． 4 Au g． 201 1 临江地 区扶余一杨 I油层油气藏 分布规律及成藏 主控 因素 秦秋寒 ，宋效文 ，孙玉英。 ，刘 超。 ，艾晓哲 1 ．东北石油大学 地球科学学院 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 3 1 8 ； 2 ．华北 油 田分公 司 采油工艺研究 所， 河北 任丘0 6 2 5 5 2 ； 3 ．中国石油集团股份有限公 司 渤海钻探工程有限公 司， 河 北 任 丘0 6 2 5 5 2 ； 4 ．大庆油 田有 限责任公 司 第 四采油 厂， 黑龙江 大庆l 6 3 5 1 1 摘要 为解决临江地 区扶余一杨 I油层油气水关 系复杂 、 分布规律认识不清 问题 ， 根据油气藏勘探 开发 资料， 分析 该区生油层 、 储集层 的分布规律 以及油气运移和聚集 的成藏条件 ， 总结油气水 平面和剖 面分布规律 ， 指 出该 区成藏 主控 因素为烃源岩、 沉 积环境 与储层物性条件、 断裂和圈闭． 结果表 明 王府 凹陷油源数量 和位置控制 油气 的分布范 围； 河道 砂体与断裂配合构成该 区油气运移 良好通道 ； 遮挡性 断层封堵油气使其聚集成藏． 关键词 临江地 区；扶余一杨 I油层 ；油气成藏 ；主控因素 中图分类号 T El 2 2 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0 1 8 9 1 2 0 1 1 0 4 0 0 4 20 5 松辽 盆地北 部 中浅层 石油 资源 量为 8 6 ． 2 6 1 0 。 t ， 累计 探 明石 油 地质 储 量 为 5 7 ． O 3 l O t ， 资 源探 明 率为 6 6 ． 1 ， 扶杨油层低于平均水平， 具有进一步勘探潜力 ． 王杰 、 施立志 、 夏建慧等认为该 区烃源岩主 要来源于青山 口组一段 ， 生烃潜力较好 ； 郭英海等认为扶杨油层沉积充填序列为河流相和湖泊相， 储 层为三角洲砂体_ 6 ] ， 但是对区内油气水关系及分布规律认识不清 ， 难以满足油气勘探 中区块评价需要； 近 年发现 王府 凹陷扶杨 油层 中具有 隐蔽 油气 藏 ] ． 该 区油水关 系复 杂 ， 勘 探难度 大 ， 勘 探程 度较低 ， 探 井成 功 率和单井试油产量较低． 以构造分布、 沉积层序条件为基础 ， 通过岩心 、 地球化学及储层物性分析等方法综 合分 析该 区油气 藏分 布规 律及 油气 成藏控 制 因素 ， 为 区块 预测 和评价 提供 有效依 据． 1 油气藏分布规律 1 ． 1 地质 概况 临 江地 区位 于松 辽 盆 地 东 南 隆起 区 ， 总 面 积 为 2 0 0 0 k m ， 构 造 幅度 差异 大 ； 横 跨 松 辽 盆 地北部东南隆起区朝阳沟阶地、 长春岭背斜带 、 宾县一 王府 凹陷 、 青 山 口背斜 带等 构造单 元 见 图 1 ， 地势呈中间低 ， 南北高． 该 区扶余一杨 工 油层 位 于 白 垩 系 泉 头 组 三 段 上 部 和 泉 头 组 四段 ． 1 ． 2平 面分 布规 律 该区不同构造部位油气平面分布特征各不 相同． 气藏主要聚集在长春岭背斜带构造较高 部位圈闭中和另一较高部位庄深 1井 附近 ， 长 图1 临江地区地理位置 收稿 日期 2 0 1 1一 O 3 2 5 ； 审稿人 付广 ； 编辑 张兆虹 基金项 目 黑 龙江省教育厅科学技术研究 1 1 5 2 1 0 1 0 作者简介 秦秋寒 1 9 7 4 一 ， 女 ， 硕士 ， 讲师 ， 主要 从事沉积 与储层 、 地层学与古生物 、 油气 田开发地质等方面的研究 4 2 第 4期 秦秋寒等 临江地区扶余杨 I油层油气藏分布规律及成藏主控因素 春岭背斜带气藏呈条带状分布； 庄深 1 井附近气藏少 ， 成小块状分布． 油藏 的主要分布 区域为背斜带 向王 府凹陷过渡部位及王府凹陷内部 ， 斜坡处呈条带状分布， 凹陷内油藏分布较广． 油气藏分布在断裂较发育 区域 见 图 2 ． 图 2 临 江 地 区扶 余一 杨 I油 层 油 气 藏 平 面 分 布 1 ． 3剖面 分 布规 律 由于被断层分割 ， 临江地区油气藏在纵向上存在多套油水系统 ， 没有统一的油气水界面 ， 主要发育构 造 、 复合及岩性油气藏 ， 其中前 2种类型 占该区油气藏总量 7 O 以上． 油藏剖面显示扶余一杨 I油层各断 块 内砂体基本为独立的运聚单元 ， 各断块间砂体油水互不沟通 ， 构造高部位 以气层和干层为主； 斜坡处 以 油层和水层为主 ； 凹陷内部以油层和干层为主 见图 3 ， 剖面位置 A 见图 2 ． 同一断块上具有上部气层下 部干层、 上部油层下部水层的分布规律 ； 同一断块砂体 内油气水分布变化较快 ， 凹陷内油层和水层 的分布 规 律 不 明显． 2 E 6 井 7X 4 0 1 井三5 井 五2 0 9 井双3 l 井 双4 3 井 双l 5 井 一 4 【 J r ’ 1 r。 t。 。1 。 1 ’ r ～ 5 5 0 - 6 5 0 量一 7 5 0 里 一 8 5 0 9 5 0 1 0 5 0 一 l1 5 0 图 3 临江地 区扶余一 杨 I油层典型油藏剖 面 2 主控 因素 2 ． 1烃源岩 分 布 烃源岩是生成油气的必要物质基础 ， 对成藏规律和主控因素取 得一定认识和结论。 卜 ． 由临江地 区 4 3 大庆石油学院学报 第 3 5 卷2 O 1 1 年 原油样 品 质谱 图可知 ， 不论 凹陷 内还 是 斜坡 和背 斜 带部 位 ， 质谱 图表 现 为一 定 的相 似性 ， 表 明油 源 单 一． 油 、 岩 质谱 图对 比表 明 ， 青一 段 烃源 岩 与原 油相 关 性较 好口 ． 青 一段 沉 积时 期形 成 的地 层分 布稳 定 ， 厚 度 为 0 ～1 0 0 m， 由于莺山断陷持续沉降 ， 在莺山一王府凹陷存在深湖一半深湖亚相 ， 沉积较厚的富含有机质 的暗色泥岩． 烃源岩排烃标准认为排油强度大于 1 5 0 0 k g ／ m 为好烃源岩 ， 该区王府凹陷 中心排油强度大 于 4 0 0 0 k g ／ m ， 排 油 强度较 大 见 图 4 ， 可断定 王府 凹陷青一段 地层 已有 大量 烃生成 ， 青一 段地 层处 于 扶 余一杨 工油层上部 ， 既是良好的烃源岩也是 良好的盖层． 图 4 临 江地 区王 府 凹 陷排 烃 强 度 与油 藏 关 系 陆相沉积盆地油气运移距离短 ， 油气藏的分布受生烃 中心位置控制 ， 临江地区生成的油气首先在距离 最近的圈闭即王府凹陷内聚集成藏 ， 属于源内成藏 ； 当油气量充足时， 距离较近的圈闭被依次充填 ， 在断裂 和砂 体 的沟通 下形 成油气 向长 春岭 背斜带 运移 聚集 、 呈半 环状 围绕 生油 凹陷分 布 的特 点． 2 ． 2沉 积环 境与储 层 物性 临江地区白垩纪扶余一杨 I 油层时期沉积一套河流 、 湖泊相三角洲沉积体系l 1 ， 是该 区中浅层下部 含油组合 的主要储集层． 杨 I油层～扶余油层沉积时期水体范围不断扩大， 总体上为三角洲分流平原沉积 环境 ， 河道砂体较发育． 物源分析认为王府凹陷 内部接受长春一怀德沉积体系沉积物 ， 河道砂体较少 ， 长春岭背斜带受其他物源影响， 沉积物较充足， 砂体错叠连片 见图 4 ． 临江地区储层平均孔隙度峰值分 布为 1 0 ． 0 ～1 5 ． 0 ， 渗透率主要为 0 ． 0 1 ～1 0 ． 0 0 X 1 0 ～ m ， 属于中低孔低渗储层． 长春岭背斜带孔 渗平均分布频率好 于总体情况 ， 平均孔隙度峰值分布为 1 5 ． 0 ～2 5 ． 0 oA， 渗透率主要为 1 0 ． 0 0 ～5 o ． 0 0 x 1 0 一 。 m ， 有利于油气储集． 由该 区孑 L 隙度 、 渗透率与埋深关系 见图 5 可见， 在 8 0 0 ～1 2 0 0 1 T I 有次生孔 隙发育带， 此埋藏深度主要集中在背斜上和斜坡部位 ， 因此 2个部位更有利于油气储集． 由于埋藏较深 、 孔 渗相对较差 ， 影响王府凹陷内砂体的储集性能． 该区 7 o 以上的油气分布在孑 L 渗较好 的河道砂体 中， 仅有 极少量分布在决 口扇 、 河 E l 坝及席状砂中 见图 6 ． 该 区储层物性与含油性关系符合物性越好 ， 含油性也 越好的规律 见图 7 ． 由于埋藏较深、 孔渗性较差 ， 王府凹陷中心位置储层含油性不好 ； 如果砂体越厚 ， 骨 架支撑力越强 ， 储层孔渗随埋深减小较慢． 因此 ， 该区发育的河道砂体控制 凹陷内油气藏分布． 2 ． 3 断 裂 区域构造研究结果表明， 临江地区内构造复杂多样 ， 断层和小型鼻状隆起等构造较发育 ， 断裂对该 区扶余一杨 工油藏的运移和聚集起重要控制作用． 1 油气运移的疏导通道． 临江地区受基底断裂控制形成北东 向构造． 按构造形成时间可以把断层分 第 4期 秦秋寒等 临江地 区扶余一杨 I油层油气藏分布规律及成藏 主控 因素 一 4 0 0 8 0 0 一 l 2 0 0 一一1 6 0 0 送 盛H 一 一 2 0 0 0 2 4 0 0 2 8 0 0 5 O 4 0 Ⅱ ＼3 0 2 O l O O 孔隙度 ／ ％ 0 5 1 O 1 5 2 O 2 5 3 0 3 5 4 0 4 0 0 8 0 0 1 2 0 0 一 1 6 0 0 击H 。 一 2 0 0 0 2 4 0 0 2 8 0 0 渗透率 ／ l o。 m 1 0 2 1 0 一 ’ 1 0 l 0‘ 1 0 0 1 0 a 孔隙度 与埋深关系 b 渗透率 与埋深关系 图 5 临江地 区孔 隙度 、 渗透率随埋深变化关 系 l O ’ 1 O 。 吕 1 o b 蚌1 0 0 l O 。 1 0 O 5 1 0 l 5 2 O 2 5 孔隙度 ／ 图 6 临江地 区砂体 相类型与产能关 系 图 7 临江地 区扶余一杨 I油层孔渗与油气产能关 系 为 3 期 见 图 8 形成 于 营城 组末 期 的断 陷期 断 裂 ， 形 成 于青山口组一段沉积时期的拗陷期断裂以及一直发育的 断拗 2期 同生 断裂 ． 断 拗 2 期 同生 断裂 和 拗 陷 期 断 裂 与 目的层 油气 富集 密 切相 关． 营城组 沉积 末 期 的一次 较 明显 的构造 运 动形成 断 穿 T 、 T 层 的断 陷期 断裂 ． 拗 陷期 断裂 在 青 山 口组 沉 积 末 期 形成 断穿 T 。 、 T 。层 的 断层 ， 上 面 断 至 青 山 口组 地 层 ， 下面断至泉头组地层， 断距 小 ， 断穿层位较少， 但形成的 断层较多 ， 是断裂 的主要形成 发育期 ， T 界面大部分断 裂形成于此时期 ； 拗陷期断层沟通青山 口组时期地层 ， 是 油气向下运移的通道， 以聚集油藏为主 ， 形成顶生下储式 油 气藏 ． 嫩 江组 沉积 时期 形 成 断 穿 T 一T 的断 层 ， 为 断 拗 2 期 同生断裂 ， 断层 条 数 少 ， 各 层 位 断 距 相差 较 大 ； 此 图8 临江地区构造期次 期断层沟通深部气源和青 山口组的油源 ， 形成底生上储式油气藏， 以聚集气藏为主． 临江地 区北部为构造高部位 ， 南北向或北东向延伸的大断裂可顺着断裂延伸至构造较高部位 ， 起到沟 通南北的作用， 作为有利的运移通道 ， 形成构造油气藏。 该区断块 内油气藏上油下水 的特征总体受重力分 异控制 ， 但是单个断块 内油气水特征各不相同 ， 为后期 T 断裂活动调整的结果． 2 遮挡条件． 临江地区断裂对成藏具有 明显控制作用 ， 油气充注时期活动断裂带内部及其附近油气 大庆石油学院学报 第 3 5卷2 0 1 1 年 显示非 常好 ． 在砂 体 连片程 度差 和遮 挡断层 发育 的地 方 ， 特别 是 王府 凹陷 向青 山 口背 斜带 处 ， 遮 挡 断层 有 效地阻挡油气向南继续运移， 因此王府凹陷南侧遮挡断层以南储集层均为干层 见图 9 ． 2 ． 4 圈 闭 圈闭形成时间同油气形成 、 运移时间的匹配关系， 以及圈闭所在位置同烃源岩之间的关系 ， 决定圈闭 的有 效性 ． 临 江地 区各类 圈 闭形成 和定 型于嫩 江组沉 积末 期一 明水组 沉 积末期 ， 王府 凹 陷青一段 烃源 岩于 该时期 稍 后成熟 和 大量排 烃 见 图 1 0 ． 因此 ， 圈闭 形成 时间 与生排 烃 时间 匹配 合理 ， 有 大量 青一 段 烃 源岩 排出的油气供聚集成藏 ， 是该区油气大量富集的重要原因． 窖 ＼ 里}l 1 2 0 0 1 4 0 0 双 51 双 3 5 双 11 1 ． 0 ／ - f 每 r『 1 _ 一 目 r ； 干 层 图 9 临江地 区南部扶余一 杨 I油层油藏剖面 0 8 甜 0 ． 6 婪 蠼 0 2 O O 0 8 O 6 O 4 0 2 0 O 时问 ／ Ma 图 1 O 临江地 区王府 凹陷成烃转化率 与圈闭形 成 时 间 关 系 3 结论 1 临江地区白垩系扶余一杨 工油层油气藏是复杂类型油气 田的典型代表． 该区平面上油藏主要分布 在王府凹陷及 向长春岭背斜带过渡的斜坡部位， 气藏主要分布在长春岭背斜带和庄深 l 井附近； 剖面上没 有统一的油水界面， 油气在长春岭背斜带及其附近整体受重力分异影响， 上部为油气层 ， 下部为水层 ； 凹陷 内主要 受岩性 控制 ， 分 布在储 集性 能较 好砂体 处 ． 2 该 区扶余 一杨 I油 层油气 成藏 的主控 因素为烃 源岩分 布 、 沉积储 层 和物性 、 断裂 ． 烃源 岩分 布控制 油气藏分布 ； 河道砂体为油藏提供运移通道和有利储集体 ； 断裂不仅为油气运移提供疏导通道 ， 也为油气 藏形成提供遮挡条件 ； 沉积储层 、 圈闭与排烃期的匹配决定油气藏的大量 富集． 参考文献 [ 1 ] 綦敦科． 临江地区扶杨油层有利储层研究及油气富集区预测 [ D] ． 北京 中国地质大学 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 王杰 ， 刘文汇 ， 王铁冠， 等． 松辽盆地 双城一太平川地 区油岩地球化学特 征及油源对 比研究[ J j ． 石油实 验地质 ， 2 0 0 9 ， 3 l 5 5 0 6 51 1 ． [ 3 ] 王杰 ， 王铁冠 ， 陈践发 ， 等． 松辽盆地双城一u 太平川地区原油地球化学特征及其成熟度差异 E J ] ． 海相 油气地质 ， 2 0 0 9 ， 1 4 1 6 5 7 0 ． [ 4 ] 施立志 ， 林铁锋 ， 吴海波 ， 等． 松辽 盆地 尚家一太平川地区石油地 质条件及勘探方向分析r- j ] ． 地质科学 ， 2 0 0 8 ， 4 3 3 5 5 8 --5 6 8 ． [ 5 ]夏建 慧， 周书欣． 关于松辽盆地扶余油 层的油源 问题[ j ] ． 大庆石油学院学报 ， 1 9 8 1 ， 1 0 2 1 1 O ． [ 6 ] 郭英 海， 李壮福 ， 李熙哲 ， 等． 松辽盆地王府凹陷的沉积充填及生储盖组合[ J ] ． 中国矿业大学学报 ， 2 0 0 1 ， 3 0 1 3 0 ～3 4 ． [ 7 ] 由辉． 松辽盆地长 1 o区块扶余 油层源外斜坡 区油成藏规律口] ． 大庆石油学 院学报 ， 2 0 1 0 ， 3 4 4 2 3 2 6 ． [ 8 ] 付广． 泥岩盖层 的超压封闭演化特征及封气有效性[ J ] ． 大 庆石 自 学 院学报 ， 2 0 0 7 ， 3 1 5 7 ～9 ． [ 9 ] 杨玉华． 三肇 凹陷扶杨油层 凹陷区上生下储式源储组合油分布规律及其控制因素E J ] ． 大庆石油学院学报 ， 2 0 0 9 ， 3 3 2 1 5 ． r 1 0 ] 黄鹤 ， 杨 建华 ， 赵玉珍． 大庆黑帝庙油层天然气 成藏 主控 因素时空匹配及其作 用lⅢ J ] ． 大庆石油学院学报 ， 2 0 0 9 ， 3 3 3 1 4 ． r 1 1 ] 申大媛． 茨榆坨 构造带岩性油气藏及成藏主控因素 [ J ] 。 大庆 石油学院学报 ， 2 0 0 9 ， 3 3 5 1 8 2 2 ． r 1 2 ] 蒋兴超 ， 王铁冠 ， 冯子辉， 等． 王府 凹陷及其周缘地区中浅层原油地球化学特征[ J ] ． 新疆石油地质 ， 2 0 0 7 ， 2 8 1 4 0 4 3 r 1 3 ] 张庆国 ， 鲍志东 ， 郭 雅君， 等． 扶余油 田扶余油层的浅水 三角洲沉积特征及模式[ J ] ． 大庆石油学 院学报 ， 2 0 0 7 ， 3 1 3 4 --8 r l 4 ] 高兴友 ， 许小勇 ， 李颖， 等． 大庆油 田长春岭背斜带扶余油层沉积相特征口] ． 内蒙古石油化工 ， 2 0 0 7， 1 7 3 2 5 2 2 5 4 r 1 5 ] 孙爱 民， 胡帮举． 长春岭背斜带基本构造特征与构造活动对油气成藏 的控制[ J ] ． 黑龙江科技信息， 2 0 0 9 ， 1 3 3 3 7 4 6