江汉盆地潜江凹陷东南部油气成藏条件与主控因素研究.pdf

石油天然 气学报 江汉石油学院 学报 2 0 0 9 年 8 月第 3 1 卷第 4 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J p I A u g ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 4 江汉盆地潜江 凹陷东南部油气成藏条件 与主控 因素研究 张正军 胜利油田 有限责任公司清河采油厂， 山东寿光2 6 2 7 1 4 [ 摘要]为认识江汉盆地 潜东 南地 区油 气成藏 特征，指导 勘探 有利 区的选 择，利用 岩心、测 井和实 验 资 料，全 面分析 了江 汉盆地潜江 凹陷东 南部地 区油气成藏条 件，确 定在 盐岩 的封盖作 用下 ，该 区油 气 以横 向运 移为主。据此特征 ，将研 究区油气富集主控因素总结为 主力 烃源岩 和盐岩 分布层 段控 制油藏 分布 层组 ；古 隆起背景上的构造 圈闭是 油气富集 的场 所。进 一步指 出马王庙地 区新 沟咀组下段 为油气勘 探有 利 区 。 [ 关键词]潜江 凹陷；成藏条件 ；主控 因素；盐岩 [ 中图分类号]TE l 2 2 ． 1 ⋯ [ 文献标 识码 ]A [ 文章编号]1 0 0 09 7 5 2 2 0 0 9 0 4 0 2 0 0 0 4 潜东南地区位于江汉盆地中部 ，横跨潜江 凹陷、新沟低凸起两大构造单元 ，面积约 1 9 5 0 k m 。目前 该 区共在马王庙鼻状斜坡带 、拖市 中央隆起带 、老新鼻状隆起带和新沟低凸起等 4个构造带上发现 了油 田，成为江汉盆地新沟咀组油藏最富集的地区和最主要的产油区。随着勘探程度的提高 ，该区的勘探难 度逐渐增大。总结己发现油气藏形成条件和主控因素 ，进而预测未发现油气藏的分布位置 ，对于指导该 区油气勘探部署，提高勘探效益有重要 的意义。 1 油气成藏条件 1 ． 1 源岩 潜江凹陷东南部地区以古近系新沟咀组下段暗色泥岩为最主要的烃源岩 ，该套泥岩分布面积广，钻 遇厚度为 7 1 ． 5 ～1 2 2 ． O m，占地层总厚度的 7 7 ． 4 ～8 7 ． 1 ；源岩生油母质类型以Ⅱ型和 工型为主，占 样品总数的 6 O ％以上 ，且都 已进入成熟一 高成熟演化阶段 ，生油能力较强；受盐湖环境的控制 ，整个潜 江凹陷源岩有机碳 含量不 高叫，平 均为 0 ． 6 3 ，在此 背景 下 ，潜东南 地 区源岩有 机碳 含量平 均为 1 ． 0 4 ，为整个潜江凹陷较高的区域 ；工区内源岩氯仿沥青 “ A”含量较高，平均可达 9 3 7 mg ／ L，表 明 源岩生油效率较高，说明盐水湖泊水介质的高盐度条件有利于石油的生成 。按照盐湖烃源岩评价 的行业 标准 ，潜东南地区源岩各项指标均达到较好一 好生油岩级别。 1 ． 2储 层 研究区的主要储集体位于古近系新沟咀组下段 ，岩性以碎屑岩为主 ，含泥膏岩、石膏质泥岩等。 根据岩心 、录井、测井和分析化验资料研究 ，研究区储层发育条件可分为汉川沉积体系和汉水沉积 体系 汉川沉积体系主要分布在工区东北部即马王庙地区及其周缘 ，分布面积较小 ，但厚度较大，约 3 O ～l O O m；汉水沉积体系分布工 区西部，主要发育在老新 、新沟和拖市地区，厚度约 2 0 ～1 O O m。两套 沉积体形成 了工区大面积分布的砂岩储集体 。 在物性特征上，工区内三角洲前缘亚相砂体的水下分流河道、河 V I 坝和席状砂微相砂岩物性最好 ， 岩心实NT L 隙度平均值均接近 2 O ％；渗透率平均值大于 1 5 0 1 0 _ ‘ m。 。滨浅湖亚相 中，砂坝砂体物性 [ 收稿臼期]2 0 0 9 一O 6一l 0 [ 作者简介]张正军 1 9 7 5 一 ，男 ，1 9 9 9年江汉石油学院毕业 ，工程师 ，现主要从事 油气勘探与开发方面的研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1卷第 4期 张正军 江汉盆地潜江凹陷东南部油气成藏条件与主控因素研究 好于滩 砂 ，岩 心孔 隙度平 均值 分别为 1 4 ． 3 、9 ． 2 ；渗透率 平均值分 别 为 2 1 ． 1 X 1 0 ff m。 和 3 1 0 _ 。 m。 图 1 。 1 ． 3 盖 层 潜东南 地 区古 近系新 沟咀 组为半咸水一 咸水环境下的湖泊 沉积，岩性 组合 主 要为 砂、泥 岩和膏 岩。其 中的泥 岩和 膏岩 是 良好 的盖 层。工 区内 的区域 盖层 主要 是新 沟咀组 下段 的大 膏层和泥隔层 。 新 沟 咀 组 下 段 沉 积 末 期 ， 受古气候逐 渐 由半 干旱转为干 2 5 2 0 j 霉1 5 l 0 5 0 图 1 不 同类型储层物性特征统计 图 旱的影响 ，盐湖水体浓缩，含盐度增加，在新沟 咀组下段顶部相应形成了一套膏质泥岩 、泥膏岩发育 段 ，厚度一般为 5 2 0 m，分布广泛 ，除凹陷边缘地带及隆起构造上遭到剥蚀或厚度相对较薄之外 ，几 乎遍布整个凹陷。该泥膏岩具有较强的可塑性 ，不易产生裂缝和发生断裂 ，对于油气的保存来说 ，其封 闭性往往优于其他类型的盖层。 ． 此外新沟咀组下段 Ⅱ和 Ⅲ油组之间普遍发育有厚度 1 O ～2 0 m 的暗色泥岩段 ，对下伏 Ⅲ油组来说也 不失为良好 的直接盖层 ，但由于泥岩具有 的脆性特征，易在断层和裂缝的作用下失去封堵能力 ，故泥岩 盖层是潜南地区次要的盖层类型。 1 ． 4 圈闭 潜东南地区圈闭可分为构造圈闭，岩性圈闭和复合 构 造一 岩性圈闭等 3类[ 3 ] 。目前区内己经发 现圈闭以构造圈闭为主 断块和断鼻 ，数量 占圈闭总数的 8 7 ． 4 ，面积占总面积的 8 2 ． 2 ％，工区内的 圈闭类型的统计结果显示了断层对潜东西地区油气藏形成的重要控制作用 。断层对油气藏形成 的影响还 表现在形成了相当一部分受储层横 向变化影响和断层共 同控制的构造一 岩性圈闭。 1 ． 5 输导体系 工 区内的油气输导体主要包括骨架砂体 、断层和裂缝 3个类型 。骨架砂体由于其具有较好的横向连 续性 ，成为油气 的侧 向运移主要通道 ；断层和裂缝一般可以形成跨越不同层系的垂 向连接通道 ，因此它 们是油气垂 向运移的主要通道 。 工区内骨架砂体在新沟咀组下段较发育。厚度一般 2 O ～5 0 m，三角洲 的前缘与半深湖一 深湖亚相的 烃源岩有良好的接触关系是砂体成为油气侧向运移通道的前提条件 。 断层在工区内很发育 ，工区内不同规模的断层 2 0 0余条，可分为北西向、北东 向和近东西 向 3组 ， 并以北东 向断层最多 ，达到 1 0 0多条 。深大断裂直接与源岩相连通 ，本身就能成为油气运移 的良好通 道；次一级断裂将不同层系的骨架砂体联系起来 ，通过骨架砂体与烃源层具间接接触，形成一套复杂的 输导网络 ，为油气的运移和聚集提供 了有利的通道 。 此外 ，在工区内的拖市等局部地 区还发育 大量裂缝 ，裂缝发育段二十余米。裂缝 的存在一定程度上 为油气的运移提供了通道。 2 油气富集主控因素 通过对工区内的新沟咀组成藏地质要素和油藏基本 特征的分析 ，认为工区的油富集主控 因素为 2 ． 1 主力 烃源 岩 和膏 盐岩 分布层 段控 制 油藏 分布 层 组 源岩决定了油气成藏过程的起点 ，盖层确定了油气藏聚集的主要层系，两者共 同作用 ，控制 了油气 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9年 8月 藏的分布层组及平面位置 。潜东南地 区新沟 咀组下段 I、Ⅱ、Ⅲ油组均有油层分布，但 主要含油层组为 Ⅱ、Ⅲ油组 。在己经发现的 4 个油田中，除老新油 田以 I油组含油 为主 外，其余 3个油 田都 以 Ⅱ油组或 Ⅲ油组为主 要含油层组。究其原 因，新下段主力 烃源岩 发育邻近于 Ⅱ一 Ⅲ油组，源岩生成的油气直接 进入附近的储集层 中，并以横 向运移 聚集为 主。同时。潜南地区纵 向上 由于上覆大面积 膏层的封盖 ，对油气长距离 的垂向运移起了 有效的封隔作用 ，因此 ，潜东南地 区油层主 要分布于主力烃源岩发育层段及其上 、下邻 近 的部位 。 在平面上 ，油气藏的分布也受控 于源岩 和盖层的发育 范 围。东南 地 区发现 的 马王 庙、拖市、老新、新沟 4个油 田均位 于烃源 岩厚度大于 5 0 m 的范围内，且有机碳含量基 本大于 0 ． 5 oA。在源岩厚度范围小于 5 0 m 的 图 2 潜东南地 区油藏分布与源岩关 系图 马 4 7等井 区，虽然储层发育 ，但圈闭含油性均较差 图 2 。 相比我国其他含油气盆地 ，潜江凹陷以膏盐岩发育为特征 ，盐岩几乎不存在孔隙及渗透能力 ，是封 堵能力最强的岩石类型。潜东南地区，在缺少砂岩 的地方 ，在盐岩层下往往发育有 1 ～3 m 厚的油浸泥 岩 ，这说明工区内盐岩具有很强的油气封堵能力 ，在盐岩的封堵作用下，石油无法 向上运移 ，甚至能聚 集于泥岩中。因此 ，在盐岩发育区 ，源岩所生成的油气一般很难透过膏盐层做垂向运移 ，只能沿盐岩层 之间的砂岩作侧向运移。根据实际油气分布情况分析 ，潜江凹陷潜江组油气侧向运移 的距离一般小于 1 O k ra，最 大 1 5 k mE 。 2 ． 2 古隆起背景上的构造圈闭是油气富集的场所 古隆气对油气藏的控制主要体现在以下几个方面 1 继承性古隆起为油气运移的有利指向区 工区内共发育有老新一 渔洋鼻状构造带 、拖市构造带 、 毛场构造带及新沟低凸起等 4 个继承性发育古隆起 。相对于其他地区而言，这 4 个古隆起埋深较浅 ，剩 余压力相对较低 ，是油气运移的有利指向区。 2 古隆起 区储层物性较好 ，既是 油气聚集的良好储层，也是油气运移的优势通道古隆起构造脊 储层发育。由于古隆起区的地势较高 ，沉积水体相对较浅、水体能量较强，沉积物的粒度 、分选和磨 圆 度等均受水流 、波浪或湖流改造和影响，有利于大孔隙储层的发育。同时隆起区埋深浅，成岩作用弱 ， 因而，古隆起构造脊上储层相对其他地 区物性更好 。 工 区内样品实验结果显示 ，平均孔隙度大于 1 8 的油层 ，产油量平均为 2 2 ． 6 t ／ d ；孑 L 隙度 l O ～ 1 8 的油层 ，产油量为 3 ～2 2 t ／ d ；孔隙度小于 1 O 的油层 ，产油量一般小于 3 t ／ d[ 5 ] 。 3 古隆起 区构造圈闭最为发育 由于构造脊线两侧地层下倾，无论是断层 与脊线垂 直相交 ，还是 斜交 ，均能在构造脊线附近形成具有鼻状构造背景的圈闭，因此构造脊上圈闭数量多，形态相对较好 ， 具有较好的油气捕获能力。 目前在马王庙鼻状斜坡的构造脊上发现 了 2 4个圈闭 ，占研究区圈闭总数 的 3 2 ，其中有 8个油 藏 ，占研究区油藏总量的 8 0 ％；在老新鼻状隆起的构造脊上发现了 7个圈闭，占老新地区圈闭总数的 7 O ，发现了 5个油藏 ，占地区总量的 6 2 ． 5 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 l 卷第 4期 张正军 江汉盆地 潜江凹陷东南部油气成藏条件与主控 因素研究 3 勘探有利区 根据成藏特征 ，可以确定潜东南地 区主力油气聚集层新沟咀组下段油气成藏以侧 向运移聚集 为主， 烃源岩厚度大于 5 0 m的古隆气区是勘探首选 的有利 目标 。 据此可以确定，马王庙地区应该是油气勘探最有利的地区。该区具有 以下几个方面的有利条件 1 该区位于总口生烃中心北侧 ，紧邻生烃向斜 ，在总 口向斜的周缘己经发现了拖市 、老新等油 田， 具有较好的油源条件。 2 该区属于汉水沉积体系的三角洲前缘 ，储层厚度较大 ，且与源岩接触关系好 。 3 该区具有 良好的构造背景 ，构造圈闭及构造一 岩性圈闭发育 。 [ 参考文献] [ 1 3戴世 昭 ．江汉盐湖盆地石 油地质 [ M]．北京 石 油工 业出版社 ，1 9 9 7 ． [ 2 3郭辉 ，吴世强 ，曹卫生，等 ．江汉盆地潜江 凹陷东南部储屡特征研究 [ 刀 ．东华理工学院学报 ，2 0 0 7 ，3 0 3 ；2 3 1 2 3 5 ． [ 3 ]胡辉 ． 江汉盆地潜江凹陷岩性油藏形成条件及分布规律研究 口]． 地质力学学报，2 0 0 5 -l l 1 ；6 7 7 3 ． [ 4 ]方志雄 ．潜江凹陷隐蔽油藏成藏主控因素及勘探方向 [ 刀 ． 石油与天然气地质 ，2 0 o 6 ，2 7 6 8 0 4 8 1 2 ． I s ]卢 明国，童小兰 ．江汉盆地新沟嘴组砂 岩孔隙结构与产油潜力 [ 刀 ．大庆石油地 质与开发 ，2 0 0 7 ，2 6 4 3 1 3 4 ． [ 编辑] 宋换新 上接 第 1 9 4页 [ 1 3 ]张小莉，沈英．吐哈盆地侏罗系煤系地层烃源岩的测井研究 口]． 测井技术，] 9 9 8 ，2 2 3 1 8 3 1 8 5 ． [ 1 4 ]王栋，姜在兴，贾盂强，等 ． 利用核磁共振测井资料进行烃源岩评价 [ J ]． 西安石油大学学报，2 0 0 4 ，1 9 2 2 9 3 2 ． [ 1 5 ]Ul r i c h Ma n n ， P e t e r J M．S o u r c e r o c k e v a l u a t i o n b y we l l l o g a n a l y s i s L o we r T o a r c i a n ，Hi l s s y n c l i n e [ J ]．Ad v a n c e s i n Or g a n i c G e o c h e ml s t r y，1 9 9 5，1 3 1 ～3 1 0 9～11 9 ． [ 1 6 ]P a s s e y Q R， Cr e a n e y S ，Ku l l a J B ．A p r a c t i c a l mo d e l f o r o r g a n i c r i c h n e s s f r o m p o r o s i t y a n d r e s i s t i v i t y l o g s[ 刀 ．AAP G，1 9 9 0 ，7 4 1 2 1 7 7 71 7 9 4 ． [ 1 7 ]Ma l l i c k R K， R a j u S V．Ap p l i c a t i o n o f wi r e l i n e l o g s i n c h a r a c t e r i z a t i o n a n d e v a l u a t io n o f g e n e r a t i o n p o t e n t i a l o f Pa l a e o c e n e --L o we r E o c e n e s o u r c e r o c k s i n p a r t s o ／Up p e r As s a m b a s i n ，I n d i a[ J ] ．Th e L o g An a l y s t ，1 9 9 5 ，3 2 2 ；4 9 6 3 ． [ 1 8 ]朱光有 ，金强，张林跸 ．用测井信息获取烃源岩的地球化学参效研 究 [ 刀 ． 测井 技术 ，2 0 0 3 ，2 7 3 1 0 4 ～ 1 0 9 ． [ 1 9 ]岳炳顺 ，黄华，陈彬 ．东濮凹陷测井烃源岩评价方法及应用 [ J ]．石油天然气学 报 ，2 0 0 5 ，2 7 3 3 5 1 3 5 4 ． [ 2 0 ]Ma l l i c k R K， Ra j u S R．Th e r ma l ma t u r i t y e v a l u a t i o n b y s o n i c l o g a n d s e i s mi c v e l o c i t y a n a l y s i s i n p a r t s o f Up p e r As s a m B a s i n ，I n d i a [ J ]．Or g ．Gc h e m，1 9 9 5 ， 2 3 1 0 8 7 1 ～8 7 9 ． [ 2 1 ]刘 震 ，武耀辉 ．泥岩压实程度与热成熟度 关系分析 [ J ]．地质论评 ，1 9 9 7 ，4 3 3 2 9 0 2 9 6 ． [ 2 2 ]Ro b e r t A M．A p p l y i n g w i r e l i n e l o 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