廊固凹陷大兴砾岩体成因类型及其对油气的控制.pdf

2 0 l 2年 1 0月 石油勘探与开发 PETR0LEUM EXPLoRATI oN AND DEVELoPM EN T Vb 1 ． 39 NO． 5 5 45 文 章编号 1 0 0 0 - 0 7 4 7 2 0 1 2 0 5 0 5 4 5 0 7 廊固凹 陷大兴砾岩 体成 因类型及其对油气的控制 刘晖 ，姜在兴 2 ，张锐锋 ，周浩玮 4 ，卢振权 1 ．中国地质科学院矿产资源研究所；2 ．中国地质大学 北京 能源学院；3 ．中国石油华北油田公司；4 ．中海油研 究总院 基金项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金项 目 K1 2 0 8 ；教育部油气沉积地质创新团队 I R T 0 8 6 4 摘要综合地震、测井、岩心及试油等资料 ，对廊 固凹陷古近系沙三中下亚段深水期大兴砾岩体 的成因类型、孔渗 特征及 油气产能进行研 究。在沉积背景分析的基础上，依据岩心、地震相和测井相，建立了断槽 重力流、颗粒流型 近岸水下扇和泥石流型近岸水下扇 3种砾岩体成因模 式。断槽重力流砾岩体主要由杂基支撑的砾岩和颗粒支撑的砾 岩组成，砾岩 中各类次生孔隙发育；颗粒流型近岸水下扇砾岩体主要 由颗粒支撑的砾岩组成，储集空间以砾 内溶孔、 晶间孔和裂缝为主；泥石流 型近岸水下扇砾岩体主要 由杂基支撑的砾岩组成，孔隙类型主要为砾内溶孔。不同成因 的砾岩体 ，其储集层特征和油气产能存在 明显差异，其中颗粒流型近岸水下扇砾岩体储集层的孔渗条件最好，油气 产能最高，是勘探的重要目标。图7表 1 参 3 0 关键词廊 固凹陷；大兴砾岩体；断槽重力流；近岸水下扇；颗粒流；泥石流 中图分类号T E l 2 1 文献标识码A Ge n e t i c t y pe s o f Da x i ng c o ng l o m e r a t e b o d i e s a nd t h e i r c o n t r o l s o n h y d r o c a r bo ns i n t h e La n g g u Sa g ， Bo ha i Ba y Ba s i n ， Ea s t Ch i n a Li u Hu i ， J i a ng Za i x i ng ， Zh a ng Rui f e n g ， Zh o u Ha o we i ， Lu Zhe nq u a n f 1 ． I n s t i t u t e o fMi n e r a l R e s o u r c e s ， C h i n e s e A c a d e m y ofG e o l o g i c a l S c i e n c e s ， Be ij i n g 1 0 0 0 3 7 ， C h i n a ； 2 ． S c h o o l ofE n e r g y R e s o u r c e s ， C h i n a U n i v e r s i t y ofGe o s c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a ； 3 ． P e t r o C h i n a Hu a b e i O i lfie l d C o m p a n y ， R e n q i u 0 6 2 5 5 2 ， C h i n a ； 4 ． R e s e a r c h C e n t e r of C h i n a Na t i o n a l O f f s h o r e O i l C o r p o r a t i o n ， B e ij i n g 1 0 0 0 2 7 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e g e n e t i c t y p e s ，p o r o s i ty a n d p e r me a b i l i ty c h a r a c t e r i s t i c s ，a s we l l a s o i l g a s p r o d u c t i o n c a p a c i t y o f t h e Da x i n g c o n g l o me r a t e bo d i e s i n t h e l o we r a nd mi d dl e s e c t i o ns of Pa l e o g e ne S h a 3 M e mbe r , i n t he La ng g u S a g of t h e Bo h a i Ba y Ba s i n a r e s tudi e d b y c o mb i n i ng va rio u s d a t a s uc h a s s e i s mi c ，l o g gi n g， c o r e a na l y s i s a nd f o r ma t i o n t e s t i n g． Th r e e g e ne t i c mo d e l s of c o n gl o me r a t e b o di e s i n c l u d i n g f a u l t e d t r o u g h g r a v i ty flo w， g r a i n fl o w d o mi n a t e d n e a r s h o r e s u b a q u e o u s f a n s ， and d e b r i s fl o w d o mi n a t e d n e a r s h o r e s u b a q u e o u s f an s a r e b ui l t b a s e d o n c o r e ，s e i s mi c a n d l o gg i n g ph a s e s fig ur e d o u t b y a n a l yz i n g t he s e d i me n t a r y s e t t i ng s ．Th e c o n g l o me r a t e b o di e s g e ne r a t e d d ue t o f a ul t e d t r o ug h flow a r e ma i nl y c o mp os e d o f ma t r i x s up p o r t e d c o n g l o me r a t e s a n d gra i n s up p o rte d c o n gl o me r a t e s ，i n whi c h va r i o us ki n ds of s e c o nd a ry p o r e s a r e d e v e l o pe d ； t h e c o n gl o me r a t e bo d i e s ge ne r a t e d i n g r a i n flo w d o mi n a t e d n e a r s h o r e s u ba q ue o u s f an s p r i ma r i l y c o n s i s t o f gr a i n s up p o se d c o n gl o me r a t e s ，o f whi c h t h e r e s e r vo i r s pa c e i s ma i nl y d i s s o l ve d p o r e s wi t h i n g r a v e l s ， i n t e r c rys t a l p or es a n d f r a c tur e s ；the c o ng l o me r a t e b od i e s g e n e r a t e d i n de b r i s flo w d o mi n a t e d n e a r s h o r e s u ba q u e o u s f a n s a r e ma i nl y c o mp os e d o f ma t rix s u p p o se d c o ng l ome r a t e s a nd a r e d o mi n a t e d b y di s s o l v e d p o r e s wi t h i n g r a ve l s ．Th e c o n g l o me r a t e b o d i e s wi t h d i ffe r e n t g e n e s i s ha ve d i ffe r e n t r e s e r vo i r c ha r a c t e ris t i c s a n d o i l ／ g a s pr o d uc t i o n c a p a c i t i e s ．Amo ng t he m，t h e c o n gl o me r a t e bo d i e s g e n e r a t e d i n g r a i n fl o w d o mi n a t e d n e a r s h o r e s u b a q u e o u s f a n s h a v e t h e b e s t p o r o s i ty, p e r me a b i l i t y a n d t h e h i g h e s t o i l ／ g a s p r o d u c t i o n ， t h u s a r e t h e k e y t arg e t s f o r pe tro l e u m e x p l o r a t i on ． Ke y wor ds La ng g u S a g ；Da x i n g c o n g l o me r a t e b od i e s ；f a ul t e d tro ug h g r a v i t y flo w； ne a r s h o r e s ub a q u e o us f an ； g r a i n flo w； d e b ris flo w 0 引言 随着勘探开发技术水平的进一步提高 ，岩性． 地层 油气藏在未来储量增长中的地位越来越重要 引 。砾岩 体作为一种特殊的油气储集层 ， 逐步受到人们的重视 ， 加拿大阿尔伯塔省和不列颠哥伦 比亚省的白垩系滨浅 海 砾 岩 - 6 ] 、美 国堪萨 斯州 加菲 尔德 砾岩 、罗马尼亚 南特兰西瓦尼亚盆地的古近系斜坡水道砾岩 J 以及中国 的准噶尔盆地二叠系砾岩、 二连盆地夫特砾岩和蒙古林 砾岩、松辽盆地徐家围子砾岩和兴城砾岩等[ 9 - 1 Z 】 ， 都有 学者进行 过研究 。 大兴砾岩体位于渤海湾盆地冀中坳陷廊固凹陷西 部的固安一 旧州构造带 ，为古近系沙三段水下扇群 体[ 1 引，一些学者从沉积类型 、层序划分与沉积演化等 2 0 1 2年 1 0 月 刘晖 等 廊 固凹陷大兴砾岩体成因类型及其对油气 的控制 5 5 1 Pe t r o l e u m Ge o l o g y ， 2 0 0 3 ， 5 1 4 4 3 7 4 6 4 ． [ 7 ] R o g e r s J P N e w r e s e r v o i r m o d e l f r o m a n o l d o i l fi e l d G a r f i e l d c o n g l o me r a t e p o o l ， P a w n e e Co u n t y ， Ka n s a s [ J ] ． AAP G B u l l e t i n ， 2 0 0 7 ， 9I 1 0 1 3 4 9 1 3 6 5 ． [ 8 ] Kr 6 z s e k C， F i l ip e s c u S ，S i l y e L ， e t a 1 ． Mi o c e n e f a c i e s a s s o c i a t i o n s a n d s e d i me nt a r y e v o l u t i o n o f t h e So u t he r n Tr a n s y l v a n i a n Ba s i n R o ma n i a I mp l i c a t i o n s f o r h y d r o c a r b o n e x p l o r a t i o n [ J ] ． Ma r i n e a n d P e t r o l e u m G e o l o g y , 2 0 1 0 ， 2 7 1 1 9 1 2 1 4 ． [ 9 ] Ca o J ， Z h a n g Y J ， Hu W X ，e t a 1 ． T h e P e r mi a n h y b r i d p e t r o l e u m s y s t e m i n t h e n o r t h we s t ma r g i n o f t h e J u n g g a r Ba s i n ，n o r t h we s t C h i n a [ J ] ． Ma r i n e a n d P e t r o l e u m Ge o l o g y ， 2 0 0 5 ， 2 2 3 3 1 - 3 4 9 ． [ 1 O 】 洪 淑新，邵红 梅，王成 ，等．砾 岩储层微观测试技 术在徐家 围子 气藏研究 中的应用[ J ] _ 大庆石油地质与开发， 2 0 0 7 ， 2 6 4 4 3 4 6 ， 5 0 ． Ho n g S h u x i n ，S h a o Ho n g m e i ，W a n g Ch e n g ，e t a 1 ．Ap pl i c a t i o n o f mi c r o c o s mi c t e s t i ng t e c h ni q u e s fo r c o n g l o me r a t e r e s e r v o i r i n s t u d y a b o u t X u j i a we i z i g a s r e s e r v o i r [ J ] ． P e t r o l e u m Ge o l o g y Oi l f i e l d De ve l o p me n t i n Da q i n g ， 2 0 0 7 ， 2 6 4 43 4 6 ， 5 0 ． [ 1 1 】 王成 ，官艳华，肖利梅 ，等．松辽盆地北部深层砾岩储 层特征『 J ] ． 石油学报， 2 0 0 6 ， 2 7 增刊 5 2 5 6 ． Wa n g Che n g ，Gu a n Ya n hu a ，Xi a o Li me i ，e t a 1 ．Ch a r a c t e r i s t i c s o f d e e p c o n g l o me r a t e r e s e r v o i r i n n o r t h e r n S o n g l i a o B a s i n [ J ] ．Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 6 ， 2 7 S u p p ． 5 2 - 5 6 ． 【 1 2 ] 文慧俭，舒 萍，范传 闻，等．兴城气 田深层砾 岩储 层储集空 间类 型及控制因素[ J ] ．大庆石油学院学报， 2 0 0 8 ， 3 2 3 1 0 1 1 0 4 ． We n H u O i a n ， S h u P i n g ， F a n C h u a n we n ， e t a 1 ． R e s e r v o i r s p a c e t y p e a n d c o n t r o l f a c t o r s o f t h e d e e p c o n g l o me r a t e r e s e r v o i r i n Xing c h e n g g a s fi e l d [ J ] ． J o u r n a l o f D a q in g P e t r o l e u m I n s t i t u t e ， 2 0 0 8 ， 3 2 3 1 O l 一 1 0 4 ． f 1 3 】 朱庆忠，李春华 ，杨合 义．廊固凹陷大兴砾岩体成 因与油气 成藏 Ⅲ．石油勘探与开发， 2 0 0 3 ， 3 O 4 3 4 3 6 Z h u Qi n g z h o n g ， L i C h u n h u a ， Y ang He y i ． T h e o r i g i n a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n o f D a x i n g c o n g l o me r a t e b o d y i n L a n g g u S a g [ J ] ． P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o pme n t ， 2 0 0 3 ， 3 0 4 3 4 3 6 ． [ 1 4 ] 张舒亭，王锋，黄海华 ．廊固 凹陷西部大兴砾 岩体 油气藏形成条 件研究 f J I ．西安石油学 院学报， 1 9 9 8 ， 1 3 4 3 1 3 3 ， 5 7 ． Z h a n g S h u t i n g ，W a n g Fe n g ，Hu a n g Ha i h u a ． Fo r mi n g c o n d i t i o n s o f D a x i n g c o n g l o me r a t e r e s e r v o i r i n we s t L a n g g u S a g [ J ] ． J o u r n a l o f Xi ’ a l l P e t r o l e u m I n s t i t u t e ， 1 9 9 8 ， 1 3 4 31 - 3 3 ， 5 7 ． 【 1 5 ] 宋荣彩，张哨楠，李 瞍．廊 固凹陷大兴 断层对 油气分布的控制研 究【 J J ．天然气工业， 2 0 0 6 ， 2 6 8 3 O 一 3 3 ． S o n g Ro n g c a i ， Zh a n g S h a o n a n ，Li T a o ． Re s e a r c h o n t h e h y d r o c a r b o n d i s t r i b u t i o n c o n t r o l l e d b y D a x i n g F a u l t i n L a n g g u S a g [ J ] ． Na t u r a l Ga s I n d u s t r y ， 2 0 0 6 ， 2 6 8 3 0 3 3 [ 1 6 】 王志宏 ，柳广弟．廊 固凹陷异常高压与油气成藏 的关系 f J l1 ．天然 气T业， 2 0 0 8 ， 2 8 6 6 9 - 7 2 ． W a n g Zh i ho n g，L i u Gu a ng d i ．S ur p r e s s u r e a n d i t s r e l a t i o n s h i p wi t h h y d r o c a r b o n p o o l i n g i n L a n g g u S a g [ J ] ． Na t u r a l G a s I n d u s t ry, 2 0 0 8 ， 2 8 6 6 9 7 2 ． 【 1 7 ] 赵红 格，刘池洋 ．廊 固凹陷 的拆 离滑脱 构造 ⋯．西 北大学学 报 自然科学版， 2 0 0 3 ， 3 3 3 3 1 5 - 3 1 9 ． Zh a o Ho n g g e ， L i u Ch i y a n g ． De t a c hme n t g l i d i n g s t r u c t u r e s o f L a ng g u S a g [ J ] ． J o u r n a l o f N o r t h we s t U n i v e r s i t y Na tur a l S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 0 3 ， 3 3 3 31 5 - 31 9 ． 【 1 8 】 董 圉臣，孙景 民，张守 鹏，等 ．廊固 凹陷古 近系层序地层特征 及 油气储集规律探讨 ⋯．中国地质，2 0 0 2 ， 2 9 4 3 9 7 4 0 0 ． Do n g Gu oc h e n，S u n J i n g mi n ，Zh a n g S ho u p e n g ，e t a 1 ．P a l c o gen e s e q u e n c e s t r a t i g r a p h y a n d o i l g a s a c c u mu l a t i o n i n t h e L a n g g u S u b d e p r e s s i o n [ J 】 ． Ge o l o g y i n C h i n a ， 2 0 0 2 ， 2 9 4 3 9 7 - 4 0 0 ． [ 1 9 ] 姜正龙 ，邓宏文，林会喜，等．古地貌恢 复方法及应用以济阳坳 陷桩西地区沙二段为例[ J lJ _现代地质， 2 0 0 9 ， 2 3 5 8 6 5 8 7 1 ． J i a n g Zh e n g l o n g ，De n g Ho ng we n ，L i n Hu i x i ，e t a 1 ．M e t h o d s a n d a p p l i c a t i o n o f pa l e o g c o mo r p h o l o g i e s r e b u i l d i ng An e x a mp l e o f t h e s e c o n d me mb e r o f S h a h e j i e F o r ma t i o n ，Z h u a n g x i Ar e a ，J i y a n g De p r e s s i o n [ J ] ． Ge o s c i e n c e ， 2 0 0 9 ， 2 3 5 8 6 5 _ 8 7 I ． 【 2 0 】 刘晖．廊 固凹陷古近纪大兴砾 岩体沉 积特征及成 因【 D】 ．北京 中 国地质大学dE 京 ， 2 0 1 1 ． Li u Hu i ．S e d i me n t a r y c h a r a c t e r i s t i c s a n d g e n e t i c t y pe s o f Eo g e n e Da x i n g c o n g l o me r a t e i n t he La ng g u De p r e s s i o n o f Bo h a i Ba y Ba s i n ， E a s t C h in a [ D】 ． B e ij i n g Ch in a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s i n B 嘶ing ， 2 0 1 1 ． [ 2 l 】 吴崇筠．湖盆砂体类ff f [ J ] ．沉积学报 ， 1 9 8 6 ， 4 4 1 - 2 7 ． Wu C h o n g j u n ． S a n d b o d i e s i n l a k e b a s i n [ J ] ．A c t a S e d i me n t o l o g i c a S i n i c a ， 1 9 8 6 ， 4 4 1 - 2 7 ． 【 2 2 ] 邹才能，赵政璋，杨华，等．陆相湖盆深水砂质碎屑流成因机制与分 布特征以鄂尔多斯盆地为例【 J ] _ 沉积学报， 2 0 0 9 ， 2 7 6 1 0 6 5 1 0 7 5 ． Zo u Ca i n e n g ， Zh a o Zh e n g z h a n g ， Ya n g Hu a ， e t a 1 ． Ge n e t i c me c h a n i s m a n d d i s t r i b u t i o n o f s a n d y d e b r i s f l o ws i n t e r r e s t r i a l l a c u s t r i n e b a s i n [ J ] ． A c t a S e d i me n t o l o g i c a S i n i c a ， 2 0 0 9 ， 2 7 6 1 0 6 5 1 0 7 5 ． [ 2 3 ] 姜在兴．沉积学 【 M] ． 北京石油工业出版社， 2 0 1 0 ． J i ang Z a i x ing ． S e d i m e n t o l o g y [ M] ． B e i j i n g P e tr o l e u m I n d u s tr y P r e s s ， 2 0 1 0 ． [ 2 4 】 孙龙德 ，方朝亮，李峰，等 ．中国沉积 盆地油气勘探开发 实践与 沉积学研究进展 [ J 】 ． 石油勘探与开发， 2 0 1 0 ， 3 7 4 3 8 5 3 9 6 ． S un Lo n g d e ，F a n g Ch a o l i a n g ，Li F e n g ，e t a 1 ． Pe t r o l e u m e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t p r a c t i c e s o f s e d i me n t a r y b a s i n s i n Ch i n a a n d r e s e arc h p r o g r e s s o f s e d i me n t o l o g y [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 0 ， 3 7 4 3 8 5 3 9 6 ． [ 2 5 ] L i u H， J i a n g Z X， C a o Y C ， e t a 1 ． S e d i me n t a ry c h a r a c t e r i s t i c s a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n o f g l u t e n i t e i n t h e f o u rth me mb e r o f E o g e n e S h a h e j i e F o r ma t i o n i n S h e n g t u o a r e a o f B o h a i B a y B a s i n ， E a s t C h i n a [ J ] ． E n e r g y E x p l o r a t i o nE x p l o i t a t i o n ， 2 0 1 0 ， 2 8 4 2 2 3 2 3 7 ． 【 2 6 】 S u n S Q．D o l o mi t e r e s e r v o i r s P o r o s i t y e v o l u t i o n a n d r e s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c s [ J ] ． A AP G B u l l e t i n ， 1 9 9 5 ， 7 9 2 1 8 6 2 0 4 ． [ 2 7 】 张静，胡见 义，罗平，等．深埋优 质 白云岩储集 层发育的主控 因 素与勘探意义【 J j ．石油勘探与开发， 2 0 1 0 ， 3 7 2 2 0 3 2 1 0 ． Z h a n g J i n g ， Hu J i a n y i ， L u o P i n g ， e t a 1 ． M a s t e r c o n t r o l f a c t o r s o f d e e p h i g h q u a l i t y d o l o mi t e r e s e r v o i r s a n d t h e e x p l o r a t i o n s i g n i fi c a n c e [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t ， 2 0 1 0 ， 3 7 2 2 0 3 - 2 1 0 ． [ 2 8 ] 金振奎，余宽宏 ．白云岩储集层埋藏溶蚀作用特征及 意义以塔里 木盆地东部下古生界为例『 J ] ． 石油勘探与开发， 2 0 1 1 ， 3 8 4 4 2 8 - 4 3 4 ． J i n Z h e n k u i ，Y u Ku a n h o n g ． Ge n e r a l c h ara c t e r i s t i c s a nd me a n i n g s o f b u r i a l d i s s o l u t i o n of Lo we r Pa l a e o z o i c d o l o mi t e r e s e r vo i r s i n e a s t e rn T a r i m Ba s i n [ J ] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ，2 0 1 1 ， 3 8 4 4 2 8 4 3 4 ． [ 2 9 】 徐维胜，赵培荣，聂鹏飞，等．石灰岩 、 白云岩储层孑 L 隙度一 渗透率 关系研究 [ J ] ．石油与天然气地质 ， 2 0 0 8 ， 2 9 6 8 0 6 8 1 1 ． Xu W e i s h e n g ， Z h a o P e i r o n g ， Ni e P e n g f e i ， e t a 1 ． P o r o s i t y p e rme a b i l i t y i n t e r r e l a t i o n o f l i me s t o n e a n d d o l o mi t e r e s e r v o i r s [ J ] ． Oi l ＆ Ga s Ge o l o g y , 2 0 0 8 ， 2 9 6 8 0 6 8 1 1 ． [ 3 0 ] 刘宏 ，谭秀成，李凌，等 ．孔隙型碳酸 盐岩储集层特征及 主控因 素 以川西南 嘉陵 江组嘉 5段为例 ⋯ ．石 油勘 探与 开发 ，2 0 1 1 ， 3 8 3 2 7 5 2 81 ． Li u Ho n g ，Ta n Xi u c h e n g ，Li Ling ，e t a 1 ．Ch a r a c t e r i s t i c s a n d ma i n c o n t r o l l i ng f a c t o r s o f p o r o us c a r b o n a t e r e s e r v o i r s A c a s e f r o m t h e J i a 5 Me mb e r o f t h e J i a l i n g j i a n g F o r ma t i o n ， s o u thw e s t S i c h u an B asi n [ J ] ． Pe t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 1 1 ， 3 8 3 1 2 7 5 2 81 ． 第一作者简介刘晖 1 9 8 1 一 ，男，山东兖州人，博士，中国地质科学 院矿产资源研 究所助理研究员，主要从事天然气水合物与油气沉积地质方 面的研究工作。地址北京市西城 区百万庄大街 2 6号，中国地质科学院矿 产资源研究所，邮政编码1 0 0 0 3 7 。E - ma i l lh p p l u y a h o o ． c o m． c n 收稿 日期2 0 1 1 - 0 2 1 8 修回日期2 0 1 2 0 5 - 2 5 编辑胡媛 绘 图 刘方方