廊固凹陷河西务构造带油气成藏主控因素与勘探方向-.pdf

D OI10．3969／j．issn．16727703．2012．06．012 廊 固 凹 陷 河 西 务 构 造 带 油 气 成 藏 主 控 因 素 与 勘 探 方 向 木 芦丽菲1李春荣1祁祺陈令l’2王爱丽1佟凤芝1 1中国石油华北油田公司地球物理勘探研究院，河北省任丘市062552；2长江大学， 湖北省荆州市434023 摘要河西务构造带位于廊固凹陷东部，勘探程度较高，但是具有一定的资源潜力和勘探前景。通过三维地震 大连片解释，开展了整体构造分析、整体沉积砂体研究、整体油气成藏模拟和整体区带综合评价，精细研究，发现了一 系列的目标。研究表明，该区发育3套主力生烃层系，是沉积于较深湖环境中的沙三段、沙四段暗色泥岩及石炭系一二 叠系泥岩，有较丰富的油气资源；发育有扇三角洲、三角洲与河流三大沉积体系，为油气藏的形成提供了从潜山到新近 系的8套良好的储盖组合；河西务构造带发育有构造、地层、岩性、复合及潜山5类油气藏类型，油气成藏模拟结果表 明，河西务构造带油气成藏主要受控于烃源断层的沟通作用、古近系的砂体展布、裂缝性储层的发育程度；综合研究表 明下步勘探方向为河西务西部带和潜山勘探领域。 关键词河西务构造带；油气成藏；主控因素；勘探方向 中图分类号TEl l 2．3文献标识码A 1勘探概况 河西务构造带位于廊固凹陷东部，勘探面积约 520km 2，分为河西务西部带、河西务中垒带和河西务 东垒带3个构造单元，该区已完成15万重力细测、航 空磁测，高精度重磁勘探140km 2；二维地震勘探测网 密度达0．5km X 0．5km ，局部地区为0．5ki nl km ， 完成数字二维测线108条3453km ；完成三维地震地下 满覆盖面积471．08ki n2，三维地震勘探基本覆盖了河西 务构造带。2000年对普照营、河西务中北段、廊东等 4块三维实现了295km 2的三维连片处理，2002年对侯 南地区三维进行了重新处理。该带自1965年务1井钻 探开始到现在共完成探井202口，获工业油气流井86 口，探井成功率为42．6％，共发现东营组、沙一段、沙 二段、沙三段、沙四上亚段、沙四下亚段、石炭系一二 叠系、奥陶系8套含油层系。已探明含油面积63．2ki nz、 地质储量4764 X 10f t，已探明含气面积11．3kin2、储量 45．77 X 108m ，。已找到的石油探明储量占廊固凹陷石油 总储量的6毗，已找到的天然气探明储量占廊固凹陷天然 气总储量的38．5％。已找到的储量中，沙四段占56％，奥 陶系、沙三段、沙二段、沙一段次之，东营组最少。 2基本石油地质条件 2．1发育3套主力生烃层系．油气资源丰富 廊固凹陷河西务地区的主要生烃层系是沉积于较 深湖环境中的沙三段、沙四段暗色泥岩及石炭系一二 叠系的煤系地层，最大厚度可达4000m 以上。沙三段 暗色泥岩实钻最厚2666m 兴10井，凹陷中部厚度在 2700m 左右；沙四段一孔店组暗色泥岩实钻最厚2105m 安46井、泉31井，凹陷中部厚度2100m ；石炭系一 二叠系是一套煤系地层，厚度为400m 。生油层系暗色 基金项目中国石油天然气股份有限公司科技项目“成熟探区油气分布规律与精细勘探技术研究”编号2011D 一0703。 第一作者简介芦丽菲，女，高级工程师，1992年毕业于江汉石油学院，长期从事石油地质综合研究工作。 收稿日期2012-09-18 ∥刍_刍，r中国石油勘探2012年第6期64 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 泥岩厚度合计4700m ，有较丰富的油气资源。 根据第三次资源评价⋯计算结果廊固凹陷总石油 地质资源量为2．3336 X108t ，总天然气地质资源量为 1016．3108m 3；共探明石油地质储量7991．6 X lO ft ， 探明天然气地质储量119．18 X 108m 3；剩余石油地质 资源量为1．5344 X l O St ，剩余天然气地质资源量为 897．12 X 108m 3；油、气资源转化率分别为34．2％和 11．7％，资源转化率还比较低。 就河西务构造带而言构造带油、气资源转化率分 别为42．7％和9．9％，其中石油的资源转化率是廊固凹 陷最高的，天然气资源转化率也达到了凹陷平均水平。 但其剩余石油资源量和剩余天然气资源量分别为5155 X 104t 和370 X 108m 3，是剩余资源量最多的构造带。 2．2具有8套良好的储盖组合 廊固凹陷有8套储盖组合古生界的奥陶系碳酸盐 岩与上覆石炭系一二叠系暗色泥岩或古近系沙四段、 沙三段泥岩组成第一套储盖组合；石炭系一二叠系砂 岩与上覆古近系沙四段、沙三段泥岩组成第二套储盖 组合；沙四下亚段砂岩与沙四中亚段泥岩组成第三套储 盖组合；沙四上亚段砂岩与上覆沙三下亚段泥岩组成第 四套储盖组合；沙三中亚段砂岩与其上部泥岩组成第五 套储盖组合；沙三上亚段砂岩与其上部泥岩组成第六套 储盖组合；沙二段砂岩与其上部泥岩组成第七套储盖组 合；沙一段砂岩与其上部泥岩组成第八套储盖组合。不 同层位相互交错分布的砂体，有利于多层系成藏。 2．3发育4个构造层组成的复合式油气聚集带 第一构造层由奥陶系碳酸盐岩和石炭系一二叠 系碎屑岩组成，受河西务、大北尹和刘其营断层的控 制。3条主要断层各控制了一排潜山，潜山高点沿断棱 分布。 第二构造层由沙三段一孔店组碎屑岩组成，受北 东向延伸的河西务、大北尹和杨税务断层控制，构造南 高北低，地层北西倾。北东向分带断层又把构造进一步 分割成东垒带、中垒带和西断阶。中垒带和东垒带是沙 四上亚段油气藏分布的主要构造，西断阶也找到了沙 三段含油断块。 第三构造层由沙二段一东营组组成，该构造层呈 背斜式断阶带，中间有垒带，两边有西掉和东掉断阶。 中垒带是下伏地垒的继承性构造，两边的断阶由节节 下掉的西掉断层形成的断阶和河西务断层下降盘正牵 引构造组成。 第四构造层由新近系和第四系组成，新近系沉积 时期是区域坳陷阶段，此后，构造活动趋于平稳，在该 区成为西高东低的平缓单斜构造。由于河西务断层在 新近纪仍在活动，在下降盘馆陶组地层局部形成逆牵 引构造。 在以上4个构造层中，第二构造层是主力含油层。 3油气成藏类型 河西务构造带发育有构造、地层、岩性、复合及潜 山5类油气藏类型图1。 3．1构造油气藏 研究区构造油气藏主要发育有断块和断背斜油气 藏，此类油气藏占探明油藏总数的90％；主要分布于 主要油源断层附近，该构造带沙四上亚段油藏大多数 属于此类。河西务构造带以京58井断块油气藏为代表， 该油藏位于河西务构造带刘其营断层上升盘，是由北 东东向延伸的刘其营断层与北东向断层相交形成的垒 块构造，该油藏储层为沙四上亚段砂岩图1。 3．2地层油气藏 地层油气藏是指与不整合面密切相关的油气藏， 在邻区牛北斜坡东段京27井沙四上亚段油藏是一个地 层不整合油气藏，该油藏位于别古庄油田西侧，储层为 沙四上亚段砂岩，油层在上倾方向与新近系明化镇组 地层呈高角度不整合接触图1。早期运移的原油氧 化变稠，在明化镇组底砾岩中充填增强其非渗透性，从 而对下伏油层造成封堵形成油藏。 3．3岩性油气藏 岩性油气藏是指由于沉积作用或成岩作用使储集 岩体的岩性或物性发生突变，被非渗透层包围或侧向 遮挡而形成的油气藏。在邻区中岔口发现了砂岩上倾 尖灭岩性油藏，如安421沙三下亚段岩性油藏图1。 另外，邻区还发现火成岩岩性油藏，火成岩在后期 构造运动影响下形成。如安40井油气藏，该油藏位于 中岔I 1断层上升盘，储层是辉绿岩侵入体，形成以裂缝 为主的储集体。 3．4复合型油气藏 复合型油气藏是指储层上倾向由两种或两种以 65 No620；2Chi na Pet r ol eumExpforatlonl’‘，-芒≈＼ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油地质 京102 京5836京58京5820 京58井E s。‘ 篇 蕙蕊逐 构 Es．o 造 象。．．．‘X漆 油 气 纱 照 兰 塞 ． 藏 Es． 地 黼潞7◆ 层 油 气 藏 日 性 油 泼42讲酞3q 三鋈蔫基 气 蕺 构 r京16井Es，5，兰三隧三三三三三 造 山 石 复 性 合 油 构 气 造 藏 岩 黼粕驮、泔筵 性 地 层 潜 永16井 臭 陶 系 1一 ⋯ ．永25井石嶷系7。一一吾}，，、y4E匕，-广J。／e 山 油 气∥ ∥ ．XGd多二一 藏 “, ．．-x．- x-- -- 一．-- 多鬈二汐∥、o≥∥ I’j 多r ／、r 图1河西务地区油气藏类型图 Fi g．1H ydr ocarbon R eser voi r Types i nH exi w uA rea 上因素联合封闭而形成的油气藏121。主要发现两种复合 型油气藏①构造岩性复合油气藏这类油气藏主要 发育在沙三下亚段地层中。中岔FI 油田就是一个典型 的受构造、岩性双重因素控制的复合型油气藏。②构造 一岩性一地层复合油气藏永清油气田是一个由奥陶 系潜山与孔店组砾岩共同组成的复式油气藏。其中，孔 店组砾岩油层在上倾向既受控于半截河断层，同时 又与下伏前古近系不整合面相切，受构造、地层双重因 彳咯场，r 中国石油勘探2012年第6期66 素制约，储层溶蚀孔洞非常发育，是一个由潜山和古近 系油藏共同组成的受构造、岩性、地层多种控制因素共 同作用的复合型油气藏。 3．5潜山油气藏 潜山油气藏是指形成于含油气盆地基底中的基岩油 气剃3】。目前，河西务发现的潜山油气藏根储层岩性差 异，可细分为砂岩潜山油气藏和碳酸盐岩潜山油气藏。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3．5．1砂岩潜山油气藏 这种类型以永25井石炭系潜山油藏为代表图1。 该油藏位于刘其营断层上升盘，储层为石炭系太原组 河流相砂岩，单层厚度为30．4m ，储集空间为粒内孔 和裂缝，这种油藏与古近系一新近系砂岩断块油藏比 较只是储层时代上的差异。 3．5．2石灰岩著山油气藏 刘其营潜山油气藏即属此类。该油藏位于河西务 构造带刘其营断层上升盘，潜山形态是被断层复杂化 的单面山，存在3个高点，即永16井山头、永35井山 头和新永9井山头。油藏储层以奥陶系上马家沟组为 主。钻探结果表明，该油藏属带油环的底水凝析气藏， 各山头间具有相互独立的油水界面。 综上所述，河西务构造带具有丰富的油气藏类型， 目前共发现五大类，展现了广阔的勘探领域。 4油气成藏主控因素 陷东部则以滨浅湖相泥岩为主，砂岩横向变化快，油气 分布受岩性控制，零星分布，如安22油藏。至沙二段 沉积时期，物源又以东部方向为主，在河西务构造带中 南部沉积了三角洲前缘砂体，朝西北方向则相变为以 泥岩为主的湖相沉积，完整的反向断块圈闭最为富集， 如安66油气藏。 4．3裂缝性储层的发育程度控制潜山油藏的分布 河西务构造带潜山储层以裂缝性为主，溶蚀孔洞 为辅，裂缝发育，储层好，潜山油藏富集，如已经探明 的刘其营永22、刘其营西 新永9、永清潜山京 30，紧邻大断层，裂缝发育，产量高；而位于西部带 的务古2井、务古4井，位于韩村断层的上升盘，断层 不发育，断距小，储层不发育，产量较低；位于北部的 务古1井、京24井，由于覆盖的石炭系一二叠系较厚， 遭受风化剥蚀程度低，储层也不发育，产量也不稳定。 因此，储层的好坏决定油藏的富集程度。 4．7油源 断层 对油 气臁 集定 主控 徉_用5下步勘探方向 河西务构造带已发现的潜山油藏有刘其营、刘其营 西及永清潜山，分别受北东走向的刘其营断层、刘其营西 断层、半截河断层控制，3条断层各控制了一排潜山，潜 山高点沿断棱分布，油气沿主控断层的断棱形成富集。 沙四上亚段发现的别古庄油田、京9井含油断块以 及京27含油断块受近东西向的半截河断层控制，沿务 14断层、安34断层从南到北分布一系列的含油断块， 形成整带含油的趋势。沙四下亚段发现的务10断块受 河西务断层控制。沙一段、沙二段油气藏在杨税务断层 两侧发现了安63、安316等油藏，在务16南断层上升 盘发现了安314气藏。富集块为受河西务断层控制的顺 向断块如务20块、务29块和安24块。 由此可以看出，主要油源断层控制了河西务构造 带的油气分布，不同层系的油气藏多沿主控断层分布， 在纵向上形成复式油气聚集带。 沙四段一孔店组沉积时期，物源主要来自于东及 东南方向，在河西务构造带形成储集条件良好的三角 洲前缘砂体、滩坝砂体，在东部断垒带形成以反向断块 为主的断块油藏，如发现的别古庄油田；而在西部带则 形成顺向断块油藏和岩性油藏，如安17井断块。沙三 段沉积时期，物源主要来自于西部的大兴凸起向，凹 通过廊固大连片资料，锁定新层系，通过深度解释、 A V O 含油气预测和无井区含砂率预测等综合研究认为 河西务西部带古近系、潜山两个领域具有较大潜力。 5．1河西务西部带 河西务西部带是低勘探程度区，以往认为构造部 位低，沙四段以发育顺向断块构造为主，侧向遮挡不 利；沙三段砂体不发育，储层条件差。通过凹陷整体研 究和钻探证实，认为该区具有良好的成藏条件，是发现 规模储量的有利接替区。 本区的勘探目的层，既有沙三段，又有沙四段，主 要储集体是三角洲前缘砂体，位于主构造的翼部，处于 扇三角洲、三角洲前缘到前扇三角洲或前三角洲部位， 位于凹陷陡带和洼槽带围斜上倾部位，具有形成岩性 油气藏的构造和沉积背景；勘探程度比较低，尤其是中 深层。沙四段东部与沙三段西部的三角洲前缘亚相砂 体在河西务西部带叠置，砂泥比适中，储盖组合有利。 该区油藏类型多，成藏条件有利；河西务西部带， 紧邻生油洼槽，由于多期构造运动形成了沙三段，沙四 段以构造、构造一岩性、岩性油藏为主的多种油藏类 型，特别是沙四段，通过京50 x井的钻探，认为顺向断 块也存在富集油藏，拓展了勘探领域。目前共发现有利 目标26个，预测圈闭资源量5000 X1眦。 67 No62012Chi naPet r ol eumExplorati on、N 吣 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 该区已发现了京30井、永9井及永22井等几个奥 陶系潜山，探明含油面积10．1km 2、石油地质储量519 104t ，探明含气面积4．0km 2、天然气地质储量4．8 108m 3。另外，在永25井及永29-1井石炭系一二叠系 太原组砂层中亦获得了工业油气流，说明该区石炭系 一二叠系及奥陶系潜山具有良好的油气成藏条件。 5．2．1石炭系一二叠禾领域 河西务构造带目前有43口井钻遇石炭系二叠系，其 中2213井见到了油气显示和气测异常，以该目的层钻探的 井仅有永25井、京69井、京70井3口，有2口井获工业油 气流永25井、京69井；l 口井见低产气流京70井。 该区石炭系一二叠系上石盒子组砂岩是主要储层， 上石盒子组河流相砂岩厚度变化较大，从上石盒子组储 层区域研究成果看，河道心滩发育，只要寻找到好的储 层，就可找到富集油气藏。通过储层含砂率预测技术，从 低频10-15hz能量分布图看图2 ，已知井京70井 低频能量较弱，砂岩不发育，低频能量强预示砂体发育， 因此在京70的南部与西部均存在砂岩发育区。 图2河西务北部地震低频10-15H z能量分布图 Fig．2D i st ri but i onofSei s m i cEner gyinLow Fr equency 10-15H zi nnorther npart ofH exi w u 该区构造背景有利，已发现两种油气藏类型、多种 类型的圈闭，勘探领域较广。有石炭系一二叠系、沙 三段一沙四段两套气源岩，具备混合油气源、双向供 油气的条件。目前共发现有利圈闭6个，圈闭面积为 47．2km 2，预测天然气资源量376 X 108m 3。2011年钻 探的京71x于石炭系一二叠系3817～4250m 井段，荧 衫刍吻，中国石油勘探2012年第6期68 光显示71m ／8层；气测全烃3．468％～99．99％，最高 99．99％I电测解释油气层、差油气层共计34m ，目 前正在试油，有望开辟天然气勘探新领域。 5．2．2奥陶秉潜山勘探领域 河西务构造带奥陶系已发现潜山7个，其中已探明 潜山3个刘其营 永22 、刘其营西新永9 、永清 潜山京30 ，探明石油储量626104t ，并投入了开 发；在东储、南旺、韩村潜山已钻井4口，在奥陶系分 别获得工业油气流，说明该区潜山具有较好的成藏条 件，潜山勘探仍是该区一个重要的勘探领域。 奥陶系潜山具有储集性能，但非均质性强。经永16 井、永22井岩心观察及务古2井、务古l井等的薄片 鉴定，储层的岩石类型有7种，奥陶系储层岩性以白云 岩和石灰岩为主，储集空间有裂缝、溶蚀孔洞及晶间 孔隙，但以裂缝为主。初步分析认为，岩性对裂缝发 育有明显的控制作用。如务古2井奥陶系石灰岩厚度为 289．3m ，裂缝段厚度为49．7m ，裂缝率为17．2％；白 云岩厚度为223m ，裂缝段厚度为108．1m ，裂缝率为 48．47％；说明裂缝的发育对岩性的选择性明显，白云 岩段裂缝最发育。裂缝主要分布在3个层段①峰峰组 的灰质白云岩中；②上马家沟组上部的白云岩与石灰岩 互层中；③上马家沟组底部附近。 从成像测井资料分析裂缝明显受构造控制，非均质 性较强，具张性特征。储层中形成多期次裂缝，不同期 次裂缝交叉且被方解石充填。因此，应该加强综合研究， 采取针对性的裂缝预测技术，加强潜山裂缝性储层形成 机制研究，开展叠前储层裂缝预测，搞清潜山储层分布 规律，寻找有利的次生孔隙发育带和有利的储集相带。 6结语 河西务是一个勘探较高的老区，经过多年的勘探， 剩余油气资源量依然丰富，存在多种油气藏类型，是以 后深化勘探寻找富集规模储量的现实勘探战场，因此 通过该区油气成藏主控因素的研究，解放思想、创新思 维，争取取得油气勘探的新突破。 参考文献 [1】王权，赵贤正，等．陆相盆地断陷洼槽区典型油气藏成藏 模式【J1．中国石油勘探，2008，1329～12． 【2】赵贤正，金凤鸣，王权，等．华北探区断陷洼槽区油气藏 形成与分布【J】．中国石油勘探，2008，1321～8． [31杜金虎，邹伟宏，等．冀中拗陷古潜山复式油气聚集区Ⅱ舢． 北京科学出版社，2002． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m