資福寺洼陷新溝咀組層序格架中的生儲(chǔ)蓋組合研究

張晨露，趙 剛 (長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

資福寺洼陷新溝咀組層序格架中的生儲(chǔ)蓋組合研究

張晨露，趙 剛 (長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

通過(guò)分析資福寺洼陷新溝咀組層序格架下低位體系域、水進(jìn)體系域、高位體系域的分布和沉積相特征，從而得到新溝咀組生儲(chǔ)蓋層的發(fā)育特征，通過(guò)生儲(chǔ)蓋在空間上的配置關(guān)系可知資福寺洼陷新溝咀組主要發(fā)育2種生儲(chǔ)蓋組合：沙市組上段-新溝咀組下段自生自儲(chǔ)型組合和新溝咀組-荊沙組下生上儲(chǔ)型組合，并分析了2種組合各自對(duì)應(yīng)的油氣成藏模式。

資福寺洼陷；新溝咀組；體系域；生儲(chǔ)蓋組合

1 區(qū)域地質(zhì)概況

資福寺洼陷位于江漢盆地江陵凹陷東部，東鄰赤岸街構(gòu)造，西鄰虎渡河洼陷，南接南部斷坡金家場(chǎng)構(gòu)造，北鄰范家臺(tái)構(gòu)造。縱向上發(fā)育白堊系漁洋組，下第三系沙市組、新溝咀組、荊沙組、潛江組等。新溝咀組分上、下2段，下段自下而上劃分為Ⅲ油組、泥隔層、Ⅱ油組、Ⅰ油組，新溝咀組處于半深水湖泊和三角洲前緣亞相及濱淺湖亞相沉積環(huán)境,生儲(chǔ)蓋層發(fā)育良好，是油氣勘探的有利地區(qū)。

2 層序地層格架及沉積相特征

2.1層序地層格架

圖1 資福寺洼陷新溝咀沉積相圖

根據(jù)層序界面的鉆井、地震反射特征，將資福寺洼陷白堊系-古近系劃分為1個(gè)一級(jí)層序，2個(gè)二級(jí)層序，6個(gè)三級(jí)層序[1]。新溝咀組對(duì)應(yīng)三級(jí)層序中的層序Ⅲ，體系域發(fā)育完整，層序的三分性明顯，以初始湖泛面形成的泥隔層及最大湖泛面形成的大膏層為界面，劃分為低位體系域(LST)、水進(jìn)體系域(TST)和高位體系域(HST)。

2.2體系域的分布及沉積相特征

地質(zhì)相、測(cè)井相和地震相的綜合分析表明, 新溝咀組總體以三角洲和湖泊沉積體系為主[2],發(fā)育的沉積亞相類型主要是濱淺湖亞相和三角洲前緣(見(jiàn)圖1)。新溝咀組新下段Ⅲ油組至新上段縱向上發(fā)育3個(gè)體系域，低位體系域相當(dāng)于新下段Ⅲ油組，泥隔層(初始湖泛面)至新下段Ⅰ油組為水進(jìn)體系域，新上段則為高位體系域。

低位體系域時(shí)期，資福寺洼陷北部發(fā)育規(guī)模較大的三角洲和西部較小的三角洲，主要砂體為三角洲前緣水下分流河道砂體和三角洲前緣河口砂壩，河口砂壩的底部為淺湖相泥巖或?yàn)I淺湖砂巖，而頂部則過(guò)渡為濱淺湖泥巖或水下決口扇及天然堤；水進(jìn)體系域時(shí)期，北部和西部發(fā)育的三角洲范圍縮小，砂體增厚，主要砂體類型為三角洲前緣水下分流河道和三角洲前緣河口砂壩；高位體系域時(shí)期，新上段受剝蝕作用的影響，現(xiàn)存的地層不完整，主要由泥質(zhì)沉積為主，仍發(fā)育有北部三角洲，西部三角洲保存不全，主要砂體類型仍為三角洲前緣水下分流河道和三角洲前緣河口砂壩。對(duì)研究區(qū)的體系域連井剖面進(jìn)行對(duì)比可以看出，層序Ⅲ(新溝咀組)高位體系域和水進(jìn)體系域在洼陷由北至南厚度增加，低位體系域厚度穩(wěn)定。

3 生儲(chǔ)蓋組合

3.1生儲(chǔ)蓋層的分布及特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)鉆井的地化測(cè)試分析資料表明,資福寺洼陷的油氣信息主要集中在新溝咀組中, 對(duì)三級(jí)層序而言，油氣顯示在LST-TST中較明顯[3],生油層為三角洲相黑色泥巖，有機(jī)碳含量為0.18%～1.4%，以TST時(shí)期Ⅱ油組和泥隔層的暗色泥巖最厚，達(dá)到中等烴源巖標(biāo)準(zhǔn)[4]。新下段Ⅲ油組頂部的沙市組上段同樣發(fā)育暗色泥巖，主要巖性為灰黑色泥巖。平面上暗色泥巖主要分布在復(fù)興場(chǎng)-彌陀寺-資福寺一帶，向南逐漸增厚。

儲(chǔ)層主要為L(zhǎng)ST-TST時(shí)期發(fā)育的三角相砂巖和濱淺湖相砂巖，巖性以灰色、雜色粉砂巖和細(xì)砂巖為主,分選較好?？紫抖确秶?3%～22%，滲透率范圍在(7～540)×10-3μm2，各個(gè)地區(qū)分別較大，總體上屬于低孔低滲-中孔中滲儲(chǔ)集層[5]。從新溝咀組的砂巖厚度及平面展布特征來(lái)看,儲(chǔ)層總體上有“北厚南薄”的特征，LST時(shí)期，三角洲沉積體系達(dá)到最大,儲(chǔ)層最為發(fā)育，在北部砂巖厚度可超過(guò)40m。

圖2 沙22井層序沉積相及生儲(chǔ)蓋組合綜合柱狀圖

HST時(shí)期，基本沒(méi)有油氣顯示，發(fā)育大段濱淺湖亞相的紫色泥巖，巖性以棕紅、紫紅色泥巖夾薄層粉砂巖及少量石膏質(zhì)泥巖為主，局部見(jiàn)玄武巖，厚度200～300m，與其下的大膏層共同構(gòu)成了資福寺洼陷新溝咀組儲(chǔ)層的區(qū)域性蓋層。Ⅱ、Ⅲ油組之間的泥隔層，在TST時(shí)期發(fā)育灰-深灰色泥巖、間夾紅色泥巖及含膏泥巖、泥膏巖，厚度30～50m左右，同樣是良好的蓋層。新上段頂部的荊沙組紅色低阻泥巖發(fā)育，泥質(zhì)巖占地層厚度的80%以上，厚度大，分布廣，對(duì)下伏新溝咀組地層起到封蓋作用，是較好的區(qū)域蓋層。從平面上看，蓋層從北往南變厚，在虎渡河-資福寺一帶最厚。

3.2生儲(chǔ)蓋組合的類型及特征

根據(jù)新溝咀組體系域的劃分、沉積相類型以及生儲(chǔ)蓋層的特征，綜合起來(lái)可以得出資福寺洼陷新溝咀組主要發(fā)育2套生儲(chǔ)蓋組合，即沙市組上段-新下段，新溝咀組-荊沙組(見(jiàn)圖2)。

1)沙市組上段-新下段 沙市組上段-新下段屬于自生自儲(chǔ)型組合。組合內(nèi)的暗色泥巖是研究區(qū)內(nèi)成熟或高成熟的主力烴源巖，特別是TST時(shí)期的Ⅱ油組-泥隔層發(fā)育的高效生油巖可提供較豐富的油源，新溝咀組下段砂巖發(fā)育，是良好的儲(chǔ)層。在新下段頂部“大膏層”和Ⅱ、Ⅲ油組之間的泥隔層，泥質(zhì)巖厚度30～40m，分布廣，連續(xù)穩(wěn)定，封蓋性能較好，是有效的直接蓋層[6]。

2)新溝咀組-荊沙組 新溝咀組-荊沙組屬于下生上儲(chǔ)型組合。新下段和沙市組上段烴源巖生成的油氣在新下段TST時(shí)期大量發(fā)育的三角洲相砂巖中儲(chǔ)層下來(lái)，并在新上段HST時(shí)期發(fā)育的湖泊相含膏泥巖和新上段頂部荊沙組紅色低阻泥巖的封蓋下得以保存。

3.3生儲(chǔ)蓋組合的分布及油氣的成藏

從生儲(chǔ)蓋在空間上的配置關(guān)系看，自生自儲(chǔ)型生儲(chǔ)蓋組合主要分布在荊州背斜帶，為反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造[7]，構(gòu)造內(nèi)斷裂和鹽丘發(fā)育，鹽構(gòu)造伴隨油氣富集不斷上隆、并在頂部產(chǎn)生斷層，為油氣側(cè)向運(yùn)移提供良好的構(gòu)造背景。新下段儲(chǔ)層良好，超壓泥巖封閉性較好，總體上油氣難以通過(guò)穿斷層側(cè)向與沿儲(chǔ)集層上傾垂向運(yùn)移相結(jié)合而進(jìn)行垂向輸導(dǎo)，可在局部形成小型次生油氣藏(見(jiàn)圖3)。下生上儲(chǔ)型生儲(chǔ)蓋組合分布在資福寺洼陷帶，含油構(gòu)造是由兩條傾向相反的正斷層活動(dòng)所形成的斷塊。油氣來(lái)源于新下段各油組泥巖生成，油氣從烴源巖側(cè)向排到斷層、并經(jīng)斷層垂向運(yùn)移到上部?jī)?chǔ)集層中聚集成藏[8](見(jiàn)圖4)。

Ej—荊沙組；Ex上、Ex下—新上、下段；Es上—沙市組上段。

圖4 下生上儲(chǔ)型生儲(chǔ)蓋組合成藏模式圖

[1]劉建,胡彩云.江陵凹陷含鹽層系層序地層與沉積特征[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2009,31(1):11-16.

[2]盧明國(guó),林暢松,廖忠禮.江陵淺水-半深水坳陷湖盆層序地層學(xué)特征[J].沉積學(xué)報(bào),2003,21(2):313-317.

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[6]童小蘭,盧明國(guó).潛江鹽湖盆地生儲(chǔ)蓋組合特征[J]. 沉積與特提斯地質(zhì)，2006,26(1):92-96.

[7]李軍生,林春明.反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造自生自儲(chǔ)油藏成藏模式[J].石油學(xué)報(bào)，2006,27(2):34-37.

[8]肖煥欽,陳廣軍.斷層在油氣成藏中的作用探討[J].特種油氣藏，2003,10(2):19-30.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.007

P618.13

A

1673-1409(2012)02-N021-03

2011-10-26

張晨露(1988-)，女，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層沉積學(xué)方面的研究工作。