烏爾遜凹陷烏東油田成藏模式及主控因素研究

蘇 皓 金興明，段宏臻 孫 楠 張 碩

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083) (中石油測井有限公司青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202) (中石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 南陽 473132) (重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331)

烏爾遜凹陷烏東油田成藏模式及主控因素研究

蘇 皓 金興明，段宏臻 孫 楠 張 碩

(中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083) (中石油測井有限公司青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202) (中石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 南陽 473132) (重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331)

烏東油田是大慶油田海拉爾盆重點(diǎn)探區(qū)，研究其成藏模式及其主控因素對(duì)于勘探開發(fā)具有重要意義。研究表明，烏東油田油氣成藏模式可分為油源斷層與油氣封閉斷層配置的側(cè)向運(yùn)移油氣成藏模式和油源斷層下降盤封堵側(cè)向運(yùn)移后期油氣調(diào)整成藏模式；油氣藏的形成受油源、斷層、構(gòu)造等配置關(guān)系的控制，油氣主要來自烏南次凹，生油時(shí)間為白堊系下統(tǒng)伊敏組至白堊系上統(tǒng)青元崗組沉積期，切割新老地層長期活動(dòng)的油源斷層為大量油氣運(yùn)移提供通道。

烏爾遜凹陷；烏東油田；成藏模式；主控因素

1 區(qū)域地質(zhì)特征

烏東油田處于烏爾遜凹陷南部次凹的烏東斜坡帶上，屬于拉張-斷陷-斷坳-坳陷4重結(jié)構(gòu)盆地，不同時(shí)期具有不同的沉積模式，其西側(cè)與烏南次凹主體相鄰，東側(cè)與烏東斜坡毗鄰，工區(qū)面積38.4km2。盆地在前期拉張基礎(chǔ)上快速沉積，湖泊變闊加深，以湖相黑色泥質(zhì)沉積為主[1]。低水位期多數(shù)地區(qū)處于隆起剝蝕狀態(tài)，在剝蝕區(qū)周邊發(fā)育沖積扇-辮狀河體系；高水位期隨著湖盆不斷沉降，湖水超越邊界斷層或斜坡，并在其附近形成砂壩沉積體系，湖泊中心部位則為暗色泥巖沉積，也是該區(qū)主要生油層[2]。地層厚度表現(xiàn)為西厚東薄、南厚北薄的展布特點(diǎn)。結(jié)合地震資料分析認(rèn)為，均受西部烏西斷層和南部巴彥塔拉斷層的影響，沉降中心位于上述斷層的下降盤一側(cè)，即位于烏22井與巴彥塔拉構(gòu)造帶之間。由于洼槽向東、向北抬升，形成南低北高的古地形，因此地層向東、向北減薄。

2 油氣成藏主要模式

2.1油源斷層與油氣封閉斷層配置的側(cè)向運(yùn)移油氣成藏模式

該類成藏模式包括烏南東斷階帶183-145-066號(hào)斷層以東與144-064-022號(hào)斷層以西之間的10個(gè)斷塊油藏，其成藏條件配置特點(diǎn)如下：①油源主要來自相鄰的烏南次凹外地油源；②油藏西側(cè)邊界為066號(hào)油源斷層；③油藏東側(cè)為僅僅切割南屯組及銅缽廟組的144-064-022號(hào)油氣封閉斷層及斷塊內(nèi)部封閉斷層；④油藏形式過程為在伊敏組-青元崗組沉積期，烏南次凹南屯組烴源巖有機(jī)質(zhì)生成的油氣沿砂巖上傾方向向東運(yùn)移，通過正在強(qiáng)烈活動(dòng)的066號(hào)油源斷層通道，運(yùn)移至烏南東斷階帶，受東側(cè)144-064-022號(hào)封閉斷層的遮擋封閉，形成烏東油田(見圖1)。

2.2油源斷層下降盤封堵側(cè)向運(yùn)移后期油氣調(diào)整成藏模式

該類成藏包括烏29斷鼻油藏，其配置特點(diǎn)如下：①油藏的油氣來自烏南次凹東部南屯組的自生油源；②油氣受066號(hào)油源斷層的遮擋及斷鼻封閉形成烏29斷鼻油藏；③這一成藏模式油藏形成時(shí)間應(yīng)該晚于前一種成藏模式的油藏形成時(shí)間，因?yàn)?66號(hào)油源斷層只有在青元崗組末期停止活動(dòng)之后，才能自行封閉遮擋周圍繼續(xù)運(yùn)移而來的油氣形成油氣藏(見圖1)。該種油氣藏一般是油氣大規(guī)模運(yùn)移后期靠流體小范圍的動(dòng)平衡調(diào)整而成藏，一般情況下成藏規(guī)模不會(huì)很大，其數(shù)量有限。

圖1 烏東油田油源斷層與油氣封閉斷層配置成藏模式剖面圖

3 油氣藏形成主控制因素

3.1油源與成烴條件

烏南次凹主要生油巖系為南屯組(K1n)及銅缽廟組(K1t)，其次為大磨拐河組。南屯組及銅缽廟組為一套灰黑色泥巖與砂巖、砂礫巖互層夾薄層油頁巖組合，南屯組厚度540～1300m，銅缽廟組厚度386～930m，烴源巖發(fā)育。根據(jù)研究區(qū)6口井生油分析資料認(rèn)為，有機(jī)碳含量高達(dá)2.092%～2.487%，氯仿瀝青A為0.1056%～0.2776%，族組分中飽和烴含量高達(dá)45.8%～52.18%，總烴高達(dá)69.1%～75.97%。烏南次凹烴源巖有機(jī)質(zhì)豐富，有機(jī)質(zhì)向?yàn)r青及烴類轉(zhuǎn)化程度高，為良好生油巖。

烏南次凹南屯組及銅缽廟組鏡質(zhì)體反射率資料(見表1)表明，烏29斷塊以西的烏南次凹生油區(qū)南屯組Ro(鏡質(zhì)體反射率)為0.78%～1.08%，說明南屯組及銅缽廟組生油巖有機(jī)質(zhì)熱演化已經(jīng)進(jìn)入大量生油階段，并已達(dá)到生油高峰，該區(qū)為主要油源區(qū)。烏27區(qū)塊南屯組Ro為0.56%～0.75%，南屯組及銅缽廟組生油巖有機(jī)質(zhì)僅少量生油，不可能提供大量油源。烏東斜坡南屯組及銅缽廟組埋深淺，其Ro為0.5%～0.62%，有機(jī)質(zhì)也僅少量生油，不可能為形成油氣藏提供大量油源。由此可見，西部的烏南次凹主體部位才是為烏東油田提供大量油源的主要供油區(qū)，烏東油田的原油主要是由西側(cè)緊鄰的烏南次凹生成的油氣運(yùn)移而來。

表1 烏東斜坡K1t-K1n鏡質(zhì)體反射率(Ro)數(shù)據(jù)表

注：Ro≤0.8%為少量生油階段，Ro>0.8%～1.3%為大量生油階段。

烏南次凹主要生油巖系南屯組及銅缽廟組生油巖發(fā)育，含有機(jī)質(zhì)豐富，有機(jī)質(zhì)類型較好，以Ⅱ2型為主，有機(jī)質(zhì)油氣演化均已成熟，且已達(dá)大量生油及生油高峰階段，油源條件良好。烏南東斷階帶(烏27區(qū)塊)及烏東斜坡南屯組生油巖油氣演化程度較低，僅達(dá)少量生油階段，因此烏南次凹為該地主要生油區(qū)及供油區(qū)。烏爾遜油田烏27區(qū)塊緊鄰烏南次凹生油中心，有利于接受烏南次凹運(yùn)移而來的大量油氣，形成烏東油田。

3.2斷層對(duì)油氣運(yùn)移、聚集及分布的作用

烏東油田西側(cè)以烏29井?dāng)鄬优c烏南次凹相接。從烏南次凹至烏27區(qū)塊(烏南東斷階帶)發(fā)育了一組NNW及SN走向的正斷層，斷面傾向以SW及EW向?yàn)橹?，少?shù)NE向，構(gòu)造總貌上構(gòu)成了由西向東逐級(jí)升高的斷階，局部構(gòu)成斷塹及斷壘。通過分析得知，區(qū)內(nèi)斷層依據(jù)切割地層新老、深度、活動(dòng)時(shí)間可劃分為切割新老地層長期活動(dòng)的斷層、切割老層位地層斷層、切割新層位地層的中、淺斷層的3種類型(見圖2)。

圖2 烏南次凹構(gòu)造剖面及斷層類型分布圖

烏南次凹生油巖生成的油氣初次運(yùn)移至烏南次凹內(nèi)部的砂巖儲(chǔ)層之后，由于重力作用，油氣繼續(xù)沿構(gòu)造上傾方向的砂層及正在活動(dòng)的斷層通道向?yàn)跄蠔|斷階帶運(yùn)移和聚集而形成烏東油田。因此，砂巖儲(chǔ)層及斷層組成了油氣運(yùn)移的疏導(dǎo)系統(tǒng)[3]。

3.3構(gòu)造對(duì)油氣藏形成及油水分布的控制作用

烏南次凹帶生油層系南屯組及銅缽廟組生油巖中有機(jī)質(zhì)的油氣演化程度不同。烏南次凹有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化已進(jìn)入大量生油階段，而烏南東斷階及烏東斜坡有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化僅為少量生油階段，因此形成油氣藏的油源主要來自烏南次凹中心部位。從區(qū)域構(gòu)造角度上分析，烏東斷階帶緊鄰烏南次凹，可以優(yōu)先接受來自烏南次凹運(yùn)移而來的油氣被斷層及圈閉封閉而形成烏東油田，而烏東斜坡距離油源較遠(yuǎn)，區(qū)內(nèi)生油層系又不能大量生成油氣，因此油源條件相對(duì)不利。烏東南斷階帶南屯組各類斷塊圈閉形成早，大約形成于銅缽廟組～南屯組沉積期，這些斷塊圈閉的邊界斷層為油源斷層及油氣封閉遮擋的成藏?cái)鄬咏M成，這有利于隨時(shí)捕獲通過油源斷層通道運(yùn)移而來的油氣并封閉于各斷塊圈閉中形成油氣藏。

斷塊內(nèi)構(gòu)造部位的高低控制了油水分布。構(gòu)造高部位相對(duì)含油層位較多，油層層數(shù)較多，厚度較大。如位于烏27斷塊油藏頂部的烏27井油層分布于南一段4～8層，共5層，厚度21.2m，油柱高度110m，至烏176-76井以南構(gòu)造低部位油層僅分布于南一段4～5層，而5～8層過渡為油藏邊水。

4 結(jié) 論

烏東油田油氣藏的模式受油源、斷層、構(gòu)造等配置關(guān)系的控制。油氣主要來自烏南次凹，生油時(shí)間為白堊系下統(tǒng)伊敏組至白堊系上統(tǒng)青元崗組沉積期，切割新老地層長期活動(dòng)的油源斷層為大量油氣運(yùn)移提供通道，切割南屯組及銅缽廟組的封閉斷層遮擋油氣而形成油氣藏，各主要成藏控制因素彼此配置，形成烏東油田各類成藏模式。

[1]付曉飛，董晶，呂延防，等.海拉爾盆地烏爾遜-貝爾凹陷斷裂構(gòu)造特征及控藏機(jī)理[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012，86(6)：877-888.

[2]應(yīng)丹琳，潘懋，李忠權(quán)，等.烏爾遜凹陷反向斷層及與油氣的關(guān)系[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，39(3)：244-250.

[3]李文龍.同沉積斷裂對(duì)沉積的控制作用——以烏爾遜凹陷為例[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011，35(11)：8851-8854.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.11.024

20120825

蘇皓(1990)，男，2009年大學(xué)入學(xué)，現(xiàn)主要從事油氣水滲流力學(xué)、油氣井產(chǎn)能預(yù)測、油氣田開發(fā)方面的學(xué)習(xí)工作。

P542

A

16731409(2012)11N07103