臨南洼陷沙三段隱蔽油藏形成與分布的差異性

孫遠(yuǎn)鋒

(中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257000)

臨南洼陷是惠民凹陷的主要生烴洼陷，已發(fā)現(xiàn)臨盤(pán)、商河、玉皇廟、臨南和曲堤5個(gè)油氣田，累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量3.3×108t，其中巖性類油藏僅占15%，說(shuō)明隱蔽油藏具有較大的勘探潛力。臨南洼陷沙三段(Es3)是主力烴源巖發(fā)育層段，該層系油藏類型豐富，是當(dāng)前的主要勘探目的層系。為此，筆者臨南洼陷Es3隱蔽油藏形成與分布的差異性進(jìn)行了研究，旨在為該地區(qū)的油氣勘探提供指導(dǎo)。

1 Es3層序地層演化規(guī)律

圖1 臨南洼陷Es3沉積體系與主要斷裂匹配關(guān)系圖

圖2 臨南洼陷Es3層序地層剖面圖

Es3沉積時(shí)期，圍繞臨南洼陷發(fā)育4大三角洲物源體系，即西北部的盤(pán)河三角洲、西南部的雙豐三角洲、東南部的江家店-瓦屋三角洲和北部的基山三角洲(見(jiàn)圖1)。除基山三角洲僅在沙三中亞段發(fā)育外，其余三角洲體系均在Es3繼承性發(fā)育。4大物源體系在時(shí)空展布規(guī)律上差異明顯，進(jìn)而控制了砂體類型發(fā)育的多樣性。

2 不同沉積模式的控砂機(jī)制

根據(jù)古地形坡度的不同，該地區(qū)的4大三角洲沉積體系可歸納為同沉積斷坡和穩(wěn)定緩坡2種沉積模式。

1)同沉積斷坡 該沉積模式主要表現(xiàn)在以臨商斷裂和夏口斷裂為主導(dǎo)的同沉積斷層下降盤(pán)，由斷層的幕式活動(dòng)引發(fā)幕式沉降，從而形成陡坡斷崖，并產(chǎn)生可容空間，沉積物主要在斷層下降盤(pán)卸載，上升盤(pán)多為過(guò)路通道。此時(shí)湖岸線多在斷層附近波動(dòng)，水體相對(duì)穩(wěn)定，水動(dòng)力條件較弱，沉積方式以河控為主。該模式下的砂體類型主要為三角洲前緣亞相的水下分流河道、河口壩及遠(yuǎn)砂壩砂體，且多在同沉積斷裂帶前方的次級(jí)斷坡之下發(fā)育滑塌濁積巖。圖1中盤(pán)河三角洲和江家店-瓦屋三角洲屬于該沉積模式。

2)穩(wěn)定緩坡模式 該沉積模式主要發(fā)育在洼陷西南部，該地區(qū)古地形為一大型開(kāi)闊緩坡，坡度0.5～10°左右，與同沉積斷坡最顯著的區(qū)別是湖岸線受沉積坡折控制，坡度緩，淺水范圍廣，三角洲平原向前緣過(guò)渡相帶寬度大、范圍廣。隨著水平面的升降，湖岸線波動(dòng)頻繁，受河流和波浪雙重作用控制，水動(dòng)力條件較強(qiáng)。例如，雙豐三角洲的優(yōu)勢(shì)砂體類型以平原亞相的河道砂體為主，前緣亞相多被波浪所改造，以成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高的席狀砂體殘留為特點(diǎn)，河口壩砂體不發(fā)育。

此外，基山三角洲的沉積特點(diǎn)介于上述2種沉積模式之間，其以臨商斷裂帶為界，斷裂帶以北為穩(wěn)定緩坡，主要發(fā)育三角洲平原亞相的河道砂體。斷裂帶以南則發(fā)育多個(gè)同沉積斷坡。受此控制，砂體類型以三角洲前緣亞相河口壩砂體和滑塌濁積巖為主。

3 斷裂控制作用的差異性

臨南洼陷在第三紀(jì)右旋張扭應(yīng)力場(chǎng)[4-7]的作用下，形成以北東-近東西向?yàn)橹鞯臄嗔褬?gòu)造格局，發(fā)育大量延伸距離遠(yuǎn)、活動(dòng)期長(zhǎng)、強(qiáng)度大的二、三級(jí)斷裂，并在二、三級(jí)斷裂的走向轉(zhuǎn)折端派生出大量呈雁列分布的次級(jí)斷層，這些斷層對(duì)圈閉形成及油氣運(yùn)移具有重要控制作用。

1)斷裂規(guī)模決定隱蔽圈閉的類型 斷層與砂體二者相匹配可形成多種隱蔽圈閉類型，具體形成何種類型的圈閉，與斷層規(guī)模(包括斷距、延伸距離)和砂體規(guī)模(厚度、延伸方向)的耦合密切相關(guān)，斷層規(guī)模越大，其切割、遮擋砂體的能力越強(qiáng)。三角洲前緣朵葉狀砂體在向前推進(jìn)過(guò)程中，側(cè)向上受到河道的擺動(dòng)作用，砂體交錯(cuò)疊置，互不連通，而向物源方向一側(cè)砂體連通性好。此時(shí)若受垂直于物源方向的大斷層切割可形成上傾方向受斷層遮擋、側(cè)向砂體尖滅的構(gòu)造-巖性圈閉。臨南洼陷發(fā)育的三級(jí)斷裂帶均具備上述條件，如雙豐三角洲由西南向東北推進(jìn)，與近東西向的營(yíng)子街?jǐn)鄬悠ヅ?，在其下降盤(pán)形成該類型圈閉；江家店-瓦屋三角洲由東南向西北推進(jìn)，與北東東向的玉皇廟斷層匹配，在其下降盤(pán)亦形成該類型圈閉；盤(pán)河三角洲自西北向東南推進(jìn)，前緣砂體推進(jìn)至夏103井區(qū)，受孟寺斷層切割，在其上升盤(pán)形成該類型圈閉?；饺侵扪嘏R商結(jié)合部洼槽向南推進(jìn)，東、西兩翼砂體分別向盤(pán)河構(gòu)造和商河構(gòu)造上傾尖滅，受東西向展布的斷層切割形成階梯狀分布的構(gòu)造-巖性圈閉。當(dāng)斷層規(guī)模較小時(shí)，不能對(duì)厚度較大的前緣砂體形成有效遮擋。河道砂體則不然，其縱向上表現(xiàn)為砂泥互層、厚度薄和多層疊置，橫向上表現(xiàn)為變化快、互不連通，因受小型低級(jí)序斷層切割遮擋而形成巖性-構(gòu)造圈閉。該類型圈閉主要在河道砂體較為發(fā)育的洼陷緩坡帶分布。另外，斷層同沉積作用下形成的古地形洼地是濁積砂體發(fā)育的最佳部位。

2)斷裂的活動(dòng)性決定油氣運(yùn)移的主要方向 二、三級(jí)斷裂切割深度大，且溝通源儲(chǔ)，其在油氣生排烴期內(nèi)活動(dòng)與否決定了油氣的主要運(yùn)移方向。洼陷北部的臨商斷裂帶活動(dòng)時(shí)期持續(xù)至館陶期以后，與成藏期(館陶組)匹配關(guān)系好，為油氣向淺部運(yùn)移提供了通道，縱向上與淺部層系砂體組合構(gòu)成多個(gè)油氣輸導(dǎo)網(wǎng)，并形成多個(gè)含油層系，如盤(pán)河地區(qū)的Es3至館陶組均已發(fā)現(xiàn)油藏。與之相反，在洼陷南部緩坡帶發(fā)育的營(yíng)子街、玉皇廟斷層及大多數(shù)四級(jí)斷層的活動(dòng)時(shí)期均在Es1之前便停止活動(dòng)，在成藏期可視為靜止，其垂向輸導(dǎo)能力較差，油氣以沿骨架砂體呈側(cè)向運(yùn)移為主。目前臨南油田所發(fā)現(xiàn)的油藏主要集中在沙三段內(nèi)部，也印證了上述觀點(diǎn)。

4 隱蔽油藏的分布規(guī)律

分析多樣的砂體類型與各級(jí)別斷層的配置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)發(fā)育的隱蔽油藏類型主要包括以下類型：

1)不受斷層控制的濁積巖、席狀砂巖性油藏 濁積巖油藏主要分布在洼陷帶的臨邑、營(yíng)子街和江家店北部3個(gè)深洼區(qū)，以S547、J5和X94井為代表，席狀砂油藏分布在緩坡帶的營(yíng)子街?jǐn)鄬由仙P(pán)，以J503井為代表。

2)受大型二、三級(jí)斷層控制的斷層切前緣砂體構(gòu)造-巖性油藏 主要沿營(yíng)子街、玉皇廟斷層下降盤(pán)和孟寺斷層上升盤(pán)及臨商斷階帶分布，以JX2、S641井為代表。

3)受派生小斷層切割三角洲平原河道砂體形成的巖性-構(gòu)造油藏 主要在緩坡帶雙豐至營(yíng)子街之間一帶發(fā)育，以J401井為代表。

5 結(jié)論

1)臨南洼陷沙三段具有多旋回、多物源的沉積特點(diǎn)，發(fā)育了多種隱蔽砂體類型?？v向上，濁積巖主要分布在C2、C3層序中，三角洲砂體主要分布在C1、C4層序中；橫向上，受控于沉積模式的不同，各物源體系的優(yōu)勢(shì)砂體類型有所差異。

2)雙豐三角洲以平原亞相河道砂體和前緣亞相席狀砂體為主，江家店瓦屋和盤(pán)河三角洲以前緣亞相河口壩和水下分流河道砂體為主，基山三角洲介于二者之間。

3)受不同級(jí)別斷層切割遮擋的控制，形成了濁積巖和席狀砂巖性油藏、斷層切前緣砂體構(gòu)造-巖性油藏及斷層切河道砂體巖性-構(gòu)造油藏3種隱蔽油藏類型。其中，濁積巖油藏主要分布在洼陷帶的3個(gè)深洼區(qū)，席狀砂油藏分布在洼陷緩坡帶的雙豐體系中；斷層切前緣砂體油藏主要沿三級(jí)斷裂帶分布；斷層切河道砂體油藏受低級(jí)序斷層控制，主要在緩坡帶發(fā)育。上述油藏類型已被鉆井所揭示，是該研究區(qū)隱蔽油氣藏勘探的重點(diǎn)增儲(chǔ)領(lǐng)域。

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