渤南洼陷北部陡坡帶砂礫巖油氣藏富集規(guī)律

昝靈

（中石化華東分公司石油勘探開發(fā)研究院，江蘇 南京 210011）

張立生

（中石化勝利石油管理局錄井公司，山東 東營 257000）

渤南洼陷位于濟(jì)陽坳陷沾化凹陷的中部，是沾化凹陷的次一級(jí)構(gòu)造單元，構(gòu)造上為一北東走向、北陡南緩、東陡西緩的斷陷湖盆。北以埕南斷層為界，與埕東凸起相連，西以義東斷層為界與義和莊凸起相鄰，南部緊臨陳家莊凸起斜坡帶，東部以孤西斷層為界，與孤北洼陷相鄰。渤南洼陷是濟(jì)陽坳陷中生烴條件最好的生油氣洼陷之一，沙三段 （Es3）和沙四段 （Es4）為渤南洼陷的2套主要烴源巖［1］。研究區(qū)的3個(gè)次洼均具有較強(qiáng)的供烴能力［2］。義107斷層與埕南斷層交界以西為西部地區(qū)，義107斷層以東、孤西斷層以西為中部地區(qū)，埕東斷層以北、孤西斷層以東為東部地區(qū)。Es4和沙三下亞段（Es下3）砂礫巖是渤南洼陷北部陡坡帶最重要的2套儲(chǔ)層，主要沉積相分別為滑塌濁積扇和近岸水下扇。區(qū)域性蓋層主要為沙一段和明化鎮(zhèn)組湖相泥巖。前人研究表明［3］，砂礫巖扇體的油氣充滿度與烴源巖的排烴強(qiáng)度密切相關(guān)。為此，筆者在沉積、儲(chǔ)層研究基礎(chǔ)上，嘗試分析渤南洼陷北部陡坡帶砂礫巖油氣藏富集規(guī)律，為進(jìn)一步深化砂礫巖油氣藏勘探提供參考。

1 儲(chǔ)層特征

研究區(qū)Es3主要發(fā)育滑塌濁積扇沉積，Es4發(fā)育近岸水下扇沉積。儲(chǔ)層巖石類型多樣，包括礫巖、含礫砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖等。其中，砂巖主要為不等粒、中?；蚣?xì)粒長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，含有泥質(zhì)、灰質(zhì)、白云質(zhì)和碳酸鹽質(zhì)。石英含量為10%～52%，平均31.9%；長石含量為5%～43%，平均28.1%，其中鉀長石含量平均為15.2%，斜長石含量平均為12.9%；巖屑含量為17%～85%，平均38.8%，巖屑包括沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖巖屑，其平均含量分別為13.6%，14.3%和13.7%。分選差－中等，磨圓大部分為次棱角狀，支撐方式一般為顆粒支撐，點(diǎn)－線、線或線－凹凸接觸，膠結(jié)類型為孔隙、基底－孔隙、接觸－孔隙膠結(jié)，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都較低，反映了近源沉積的特征。

近岸水下扇的3個(gè)沉積亞相中，扇中亞相砂巖和礫巖孔隙度最大，主要分布區(qū)間為4%～16%，平均9.82%，平均滲透率為12.05mD。以104－1側(cè)井為例，該井3643.5～3651.5m巖心由褐灰色油斑含礫細(xì)砂巖、褐灰色油斑細(xì)砂巖和褐灰色油斑中砂巖組成，由底到頂粒度粗－細(xì)－粗，具有明顯的韻律性，砂體物性和含油性都很好，為扇中沉積。扇根亞相次之，孔隙度主要分布區(qū)間為4%～8%，平均值為5.98%，滲透率平均值為2mD。扇端亞相物性最差，孔隙度主要分布區(qū)間為2%～4%，平均3.59%，平均滲透率為0.26mD。以義109－2井為例，該井3872.05～3879.75m主要由灰色油斑中礫巖和粗礫巖組成，中間由細(xì)砂巖充填，泥質(zhì)含量較少，為扇根沉積。濁積扇砂巖孔隙度較大，主要分布區(qū)間為8%～16%，平均13.69%，平均滲透率為10.83mD。

研究區(qū)不同巖性有效儲(chǔ)層比例統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，東部地區(qū)以含礫砂巖有效儲(chǔ)層所占比例最大，西部以細(xì)砂巖有效儲(chǔ)層所占比例最大。不同沉積相帶有效儲(chǔ)層不同，近岸水下扇的扇中亞相有效儲(chǔ)層所占比例最大，扇根和扇端有效儲(chǔ)層均比較少，濁積扇砂巖儲(chǔ)層有效儲(chǔ)層比例也較大。

2 油氣成藏期次

圖1 渤南洼陷北部陡坡帶部分井地層演化史和油氣成藏期次

3 油氣成藏主控因素及富集規(guī)律

3.1 成藏主控因素

1）儲(chǔ)層物性、沉積相類型對(duì)油藏的控制作用 渤南洼陷北部陡坡帶砂礫巖相勢控藏關(guān)系圖如圖2所示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，油氣分布與儲(chǔ)層物性有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系:儲(chǔ)層物性好，則表現(xiàn)為油層；儲(chǔ)層物性差，則表現(xiàn)為干層。而儲(chǔ)層物性又與沉積相帶有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。近岸水下扇扇根亞相為粗礫巖，巖性復(fù)雜、塑性雜基含量高、物性差，扇中為中－細(xì)礫巖，扇端為含礫砂巖和砂巖。因此，好的儲(chǔ)集相帶在扇體的中、端部，含油層位集中在扇體的中、端部，扇根對(duì)扇中亞相較好儲(chǔ)層能起到側(cè)向封堵作用，形成相帶控制的巖性油藏［4］。由于砂礫巖扇體儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，使不同亞相物性差異很大，從而導(dǎo)致含油性的差異。

圖2 渤南洼陷北部陡坡帶砂礫巖相勢控藏關(guān)系圖

2）成藏動(dòng)力對(duì)油氣分布的控制作用 實(shí)測壓力分布趨勢圖表明，渤南洼陷北部陡坡帶3000～4200m發(fā)育異常高壓帶，地層壓力明顯偏離正常演化趨勢，異常壓力帶主要發(fā)育在Es3和Es4，從陡坡斷階帶到深洼帶異常壓力逐漸增強(qiáng)，對(duì)油氣成藏比較有利。Es3和（沙四上亞段）的異常高壓具有晚期形成的特征，在東營期末開始形成，到明化鎮(zhèn)期末達(dá)到最大［5］，異常高壓的晚期形成與油氣晚期成藏相一致，異常高壓是油氣成藏的主要?jiǎng)恿Α?/p>

3）成藏主控因素 渤南洼陷為富烴洼陷，油氣供應(yīng)充足，流體勢大，深層砂礫巖遵循 “相勢控藏”規(guī)律?中石化勝利油田分公司 .渤南地區(qū)義34塊綜合地質(zhì)研究及目標(biāo)評(píng)價(jià) （研究報(bào)告）.2009.（見圖2），有效儲(chǔ)層成藏概率大［6－7］，儲(chǔ)層有效性是油氣成藏的主控因素，油層分布與有效儲(chǔ)層分布具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖3 渤南洼陷北部陡坡帶西部油氣成藏模式圖

圖4 渤南洼陷北部陡坡帶中部油氣成藏模式圖

3.2 油氣富集規(guī)律

油源對(duì)比表明，渤南洼陷北部陡坡帶不同地區(qū)的原油主要來自對(duì)應(yīng)次洼的烴源巖［2］，屬于近源成藏。不同地區(qū)砂礫巖油氣藏富集特征各異，西部地區(qū)底部發(fā)育的滑塌濁積扇緊鄰生油巖，油源充足，且儲(chǔ)層以細(xì)砂巖為主，物性好，是油氣成藏最有利的部位，油氣優(yōu)先在其中聚集成藏 （見圖3）。

4 結(jié)論

1）渤南洼陷油氣供應(yīng)充足，流體勢大，深層砂礫巖遵循 “相勢控藏”規(guī)律，有效儲(chǔ)層成藏概率大，儲(chǔ)層有效性是油氣成藏的主控因素。

圖5 渤南洼陷北部陡坡帶東部油氣成藏模式圖

［1］張枝煥，曾艷濤，張學(xué)軍，等 .渤海灣盆地沾化凹陷渤南洼陷原油地球化學(xué)特征及成藏期分析 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2006，28（1）:54－58.

［2］昝靈，張枝煥，王順華，等 .4－甲基甾烷在油源對(duì)比中的應(yīng)用——以渤南洼陷北部陡坡帶為例 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2012，30（4）:770－778.

［3］隋風(fēng)貴，羅佳強(qiáng)，曹建軍 .應(yīng)用排烴強(qiáng)度預(yù)測深陷期砂礫巖扇體的含油性 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2004，26（1）:47－52.

［4］姜素華，林紅梅，王永詩 .陡坡帶砂礫巖扇體油氣成藏特征——以濟(jì)陽坳陷為例 ［J］.石油物探，2003，42（3）:313－317.

［5］許曉明，劉震，謝啟超，等 .渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷異常高壓特征分析 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2006，28（4）:345－349.

［6］伍松柏 .東營凹陷北帶不同類型砂礫巖扇體 “相－勢”控藏作用 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2008，15（3）:39－42.

［7］劉雅利，程付啟，莊嘉翠，等 .渤南洼陷北部陡坡帶砂礫巖扇體油氣成藏規(guī)律 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（6）:23－26.