王集地區(qū)儲層展布特征及對油氣的控藏作用

安艷君

(中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南鄭州 450018)

王集地區(qū)儲層展布特征及對油氣的控藏作用

安艷君

(中國石化河南油田分公司石油物探技術研究院，河南鄭州 450018)

摘要：多分支物源匯集的王集地區(qū)是泌陽北部斜坡帶滾動勘探的重點地區(qū)，也是難點地區(qū)。該區(qū)構(gòu)造復雜，斷裂破碎嚴重，油藏類型多樣化，復合油藏和巖性油藏是現(xiàn)階段的勘探重點。多物源砂體的交匯造成儲層平面展布復雜，對油氣運聚的控制作用認識不清，砂體和油水邊界預測難度大是王集地區(qū)現(xiàn)階段生產(chǎn)過程中面臨的主要難題。選取重點含油小層，精細刻畫單砂體的物源方向、砂體展布形態(tài)、沉積微相類型、與構(gòu)造的匹配關系，明確王集地區(qū)有利油層分布的區(qū)域和層系是當前的首要任務。同時，分層系理清王集地區(qū)儲層展布特征及儲層在油氣藏聚集過程中所起的作用，是尋找和發(fā)現(xiàn)王集地區(qū)剩余隱蔽油藏的有效手段。

關鍵詞：泌陽；王集地區(qū)；物源；砂體展布；控藏作用

1王集地區(qū)勘探現(xiàn)狀

王集地區(qū)構(gòu)造位置處于泌陽凹陷北部斜坡帶東北部，是一被北東向斷層復雜化的向東南傾沒的寬緩鼻狀構(gòu)造。該區(qū)油氣藏類型豐富多樣，有構(gòu)造油藏、巖性油藏和復合油藏。經(jīng)過多年的滾動勘探，王集油田現(xiàn)處于勘探開發(fā)的高成熟期，剩余待發(fā)現(xiàn)油氣主要集中在一些隱蔽性較強的小斷塊油藏、斷層-巖性復合油藏中。但優(yōu)越的油氣藏形成條件及近年新鉆探的工業(yè)油流井揭示王集地區(qū)具有較大的潛力。同時，多物源砂體的交匯造成儲層平面展布復雜，對油氣運聚的控制作用認識不清，砂體和油水邊界預測難度大是王集地區(qū)現(xiàn)階段生產(chǎn)過程中面臨的主要難題。

2儲層展布特征

2.1物源分析

碎屑重礦物特征與砂地比在一定程度上均可反映沉積區(qū)母巖特征和古水流方向，進而反映物源的特征。通過分析王集地區(qū)重礦物組合特征、穩(wěn)定系數(shù)(圖1)、穩(wěn)定重礦物百分比(ZRT)等特征指數(shù)，王集中部地區(qū)鋯石、金紅石等穩(wěn)定重礦物的含量較高，礦物穩(wěn)定系數(shù)值較大，表明沉積物距物源區(qū)相對較遠。王集東南部地區(qū)泌260井區(qū)重礦物組合相似，不穩(wěn)定重礦物的含量明顯增高，表明物源就近堆積，母巖是沉積巖，物源主要來自東北部侯莊三角洲。王集西部地區(qū)重礦物組合顯示花崗巖、變質(zhì)巖為該區(qū)的母巖類型，這些母巖類型具有明顯的次要礦物，且含量相對較高，表明其物源供給主要來自于北部付灣-張廠三角洲，側(cè)緣兼受古城三角洲物源的影響。

圖1　王集地區(qū)重礦物穩(wěn)定系數(shù)圖

通過分析王集地區(qū)各油組砂地比，認為王集地區(qū)H3Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ油組以王集、侯莊三角洲物源為主，砂地比高值區(qū)主要分布在王集東泌260井區(qū)及王集北部泌162井區(qū)，低值區(qū)分布在王集西南地區(qū)。H3Ⅱ油組以楊樓、侯莊三角洲物源為主，砂地比高值區(qū)主要分布在王集東泌372井-泌259-王29井區(qū)及王集北部王資3井區(qū)，低值區(qū)分布在王集北中部地區(qū)王110井區(qū)。H3Ⅳ、Ⅴ油組以張廠、侯莊物源為主(圖2)，砂地比高值區(qū)主要分布在王集東北泌174、泌260井區(qū)及王集西部楊淺53、E王32井區(qū)，低值區(qū)分布在王集中部地區(qū)王109井區(qū)、王2井區(qū)。

圖2　王集地區(qū)砂地比等值線圖

總之，王集地區(qū)主要物源供給包括東部侯莊三角洲、北部王集-楊樓三角洲、西部張廠三角洲三大物源供給體系，不同油組物源供給體系有所不同，Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ油組以王集、侯莊三角洲物源為主；Ⅱ油組以楊樓、侯莊三角洲物源為主。

2.2砂體展布特征[1]

在明確具體物源的基礎上，對王集地區(qū)各重點含油小層分布特征進行了研究。王集地區(qū)砂體主要受西北向楊樓曲流河三角洲和東北部侯莊辮狀河三角洲砂體控制(圖3)。西北部楊樓三角洲砂巖厚度高值分布在王103、王113井一帶，砂體自北向南呈細條帶狀分布。東北部侯莊砂體控制著王集北柴莊區(qū)域及王集東南部地區(qū)砂體的分布，砂巖厚度高值分布在泌166、柴淺7一帶。侯莊砂體在東部地區(qū)形成兩個分支向主體區(qū)延伸。張廠-楊樓三角洲砂體在H3Ⅳ油組時期大規(guī)模進積，控制著王集西北及中部地區(qū)，在H3Ⅳ油組3小層形成時期西北向控制砂體的規(guī)模達到最大。侯莊砂體共經(jīng)歷兩次大規(guī)模的進積，一次是在H3Ⅶ-Ⅴ油組，砂體在H3Ⅴ5小層形成時期控制規(guī)模最大，之后在H3Ⅳ油組隨著基準面的抬升，侯莊砂體退積，控制規(guī)模最小。在Ⅲ-Ⅰ油組形成時期，侯莊砂體再次大規(guī)模進積，在H3Ⅱ4小層形成時期侯莊砂體規(guī)模最大，之后又開始退積。在H3Ⅰ8小層形成時期，整體侯莊砂體河道由深到淺逐漸向北遷移。

圖3　王集地區(qū)小層砂巖厚度等值線圖

2.3沉積相展布特征[2]

王集油田共發(fā)育三大優(yōu)勢物源：東北部侯莊三角洲、西北部張廠三角洲和楊樓三角洲。其中侯莊三角洲具有近物源辮狀河三角洲的特點，三角洲前緣亞相發(fā)育水下分流河道、河口壩、席狀砂和前三角州泥等微相。水下分流河道主要有北、北東兩個入口方向，北部的一支規(guī)模較小。西北部張廠三角洲具有遠源曲流河三角洲的特點，發(fā)育水下分流河道、河道邊緣、河口壩和席狀砂微相。楊樓三角洲河道呈細條帶狀，狹窄而細長，河流自西北向東南延伸(圖4)。H3Ⅰ81、H3Ⅱ1小層的優(yōu)勢物源為侯莊三角洲和楊樓三角洲，其中侯莊三角洲發(fā)育的三角前緣水下分流河道主要有北、北東兩個入口方向，北部的一支規(guī)模較小，東北部的一支規(guī)模較大，在工區(qū)延伸較遠。H3Ⅱ4-Ⅲ8小層的優(yōu)勢物源為侯莊三角洲、王集三角洲，發(fā)育的三角洲前緣水下分流河道主要有北、北東兩個入口方向，北部的一支規(guī)模較小，東北部的一支規(guī)模較大，H3Ⅳ31-Ⅵ1小層的優(yōu)勢物源是張廠三角洲，而侯莊三角洲規(guī)模較小，發(fā)育的三角洲前緣水下分流河道入口方向在研究區(qū)東部。張廠三角洲規(guī)模遠大于侯莊三角洲，發(fā)育的水下分流河道入口方向為西部，兩翼相變?yōu)榍熬壪癄钌拔⑾?，?2井附近發(fā)育河口壩微相，工區(qū)的北部和南部，發(fā)育著一定面積的湖相沉積。

圖4　王集地區(qū)小層沉積微相圖

對王集地區(qū)各階段沉積相的研究發(fā)現(xiàn)，地層從深到淺，隨著基準面的升降，王集地區(qū)共經(jīng)歷三次大規(guī)模的水進-水退時期。水進時期南、北部湖盆擴張，侯莊辮狀河、張廠曲流河三角洲及王集三角洲向邊緣退積。在三次水退時期，南北湖盆相繼萎縮，三角洲砂體向中心進積。

3儲層對油氣的控藏作用

3.1砂體可作為油氣運移優(yōu)勢通道[3-4]

深凹區(qū)是泌陽凹陷油氣生成聚集的中心地帶，斷層和砂體便是溝通中心地帶與王集油田油氣運移的兩大重要通道。候莊、張廠三角洲砂體作為王集地區(qū)最大的沉積砂體，砂體延伸距離遠，直接延伸到深凹區(qū)。砂層與生油層大面積接觸，使凹陷中心的油源具有良好的輸導層，排烴效率高，并形成多套生儲蓋組合。王集東部地區(qū)主要受侯莊砂體控制，砂體為王集東部油氣成藏提供了良好的運移通道。直至王集北新莊地區(qū)，該區(qū)是目前北部斜坡發(fā)現(xiàn)儲量最多、儲量豐度最高的地區(qū)；王集北部的砂體主要受王集、楊樓三角洲砂體控制，砂體規(guī)模相對侯莊、張廠砂體的規(guī)模較小，延伸距離較近。砂體延伸最遠至王集中南部地區(qū)，砂體與深凹區(qū)生油巖不能形成有效的接觸，只能溝通張廠地區(qū)深層系的油源。鑒于該區(qū)有機質(zhì)成熟度較低，含油豐度較小，油氣相對不太富集。因此該區(qū)的油源只能通過斷層溝通或者是砂體垂向調(diào)節(jié)運移而來；王集西部的張廠三角洲砂體也是支撐王集地區(qū)油氣運移的主要通道之一。在H3Ⅳ油組成藏時期，砂體自王集西部地區(qū)向中南部地區(qū)進積，主河道砂體呈細窄條帶狀，延伸至深凹區(qū)，與生油層溝通接觸。王集西部地區(qū)H3Ⅳ油組也是王集油田儲量豐度較高的地區(qū)。

3.2砂體控制油氣垂向分布

與王集地區(qū)東西部地區(qū)砂體巖性特征相比，王集東部地區(qū)以近物源辮狀河三角洲沉積為主要特征，發(fā)育水下分流河道、河口壩沉積，河道寬緩，覆蓋面積較大。巖性相對較粗，礫質(zhì)砂巖和含礫砂巖為該區(qū)的骨架巖相，巖石的結(jié)構(gòu)成熟度較低，分選較差。物性以中-高孔滲為主。由于王集東部地區(qū)砂巖垂向上呈大厚層分布，儲層之間的泥巖夾層很薄，油氣很難聚集成藏，大多含油砂巖成為油氣的垂向運移通道，致使油氣逸散，水層聚集。圈閉封堵性能較差，含油高度相對較小。尤其在H3Ⅳ-Ⅴ油組，泌194-泌279井以東的區(qū)域砂層發(fā)育，砂地比含量大于55%。如果斷層沒有有效封堵，油氣很難成藏。H3Ⅰ7、Ⅱ2、Ⅲ7發(fā)育大套泥巖蓋層，王集東部地區(qū)油氣主要分布在H3Ⅰ-Ⅲ油組。

王集西部地區(qū)以遠物源的曲流河三角洲沉積為主要特征，巖性較細，巖石結(jié)構(gòu)成熟度較高。沉積上處于三角洲前緣亞相，以水下分流河道、河口壩、前緣席狀砂為主要沉積微相，發(fā)育眾多砂泥巖互層，尤其在H3Ⅰ7、Ⅱ2、Ⅲ7、Ⅳ2、Ⅴ1這幾個油組沉積時期，基準面上升，湖盆擴張形成有效的泥巖蓋層，圈閉封堵性能好，含油高度相對較大。王集西部地區(qū)分布有H3Ⅳ-Ⅶ油組，北部地區(qū)分布有H3Ⅰ-Ⅶ油組。

3.3砂體沉積類型控制油氣平面分布

不同的沉積類型其砂巖展布特征、砂體的寬度、厚度、儲層物性和連通性各不相同。沉積相帶的變化對于圈閉形成起著重要影響，隨著沉積微相帶水下分流河道向前緣席狀砂過渡，砂體減薄，儲集性降低，為形成斷層-巖性圈閉提供了條件。據(jù)試油出油井統(tǒng)計：王集地區(qū)油氣主要分布在三角洲前緣部分，且以辮狀河前緣河口壩-席狀砂的淺層薄砂體及曲流河三角洲水下分流河道及側(cè)緣分支席狀砂為主，在辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相也有分布，但相對較少。Ⅲ油組1、2、6、8小層油氣主要分布在辮狀河前緣河口壩微相中。H3Ⅳ小層油氣主要分布在曲流河三角洲水下分流河道和前緣席狀砂中。

3.4砂體與斷層配置對油氣藏的控藏作用[5-7]

王集地區(qū)多物源交匯，斷裂系統(tǒng)復雜，給勘探開發(fā)帶來難度的同時也為該區(qū)油氣藏多樣化形成鑄就良好的條件。當砂體與構(gòu)造、斷裂系統(tǒng)合理配置時，即可形成有效圈閉。表現(xiàn)在兩個方面：①斷塊油藏中，油氣橫向運移時若斷層兩側(cè)出現(xiàn)砂泥對接，油氣運移受阻，能夠形成有效封堵，不僅能夠成藏，而且形成的油層厚度大；如果斷層兩側(cè)均為物性較好的砂巖，則封堵條件差，油氣不易聚集成藏。②王集油田鼻狀構(gòu)造兩翼主要的油藏類型為砂體與斷層配置形成的斷層-巖性油藏，主控斷裂走向主要以北東向為主。侯莊東西向、西北向展布的側(cè)緣分支砂體及西北向展布的張廠-楊樓砂體與主控斷裂呈直交或高角度斜交，容易形成斷層-巖性圈閉(圖5)。分支狀、朵葉狀砂體側(cè)緣的上傾尖滅砂體與構(gòu)造結(jié)合形成的斷層-巖性圈閉是王集地區(qū)中北部地區(qū)隱蔽圈閉發(fā)育區(qū)；北西、東西向分布的侯莊側(cè)緣砂體是王集東北地區(qū)-柴莊東部地區(qū)的隱蔽圈閉發(fā)育區(qū)。以H3Ⅳ油組51小層為例：通過H3Ⅳ油組51小層砂體等值線與H3Ⅳ油組頂面構(gòu)造疊合，可以看出，張廠三角洲河道砂體由西北向東南方向展布，砂體與北東向斷層呈高角度斜交，河道北邊砂體在楊淺56、王25、王110、王18井以北地區(qū)變干或尖滅。這一尖滅帶在北邊形成巖性封堵，再配置兩條北東向斷層可形成斷層-巖性油藏。王9-王25井、王6-王42、王73-王18、E王28-E王23井油藏均為這一類型。泌308井高部位圈閉為張廠砂體的另一分支，砂體在E王39-E王43井一帶尖滅，在北側(cè)形成砂體的封堵區(qū)，易于形成斷層-巖性圈閉。

圖5　王集地區(qū)小層沉積微相與油氣

4結(jié)論

王集地區(qū)為多物源、多沉積體系交匯帶，給地區(qū)地質(zhì)條件的認識帶來了一定困難，同時也為圈閉的形成創(chuàng)造了條件。王集地區(qū)多物源匯聚的儲層形成深凹區(qū)生油中心與王集油田油氣運移的重要通道。該區(qū)發(fā)育侯莊、王集辮狀河三角洲沉積體系及楊樓、張廠曲流河三角洲沉積體系，主要以三角洲前緣亞相為主，發(fā)育水下分流河道、河口壩、前緣席狀砂、河道間等微相。油氣富集在三角洲前緣亞相，以辮狀河前緣河口壩-席狀砂的淺層薄砂體及曲流河三角洲水下分流河道及側(cè)緣席狀砂為主，辮狀河三

角洲前緣水下分流河道微相也有分布，但相對較少。砂體作為油氣運移的優(yōu)勢通道和良好的儲集層，在油氣藏的形成過程中起著至關重要的作用，在油氣垂向分布及平面分布上起著影響和控制的作用。在王集地區(qū)斷層-巖性圈閉識別過程中最關鍵的因素就是要明確單砂體儲層的分布特征，圈定巖性邊界。王集東區(qū)儲層主要受王集-侯莊三角洲控制，砂體由東北向西南方向推進，主河道走向與北東向斷層走向一致，但在主河道側(cè)緣及前端發(fā)育的多個分支河道向西北變干或變尖，與北東向斷層交切可形成斷層-巖性油藏。王集西區(qū)儲層主要受西北部張廠三角洲影響，砂體展布方向與北東向斷層交切，配置關系良好，可形成一側(cè)靠斷層遮擋，一側(cè)巖性干帶封堵的斷層-巖性油藏。王集西南部河口壩砂體及席狀砂與構(gòu)造結(jié)合，形成的復合油氣藏具有較大的潛力。

參考文獻

[1]孫海雷.姚家組二、三段河流-三角洲砂體類型及其對油藏的控制作用[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2014,33(6)：1-8.

[2]李輝，張學軍等.王集地區(qū)油氣成藏主控因素淺析[J].石油地質(zhì)與工程，2011,25(3)：1-3.

[3]林社卿,楊道慶,夏東領,等.泌陽凹陷油氣運移輸導體系特征及意義[J].江漢石油學院學報, 2004,26(4):61-18.

[4]韓春林.泌陽凹陷梨樹凹地區(qū)儲層特征及成因分析[J].石油地質(zhì)與工程，2014，28(2)：39-41,45.

[5]甘文軍.腰英臺油田儲層特征及影響因素分析[J].石油地質(zhì)與工程，2014，28(5)：37-39.

[6]魏秀芹，郭萌萌，孫意博，等.泌陽凹陷南部陡坡帶栗園地區(qū)儲層地質(zhì)特征分析[J].石油地質(zhì)與工程，2015，29(4)：31-33.

[7]朱顏，章新文，張學軍，等.泌陽凹陷畢店地區(qū)油氣成藏主控因素分析[J].石油地質(zhì)與工程，2012，26(5)：1-4.

編輯：王金旗

文章編號：1673-8217(2016)03-0038-04

收稿日期：2015-10-15

作者簡介：安艷君，工程師，1983年生，2007年畢業(yè)于西南石油大學資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)從事石油地質(zhì)及地震資料研究工作。

中圖分類號：TE112.36

文獻標識碼：A