南陽凹陷魏崗油田儲(chǔ)層沉積特征與油氣分布規(guī)律

李黎明，李小霞，陳雪菲，張本書，伍學(xué)軍，王金旗

（1. 中國(guó)石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州 450046；2. 中國(guó)石化河南油田分公司采油一廠）

隨著我國(guó)東部地區(qū)勘探程度的不斷深入，主要含油氣盆地中較易發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造油藏日益減少，油氣勘探的重點(diǎn)也由構(gòu)造油藏轉(zhuǎn)為巖性油藏。魏崗油田位于南陽凹陷東部構(gòu)造帶，整體為鼻狀構(gòu)造背景，處于多物源交匯處，水動(dòng)力條件復(fù)雜，河道頻繁擺動(dòng)，具備形成巖性油藏的基礎(chǔ)。在古近系核桃園組目的層沉積時(shí)期, 南陽凹陷主要物源來自西北部的師崗?fù)蛊鸷蜄|北部的社旗凸起，形成金華–張店和沙堰–焦店兩個(gè)三角洲體系[1]。本次研究旨在結(jié)合儲(chǔ)層沉積、構(gòu)造、成藏作用，綜合分析油氣成藏主控因素，尋找下步巖性類圈閉的潛力目標(biāo)區(qū)。

1 地質(zhì)概況

南陽凹陷為南襄盆地中的一個(gè)沉積凹陷，以唐河低凸起與泌陽凹陷相隔，面積約3 600 km2，是新野斷層和其誘導(dǎo)出的斷層控制下形成的南陡北緩的扇形楔狀斷陷盆地。

魏崗油田東南部與牛三門次凹相鄰，西南部鄰近東莊次凹，南面接北馬莊油田，以新野斷裂為界，處于魏崗–北馬莊含油氣鼻狀構(gòu)造帶的主體上。該地區(qū)古近系自下而上劃分為玉皇頂組、大倉房組、核桃園組和廖莊組，組成了一個(gè)完整的沉積旋回，旋回中部的核桃園組（核二段、核三段）是凹陷的主要含油層段[2]。

2 儲(chǔ)層特征分析

魏崗油田儲(chǔ)層巖性以淺灰色中、細(xì)砂巖為主，含礫砂巖、粉砂、泥質(zhì)粉砂巖次之。巖石成分、結(jié)構(gòu)成熟度中等偏高，成分以石英為主、長(zhǎng)石次之，分選性及磨圓度均較好；砂巖碎屑平均含量：石英為67%，長(zhǎng)石10%，巖屑23%，以粉砂巖為主，平均粒度中值0.112 mm。

儲(chǔ)層孔隙度17.79%～27.20%，平均24.9%，滲透率0.102～0.050 μm2，平均0.497 μm2，物性較好；西南部的楊坡區(qū)物性變差，平均孔隙度18%、平均滲透率0.191 μm2（表1）。

表1 魏崗油田油層物性統(tǒng)計(jì)

魏崗油田儲(chǔ)層孔隙類型有原生粒間孔、擴(kuò)大粒間孔、粒內(nèi)溶孔等。原生粒間孔約占55%、擴(kuò)大粒間孔約占28%，反映出魏崗油田成巖作用程度低，次生改造較弱。原生粒間孔形態(tài)多呈三角形、四邊形、橢圓形，以三角形和橢圓形為主，表面較平整。次生孔隙形態(tài)一般不規(guī)則，表面粗糙。孔喉半徑中等，粗歪度，最大流動(dòng)孔喉半徑25.86 μm，平均孔喉中值半徑 6.60 μm，均值 7.78 μm，歪度 1.25。平均有效流動(dòng)孔喉半徑下限為 3.5 μm，最大為8.15 μm，有效孔隙體積40%～70%、平均58%，束縛水孔隙體積達(dá)42%，平均視孔喉體積比0.98，平均退汞效率46%。屬粗喉孔型較均勻類儲(chǔ)層。

3 儲(chǔ)層展布特征

在井震結(jié)合、層序骨架剖面約束前提下，采用“建立典型井剖面，旋回對(duì)比，多井閉合”[3]的原則，對(duì)研究區(qū)關(guān)鍵井主要目的層開展精細(xì)小層對(duì)比研究。電阻率（RT）能夠準(zhǔn)確地反映出各類砂體界面和夾隔層的信息，自然電位（SP）受井徑影響小，能較好地區(qū)分砂泥巖，并較為清楚地反映各級(jí)旋回特征，兩者能反映出巖石組合特征，故主要選擇電阻率和自然電位曲線進(jìn)行小層劃分與對(duì)比[4]。以此為基礎(chǔ)對(duì)該區(qū)沉積儲(chǔ)層展布特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明該區(qū)儲(chǔ)層主要受控于兩大沉積體系：西部的焦店三角洲及東北的金華–張店三角洲。

焦店三角洲及金華–張店三角洲兩大沉積體系對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層的控制呈“此消彼長(zhǎng)”態(tài)勢(shì)，金華–張店三角洲規(guī)模大，焦店三角洲僅控制楊坡一帶。至沉積早期，魏崗地區(qū)主要受到張店三角洲的控制；晚期開始，焦店三角洲砂體逐漸開始發(fā)育。

4 沉積特征分析

魏崗油田位于金華–張店復(fù)合三角洲和焦店三角洲的交匯處，沉積砂體主要為兩大三角洲前緣砂體。核二段沉積時(shí)期是南陽凹陷的主要沉降期，湖盆范圍最為廣泛，水體最深[5]，沉積環(huán)境為半深湖、淺湖水進(jìn)型三角洲前緣沉積，沉積了一套以水下分支河道、河口壩及辮狀溝道為主的厚度較大的具有較好儲(chǔ)集性能的砂質(zhì)沉積物[6]。該時(shí)期水域最廣，生油層和儲(chǔ)集層發(fā)育好，因此核二段是魏崗油田油層和儲(chǔ)量分布最集中的層段。

圖1 魏崗油田砂組砂巖厚度等值線分布

4.1 測(cè)井相分析

在沉積微相的研究中，通過對(duì)自然電位（SP）、自然伽馬（GR）測(cè)井曲線的幅度、形態(tài)、頂?shù)捉佑|關(guān)系、曲線光滑度及曲線形態(tài)組合特征與取心井沉積微相的研究，建立區(qū)內(nèi)測(cè)井相標(biāo)志。不同沉積微相具有不同的測(cè)井相特征，水下分支水道微相自然電位呈鐘形、箱形，曲線光滑或呈微齒狀，上部漸變，下部突變。河口壩為中等幅度的漏斗形，遠(yuǎn)砂壩為中低幅度的指狀形，支流間灣呈低平曲線（圖2）。

4.2 沉積微相典型特征

魏崗油田總體處于湖相沉積背景，受東西兩大沉積體系的共同控制，湖水的周期性進(jìn)退形成部分河道砂體和河口壩砂體相互疊置，水下分流河道改道頻繁[7]。本次研究選取具有代表性的兩個(gè)小層，即受控于西部沉積體系的24小層和受控于東部沉積體系的30小層。

5 油氣分布規(guī)律

魏崗鼻狀構(gòu)造位于東莊生油次凹以東，緊鄰牛三門生油次凹，東部牛三門凹陷半地塹形態(tài)明顯，烴源巖厚度大，南27井附近最大厚度可達(dá)250 m，其暗色泥巖平均厚度明顯大于西部[8]。該區(qū)油源條件較好，是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)。該構(gòu)造為一向東南方向傾沒的鼻狀構(gòu)造，被一系列北東向北掉斷層切割成多個(gè)有利的斷鼻斷塊圈閉[9]。油氣聚集于斷鼻、斷塊高部位，油藏類型主要為斷鼻、斷塊及斷層–巖性油藏，多種油藏共生。油氣聚集受構(gòu)造和儲(chǔ)層雙重因素的控制。

圖2 三角洲測(cè)井相模式

5.1 油氣聚集與構(gòu)造的關(guān)系

魏崗鼻狀構(gòu)造之上斷層以北東、北東東向?yàn)橹?，形成一系列斷鼻、斷塊，剖面上斷層以反向階梯狀組合為主[10]。斷層作為油氣運(yùn)移通道，具有時(shí)效性、地段性和相對(duì)性[11]，決定了斷層通道作用的復(fù)雜性。魏崗油田斷層發(fā)育，油氣沿儲(chǔ)層由低部位向高部位運(yùn)移，遇到活動(dòng)期斷層時(shí)發(fā)生側(cè)向或者垂向調(diào)整。油氣主要聚集在鼻狀構(gòu)造軸線及其鄰近地區(qū)，除了魏崗鼻狀構(gòu)造主軸線以外，在楊坡鼻狀構(gòu)造也有油氣聚集，沿魏崗鼻狀構(gòu)造主軸線由南向北含油高度逐漸降低，在魏北官莊地區(qū)尤為明顯。南部油藏類型豐富，斷鼻塊及斷層–巖性油藏發(fā)育；北部距離油源較遠(yuǎn)油藏類型主要為斷鼻斷塊油藏，含油高度較小，層序垂向上以“牙刷式”油藏為特征（圖3）。

5.2 油氣聚集與沉積相帶關(guān)系

（2）楊坡地區(qū)儲(chǔ)層展布主要受焦店三角洲的控制，其物源供應(yīng)相對(duì)不充足，影響范圍基本局限在研究區(qū)西部地區(qū)楊坡一帶；

（3）魏崗鼻狀構(gòu)造主體儲(chǔ)層展布受金華–張店三角洲的控制，在平面上儲(chǔ)層分布廣，覆蓋范圍大。不論是東北還是西北砂體，由物源向湖方向，物性整體逐漸變差，儲(chǔ)層逐漸變薄直至尖滅。在適宜條件下，油氣運(yùn)移到鼻狀構(gòu)造東西兩翼，高部位靠巖性封堵，側(cè)緣靠斷裂遮擋，可形成斷層–巖性油藏；若為單獨(dú)砂壩，可能形成砂巖透鏡體油藏；

（4）含油區(qū)塊主要分布在河口壩微相中，少部分在水下分流河道微相中（圖4）。

6 結(jié)論和認(rèn)識(shí)

（1）南陽凹陷魏崗油田儲(chǔ)層受焦店三角洲和金華–張店三角洲的共同控制，焦店三角洲主要控制研究區(qū)西南部楊坡地區(qū)；金華–張店三角洲控制魏崗鼻狀構(gòu)造東部大部分地區(qū)。

（2）油氣主要聚集在位于河口壩沉積微相的鼻狀構(gòu)造高部位，含油區(qū)塊內(nèi)鉆井目的層均見良好油氣顯示，與含油面積相鄰的油氣顯示區(qū)域是下一步擴(kuò)邊增儲(chǔ)的方向。

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圖4 砂組24、30小層沉積微相與探明面積疊合圖

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