The Regularity of Oil and Gas Enrichment in Qiaokou Structural Zone of Dongpu Depression

Jun Wang, Zhongchao Li, Hongwei Tian, Qiuxi Liang, Shuwen Zhu, Zugui Yang,Xuesong Zhang

Research Institute of Exploration and Development, Zhongyuan Oilfield Company, SINOPEC, Puyang Henan

Abstract Based on the oil and gas geologic characteristics of Qiaokou Structural Zone in Dongpu Depression,the oil and gas geologic reserves were obtained. The theory and technical method of reservoir forming dynamics were used to systematically study the condition of oil and gas reservoir forming dynamics and regularity of oil and gas enrichment in the area. The mode of oil and gas reservoir formation and its distribution characteristics are analyzed in this paper.

Keywords Reservoir Forming Dynamics, Reservoir Forming Mode, Enrichment Rule, Qiaokou Structural Zone

1. 區(qū)域油氣地質(zhì)概況

橋口構(gòu)造帶位于東濮凹陷黃河南探區(qū)中央隆起帶北端，是受蘭聊和黃河斷層控制的繼承性背斜構(gòu)造，包括橋口和新霍兩個構(gòu)造，東西寬約10 km，南北長20 km，面積約200 km2。東臨葛崗集洼陷，北東傾沒于前梨園洼陷，西與海通集洼陷相鄰，是多個洼陷中間的隆起帶，形成多源供油、供氣的態(tài)勢，為沙河街組一段，二段下亞段，三段上、中、下亞段均含油氣的油氣富集區(qū)[1]。

2. 油氣成藏動力學特征

2.1. 地溫場特征分析

根據(jù)實測地溫資料[1]可以發(fā)現(xiàn)，橋口地區(qū)的地溫梯度在3.0℃/100 m以上，地表溫度約為14.6℃。橋口構(gòu)造的地溫梯度稍高，約3.42℃/100 m (圖1)，新霍構(gòu)造的地溫梯度比橋口構(gòu)造稍低，約為3.08℃/100 m。同時，由于局部斷層活動和局部熱的封隔體的存在，地溫梯度呈現(xiàn)復雜的分布格局，從隆起 → 洼陷呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。

2.2. 壓力場特征分析

橋口地區(qū)的壓力場垂向上分為3套：沙河街組一段～三段上亞段，為常壓系統(tǒng)，壓力系數(shù)多數(shù)分布在0.96～1.06之間；沙三段中亞段為過渡帶，壓力系數(shù)為1.06～1.3左右；沙三段下亞段為高壓異常帶，壓力系數(shù)普遍大于1.3，局部壓力系數(shù)達到了1.5。平面上，由于斷層活動的復雜性與多期性，形成有規(guī)律的壓力平面分布特征：東部，沙三段下亞段的異常高流體壓力場中形成高壓異常帶；中部，沙三段中亞段壓力過渡帶系統(tǒng)中的流體壓力介于高壓異常帶和正常流體壓力系統(tǒng)之間；西部，常壓流體系統(tǒng)中形形成正常壓力系統(tǒng)(圖2)。

Figure 1. The relation of temperature-depth in Qiaokou structure圖1. 橋口構(gòu)造溫度–深度關(guān)系圖

Figure 2. The vertical variation of pressure system in Qiaokou Area圖2. 橋口地區(qū)壓力系統(tǒng)垂向變化

2.3. 流體勢對油氣分布的影響

沙二段下亞段、沙三段上亞段流體來自于前梨園和葛崗集次洼，油氣從洼陷向構(gòu)造頂部運移，油源充足[2] [3]。在靠近洼陷的地方，原油密度自東向西變小，進入斷層發(fā)育帶，原油密度自東向西變大；沙三段中亞段主流體來自于葛崗集次洼，由于李屯斷裂的控制，大量油氣不能穿過斷層向構(gòu)造高部位運移。因此，油氣主要來自于次流體方向，即從孟崗集次洼向構(gòu)造高部位運移，由于次流體的勢能小，流體運移速度緩慢，因而沙三段中亞段含油面積和豐度均不及沙二段下亞段和沙三段上亞段。沙三段下亞段的油氣大部分來自于東北方向的前梨園次洼(圖3)。

Figure 3. The distribution of fluid in Qiaokou Area圖3. 橋口地區(qū)流體分布圖

2.4. 油氣運移輸導體系分析

通過對橋口地區(qū)流體輸導網(wǎng)絡的分析認為，區(qū)內(nèi)斷層、砂體及層序界面構(gòu)成三維輸導體系網(wǎng)絡，存在沿黃河斷層展布的斷層–巖性輸導脊、沿李屯斷層和玉皇廟斷層展布的斷層-巖性輸導脊，對油氣由洼陷向構(gòu)造高部位的運移提供了良好的通道。在以巖性與層序界面輸導體為主的地區(qū)，油氣以面狀運移為主，在構(gòu)造-巖性輸導脊部位，油氣以脊狀運移為主，油氣在橋口構(gòu)造高部位聚集，并在構(gòu)造東部形成天然氣氣藏(圖4)。

Figure 4. The sketch of plane arrangement of transportation system in Qiaokou Area圖4. 橋口地區(qū)輸導體系平面配置示意圖

3. 成藏模式及油氣分布特點

3.1. 成藏模式

橋口構(gòu)造為洼中低隆起，聚集了來自周圍多個洼陷地油氣資源。橋口構(gòu)造帶復雜的斷裂系統(tǒng)、砂體及層序界面為油氣的運移提供了良好的輸導通道，油氣沿輸導通道(斷層、砂體、層序界面等)由洼陷向構(gòu)造位置較高的橋口構(gòu)造帶運移，遇到有利圈閉則形成油氣藏，或繼續(xù)向上傾方向運移，縱向上沿斷層向淺層運移，直至封堵條件好的圈閉中形成油氣藏。

東營運動是整個東濮凹陷的一次主要的油氣運移時間，油氣主要是沿斷層向上部層系運移[4]。東營運動后是油氣二次生成和運移期，生成的油氣主要沿生油巖在層系內(nèi)的低部位向構(gòu)造高部位運移，在環(huán)繞生油洼陷較近的圈閉中形成背斜油氣藏和斷鼻油氣藏。

3.2. 油氣藏特點及油氣分布規(guī)律

該區(qū)的玉皇廟、橋東、新東斷層大多數(shù)時間具有開啟性，為東部洼陷生成的油氣向構(gòu)造頂部、翼部運移的通道[4] [5]。黃河二級、李屯斷層系列西傾配套斷層具有封堵性，能使大量油氣在斷鼻圈閉內(nèi)聚集起來，形成有工業(yè)價值油氣藏。受斷層多、斷塊小、含油氣層系多等因素影響，橋口構(gòu)造形成復雜斷塊群油氣藏，其特征表現(xiàn)為：垂向上含油層系多，縱向上油層分布受斷塊控制，主要為沿斷層上升盤呈“刷子型”分布的成藏模式，即具有逢油必斷，高點富集，油層分布范圍小，垂向上多套油水系統(tǒng)，平面上疊加連片的特點。

從圈閉評價情況來看，二級斷層控制著油氣的分布，不同斷塊含油層系不一樣，富集程度也不一樣。油氣差異聚集明顯，構(gòu)造高部位油氣聚集最好，為油藏，腰部次之，為油氣藏，低部位差，為氣藏。

4. 結(jié)論

1) 橋口構(gòu)造區(qū)油氣資源豐富，運移通道良好，在構(gòu)造高部位及淺層圈閉有利區(qū)易形成油氣藏。

2) 區(qū)內(nèi)的油氣分布具有逢油必斷，高點富集，油層分布范圍小，垂向上多套油水系統(tǒng)，平面上疊加連片的特點。依據(jù)構(gòu)造部位的由高至低，依次發(fā)育油藏、油氣藏、氣藏。