斷陷盆地骨架砂體汲烴效率及油氣地質(zhì)意義

【摘 要】基于地震、測井等資料，量化表征了初次運(yùn)移過程中骨架砂體汲烴特征，提出了汲烴砂層的概念，對汲烴砂層的汲烴效率進(jìn)行了深度的剖析。研究表明：汲烴砂層的的厚度、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等決定了汲烴砂體的汲烴效率，汲烴效率是影響本區(qū)骨架砂體輸導(dǎo)有效性的重要因素。龍崗地區(qū)阜二段有效的骨架砂體輸導(dǎo)層沿龍崗次凹成環(huán)帶狀分布，直接控制了本區(qū)油氣藏的分布特征。

【關(guān)鍵詞】金湖凹陷;骨架砂體;輸導(dǎo)體系;汲烴砂層;有效性

中圖分類號： P618.13文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）05-0167-003

0 引言

骨架砂體是最普遍和最重要的一種油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)，骨架砂體的連通孔隙是油氣二次運(yùn)移的基本通道。劉震等（2003）認(rèn)為垂向疊置，橫向連通的高孔高滲的砂巖儲層往往是油氣主要運(yùn)移的通道[1]。李明誠（2004）研究認(rèn)為從斜坡向洼陷帶沉積相帶又粗變細(xì)，油氣具有由凹陷中心向盆地邊緣運(yùn)移的指向[2]。付廣等（1999）認(rèn)為砂體的橫向連通性主要取決于砂體沉積的相帶[3]。張衛(wèi)海等（2003，2005）認(rèn)為儲集層構(gòu)成油氣側(cè)向運(yùn)移輸導(dǎo)層必須垂向上要有一定的厚度，平面上砂體連通并且分布廣。同時也要滿足孔滲性好，周圍地層封閉性較好及古產(chǎn)狀有利等條件[4]。

金湖凹陷南部阜寧組具粗—細(xì)—較粗—細(xì)二個正旋回四分性特征，自下而上分為四個大段：阜一段、阜二段、阜三段和阜四段。阜二段和阜四段上部均發(fā)育一套優(yōu)質(zhì)烴源巖層，中下部是砂泥互層的輸導(dǎo)體系格架。龍崗地區(qū)阜二段砂巖較為發(fā)育，位于阜二段烴源巖的底部，具有良好的油氣輸導(dǎo)及成藏優(yōu)勢，是該區(qū)重要的勘探層系。

經(jīng)過近幾年的勘探，本區(qū)取得了較好的勘探成果，發(fā)現(xiàn)了墩塘、楊家壩及卞東等油藏，勘探效益顯著，但是也存在一下幾個問題：1、油氣運(yùn)移規(guī)律不清;2、油氣分布控制因素不明。

1 龍崗地區(qū)阜二段骨架砂體輸導(dǎo)有效性綜合評價

針對本區(qū)存在的主要問題，通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研及結(jié)合勘探實際，重點本區(qū)骨架砂體的有效性及對油氣運(yùn)移分布的控制作用進(jìn)行了研究，對砂體分布的連續(xù)性、砂體與烴源巖的接觸關(guān)系、砂體與斷層的配置關(guān)系等進(jìn)行了詳細(xì)解剖，提出了“汲烴砂層”的概念，利用“汲烴砂層”的厚度與分布的連續(xù)性定性的表征了汲烴砂層的汲烴效率。

1.1 骨架砂體與烴源巖的接觸關(guān)系

按照源巖與輸導(dǎo)體系的接觸關(guān)系，可以將金湖凹陷龍崗地區(qū)阜二段的配置組合劃分為垂向型和側(cè)向型兩大類，側(cè)向型又可以分為側(cè)變型和斷層接觸型。垂向接觸型配置組合主要發(fā)育在連通砂體與源巖處于上、下相接觸的范圍;巖性側(cè)變型配置組合主要發(fā)育在連通砂體與源巖在同一層位并和源巖相接觸，由于斷裂體系發(fā)育，也存在斷層接觸型，斷層的發(fā)育導(dǎo)致烴源巖中產(chǎn)生大量的微裂縫排烴，使更多的油氣得以從烴源巖中排出，從而提高了油氣輸導(dǎo)的效率。相比而言，垂向接觸型較巖性側(cè)變接觸型和斷層接觸型能夠更好的使相鄰源巖中的油氣排出。

1.2 “汲烴砂層”的汲烴效率

阜二段生油巖與骨架砂體輸導(dǎo)層垂向上的疊置關(guān)系為下排型，生油巖成熟后受異常壓力的影響向外排烴，上下的滲透層則是排烴的指向區(qū)，該滲透層即是油氣的運(yùn)移通道或儲層。據(jù)此，我們建立了阜二段成熟烴源巖區(qū)內(nèi)烴源巖與其相鄰骨架砂體的組合關(guān)系模式，提出了“汲烴砂層”的概念：與烴源巖有效接觸，在排烴期接收烴源巖層初次排烴所運(yùn)移出的油氣的砂層。并通過對第1和第2汲烴砂層厚度以及隔層的分析，對骨架砂體的汲烴及輸導(dǎo)油氣的有效性進(jìn)行了評價。

如圖2所示，我們建立了阜二段烴源巖系巖性結(jié)構(gòu)與排烴/汲烴模式：阜二段生油巖上部為穩(wěn)定泥巖，阻擋烴類向上運(yùn)移;而烴源巖之下不同程度地發(fā)育以三角洲前緣砂體為主的骨架砂體，其發(fā)育程度（厚度、分布、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等）控制了烴源巖排烴效率。與烴源巖接觸的第1層砂層是汲烴關(guān)鍵，其分布連續(xù)性和孔滲性決定了汲烴效率，其下還可以分布有不同發(fā)育程度的泥質(zhì)隔層所分隔的第2、第3汲烴砂層，以此類推;當(dāng)泥質(zhì)隔層缺失時，第1、2汲烴層砂體疊合，可以增加有效運(yùn)移空間。一般認(rèn)為，在成熟烴源巖范圍內(nèi)第1汲烴砂體越發(fā)育、分布連續(xù)越穩(wěn)定，其汲取烴的效率越高;對于烴源巖來講，在其他排烴條件一定時，具有更高的排烴效率。第1汲烴砂層向成熟烴源巖區(qū)以外延伸的程度以及與作為運(yùn)移通道的斷層接觸情況，則決定了成熟烴源巖區(qū)宏觀排烴效率，就輸導(dǎo)體系而言就是“導(dǎo)烴”效率，即通過輸導(dǎo)體系由成熟烴源巖區(qū)導(dǎo)出烴類效率。

以龍崗地區(qū)為例，龍崗運(yùn)聚單元內(nèi)成熟烴源巖范圍內(nèi)第1汲烴砂層砂體發(fā)育情況較差，最厚4m左右。盡管砂體不發(fā)育，但隔層發(fā)育程度高。卞1井區(qū)、塔1—呂2井區(qū)油氣接收效率高，下排后，指狀厚砂體是重要的運(yùn)移通道。受火山噴溢影響，龍崗地區(qū)東側(cè)發(fā)育大套玄武巖，且滲透性較差，油氣進(jìn)一步下排阻力較大。該單元內(nèi)烴源巖成熟后向第1汲烴砂層內(nèi)排烴，由于隔層發(fā)育，進(jìn)一步下排受阻，因此基本無烴類可以下排至第2汲烴砂層（圖3）。

1.3 砂體與斷層的配置關(guān)系

受區(qū)域上多期構(gòu)造持續(xù)的影響，金湖凹陷內(nèi)斷層較為發(fā)育，骨架砂體在平面上被斷層切割，形成了一系列的斷砂配置體系。龍崗地區(qū)主要發(fā)育了墩塘、楊家壩及卞東等幾條北東-南西向斷裂。龍崗地區(qū)斷層具有明顯的雙重作用，一方面可以作為垂向上油氣運(yùn)移的有效通道，同時也可遮擋下盤的油氣成藏。斷層與砂體的配置模式為垂向開啟側(cè)向封閉斷層與烴源巖底部有效砂層的組合模式。斷層側(cè)向具有一定的封堵能力，垂向封堵性中等，油氣沿骨架砂體穿越斷層運(yùn)移較難，斷層成為油氣沿骨架砂體運(yùn)移的邊界，限制油氣沿斷層走向方向運(yùn)移。

2 骨架砂體輸導(dǎo)體系對油氣運(yùn)移的控制作用

2.1 油氣運(yùn)移路徑與分布

阜二段斷層垂向開啟性較好，側(cè)向封閉。阜二段是龍崗地區(qū)主要的含油層段，主要分布在卞閔揚(yáng)構(gòu)造帶一系列三級斷層下盤，來自阜二段烴源巖。龍崗地區(qū)第1、2汲烴砂層有效汲烴范圍沿龍崗次凹呈環(huán)狀分布，基本上全部位于烴源巖成熟區(qū)范圍內(nèi)，油氣進(jìn)入阜二段砂體后一方面沿斷層垂向運(yùn)移，另一方面主要沿斷階向東運(yùn)移。這一地區(qū)油氣穿越斷層運(yùn)移的可能性較小，主要是沿一系列北東東向斷層（楊家壩、卞東、墩塘等）橫向運(yùn)移，聚集成藏[9]。而龍崗次凹北部，也位于有效汲烴范圍內(nèi)，油氣進(jìn)入汲烴砂層后，由于近東西向分布的斷層（卞西、天92等）側(cè)向封堵，阻止油氣的繼續(xù)向北運(yùn)移，又由于近次凹的斷層垂向封閉性差，整體含油性與龍崗凹陷東一系列斷階相比較差。

2.2 油氣成藏模式

在東部墩塘、楊家壩和卞東地區(qū)，烴源巖底部汲烴砂層發(fā)育，匯烴范圍較大，油氣進(jìn)入烴源巖下伏砂體后主要是沿一系列北東東向斷階橫向運(yùn)移，遇到遮擋條件（如地層隆起、橫檔斷層遮擋等）即可聚集成藏，如墩塘油田、楊家壩油田和卞東油田阜二段油藏即屬于斷鼻型油藏。而深洼區(qū)北部地區(qū)分布一系列近東西走向、北傾斷層（卞西、天92等），由于斷層側(cè)向封閉有利于油氣聚集（如關(guān)7塊油藏），但卻不利于油氣區(qū)域性向北運(yùn)移[9]。

3 結(jié)論

（1）凹陷帶烴源巖區(qū)內(nèi)的骨架砂體主要受到汲烴砂層的影響，汲烴砂層的厚度、分布、連續(xù)性、層數(shù)、砂層間泥質(zhì)隔層等等控制了汲烴效率。

（2）斷層與砂體的配置關(guān)系最終決定了油氣運(yùn)移路徑，龍崗地區(qū)油氣進(jìn)入烴源巖下伏砂體后主要是沿一系列北東東向斷階橫向運(yùn)移，遇到遮擋條件（如地層隆起、橫檔斷層遮擋等）即可聚集成藏，由于斷層側(cè)向封閉不利于油氣區(qū)域性向北運(yùn)移。

【參考文獻(xiàn)】

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