遼河油田東部凹陷油氣成藏模式分析

謝慧澤

摘 要：遼河油田東部凹陷由于經(jīng)歷了數(shù)次大的斷裂作用及火山活動，形成了獨特的成藏模式。經(jīng)研究表明，雖然火成巖本身并不產(chǎn)生烴類，但可與烴源巖組合形成油氣藏。本文通過分析歷史上火山作用與油氣成藏的關(guān)系，探究成藏物質(zhì)基礎(chǔ)和油藏形成空間條件，認為該區(qū)域成藏模式為垂向運移為主，短距離的側(cè)向運移為輔。在凹陷內(nèi)部油氣的運移通道主要為連通砂體，而沿斷層的垂向運移較弱，從而造成其油氣主要貯藏在沙三組中下段。

關(guān)鍵詞：東部凹陷；成藏條件；運移方式；成藏模式

1 東部凹陷概況

遼河油田東部凹陷為遼河盆地三大主力含油氣凹陷之一，以東營組沉積末期強烈走滑作用疊加在先期伸展構(gòu)造上的復雜化的復式油氣聚集帶為特征，中段為南北兩個走滑塊體前端相交處，因而擠壓應力異常集中?；鹕交顒訌娏?，具有獨特的成藏機制和成藏模式。

強烈的火山活動為東部凹陷的一大特點，與該區(qū)生烴成藏作用密切相關(guān)?；鹕絿姲l(fā)對烴源巖有機質(zhì)的形成演化有重要影響；且火山巖受到風化或構(gòu)造作用影響時，可以形成較發(fā)育的裂縫和孔洞，這些孔、縫、洞可作為油氣的儲集層或運移通道；火山活動還經(jīng)常形成多種類型的圈閉。這些原因使得火山巖既可成為良好的儲集體，又可作蓋層。研究證實東部凹陷的火山巖發(fā)育對區(qū)域油氣藏的形成起了相當積極的作用。另外巖漿活動還能是該區(qū)域天然氣的主要成因之一，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了煤層氣和幔源氣的混合氣。

東部凹陷主要開發(fā)單元為歐利坨子地區(qū)，歐利坨子構(gòu)造單元南與熱河臺斷裂背斜相鄰，向北傾沒于于家房子洼陷。歐利坨子油田下第三系油氣藏縱向上附存部位為沙三組下段砂巖油氣藏和火山巖油氣藏。平面上歐利坨子逆斷層以西主要為砂巖油藏，以東主要為火山巖油藏，黃沙坨地區(qū)為火山巖油氣藏，鐵匠爐地區(qū)為砂巖油氣藏。

2 油氣成藏條件和運移方式

對油氣成藏史研究表明：東部凹陷地區(qū)為兩期成藏。該區(qū)低熟油來源于沙三段中上部低成熟階段的烴源巖和第一期充注的低熟油，成熟油來源于二期充注的正常油，證實沙三段具有一定的發(fā)育程度和良好的生烴條件。從區(qū)域位置和演化史來看，本區(qū)在沙三段沉積期為一獨立的洼陷區(qū)。

區(qū)域輸導體系主要由斷裂及不整合面組成，油氣藏主要分布在沙三段的砂巖和火山巖中，而烴源巖主要位于沙三段地層中，因而沙一段與沙三段之間的區(qū)域不整合面對沙一段油氣的運聚起重要作用。

本區(qū)骨架砂體縱向上主要為沙三組上段早期的泛濫平原河道砂和沙三組中下亞段的扇三角洲前緣砂礫巖沉積。其次為沙一段的早期的泛濫平原河道砂。沉積體系自西向東在平面上的展布為沖積扇-泛濫平原-扇三角洲。泛濫平原河流砂體與扇三角洲砂體分布于凹陷大部分地域，構(gòu)成了東部凹陷的主要儲集層類型。而各層段間沖積扇砂體的分布則較為局限，僅限于凹陷兩側(cè)的邊緣部位，無法構(gòu)成東部凹陷的主要儲集層。區(qū)域內(nèi)儲集層類型是多樣的，在分布上呈現(xiàn)多變的形態(tài)。進一步分析發(fā)現(xiàn)，東部凹陷的儲集層分布明顯受控于沉積體系的類型和規(guī)模大小。在縱向上單層厚度小，多期次多類型砂體的縱向疊置；在平面上多層系疊加連片分布，且往往呈砂泥互層。這導致了沙三段生成的油氣便于就近運移到由網(wǎng)狀砂體構(gòu)成的輸導體系中。且由于沙三段火山巖十分發(fā)育，來自短軸方向的物源搬運距離近，因此儲集層非均質(zhì)性極強。區(qū)域內(nèi)橫向連通性較差，油氣不能沿砂體大規(guī)模橫向運移，而是以沿斷裂垂向運移為主，最后匯集到各斷塊內(nèi)高部位或上傾尖滅的砂體或孔縫發(fā)育的火山巖中。

獨特的成藏條件和運移方式導致東部凹陷多發(fā)育以砂礫巖和火山巖為儲集層的斷塊型和斷裂背斜型等構(gòu)造型油氣藏、巖性上傾尖滅等非構(gòu)造油氣藏及構(gòu)造巖性復合油氣藏。

3油氣成藏模式

東部凹陷中段各項成藏要素時空配置良好，該區(qū)構(gòu)造定型期為東營組沉積末期，該時期油氣大量生成并運移聚集。通過以往研究證實，油氣的大量運移與圈閉形成這兩大地質(zhì)作用在時間上匹配。原油性質(zhì)的分析和地層水分析資料證實該時期油氣保存狀況良好。

由于東營組沉積末期該區(qū)域儲集層非均質(zhì)性較強，斷裂廣泛發(fā)育，斷裂活動與油氣運移時間相當。此時油氣主要以沿斷裂垂向運移為主，后在各斷塊內(nèi)沿連通砂體側(cè)向運移，造成了油氣縱向分布層系相對較寬，沙三段的上中下亞段和沙一段都有油氣分布。同時沙三中下亞段儲集層大都處于成熟烴源巖之中，可直接吸收鄰近烴源巖排出的油氣，也可接受由深處通過斷裂運移上來的油氣。但應注意的是東部凹陷中段的成藏模式有別于下段，這是因為其油氣運移通道以連通砂體為主，且沿斷層的垂向運移很弱──原因在于該區(qū)構(gòu)造簡單，斷裂不發(fā)育。通過分析該區(qū)成藏史，表明該段油氣成藏時期為館陶期。

4 結(jié)論

東部凹陷中火山巖對地區(qū)生烴成藏意義重大，表現(xiàn)在其促使烴源巖提前成熟從而增大了其有效烴源巖厚度。沙三中段的火山巖作為儲層和局部蓋層對油藏形成起積極作用。區(qū)域內(nèi)油氣的富集源于充足的烴源和良好的油氣運移體系。其成藏模式是以垂向運移為主和短距離的側(cè)向運移為輔，油氣運移通道以連通砂體為主，沿斷層的垂向運移較弱，從而造成其油氣主要貯藏在沙三組中下段。

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