楊村斷裂帶上升盤白堊系圈閉油氣成藏條件分析

周俊輝，楊德洲

（中國石化江蘇油田分公司物探研究院，江蘇南京210046）

楊村斷裂帶位于金湖凹陷南部邊界，是由楊村斷層及其伴生斷層共同組成的拉張走滑斷裂構(gòu)造帶，油源條件有利，具有良好的成藏條件，目前的油氣發(fā)現(xiàn)主要分布在楊村斷層下降盤。 上升盤受控于地震資料品質(zhì)、構(gòu)造認(rèn)識不清等因素的影響，僅有5口井在古生界見到不同程度油氣顯示，未能獲得油氣的勘探突破， 而中生界的勘探更是罕見油氣顯示。 隨著金湖凹陷勘探程度的提高和難度的加大，針對上升盤部署的王龍莊高精度三維地震資料有了較大程度改善，地質(zhì)分析認(rèn)為中生界白堊系油氣成藏條件優(yōu)越，是進(jìn)行勘探突破的有利區(qū)域。

1 成藏條件

1.1 油源

金湖凹陷具有豐富的油氣資源，存在中、新生界油源及二次生烴的油氣等。 楊村斷裂帶白堊系油氣主要來自楊村斷層下降盤汊澗、汊西生油次凹阜寧組四段（E1f4）、阜寧組二段（E1f2）成熟烴源巖的生烴供給［1］，油氣通過楊村斷層向上升盤調(diào)整運(yùn)移，在上升盤的圈閉中聚集，形成新生中儲式油藏。 前人針對汊澗-汊西次凹E1f4、E1f2烴源巖取心分析化驗(yàn)資料顯示，E1f4巖心烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)達(dá)到較好-好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)（如Q2井，TOC為1.45%，瀝青“A”為0.098%，總烴為625 mg/L，生烴潛量為7.6 mg/g），E1f2巖心烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)達(dá)到好-極好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)（TOC為1.87%，總烴250～300 mg/L），均屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖。

汊澗、 汊西次凹E1f4生油巖體積53 km3，E1f2生油巖體積67 km3，利用氯仿瀝青“A”計算油聚儲量累計可達(dá)（0.281 6～0.470 8）×108t（表1）。 目前楊村斷裂帶僅發(fā)現(xiàn)“探明+控制”儲量0.062 7×108t，資源探明程度低，還有較大的剩余資源勘探潛力，楊村斷裂帶上升盤白堊系有較大的油氣勘探資源基礎(chǔ)，油源條件有利。

表1 金湖凹陷汊澗-汊西地區(qū)油氣資源評價（氯仿瀝青“A”法）

1.2 儲蓋組合

楊村斷裂帶上升盤白堊系自下而上發(fā)育四套有利儲蓋組合：①浦口組（K2p）：K2p2+1砂巖儲層與K2p3下、K2p2上泥巖、含膏泥巖形成的儲蓋組合；②K2p3上砂巖儲層與K2p4“泥包砂”段形成的儲蓋組合；③赤山組（K2c）：K2c下砂巖儲層與K2c上“泥包砂”段形成的儲蓋組合；④泰州組（K2t）：K2t1砂巖儲層與K2t2泥巖段形成的儲蓋組合，區(qū)內(nèi)鉆井少，僅Q1、TX80井揭示較全白堊系地層（圖1）。 其中K2t2、K2c上、K2p4的“泥包砂”層段厚140～210 m，厚度較大，可作為良好的區(qū)域性蓋層。 K2p2+1、K2p3上、K2c下、K2t1四套砂巖儲層，區(qū)內(nèi)鉆井鉆全上述四套地層井較少，綜合統(tǒng)計顯示砂巖儲層段厚105～220 m， 埋深小于2 000 m，儲層物性較好。

圖1 Q1井白堊系儲蓋組合關(guān)系

K2t1為河流沖積平原相（圖2），砂巖儲層非常發(fā)育， 如楊村斷裂帶西段Q1井電測SP曲線表現(xiàn)出鐘形、箱型特征（圖1），為典型河道砂沉積，砂巖單層厚度3～17 m，累計80 m左右。 電測解釋孔隙度達(dá)20%～30%，平均孔隙度22%，滲透率（0.1～261）×10-3μm2，平均滲透率91×10-3μm2，屬中高孔-中滲儲層［2］。

圖2 金湖凹陷K2t沉積相

K2c砂巖主要分布在K2c下部， 巖性為灰色粉砂巖、棕色粉砂巖，SP曲線為鐘形、箱型特征屬河道砂沉積，砂巖單層厚度5～18 m，累計70 m以上。 電測解釋孔隙度0～28%，平均孔隙度23%，滲透率（0.1～201）×10-3μm2，平均滲透率104×10-3μm2，屬中高孔-中滲儲層，儲層物性較好。

K2p縱向上具有四分性， 上部K2p4以泥巖為主，砂巖儲層主要分布在下部的K2p3和K2p2+1。 K2p3為厚層砂巖與薄層泥巖互層， 砂巖單層厚度3～32 m，累計厚度可達(dá)110 m，砂巖百分含量達(dá)50%以上，巖性為灰色粉砂巖，屬河道砂巖沉積，電測解釋孔隙度0～17%，平均孔隙度13%，滲透率（0.1～24）×10-3μm2，平均滲透11.6×10-3μm2，屬中孔、低滲儲層。 K2p2+1砂巖儲層發(fā)育程度低，單層厚度1～5 m，砂巖百分含量10%左右，巖性為灰色粉砂巖。電測SP曲線表現(xiàn)為指形、齒形，為三角洲前緣席狀砂沉積。 電測解釋孔隙度0.01%～13.23%，平均6.29%，滲透率（0.1～7.32）×10-3μm2，平均滲透率1.93×10-3μm2，為低孔、特低滲儲層。

1.3 油氣運(yùn)聚特征

1.3.1 楊村斷層是上升盤最主要的油氣疏導(dǎo)通道

楊村斷層是上升盤最主要的油氣疏導(dǎo)通道，在油氣運(yùn)移、成藏過程中起著至關(guān)重要的作用。 楊村斷層為1級控凹邊界大斷層， 斷開并切穿下降盤汊澗-汊西次凹成熟烴源巖， 成為溝通下降盤阜寧組烴源巖油氣向上升盤疏導(dǎo)運(yùn)移的良好通道，為最好的油源斷層［3］；從斷層活動期講，斷層活動期長，始于早古生代，止于鹽城組一段（Ny1）沉積末期，生烴史表明金湖凹陷大規(guī)模油氣生排烴期在三垛期，在此時期楊村斷層為活動性斷層［4］在縱向上具有開啟性， 有利于油氣進(jìn)行縱向調(diào)整運(yùn)移向上升盤圈閉聚集， 斷層活動期與油氣生排烴期配置關(guān)系有利。

1.3.2 楊村斷層上升盤圈閉控制斷層封閉性具有一定的隨機(jī)性

楊村斷層上升盤白堊系發(fā)育成排受控于楊村斷層及早期次級斷層的斷夾塊圈閉。

首先，楊村斷層對下降盤斷塊圈閉具有的良好的側(cè)向封閉能力（已被下降盤的T95、T98、G5等含油塊所證實(shí)），但對上升盤白堊系第一排構(gòu)造來說，其封擋能力則主要取決于大斷層兩盤的巖性對接關(guān)系。 由于上升盤白堊系目的層大多對接于下降盤古近系三垛組（E2s）、戴南組（E2d）地層，尤其是E2s、E2d2砂巖發(fā)育程度高， 并缺乏區(qū)域穩(wěn)定分布的泥巖地層，側(cè)向封堵具有一定的隨機(jī)性［5］。 其次，上升盤白堊系斷塊圈閉受控的次一級斷層大多形成于吳堡期，部分在K2c沉積前就已形成，在三垛期未活動，屬于早期斷層， 在油氣主要運(yùn)聚期表現(xiàn)為封閉作用［6-7］，斷面縱、橫向封閉，油氣自下傾方向經(jīng)儲層運(yùn)移而來，受早期斷層控制的斷塊常形成多油、水系統(tǒng)的層狀油藏。

因此，上升盤白堊系第一排圈閉的成藏性主要取決于楊村斷層的側(cè)向封擋能力，具有一定的隨機(jī)性。

1.3.3 牽引構(gòu)造控制著油氣垂向優(yōu)勢運(yùn)移方向

楊村斷層下降盤E1f生油，向上優(yōu)勢運(yùn)移的路徑為凸斷層面脊線，此脊線通常和下降盤的牽引構(gòu)造區(qū)密切相關(guān)，即對應(yīng)于下降盤牽引構(gòu)造區(qū)，其上升盤構(gòu)造成藏可能性較大。 在楊村斷層下降盤牽引構(gòu)造區(qū)附近， 有5口井在上升盤古生界地層中見到不同程度的油氣顯示［8］。分析顯示，油氣來源于下降盤E1f2、E1f4烴源供給，且油氣顯示級別大小與牽引構(gòu)造規(guī)模、幅度有較大的正相關(guān)性，如T7、T24井對應(yīng)下降盤E1f4、E1f2烴源巖層無牽引或僅微小牽引，兩井僅發(fā)現(xiàn)裂隙油跡、熒光顯示，油氣顯示少，級別低；T32井對應(yīng)下降盤E1f2存在大的牽引構(gòu)造背景，見到油浸、油斑、油跡顯示共計13.3 m/5層，試獲少量原油。

1.4 構(gòu)造

楊村斷層上升盤白堊系以天長西斷層為界，被分成南部及北部兩個構(gòu)造帶，呈現(xiàn)出不同的構(gòu)造特征。 北部構(gòu)造帶地層單斜北抬，厚度變化不大，埋深相對較淺，最淺處白堊系K2t高點(diǎn)埋深僅240 m；南部構(gòu)造帶地層埋深較大，中部平緩，向北地層變薄，抬升趨勢加劇（圖3）。 在楊村斷層及上升盤斷層的共同控制下，圈閉緊貼楊村斷層分布，發(fā)育成排斷夾塊圈閉。

圖3 楊村斷裂帶上升盤北東向地震解釋剖面

平面上，斷裂系統(tǒng)展布具有較強(qiáng)的規(guī)律性。 控凹邊界楊村斷層及控帶天長西斷層走向均呈北東向；北部構(gòu)造帶、南部構(gòu)造帶東部和西端，次一級斷層主要呈北西向展布；南部構(gòu)造帶西部、楊村斷層附近，次一級斷層主要為近東西向展布，與楊村斷層構(gòu)成銳夾角斷塊（圖4）。

圖4 楊村斷裂帶上升盤T41-3斷裂系統(tǒng)展布

楊村斷層上升盤共發(fā)現(xiàn)T40（泰二段K2t2底界反射）層圈閉14個，面積17.2 km2；發(fā)現(xiàn)T41-1（赤山組下部K2c下砂巖頂界反射）層圈閉15個，面積18.3 km2；發(fā)現(xiàn)T41-3（浦四段K2p4底界反射）層圈閉15個，面積19.4 km2；發(fā)現(xiàn)T42（浦二段K2p2頂界反射）層圈閉11個，面積15.3 km2。 具有圈閉發(fā)育、層系多、埋深淺、面積大等優(yōu)點(diǎn)。

2 成藏主控因素及成藏模式

2.1 成藏主控因素

通過對上述成藏條件的分析發(fā)現(xiàn)，楊村斷裂帶上升盤具有較好的油源、儲蓋組合、油氣運(yùn)移及構(gòu)造條件， 成藏主控因素為楊村斷層的側(cè)向封擋條件。 另外，南部構(gòu)造帶遠(yuǎn)離汊西、汊澗生油次凹，下降盤T33（阜二段E1f2七尖峰泥巖段反射）反射層牽引構(gòu)造相對欠發(fā)育，油氣匯聚可能受到一定程度影響。 而北部構(gòu)造帶緊鄰汊西、汊澗生油次凹，下降盤烴源巖層牽引構(gòu)造更發(fā)育一些，油氣匯聚條件有利。

上升盤楊村斷層的側(cè)向封堵具有一定的隨機(jī)性，在一定程度上影響了圈閉的有效性，油氣富集層位及程度。 白堊系勘探目的層（K2p～K2c～K2t）累計厚度可達(dá)1 200～1 600 m， 且縱向厚度變化不大，橫向分布較為穩(wěn)定。 對接封堵層跨度較大，從有利封堵層E1f3底部+E1f2頂部（泥巖120～150 m）、E1f4厚層泥巖段（250～350 m）、E2d1中下部（泥巖120～140 m）到隨機(jī)、不利封堵層（K2d、E2s砂巖發(fā)育段），封堵性隨楊村斷層斷距的變化發(fā)生改變。 因此，為規(guī)避楊村斷層隨機(jī)封堵性的影響，在選擇勘探目標(biāo)時，通過對比上升盤不同圈閉的對接封堵性，優(yōu)選對接關(guān)系好、配套更佳的目標(biāo)進(jìn)行勘探。 如北部構(gòu)造帶②號、③號構(gòu)造（圖5）， ②號構(gòu)造目的層K2p1+2+3對接E1f3、E1f4、E2d1下部泥巖發(fā)育段，封堵性較好，目的層K2c、K2t對接E2d2、E2s1砂巖發(fā)育段，隨機(jī)封堵；③號構(gòu)造目的層（K2p2+1～K2t）對接E2d2、E2s砂巖發(fā)育段，隨機(jī)封堵。 通過對接封堵關(guān)系發(fā)現(xiàn)，②號構(gòu)造封堵性明顯好于③號構(gòu)造，為勘探首選。

圖5 楊村斷裂帶上升盤北部構(gòu)造帶②、③號構(gòu)造斷層兩側(cè)對接封堵示意

2.2 成藏模式

通過對楊村斷裂帶上升盤地層的重新認(rèn)識及解剖，在秦營-汊西-汊澗地區(qū)楊村斷層上升盤沉積了巨厚的中-新生界地層，尤其是中生界白堊系K2t、K2c、K2p，儲蓋配套良好，圈閉發(fā)育，是進(jìn)行油氣勘探的有利層系。 下降盤汊西、汊澗次凹E1f2、E1f4烴源巖均已成熟，楊村斷裂帶直面生油次凹，對應(yīng)于下降盤牽引構(gòu)造區(qū)及附近，E1f烴源巖生成的油氣， 可通過楊村斷層向上運(yùn)移，至上升盤白堊系的多套儲層圈閉中聚集形成“新生中儲”型構(gòu)造油藏，油氣運(yùn)聚遵循“近源成藏模式”，K2p1～K2p3～K2c下～K2t1油氣充滿程度依次變?。▓D6）。

圖6 楊村斷裂帶上升盤油氣成藏模式

3 區(qū)帶優(yōu)選及目標(biāo)評價

3.1 區(qū)帶優(yōu)選

通過對楊村斷裂帶上升盤南、北構(gòu)造帶白堊系油源、儲蓋組合、油氣運(yùn)聚、構(gòu)造條件四個方面的評價及比較（表2），認(rèn)為南部構(gòu)造帶主要在于遠(yuǎn)離生油次凹，油源及油氣運(yùn)聚條件一般；構(gòu)造埋深相對較大，構(gòu)造條件較有利，儲蓋組合有利，勘探優(yōu)先級別為Ⅱ級。 北部構(gòu)造帶緊鄰生油次凹，油源條件更佳；下降盤T33反射層牽引構(gòu)造更發(fā)育，油氣匯聚能力較有利；位于高精度三維內(nèi)，資料品質(zhì)較好，白堊系構(gòu)造形態(tài)好，面積較大，構(gòu)造落實(shí)程度高；發(fā)育四套有利儲蓋組合，儲蓋組合條件有利。 但受楊村斷層封閉性影響，側(cè)向封堵具有一定隨機(jī)性，總體條件較好，勘探優(yōu)先級別為I級，為上升盤白堊系油氣勘探最為有利的區(qū)帶。

表2 楊村斷層上升盤兩構(gòu)造帶白堊系成藏條件對比

3.2 目標(biāo)評價

基于上述認(rèn)識，對區(qū)內(nèi)新、老三維資料重新進(jìn)行了精細(xì)構(gòu)造解釋，與北部構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)多個圈閉目標(biāo)，可同時兼探K2p2+1、K2p3（圖4）、K2c下、K2t1（圖7）四個目的層系， 其中②、 ③號對應(yīng)的下降盤均有E1f2、E1f4烴源巖層的牽引構(gòu)造，有利于油氣沿優(yōu)勢運(yùn)移通道直接向上升盤圈閉進(jìn)行充注，油源條件有利；②、③號處于北部構(gòu)造帶由深凹向東北斜坡逐級抬升的前排；②號構(gòu)造高點(diǎn)埋深1 140～1 420 m，③號構(gòu)造高點(diǎn)埋深僅780～1 160 m，埋深適中，儲層物性條件好；②、③號主體部位有自圈，主控斷層為早期斷層，斷層封閉性較好，可一定程度上規(guī)避楊村斷層隨機(jī)封堵的影響，降低勘探風(fēng)險；其次構(gòu)造形態(tài)相對較好，構(gòu)造較落實(shí)。 綜合評價認(rèn)為，②、③號構(gòu)造為有利的鉆探目標(biāo)，是勘探首選。

圖7 楊村斷裂帶上升盤T40構(gòu)造

4 結(jié)論與認(rèn)識

（1）楊村斷裂帶上升盤白堊系新認(rèn)識：油源條件有利，儲蓋配套好，油氣成藏條件優(yōu)越。

（2）長期繼承性發(fā)育的楊村斷層是油氣向上升盤調(diào)整的主要疏導(dǎo)通道，下降盤發(fā)育的牽引構(gòu)造則控制著油氣垂向優(yōu)勢運(yùn)移方向。

（3）在天長西斷層的切割下，上升盤被分隔成南、北兩個構(gòu)造帶，其中北部構(gòu)造帶因圈閉整體埋藏淺、油源區(qū)近等，油氣成藏條件更為優(yōu)越，是優(yōu)先勘探的目標(biāo)區(qū)塊。

（4）楊村斷層的側(cè)向封堵成為制約上升盤白堊系能否成藏的關(guān)鍵，在優(yōu)先井位目標(biāo)時應(yīng)盡量規(guī)避側(cè)向封堵的影響，優(yōu)選存在早期斷層自圈或封堵性更好目標(biāo)進(jìn)行勘探。