遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山的儲集特征和油藏類型

◇中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院 尚燦

遼河坳陷已發(fā)現(xiàn)的潛山類油藏依據(jù)巖性，將其劃分為變質(zhì)巖潛山和碳酸鹽巖潛山，變質(zhì)巖潛山是“十二五”期間重要的增儲領(lǐng)域，而碳酸鹽巖潛山則是“十三五”期間重點攻關(guān)的領(lǐng)域。本文是以遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山的油藏為研究目標，分析這類潛山油藏的儲集特征。對于深層碳酸鹽巖潛山，在遼河坳陷內(nèi)主要分布在西部凹陷曙光低潛山和大民屯凹陷的靜北潛山，這種沉積型的碳酸鹽巖儲層主要發(fā)育在元古界和古生界，由于巖性主要為白云巖和灰?guī)r，受多期構(gòu)造運動改造的影響，碳酸鹽巖儲集層的儲集空間主要為裂縫和溶孔，儲層條件優(yōu)越。同時隔層也普遍發(fā)育，巖性主要為板巖和泥巖，封蓋能力較好，因此，多套儲蓋組合對于這種類型的潛山油藏是關(guān)鍵的成藏要素。對已發(fā)現(xiàn)的油藏進行解剖，共分為兩大類油藏，一類為風(fēng)化殼油藏，一類為內(nèi)幕型油藏。

勘探實踐表明，我國深層油氣資源豐富，勘探潛力大。但深層多處于疊合盆地下沉積構(gòu)造層，與處于上沉積構(gòu)造層的中淺層相比，油氣地質(zhì)具有特殊性[1]。遼河坳陷深層潛山的勘探取得較好的效果，三級儲量近億噸。遼河潛山油氣藏經(jīng)歷了最初的發(fā)現(xiàn)階段、風(fēng)化殼控藏階段、內(nèi)幕油氣藏和基巖油氣藏的階段，而潛山的深層勘探主要集中在內(nèi)幕油氣藏，依據(jù)巖性特征，將其劃分為變質(zhì)巖潛山和碳酸鹽巖潛山[2]。深層的變質(zhì)巖潛山主要分布在西部凹陷的興隆臺潛山，深層的碳酸鹽巖潛山主要分布在西部凹陷的曙光低潛山和大民屯凹陷的靜北潛山。本次研究主要是以曙光低潛山和靜北潛山為例進行分析，評價深層碳酸鹽巖潛山油藏的儲集特征。

深層的碳酸鹽巖潛山在遼河坳陷主要分布在西部凹陷的曙光低潛山和大民屯凹陷的靜北潛山，分布層位主要為元古界和古生界。

元古界和古生界主要發(fā)育灰質(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r等，受多期構(gòu)造運動改造，溶蝕孔洞發(fā)育，儲層條件優(yōu)越。在元古界和古生界發(fā)育多套隔層，巖性主要為板巖和泥巖等，具有有效的隔層條件[3]。多套的儲蓋組合與古近系的烴源巖有機配置，形成了多套內(nèi)幕油氣藏，同時鉆井資料也證實了在曙光低潛山和靜北潛山具有多元結(jié)構(gòu)成藏的特征，在太古界形成變質(zhì)巖油氣藏，元古界和古生界形成碳酸鹽巖油氣藏。

1 碳酸鹽巖潛山儲層巖性

元古界儲層巖性主要發(fā)育灰質(zhì)白云巖、石英巖，古生界巖性主要為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，其主要為濱岸沉積環(huán)境，儲集空間也主要為裂縫和溶孔。

西部凹陷曙光低潛山元古界地層分為長城系和青白口系，長城系高于莊組主要以灰質(zhì)白云巖為主，與石英巖、板巖等互層存在內(nèi)部儲蓋組合，大紅裕組以石英巖為主，與板巖互層。古生界分為寒武系和奧陶系，寒武系地層分為崮山組、長山組和鳳山組，崮山組和鳳山組為主要的儲層[4]，主要發(fā)育白云質(zhì)灰?guī)r（圖1）。靜北潛山元古界儲層巖性主要為白云巖、石英巖。

圖1 曙光低潛山綜合柱狀圖

2 碳酸鹽巖潛山隔層巖性

對于碳酸鹽巖潛山來說，有效的隔層條件是形成內(nèi)幕油氣藏的主要因素。

西部凹陷曙光低潛山在元古界青白口系地層中發(fā)育一套區(qū)域性的板巖隔層（圖2），可以作為良好的蓋層，分布廣泛，整個曙光低潛山元古界和古生界存在六套儲蓋組合，因此隔層的普遍發(fā)育是元古界和古生界成藏的關(guān)鍵條件。

圖2 曙光低潛山板巖隔層巖心照片

靜北潛山的隔層主要為富泥小層（圖3），沉積環(huán)境主要為潮間上帶和開闊海，在該區(qū)存在五套儲蓋組合，隔層分隔性能強，而且在全區(qū)穩(wěn)定分布。石英巖主要發(fā)育于潮上帶，白云巖主要發(fā)育于潮間下帶和潮下高能帶。

圖3 安68井沉積相綜合柱狀圖

3 內(nèi)幕特征

曙古低潛山具有內(nèi)幕成藏特征，從地層序列、構(gòu)造特征、儲層巖性、儲集物性到地層產(chǎn)狀等都十分復(fù)雜。通過多年的研究和勘探實踐，基本解決了在潛山頂面構(gòu)造形態(tài)、測井巖性識別、儲集特征等方面的問題。在此基礎(chǔ)上，分析了曙光低潛山的內(nèi)幕產(chǎn)狀。

曙光低潛山分為高、低兩個條帶，地層為北東傾，主線方向整體看為一背斜。高塊，地層內(nèi)幕整體為西高東低的向斜，向斜核部為古生界，翼部元古界出露，局部受斷裂影響，地層褶皺產(chǎn)狀復(fù)雜化（圖4）。

圖4 杜古78-曙116井地層剖面圖

靜北潛山元古界內(nèi)幕刻畫，是利用井間小層對比確定小層的空間分布，結(jié)合地層傾角、地層的地震反射特征等資料確定小層空間展布方向，實現(xiàn)對元古界內(nèi)幕結(jié)構(gòu)精細刻畫。靜北潛山斷層發(fā)育，由于斷層的切割，將潛山分割成一個較大的地壘塊（圖5），整體內(nèi)幕是一較為開闊的向斜。斷裂復(fù)雜，也隨之地層產(chǎn)狀也變得復(fù)雜，也決定了元古界地層和巖性分布與向斜構(gòu)造的空間展布緊密相關(guān)。

圖5 靜北潛山地層剖面圖

4 深層碳酸鹽巖潛山油藏類型

遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山帶整體處于烴源巖之下，受到烴源巖的包裹，油源充足，油氣資源非常豐富。同時由于潛山受斷裂的影響，被斷層切割，因此溝通了油源及儲層，為油氣藏形成提供了油氣運聚條件[5]。

根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的潛山油藏，將遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山進行油藏的分類。主要是根據(jù)油藏的產(chǎn)狀、儲隔層分布等的主要控制因素，認為共分為兩大類，四小類油氣藏類型。兩大類主要是風(fēng)化殼型油藏和內(nèi)幕型油藏。內(nèi)幕型油藏根據(jù)斷層、地層傾角和隔層分布分為三小類油藏（表1）。

表1 遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山油藏類型

風(fēng)化殼型油藏主要分布在潛山的頂部，頂部的地層受到風(fēng)化淋濾作用，孔縫比較發(fā)育，且上覆泥質(zhì)巖類地層，封隔作用較強，因此在潛山的頂部，風(fēng)化殼型油藏主要是被不整合面和斷層封隔，構(gòu)造上具有統(tǒng)一的油水界面。這種類型的油氣藏在遼河坳陷的深層潛山中較為常見。

內(nèi)幕型的油藏主要分布在潛山的內(nèi)部，受到斷層、地層產(chǎn)狀和隔層的影響，分為多種類型的油藏。受斷層封隔的油藏，斷層封閉性強是主要的形成原因，這種類型的油藏形成的是單一的油水界面，規(guī)模較小。受地層傾角影響的的油藏主要分為兩小類，一類是地層上傾方向，內(nèi)幕隔層控藏，隔層間可能有多套的油水界面，這種類型的油藏在內(nèi)幕油氣藏的類型中較常見。另一類為受內(nèi)幕地層起伏以及隔層控制，油層厚度不大，幅度不高，而且與臨井的油水關(guān)系差異較大。

5 結(jié)論

（1）遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山的巖性主要為白云巖、灰?guī)r和石英巖。隔層巖性主要為板巖和泥巖。

（2）對于遼河坳陷深層碳酸鹽巖潛山來說，內(nèi)幕特征的刻畫是關(guān)鍵，內(nèi)幕特征決定了油氣在空間上的分布。

（3）深層碳酸鹽巖潛山油藏主要是根據(jù)油藏的產(chǎn)狀、儲隔層分布等的主要控制因素，劃分為風(fēng)化殼型油藏和內(nèi)幕型油藏兩大類。