l 地质概况
孤东油田西部区域位于孤东披覆背斜构造的西翼,为孤东、长堤、孤岛与孤北、孤南洼陷和桩东凹陷的构造交汇处,其第三系地层表现为明显的下第三系超覆、上第三系披覆其上的复合结构特征。
该区地层整体表现自凹陷向孤东凸起方向抬升的斜坡形态。区内断裂发育并呈北东向和近东西向,多为深切至下第三系岩系的继承性断裂以及馆陶组内部所发育的一系列同生断裂。由于该区存在南北双向油源供给,油源充足,但在断裂系统、馆陶组储集相带展布等因素的影响和制约下,油气自烃源岩排出全馆陶组各类圈闭中成藏的过程非常复杂,不同的区域依据自身地质特点而具有不同的油气运聚模式,从而导致了油气藏平面分布和富集程度的差异。
2 孤东油田西部馆陶组地质特征
2.1 构造特征
孤东油田西部整体上为孤南洼陷、孤北洼陷和桩东凹陷向孤东凸起方向抬升的斜坡带,东部以孤东断裂带为界,北部为一区断裂带,中部有孤南断裂带东端。孤东断裂带整体呈现出“多”字型断裂格局,近南北走向的孤东大断层和各分区断层均是继承性发育,断裂活动时期较长,自基底一直延伸至明化镇组。中部孤南断裂带断层落差大,Tl‘断距可达150米,该断裂的发育伴随孤南洼陷断陷湖盆的形成,其多条主断裂均下切至下第三系生油岩系中,为油气的纵向输导提供了良好的条件。北部一区断裂带多以NEE向平行断裂,断裂多形成于Ed末期或Ng组早期,孤东67断层落差达l00米,活动较强烈,仅次于孤南断裂带。
这些断层平面上主要有两种组合方式:①雁行式,南北一北北东向边界主断层排列方式。单条文断层呈S型延伸,多条主断层呈雁行式紧密排列形成复杂断裂带。如孤东断裂带,由呈雁行排列、S型延伸的2—3条主断层及其派生断层组成复杂断裂带;走向南北~北北东,向南消失于孤南洼陷,向北消失于长堤潜山东翼,延伸长18km;落差100~600m。②平行式,多条北东东向断层平行排列,组成顺向或反向断阶带,例如孤南等断裂带及一区内部的北东东向断层组合。
2.2 沉积特征
孤东油田馆陶织为河流相沉积,其馆下段属辫状河沉积体系,岩性以巨厚灰白色含砾粗、细砂岩为主,沉积厚度约300~400米,电性特征多呈箱型。油藏主要处于馆下段顶部储集层中,如孤东八区、六区馆下段油藏。馆上段自上而下可划分为;在Ⅰ+Ⅱ~Ⅵ六个砂组,沉积厚度约350~400米。下部的Ⅳ~Ⅵ砂组,为砂岩与泥岩的不等厚互层,砂岩百分比20~50%;其中Ⅵ砂组下部砂岩百分比一般>40~50%,馆上段V砂组以上为泥包砂正韵律沉积,电性特征以箱型、钟型和指状为主,属于曲流河沉积亚相。自NgⅥ~Ⅴ砂组为辫状河向曲流河过渡沉积,为网状河沉积体系。其发育多种微相类型,如河道、心滩(边滩)、天然堤、决口扇等,由于河流沉积的不稳定性,导致储层砂体平面变化快、发育厚度差异大的特点。
2.3 储层特征
河流相沉积中的多种微相类型其储层物性上存在较大的差异,由于埋藏浅、压实程度低、储层胶结琉松,导致了储层出砂严重。馆下段发育大套砂砾岩,夹细砂岩、粉砂岩等。分布范围广,发育稳定,为辫状河流相沉积,孔隙度和渗透性都较高。孤东油田馆上段表现为正韵律沉积,电性上表现为“泥包砂”形态,以Ng5砂组为界,沉积相逐渐由辫状河、网状河向曲流河过渡。从孤东取芯井岩芯分析得出,处于不同微相类型的储集砂体其物性相差很大,储集层的物性因素对于油藏的充满程度和油气横向运移的能力具有很大关系。
3 油气成藏控制因素及油气运聚规律
3.1 油源条件
处于北东的桩东凹陷及西南的孤南洼陷均具有很强的生油能力,为孤东油田的供油洼陷,西北方向的孤北洼陷虽然也有很强的生油能力,但该洼陷内部南、中、北三个向斜分割性很强,其油气资源集中于中、北两个向斜,南向斜生油能力差,油气分布很少,基本不能为孤东地区提供油源。
据胜利油田地质勘探开发研究院地化室王广利等最新研究表明,孤东油田上第三系、下第三系、前第三系在同一区带具有相同的油源,主要油源来自桩东凹陷和孤南洼陷沙三段与沙一段生油岩。依据原油中生物标志化合物在组成和分布上的差异,孤东油田原油可分为四种类型,其中孤南洼陷和桩东凹陷对不同区域及层系的油气贡献存在差异。
根据油源对比表明,孤南洼陷生成的油气平面上主要分布于孤东四区、八区及以南区域,并主要位于下第三系沙河街组。而桩东凹陷生成的油气除九区外广泛分布,并主要控制上第三系。
3.2 圈闭类型
根据目前勘探现状表明,孤东油田西部馆陶组油气藏圈闭类型主要有三种:
(1)断鼻构造圈闭
油气依靠断裂系统的侧向遮挡,在断鼻构造的高部位充注成藏。如孤东68—2块馆下段油藏。
(2)构造一岩性圈闭
此类油藏在本区多集中在馆陶组上段,为馆陶组最主要的油藏圈闭。油气成藏主要受控于断裂系统和储集砂体的合理配置,其中断裂系统充当油气通道作用,而储集砂体的相带展布控制着油气的分布。如孤东828、孤东5ll等馆上段含油圈闭。
(3)岩性圈闭
平面上表现为独立的砂体,此类油藏一般具有含油面积小,含油层段单一的特点。如孤东54—1岩性圈闭。
3.3 断裂系统对油气运聚的控制作用
断裂在油气运聚过程中起着重要的作用:一方面,当断裂活动时,即断裂处于开启状态时,特别是对于分切至少油岩系一直活动到馆陶组或明化镇组的主干断裂,断裂是沟通生油岩系中的油气和各类储集体之间进行输导的主要通道。另一方面,当断裂停止活动,储层类流体压力大于断层面的排驱压力时,可造成流体的运移,此时断裂仍呈开启状态,相反的情况下,断裂呈封闭状态,只能对油气进行侧向封堵。某—断裂究竟对油气是起通道作用或者遮挡作用,关键在于断裂活动与油气运聚的时空配置关系。单—断裂在同时期性质不同,某一时期在断裂的不同部位作用也可能不同。
3.4 储集相带展布对油藏分布的影响
由于河流相砂体分布的不稳定性,储层发育程度是影响油气富集的主导因素之一,其分布制约着油气藏的平面展布。一般来讲,构造、断裂及储层三者有机结合形成有效圈闭的条件下,具有俘获运移上来的油气从而聚集成藏的可能,三者共同控制着油气的运聚和保存。但在缺乏某一项因素时,往往不能成藏。
3.5 油气运聚模式及规律
依据孤东油田西部馆陶组构造和沉积的特点,从油源供给及油气输导模式上可将本区划分为南、北两个次级构造带,以孤南断裂带为界,北部属于桩东成油体系,南部包括孤南断裂带属于孤南成油体系。两者由于油源供给区、构造、沉积及断裂系统等的差异,具有各自不同的油气运聚模式,进而制约了馆上段油气的富集程度差异和各自具有不同的油藏平面分布特点。
3.5.1 北部桩东成油体系中长距缓坡横向运移模式
北部断裂体系受走滑断裂影响,其走向特征和桩东凹陷内断裂走向一致,断裂多里NE向,并受长堤断裂的影响,在一区形成相互切隔的小断块,但这些断裂活动强度不及弧南断裂,本区主要发育孤东68、孤东66—67反向断层,并且不具备如孤南断裂直接切穿下第三系生油岩系的条件,油气来源主要依靠桩东凹陷油气以下第三系不整合面、“毯状”储集体由高势区向孤东凸起方向低势区进行横向运移,后期在第三系中小断裂的参与下,继续向上部进行油气输导。
3.5.2南部孤南成油体系近源陡坡纵向输导模式
孤南洼陷北断南超的格局以及孤南断裂、孤东断裂及孤东四、九区分界断裂等、第三系储集层体系的发育,为洼陷内油气的外输提供了充分的条件,并且在输导网络的综合作用下,更加有利于上第三系各储集层获得油气。由于油源近,断裂又多直接切穿生油层系,在油气运移模式上与北部不同,地下流体总是沿势能差最大的方向进行运移,所以导致了油气主要依靠断裂体系纵向输导,在第三系各类圈闭中聚集成藏。孤南断裂带内部孤东55块在馆陶组、东营组、沙河街组见到丰富的油气显示,单井钻遇油层厚度高达百米以上,进一步说明了油气沿断裂带大规模纵向输导,并继续沿断裂带向东部孤东主体方向运移。
3.5.3 孤东西部馆陶组成藏规律
虽然南、北两个次级构造带在构造、沉积以及油气输导模式上存在一定的差异,但都遵循“网毯式”油气运聚模式。依据“网毯式”油气成藏体系结构的划分,自下而上为油源通道网层、中部为仓储层、上部为油气聚集网层。对于孤东油田西部而言,发育的多条切割油源岩的油源断层、自沙河街织至馆陶组多个不整合面、各层系中稳定分布的储集体等构成了良好的油气运移通道网,决定了上第三系各类圈闭的含油性。而中部稳定分布的馆下段辫状河流相巨厚块砂充当油气的暂时的“仓”,在油源断裂及和仓储层相通的浅层断裂网、储集层本身的综合作用下,迫使油气继续在馆上段油气聚集网层内再次远移,直至在馆上段有效圈闭中汇聚成藏。
4 主要勘探成果
近年来,通过对孤东油田西部馆陶组油气成藏的规律性认识的基础上,以“网毯式”、油气成藏理论为指导,以及在精细构造解释、储层描述等技术的联合应用下,发现多个有利圈闭目标,并先后在孤东西部馆上段部署了评价井11口,目前已完钻9口,其中孤深2井、孤东827、828、810、5ll、631、57l等井均钻探取得成功,使斜坡带馆陶组合油面积向西不断得到扩大,新建年产油能力5.6万吨,上报控制储量800万吨,预测储量300万吨,取得了良好的勘探效果。
5 结论及认识
(1)孤东油田西部具有南北双向有利油源供给,区内断裂系统发育,这些继承性发育的油源断裂及浅层断裂网足涟陷内油气向上部层系输导的保证,也是上第三系馆陶组成藏的关键;
(2)孤南断裂南、北属于不同的油气成藏体系,其油气运聚模式差异较大,对于上第三系而言,南部成藏潜力及油气丰度较北部富集;
(3)构造和储层的展布制约着馆上段油气分布的范围和规模;
(4)对于馆上段构造一岩性圈闭,在肯定油源充足的条件卜,是否能够成藏决定于油源断裂与储层的良好组合,缺乏某一条件或者不具备有效圈闭的情况下,油气不能成藏。
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