渤海湾盆地深南油田油气成藏条件与潜力分析.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月 世 界 地 质 文章编号:()渤海湾盆地深南油田油气成藏条件与潜力分析张丹扬 赵玉政 陈鹏 朱洪武 杨尚霖 王德海 吉林大学 地球科学学院 长春 中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司 第五采油厂 河北 辛集 吉林大学 地球探测科学与技术学院 长春 摘要:深南油田位于渤海湾盆地冀中坳陷中部的深县凹陷 研究区内断层发育 油气分布受到断层影响 属于典型的构造油气藏 通过油藏分布规律研究 深南油田油源主要来源于沙河街组一、三段烃源岩 储层条件良好 上部具有一套稳定泥岩盖层 东营组与沙河街组油气从深凹区沿输导层横向运移形成原生油气藏 明化镇组与馆陶组为油气沿断层纵向运移形成的
2、次生油气藏 潜力研究认为 台 区块深层东营组、沙河街组存在油气藏 泽、泽 区块具有较好的断层疏导体系 浅层具有油气成藏潜力关键词:构造油气藏 成藏条件 馆陶组 明化镇组 深南油田 渤海湾盆地中图分类号:文献标识码:/收稿日期:修订日期:基金项目:国家自然科学基金项目()第一作者:张丹扬()男 硕士研究生 主要从事石油地质学方面研究:通信作者:王德海()男 副教授 主要从事石油地质、沉积学方面研究:.:引言深南油田位于渤海湾盆地冀中坳陷中部的深县凹陷地区 为典型的断陷湖盆 前人研究认为深县凹陷为早盛型湖盆 沉积中心较多 并且面积较小 渤海湾盆地地区断裂发育密集 平面展布错综复杂 走向多变 冀中坳
3、陷位于渤海湾盆地西北部 是一个以新生代沉积为主的坳陷沉积厚度达 可划分为 个二级构造单元 研究区内构造类型复杂多样 断层分布不均导致油气分布规律较为复杂 目前 研究区进入中高含水开发阶段 其中浅层(、)构造较为简单 地层相对平缓 构造幅度较低 深层()构造较为复杂 断裂发育、断块破碎 构造落实难度较大 同时还存在储层相变快、砂体连通认识不清等问题 导致油田剩余潜力认识难度大 严重制约着油田高效开发与稳产笔者在前人研究的基础上 通过测井、试油、地震等数据资料 从烃源岩、储盖组合、油气运移以及油气成藏等方面对深南油田进一步研究 详细评价区域成藏条件 对有利区带进行潜力分析 区域地质概况深南油田位于
4、河北省深州市大堤乡 构造位置处于冀中坳陷深县凹陷深南构造带核部(图)属于被一系列断层切割的复杂断块油藏 主要含油层系为 、油层埋深 研究区主要研究范围包括泽 区块、泽 区块、台 区块以及台 区块 其中台 区块位于泽 区块浅层部位 深南油田发现沙河街组一段、沙河街组三段、东营组、馆陶组以及明化镇组等多个含油层系 深南油田在新生界共经历了 期主要构造运动 分别为喜山运动、幕 沙河街组与东营组为断陷构造发育阶段 馆陶组、明化镇组以及平原组为坳陷构造发育阶段(表)图 深县凹陷位置(据文献 修改)()第 期 张丹扬 等:渤海湾盆地深南油田油气成藏条件与潜力分析 表 深县凹陷构造发育史 地层界系组段地层代
5、号成藏阶段构造运动构造发育新生界第四系新近系古近系平原组明化镇组上段下段馆陶组东营组一段二段三段沙河街组一段二段三段四段储生喜山运动幕喜山运动幕(华北运动幕)喜山运动幕(华北运动幕)坳陷阶段断陷阶段 成藏条件分析 烃源岩条件冀中坳陷古近纪以来的二次生烃作用是石炭二叠系煤系成藏的基础 研究区沙河街组及东营组均具有较好的油气显示 沙一段及沙三段为 套主要烃源岩层系 沙三段沉积末期 研究区经历了一次大规模的构造运动 对应沉积的断陷发育阶段 这一时期 深县凹陷沉积中心开始发生大规模沉降 湖盆面积不断增大 周边凸起为深县凹陷提供了充足的物源 形成良好的烃源岩条件 凹陷中心含有厚达 的烃源岩层系 总有机碳
6、含量为 其中沙三段烃源岩已达到生油门限 在东营组沉积末期开始大量生、排烃 因此 沙三段烃源岩可以作为深南油田良好的烃源岩基础沙一段沉积末期 地层缓慢抬升 在构造应力作用下湖盆面积不断减小 盆地逐渐趋于平缓 主要发育三角洲平原相 河道砂体广泛分布根据沙一段、沙三段烃源岩总有机碳含量、氯仿沥青“”含量、总烃含量等数据判断 沙一段与沙三段烃源岩均为较好的烃源岩类型(表)表 深县凹陷地区生油岩地化统计指标 地化指标东营组沙一段沙二、三段沙四段孔店组均值样品数平均值样品数平均值样品数平均值样品数/有机碳/氯仿沥青“”/总烃/()烃/有机碳 饱和烃/芳香烃 奇偶优势比()分级差生油岩较好生油岩较好生油岩差
7、生油岩 世 界 地 质 第 卷 物源方向分析沙一段早期 受冀中坳陷虎北断裂及深北断裂持续活动影响 凹陷沉积中心下沉并且向深县转移 导致深县凹陷沉积了一套暗色泥岩 为本区重要的含油区 沙一段末期 区域抬升作用增强 地形变缓 西北方向的物源极其充足沙河街组、东营组、馆陶组沉积时期 深南油田位于西部缓坡带深县古河道流经部位 物源供给充足 沉积了一套河流相地层 根据区域构造发育特征 自馆陶组开始 研究区整体处于坳陷发育阶段 构造发育较平稳 没有发生大的构造抬升和突然的沉降 因此明化镇组沉积体系应与馆陶组一致 属于河流相沉积从成分成熟度看 由西北到东南 石英含量逐渐增高 成分成熟度逐渐增大 说明离物源区
8、越来越远 因此物源为西北方向(图)从结构成熟度看 由西北到东南 颗粒的磨圆程度逐渐增大 说明离物源区越来越远 因此确定物源为西北方向(图)馆陶组岩石组分分析图 馆陶组岩石磨圆程度分析图图 馆陶组岩石类型分析 储盖特征分析研究区台 区块岩石类型以岩屑长石砂岩为主 以及少量细砂岩和含砾砂岩 据台 井岩心薄片分 析 砂 岩 中 石 英 组 分 大 于 长 石 为 岩屑为 左右 胶结物以泥质为主 含少量方解石(左右)胶结类型以薄膜状胶结为主 颗粒间为点状接触 局部为接触孔隙式胶结 中粗粒结构 分选中差 孔隙类型以原生孔隙为主 含有少量溶蚀孔隙 对台 井馆陶组 块岩心样品分析 平均孔隙度为 平均渗透率为
9、 台 井压力恢复计算油层有效渗透率为 台 区块孔隙度及渗透率均较高 具有高孔、高渗的特点可以作为良好的储层台 区块馆陶组和明化镇组岩性为棕红色泥岩及粗砂岩 代表氧化环境 泽、泽 区块东营组岩性为灰白色砂岩、灰褐色细砂岩以及红褐色泥岩 反映较强的氧化环境 沙河街组岩性以灰色细砂岩及灰绿色、褐色泥岩为主 反映为氧化还原交替的环境(图)研究区东营组储集空间有原生、次生孔隙以及裂缝 以次生孔隙为主 粒间溶孔在深南油田中较第 期 张丹扬 等:渤海湾盆地深南油田油气成藏条件与潜力分析 图 各区块位置示意图 为常见 贴裂缝与铸模孔发育较少 储集空间中也可以见到裂缝泽 区块各小层平均孔隙度为 渗透率约为 属于
10、中孔、低渗储层 泽 区块各小层平均孔隙度为 渗透率基本大于 属于中孔、中渗储层类型明化镇组为辫状河沉积 馆陶组为曲流河沉积 沙河街组为辫状河三角洲沉积 河道大规模延伸 发育良好 因此砂岩分布较为广泛 储层发育良好(图)研究区馆陶组岩性为中、粗砂岩夹杂色泥岩东营组为灰绿、灰、棕红色泥岩与砂岩互层 沙河街组一段为灰绿色砾岩夹灰岩、砂岩 沙河街组二段岩性为红、灰色泥岩夹砂岩 沙河街组三段岩性为灰、红色泥岩夹砂岩 岩性基本为砂、泥岩互层 泥岩作为盖层可以达到良好封闭油气的效果储集层与盖层的空间匹配为油气提供了良好的储藏空间 其中馆陶组、东营组、沙河街组油层上部为一套湖相泥岩稳定盖层 明化镇组、馆陶组油
11、气同样与局部厚层泥岩形成的稳定盖层相关 馆陶组为主力油层 馆陶组上部为一套较厚泥岩沉积 作为盖层阻止油气向上逸散 油气运移沉积盆地内具有较发育的空隙空间 作为油气二次运移宏观通道的地质体主要有渗透性地层、断层及不整合面 其中 以断层为运移通道的油气运移有 种运移方式:横穿断层面的运移 沿着断层面的运移 断层的疏导性在很大程度上取决于断层的活动性 所以伴随断层的活动 油气发生运移注:为渗透率系数图 深南油田储层孔渗关系 世 界 地 质 第 卷 油气横向运移研究区东营组与沙河街组砂体分布广泛 沙河街组为辫状河三角洲沉积 东营组发育了一套以河流相为主的沉积体系 都具有良好的储集能力和砂体连通性(图)
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