摘 要:四扣洼陷沙四上亞段多發育礁灰巖,通過構造背景及演化、沉積條件和儲層物性分析,闡述了湖相礁灰巖成藏控藏的主要因素,揭示了研究區沙四段礁灰巖油藏的成藏規律及成藏模式,多口日產百噸井的成功鉆探,有力證明了該地區礁灰巖油藏的勘探潛力。
關鍵詞:四扣洼陷;礁灰巖;沉積;成藏系統
1 構造特征
四扣洼陷處于義東斷裂帶的下降盤,是沾化凹陷中的一個二級負向構造單元,洼陷的形成主要受到西部義東斷裂帶和北部埕南斷裂的控制,呈西斷東斜、北斷南超的箕狀洼陷;洼陷的中心靠近西側的義東斷裂帶。從大背景看,孤西斷裂對洼陷的構造格局也有重要的影響。邊界斷層的形成和活動產生了大量的次級斷層,這些斷裂方向多樣,主要為北東向和東西向,其數量眾多,它們的活動主要集中在下第三紀。邊界斷層的活動決定了下第三系沉積體的發育和展布,最終也影響了各類油氣藏的形成。洼陷內內充填有完整的第三系沉積,構造簡單,斷裂不發育。在沙三早期,洼陷內部發育少量次級斷層,隨著后期構造運動的減弱及沉降中心的遷移,內部斷層活動也趨于停止,兩個次洼逐漸統一并向南遷移。本區是沾化凹陷重要的生烴區,同時也是油氣聚集成藏有利地區,主要形成古近系油氣藏[1]。
2 沉積條件
四扣洼陷沙四段礁灰巖屬于湖相碳酸鹽巖沉積,其沉積條件可以歸納為[2]:
2.1 氣候條件
干旱炎熱的古氣候環境,蒸發作用強烈,鹽度增高,河流作用不明顯,陸源碎屑供給少,水清;而且生物發育,形成生物碳酸鹽和碳酸鹽沉積。
2.2 水動力條件
淺水高能環境-主要指波浪作用較強的濱岸和水下高地。
2.3 水介質條件-高Mg/Ca比和低CO2含量。
較高的水溫和低CO2含量造成水介質飽和碳酸鹽;高Mg/Ca比利于形成白云石和文石。
四扣洼陷的礁灰巖正是在這種“暖、淺、清”的環境下發育生長的。研究區內沙四上亞段湖相碳酸鹽巖沉積,主要為湖相碳酸鹽巖沉積模式,湖相碳酸鹽巖沉積可劃分為濱湖相、淺湖相和半深-深湖亞相帶,盆地緩坡與陡坡的沉積亞相類型稍有區別。在盆地緩坡部位,由于水體相對較淺,碳酸鹽巖沉積更易受湖浪和風流的影響。
3 儲層特征
通過自然伽瑪、聲波和密度測井可以用來識別碳酸鹽巖類型,進行儲層物性分析。中子、電阻率等測井方法,受流體影響較大,對碳酸鹽巖適應性較低。
不同構造區帶發育不同灰巖亞相,義東-邵4斷階發育淺湖亞相,邵家南坡-羅家地區主要為濱淺湖亞相,而邵西地區發育半深-深湖亞相。不同亞相帶不同灰巖類型測井特征有明顯差異,通過對比分析不同相類型灰巖儲層電性、物性特征發現,淺灘、岸灘沉積微相的巖石物性較好,而且對于礁灰巖儲層,礁核物性最好,其孔隙度、滲透率比礁前、礁后都要高;對于礁體之間的礁間水道主要為含砂質的灰巖,物性也相對較好。
從儲層平面展布來看,生物礁主要發育在古水下高地,如義東301井生物礁發育于二疊系古地臺上,有關的儲層也主要分布于義東斷裂帶下降盤,礁灰巖主要沿義東斷裂帶呈條帶狀分布,具有“西厚東薄,四周厚中間薄”的特點,其中義東301井區厚度最大,達到190米;義深6井~大81-31井區礁灰巖厚度從及十米到100米不等;洼陷帶內部礁灰巖厚度較小,在羅家鼻狀構造帶處礁灰巖厚度相對義東斷裂帶較小,其中義60井和墾28井處厚度最大,向兩側依次變薄,因此礁灰巖主要分布在相對構造高部位。
從儲層物性分布特征來看,礁灰巖儲層物性非均質性極強,在所研究區內有效礁灰巖儲層發育層位雖然相對比較單一,但其內部非均質性強,在垂向上物性波動變化,平面上不連通,有效儲層在平面上尖滅。由于儲層縱向上的非均質性,在研究其物性平面分布特征時,必須分別考慮不同層序的有效儲層[3]。
4 成藏模式
對應于不同圈閉類型,成藏模式也有所差別:按照離有效烴源巖距離不同,可以分為:自源型、近源型和遠源型;按照輸導方式不同可以分為:裂縫輸導型、斷層輸導型、斷層-裂縫輸導型。
在成藏早期,烴源巖集聚油氣,使泥巖產生大量裂縫或微裂縫,這個時期主要以自源或近源裂縫輸導成藏模式為主,以義42井區礁灰巖油藏為典型代表。
在成藏中晚期,構造活動增多,斷層密度加大,這個時期主要以遠源斷層、裂縫輸導成藏模式為主。主要發育在羅家鼻狀構造帶或邵家地區的構造高部位,以羅60-墾28-羅53-羅7井區較為典型。
5 應用實例
四扣洼陷礁灰巖儲層發育,富集高產,已有多口井在礁灰巖儲層試油獲日產百噸以上的高產工業油流,累產上萬噸。
發育淺湖亞相的義東-邵4斷階:義深4井28.6m/5層油層,試油日油398t,累油1.3×104t;近幾年完鉆的義東301、302和30-3等井也分別在沙四段鉆遇灰巖油層,其中義東301井中途測試,日油167t、氣6065m3,義東302井解釋油層4.3m/2層,日油6.6t,義東30-3井解釋油層30余米,對1.4m/1層油層試油,日油26t,含水0.3%;邵4井16m/1層油層,試油日產油1113t,已累油6.8×104t;邵14井15.4m/7層油層,試油日油18t,累油1.33×104t。
發育濱淺湖亞相的邵家南坡-羅家地區:邵54試油日油56t,累油1.9×104t;邵52試油日油68t,累油8327t;義64試油日油326t,累油4.02×104t;義42試油日油85t,累油1.71×104t;還有羅斜601等井也累油8000t以上。
發育半深-深湖亞相的邵西地區的邵37井8.8m/1層油層,試油日產油17.4t。
6 結束語
四扣洼陷這些井的成功鉆探,說明該洼陷不同相帶油氣富集,特別是發育在湖盆邊緣斷階帶,水下臺地和斜坡高部位的礁灰巖,物性較好,成藏潛力巨大,勘探價值很高,可以作為本區增儲上產的可靠現實油藏類型。
參考文獻
[1]蔣有錄,查明.石油天然氣地質與勘探.第一版[M].北京:石油工業出版社,2005:54,89,196.
[2]鐘建華,溫志峰,李勇,等.生物礁的研究現狀與發展趨勢[J].地質論評,2005,51(3):288-300.
[3]岳大力,吳勝和,林承焰.流花11-1油田礁灰巖油藏儲層非均質性及剩余油分布規律[J].地質科技情報,2005,24(2):90-95.
作者簡介:劉斌(1978-),男,2007年畢業于中國石油大學地球探測與信息技術專業,獲碩士學位,現主要從事石油地質勘探綜合研究工作。