遼河灘海仙鶴地區(qū)高壓油氣藏成藏模式及勘探潛力

摘 要：本文對(duì)遼河灘海地區(qū)仙鶴構(gòu)造帶的高壓油氣藏特征、成藏模式及勘探潛力進(jìn)行了分析。仙鶴構(gòu)造帶油氣藏的成藏期為東營(yíng)末期、館陶期和現(xiàn)今；仙鶴地區(qū)高壓油藏發(fā)育帶的油藏屬于早期高超壓模式。仙鶴構(gòu)造帶沙三段超壓體系形成于沙一段沉積中晚期，具有封隔油氣的能力。同時(shí)，異常高壓可改善儲(chǔ)層物性，有利于油氣聚集成藏，異常高壓油氣藏勘探潛力較大。

關(guān)鍵詞：遼河灘海；異常高壓；成藏模式

自20世紀(jì)90年代初，Hunt提出異常高壓封存箱理論以來(lái)[1]，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)于異常高壓與油氣藏關(guān)系研究給予了特別的關(guān)注[2]，并提出了異常高壓的形成原因是多種因素共同作用的結(jié)果[3]。近年來(lái)的研究及勘探實(shí)踐表明：沉積盆地的超壓體系與油氣藏，特別是深層油氣藏的關(guān)系非常密切，超壓體系油氣藏是未來(lái)油氣勘探的重要方向之一。本文以遼河灘海仙鶴構(gòu)造帶為主要研究對(duì)象，在對(duì)油氣藏進(jìn)行解剖的基礎(chǔ)上，總結(jié)了該高壓油氣藏的成藏模式，并對(duì)灘海異常高壓油藏潛力進(jìn)行了分析，在一定程度上指導(dǎo)了該區(qū)高壓油氣藏的勘探。

1 仙鶴地區(qū)異常高壓分布特征

研究表明，仙鶴地區(qū)存在兩個(gè)地壓系統(tǒng)，以3000m為界，其上屬于常壓系統(tǒng)，其下油氣藏壓力明顯偏離正常趨勢(shì)線(xiàn)，屬于異常高壓油氣藏。仙鶴沙三段油藏埋深大于3000m，壓力系數(shù)1.38～1.57。

2 仙鶴陡坡帶油氣成藏解剖

2.1 油氣藏基本特征。仙鶴斷鼻——斷背斜構(gòu)造帶為一北北東向的短軸斷鼻——斷背斜，西側(cè)緊鄰的海南洼陷發(fā)育沙三段黑灰色泥巖，是該區(qū)重要的烴源巖，其有機(jī)質(zhì)豐度高，平均1.73%。干酪根類(lèi)型好，主要為ⅡA型，見(jiàn)有Ⅰ型；沙三段作為該區(qū)重要的儲(chǔ)層，巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，孔隙度一般為10～15%，滲透率1～50×10-3μm2，屬于近岸水下扇沉積；區(qū)域性蓋層有沙三上部泥巖及沙一段湖相泥巖。成藏以油為主，20℃原油密度0.845～0.8957g/cm3， 50℃粘度分布在4.48～33.98mPa.s，屬于正常成熟油。

2.2 油氣藏成藏期。從地層沉積埋藏史來(lái)看，古近系以來(lái)總體沉積速率減小，區(qū)內(nèi)未發(fā)生較大規(guī)模的抬升；從烴源巖熱演化史來(lái)看，沙三段烴源巖在沙一段沉積中期開(kāi)始進(jìn)入生油門(mén)限，現(xiàn)今整個(gè)沙三段烴源巖處在成熟——高成熟階段；從構(gòu)造演化史來(lái)看，海南斷層從沙三早期到東營(yíng)末期持續(xù)活動(dòng)，與北側(cè)海外河斷層共同控制仙鶴陡坡構(gòu)造帶的形成。早期生成的油氣沿海南斷層運(yùn)移，在中央低凸起上聚集。晚第三紀(jì)至現(xiàn)今構(gòu)造活動(dòng)較弱，油氣在沙三段聚集成藏。因此認(rèn)為該區(qū)可能存在兩期油氣充注，早期為東營(yíng)組末期，晚期為館陶期至現(xiàn)今。

2.3 油氣成藏過(guò)程。該油氣藏成藏過(guò)程如下：沙一段沉積中期沙三段烴源巖底部就進(jìn)入生油門(mén)限，但是，此時(shí)構(gòu)造圈閉還沒(méi)完全定型，油氣只能進(jìn)入早期形成的地層型圈閉；東營(yíng)末期沙三段烴源巖進(jìn)入大量生油期，構(gòu)造圈閉基本形成，能捕集油氣，但是沙三段超壓封閉能力有限，加之海南斷層活動(dòng)強(qiáng)烈，早中期生成的油氣會(huì)沿?cái)鄬舆\(yùn)移至中央低凸起的淺層，在東營(yíng)組聚集成藏；現(xiàn)今沙三段烴源巖處于成熟——高成熟階段，超壓體系封閉能力加大，能有效地封隔油氣，海南斷層基本停止活動(dòng)，油氣在超壓和邊界斷層的的封閉下，進(jìn)入沙三段構(gòu)造型圈閉中，形成大規(guī)模的油氣藏。

3 異常高壓油氣藏成藏模式

前人研究認(rèn)為高壓油氣藏有三種成藏模式：早期略超壓模式、早期高超壓模式和晚期超壓模式。早期略超壓模式中，油氣聚集在超壓層上下附近的地層中；早期高超壓模式中油氣只能在超壓層之下成藏；晚期超壓模式中，油氣早期在超壓層之上成藏，晚期在超壓層之下成藏[5]。灘海兩大異常高壓油氣富集帶均屬于早期高超壓模式。仙鶴構(gòu)造帶沙三段存在的異常高壓在沙一段沉積中晚期具封隔能力。其邊界斷層在東營(yíng)晚期也停止活動(dòng)具有封閉性能，形成超壓體系的邊界。東營(yíng)末期沙三段源巖所生成的油氣基本在自身超壓體系之下，進(jìn)入早期形成的構(gòu)造巖性圈閉之中成藏，很少穿越封隔層。向上只能以“幕式排烴”的方式運(yùn)移至上覆的圈閉之中[6]。

4 高壓油氣藏的勘探潛力

遼河灘海地區(qū)目前勘探取得大的突破主要集中在中淺層，但除海南、月東構(gòu)造外，中淺層油藏規(guī)模小，開(kāi)發(fā)動(dòng)用經(jīng)濟(jì)效益較差，深層油氣藏的勘探無(wú)疑為區(qū)內(nèi)下一步有利的領(lǐng)域。深層異常高壓的存在對(duì)區(qū)內(nèi)規(guī)模油氣成藏形成具有以下貢獻(xiàn)：

4.1 改善儲(chǔ)層物性：研究表明，灘海地區(qū)深層勘探目的層處于晚成巖A2—B階段。從正常變化趨勢(shì)看，巖石儲(chǔ)層孔隙度、滲透率隨埋深增加減小明顯，但是從中部地區(qū)孔隙度隨埋深變化關(guān)系可以明顯看到，3000米以下存在異常高孔隙發(fā)育區(qū)，而這一發(fā)育區(qū)正是處于異常高壓之下。因此異常高壓的存在，在某種程度上抑制成巖壓實(shí)作用，使得原生孔隙得以保存，從而改善儲(chǔ)層物性。

4.2 有利于油氣聚集成藏。異常高壓的存在使得灘海地區(qū)古近系明顯形成兩套成藏體系，即：上部常壓體系和下部高壓體系（東三下段—沙河街組）。烴源巖分析看，灘海地區(qū)具有沙三段、沙一段及東營(yíng)組三套源巖，主力沙三段烴源巖目前已經(jīng)進(jìn)入高成熟演化階段，多期次油氣的生成必然使得深層成為油氣聚集的優(yōu)先場(chǎng)所。同時(shí)考慮到灘海地區(qū)早（沙河街時(shí)期）、中（東營(yíng)時(shí)期）、晚（明化鎮(zhèn)）三期斷裂系統(tǒng)的發(fā)育特點(diǎn)。中晚期斷裂斷至沙河街地層較少，因此泥巖欠壓實(shí)作用形成的異常高壓就成為高效的封蓋層，使得油氣在其下聚集成藏。

5 結(jié)論

①遼河灘海仙鶴構(gòu)造帶沙三段超壓體系形成于沙一段沉積中晚期，具有封隔油氣的能力。②仙鶴構(gòu)造帶油氣藏的成藏期為東營(yíng)末期、館陶期和現(xiàn)今，屬于早期高超壓模式。③遼河灘海地層的異常高壓可改善儲(chǔ)層物性，有利于油氣聚集成藏，異常高壓油氣藏勘探潛力較大。

參考文獻(xiàn)：

[1]Hunt J M.Generation and migration of petroleum from abnormally pressured fluid compartments[J].APPG Bulletin，1990，74：1-12.

[2]譙漢生.渤海灣地區(qū)異常高壓與烴的生成及運(yùn)移[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，1985，12（3）.

[3]達(dá)江，宋巖，等.異常高壓與油氣藏的關(guān)系探討[J].中國(guó)西部油氣地質(zhì)，2006，2（1）.

[4]李曉光，張鳳蓮，等.遼東灣北部灘海大型油氣田形成條件與勘探實(shí)踐[M].北京石油工業(yè)出版社，2007.3.

[5]李志，方朝亮.遼河盆地東部凹陷異常高壓油氣藏成藏模式[J].中國(guó)石油勘探，2002，7（3）.

[6]鄭玉凌，等.流體封存箱研究若干問(wèn)題思考[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，1998，25（5）.

作者簡(jiǎn)介：王佳林，男，1984年1月出生，工程師，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院資源勘查專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在遼河油田勘探開(kāi)發(fā)研究院規(guī)劃室從事規(guī)劃計(jì)劃研究工作。