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辽河滩海仙鹤地区高压油气藏成藏模式及勘探潜力

  • 投稿布衣
  • 更新时间2015-09-21
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王佳林

辽河油田勘探开发研究院辽宁盘锦124010

摘要 本文对辽河滩海地区仙鹤构造带的高压油气藏特征、成藏模式及勘探潜力进行了分析。仙鹤构造带油气藏的成藏期为东营末期、馆陶期和现今;仙鹤地区高压油藏发育带的油藏属于早期高超压模式。仙鹤构造带沙三段超压体系形成于沙一段沉积中晚期,具有封隔油气的能力。同时,异常高压可改善储层物性,有利于油气聚集成藏,异常高压油气藏勘探潜力较大。

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关键词 辽河滩海;异常高压;成藏模式

自20 世纪90 年代初,Hunt 提出异常高压封存箱理论以来[1],国内外众多学者对于异常高压与油气藏关系研究给予了特别的关注[2],并提出了异常高压的形成原因是多种因素共同作用的结果[3]。近年来的研究及勘探实践表明:沉积盆地的超压体系与油气藏,特别是深层油气藏的关系非常密切,超压体系油气藏是未来油气勘探的重要方向之一。本文以辽河滩海仙鹤构造带为主要研究对象,在对油气藏进行解剖的基础上,总结了该高压油气藏的成藏模式,并对滩海异常高压油藏潜力进行了分析,在一定程度上指导了该区高压油气藏的勘探。

1 仙鹤地区异常高压分布特征

研究表明,仙鹤地区存在两个地压系统,以3000m 为界,其上属于常压系统,其下油气藏压力明显偏离正常趋势线,属于异常高压油气藏。仙鹤沙三段油藏埋深大于3000m,压力系数1.38耀1.57。

2 仙鹤陡坡带油气成藏解剖

2.1 油气藏基本特征。仙鹤断鼻———断背斜构造带为一北北东向的短轴断鼻———断背斜,西侧紧邻的海南洼陷发育沙三段黑灰色泥岩,是该区重要的烃源岩,其有机质丰度高,平均1.73%。干酪根类型好,主要为域A 型,见有玉型;沙三段作为该区重要的储层,岩性主要为细砂岩、粉砂岩或泥质粉砂岩,孔隙度一般为10耀15豫,渗透率1耀50伊10-3滋m2,属于近岸水下扇沉积;区域性盖层有沙三上部泥岩及沙一段湖相泥岩。成藏以油为主,20益原油密度0.845耀0.8957g/cm3, 50益粘度分布在4.48耀33.98mPa.s,属于正常成熟油。

2.2 油气藏成藏期。从地层沉积埋藏史来看,古近系以来总体沉积速率减小,区内未发生较大规模的抬升;从烃源岩热演化史来看,沙三段烃源岩在沙一段沉积中期开始进入生油门限,现今整个沙三段烃源岩处在成熟———高成熟阶段;从构造演化史来看,海南断层从沙三早期到东营末期持续活动,与北侧海外河断层共同控制仙鹤陡坡构造带的形成。早期生成的油气沿海南断层运移,在中央低凸起上聚集。晚第三纪至现今构造活动较弱,油气在沙三段聚集成藏。因此认为该区可能存在两期油气充注,早期为东营组末期,晚期为馆陶期至现今。

2.3 油气成藏过程。该油气藏成藏过程如下:沙一段沉积中期沙三段烃源岩底部就进入生油门限,但是,此时构造圈闭还没完全定型,油气只能进入早期形成的地层型圈闭;东营末期沙三段烃源岩进入大量生油期,构造圈闭基本形成,能捕集油气,但是沙三段超压封闭能力有限,加之海南断层活动强烈,早中期生成的油气会沿断层运移至中央低凸起的浅层,在东营组聚集成藏;现今沙三段烃源岩处于成熟———高成熟阶段,超压体系封闭能力加大,能有效地封隔油气,海南断层基本停止活动,油气在超压和边界断层的的封闭下,进入沙三段构造型圈闭中,形成大规模的油气藏。

3 异常高压油气藏成藏模式

前人研究认为高压油气藏有三种成藏模式:早期略超压模式、早期高超压模式和晚期超压模式。早期略超压模式中,油气聚集在超压层上下附近的地层中;早期高超压模式中油气只能在超压层之下成藏;晚期超压模式中,油气早期在超压层之上成藏,晚期在超压层之下成藏[5]。滩海两大异常高压油气富集带均属于早期高超压模式。

仙鹤构造带沙三段存在的异常高压在沙一段沉积中晚期具封隔能力。其边界断层在东营晚期也停止活动具有封闭性能,形成超压体系的边界。东营末期沙三段源岩所生成的油气基本在自身超压体系之下,进入早期形成的构造岩性圈闭之中成藏,很少穿越封隔层。向上只能以“幕式排烃”的方式运移至上覆的圈闭之中[6]。

4 高压油气藏的勘探潜力

辽河滩海地区目前勘探取得大的突破主要集中在中浅层,但除海南、月东构造外,中浅层油藏规模小,开发动用经济效益较差,深层油气藏的勘探无疑为区内下一步有利的领域。深层异常高压的存在对区内规模油气成藏形成具有以下贡献:

4.1 改善储层物性:研究表明,滩海地区深层勘探目的层处于晚成岩A2—B 阶段。从正常变化趋势看,岩石储层孔隙度、渗透率随埋深增加减小明显,但是从中部地区孔隙度随埋深变化关系可以明显看到,3000 米以下存在异常高孔隙发育区,而这一发育区正是处于异常高压之下。因此异常高压的存在,在某种程度上抑制成岩压实作用,使得原生孔隙得以保存,从而改善储层物性。

4.2 有利于油气聚集成藏。异常高压的存在使得滩海地区古近系明显形成两套成藏体系,即:上部常压体系和下部高压体系(东三下段—沙河街组)。烃源岩分析看,滩海地区具有沙三段、沙一段及东营组三套源岩,主力沙三段烃源岩目前已经进入高成熟演化阶段,多期次油气的生成必然使得深层成为油气聚集的优先场所。同时考虑到滩海地区早(沙河街时期)、中(东营时期)、晚(明化镇)三期断裂系统的发育特点。中晚期断裂断至沙河街地层较少,因此泥岩欠压实作用形成的异常高压就成为高效的封盖层,使得油气在其下聚集成藏。

5 结论

淤辽河滩海仙鹤构造带沙三段超压体系形成于沙一段沉积中晚期,具有封隔油气的能力。于仙鹤构造带油气藏的成藏期为东营末期、馆陶期和现今,属于早期高超压模式。盂辽河滩海地层的异常高压可改善储层物性,有利于油气聚集成藏,异常高压油气藏勘探潜力较大。

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参考文献

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

[2]谯汉生.渤海湾地区异常高压与烃的生成及运移[J].石油勘探与开发,1985,12(3).

[3]达江,宋岩,等.异常高压与油气藏的关系探讨[J].中国西部油气地质,2006,2(1).

[4]李晓光,张凤莲,等.辽东湾北部滩海大型油气田形成条件与勘探实践[M].北京石油工业出版社,2007.3.

[5]李志,方朝亮.辽河盆地东部凹陷异常高压油气藏成藏模式[J].中国石油勘探,2002,7(3).

[6]郑玉凌,等.流体封存箱研究若干问题思考[J].石油勘探与开发,1998,25(5).

作者简介

王佳林,男,1984 年1 月出生,工程师,2007 年毕业于大庆石油学院资源勘查专业,现在辽河油田勘探开发研究院规划室从事规划计划研究工作。