發布時間：2020-01-07所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:為查明梨樹斷陷油氣充注與成藏機理，基于鉆井地層壓力數據，深入分析了研究區地層壓力分布、油氣封存條件及類型、油氣組合等特征。結果表明，梨樹斷陷發育2套含油氣組合，且早期發育高壓超高壓流體封存箱;受后期構造活動影響，封存箱內流體發生調整與交
摘要:為查明梨樹斷陷油氣充注與成藏機理，基于鉆井地層壓力數據，深入分析了研究區地層壓力分布、油氣封存條件及類型、油氣組合等特征。結果表明，梨樹斷陷發育2套含油氣組合，且早期發育高壓—超高壓流體封存箱;受后期構造活動影響，封存箱內流體發生調整與交換，并在構造穩定區形成原生油氣藏，而構造改造區形成次生油氣藏。根據構造樣式、主充注期與構造活動的匹配關系等，將研究區流體封存箱分為3類6種，流體封存箱控制了油氣組合樣式及油氣富集。油氣封存機理研究對準確把握勘探主要目的層，推進高效勘探具有極為重要的指導意義。
關鍵詞:含油氣組合;流體封存箱;異常壓力;封存機理;梨樹斷陷
0引言
隨著含油氣系統理論研究的不斷深入，地質學家發現油氣運移與地層壓力關系非常密切，國內外許多學者對地層壓力的類別、成因、展布規律等進行了深入研究[1-8]:20世紀70年代，Bradley引入了封閉系統理論;20世紀90年代初，Poweley、Hunt等提出流體封存箱概念;張義綱較早將這些理論引入國內;周興熙、郝芳、解習農、陳中紅等研究了中國各地區地層壓力，分析了地層壓力對油氣成藏的影響。根據壓力系數，將地層壓力分為低壓(壓力系數小于0.90)、常壓(壓力系數為0.90～1.30)、高壓(壓力系數為1.30～1.80)和超高壓(壓力系數大于1.80)4個等級[9]。通過對梨樹斷陷地層異常壓力研究，弄清了油氣封存機理，對探索該區油氣成藏規律具有重要意義。
1異常壓力分布特征
梨樹斷陷位于松遼盆地東南隆起區，主要經歷了營城組末—登婁庫組末的走滑、嫩江組末—明水組末的反轉等構造活動，構造反轉使地層受到不同程度的抬升剝蝕[10-11]。
研究區自下而上發育白堊系火石嶺組、沙河子組、營城組、登婁庫組等斷陷層，泉頭組、青山口組、姚家組、嫩江組等坳陷層和第四系。共發育4套烴源巖:沙河子組烴源巖厚度大、分布廣，為主力烴源巖;營城組烴源巖次之，火石嶺組和登婁庫組烴源巖僅在局部發育[12]。受構造活動、烴源巖熱演化影響，研究區主要存在登婁庫組、泉頭組、泉頭組末—嫩江組末3期油氣充注過程[13]，并形成了多生烴中心、相對獨立的含油氣系統，表現出明顯的壓力異常。文中分析的地層壓力均是以實測數據為主，部分采用Dc指數法得出隨鉆壓力檢測數據(表1)。
1.1縱向分布特征
梨樹斷陷發育多個油氣層系，分為2套含油氣組合。上部組合包括泉頭組、登婁庫組，以次生油氣藏為主;下部組合包括營城組、沙河子組和火石嶺組，以原生油氣藏為主。
研究區油氣藏以低壓—常壓為主，少數為高壓—超高壓[14]�？傮w上，這些油氣藏壓力系數隨深度增加而變大。壓力系數小于0.80的油氣藏集中在1000～2500m，壓力系數為0.80～1.30的油氣藏深度一般不超過4000m，高壓—超高壓油氣藏主要分布在埋深超過4000m的沙河子組。
1.2平面分布特征
由于研究區油氣封存方式存在差異，導致地層壓力系數變化較大。該特征在沙河子組原生油氣藏中最具代表性(圖1)，如后五家戶地區梨深2井地層壓力系數達1.86，具備流體封存箱特征;金山地區梨6、金1井的地層壓力系數為1.20～1.30;蘇家屯、皮家-八屋、雙龍、秦家屯等地區壓力系數為0.90～1.20，為常壓;四五家子-十屋、老公林子-七棵樹一帶壓力系數普遍小于0.90，局部在0.80以下，表現為低壓特征。分析認為，研究區地層異常壓力形成與構造活動關系密切。
小寬、皮家、秦東走滑帶是梨樹斷陷最主要的構造改造區，經歷過早期的拉張、走滑，后期發生反轉，在嫩江組末—明水組末的反轉期，小寬、秦東構造帶活動依然強烈，而皮家構造帶基本停止活動。因此，小寬、秦東構造帶的原生油氣藏受到調整進而形成次生油氣藏，如孤家子、后五家戶、四五家子、秦家屯等油氣田;相比之下，構造活動弱的地區(如皮家、蘇家屯、雙龍、金山、七棵樹、八屋等油氣田)主要發育原生油氣藏。
2油氣封存條件與含油氣組合
前人研究發現，松遼盆地斷陷層油氣富集主要受控于生烴能力、成藏期古構造背景、有效儲層、保存條件4個因素[15-17]。異常壓力在一定程度上反映了保存條件的好壞，梨樹斷陷異常低壓形成與構造抬升剝蝕、流體體積減小、流體擴散及運移有關;異常高壓則與不均衡壓實及側向構造擠壓等關系密切[18-19]。
研究區泉頭組下部發育一套穩定的區域性泥巖，厚度為20～50m，泉頭組、登婁庫組內幕局部泥巖也較發育，與有利儲層構成的儲蓋配置，為上部次生油氣藏組合。下部油氣組合受不均衡壓實沉積以及營城組末、登婁庫組末等構造運動影響，內部形成多個欠壓實段。營城組下部營一段發育的穩定泥巖與沙河子組上部儲層構成了原生油氣藏主力儲蓋組合，加上營城組、沙河子組及火石嶺組內幕局部泥巖與儲層的有效配置為下部原生油氣藏組合。
營城組沉積末，生排烴作用使下部油氣組合形成相對封閉的系統。嫩江組沉積時，該系統處于較穩定的沉降環境，為不均衡壓實提供了條件。嫩江組沉積后，構造運動使部分地區形成了異常高壓或低壓，如后五家戶地區的高壓流體封存箱，該封存箱自營城組末開始一直充注油氣，嫩江組末—明水組末的構造擠壓使之進一步加強。
原生油氣藏儲層以細砂—含礫砂巖為主，除了原生孔隙外，其中，還發育溶蝕孔隙、微裂縫、粒間溶孔等次生孔隙[20];此外，后期的構造活動使儲層破裂，不僅提高其滲流能力，也成為油氣運移通道。營城組厚層泥巖有機質豐度較低，壓實作用強烈，較致密，封閉性較好，為有效蓋層。
綜上所述，由于下部油氣組合的原生油氣藏在形成過程中能量補給大于散失，故形成了高壓流體封存箱，如后五家戶地區沙河子組油氣藏。另外，嫩江組末—明水組末的構造改造作用不可忽視:當構造活動形成的油源斷層溝通封存箱與上部油氣組合時，原生油氣藏發生調整或被破壞，形成次生油氣藏，同時也降低了原生油氣藏的壓力;當構造改造未形成溝通封存箱與上部含油氣組合的斷層，但能量補給小于流體在封存箱內向周緣流動或擴散速度時，形成原生異常低壓油氣藏。
3油氣封存類型與成藏機理
梨樹斷陷油氣的成藏、富集程度與流體封存方式關系密切，該文以原生油氣藏的主力儲蓋組合為主，兼顧上部次生油氣藏，依據封存箱的形態及性能，將研究區流體封存箱劃分為3類6種(圖2)，其可代表油氣不同的賦存方式。
(1)Ⅰ類:頂封側斷式，即封存箱頂板泥巖發育，封閉性好，側翼斷層溝通，下切封存箱，上通坳陷層。根據現今形態可分為Ⅰ-1型背斜式和Ⅰ-2型向斜式。其中，Ⅰ-1型樣式在后五家戶地區發育，下部含油氣組合具異常高壓，埋深大，物性條件較差，自然產能較低，目前勘探程度較低，如工程工藝技術提高，將是有利的規模潛力區。翼部發育后期活動強烈的斷層，起溝通和垂向擴散油氣作用，在箱內壓力大于箱外壓力的驅動下，封存箱上部形成次生油氣藏，埋深不超過2000m，產量相對較高。Ⅰ-2型樣式在七棵樹地區發育，箱內發育異常低壓，是油氣賦存主體，側翼斷層后期活動弱，常壓為主，在箱內壓力不大于箱外壓力情況下，原生油氣藏有效保存，產量較高(圖3a)。
2)Ⅱ類:早斷晚封式，即斷層活動主要發生在油氣充注之前。箱體頂板泥巖錯動或斷開，油氣充注時斷層基本停止活動，多為原生油氣藏，少數為次生油氣藏。該類油氣藏以常壓為主，產量一般較高(圖3b)。根據油氣充注時間分為Ⅱ-1型持續充注式和Ⅱ-2型后期充注式。Ⅱ-1型在皮家、八屋、金山、蘇家屯蘇2—蘇4井區等發育，斷層活動時油氣已開始充注，斷層停止活動后油氣持續充注。Ⅱ-2型早期油氣未發生充注，斷層停止活動后進入主充注期，如雙龍、太平莊、蘇家屯十屋33X井區等地區(表2)。
期刊推薦：《特種油氣藏》即“非常規油氣藏”，系指稠油、高凝油、低滲秀和巖漿巖、變質巖、裂縫、古潛山及其它一切特殊油氣藏。凡是反映與特種油氣藏的生成、產狀、分布規律、勘探與開發方法、儲運加工、生態環境、科技信息、綜合論述等有關的科技論文均可向本刊投稿。同時征集學術活動、會議簡訊等信息，并竭誠為各單位刊登廣告和各種技術轉讓、咨詢服務等。更多關于投稿方面的問題，可以咨詢期刊天空在線編輯。
(3)Ⅲ類:長期斷通式，即早期斷層受走滑、拉張等應力作用，箱內流體發生調整，后期受構造反轉或拉張作用，箱內流體持續調整，通常含油氣層系跨度大，多為低壓—常壓[21]。根據后期受力差異，進一步分為Ⅲ-1型后期反轉式和Ⅲ-2型持續拉張式(圖3c)。Ⅲ-1型在四五家子、秦家屯等地區發育，封存箱內早期受斷層破壞，后期構造反轉形成背斜構造，成為油氣富集指向區，2類油氣藏均成藏，但次生油氣藏相對更富集，產量高。Ⅲ-2型在老公林子、小城子、十屋等地區發育，受持續拉張影響，原生油氣藏長期遭受破壞與調整，油氣不富集，以低產為主，在封存箱上部如受構造控制發育次生油氣藏，也為有利探索方向。
4勘探方向
梨樹斷陷屬于典型的疊合改造型盆地，發育2類油氣藏及2套含油氣組合，存在3類6種流體封存箱。在發育的這些流體封存箱中，Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅲ-2型封存多發育原生與次生2類油氣藏;Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2型封存多以原生油氣藏為主，次生油氣藏不發育或局部存在。Ⅰ-1、Ⅲ-1型封存形成的次生油氣藏多圍繞構造圈閉發育，早期勘探多已發現。Ⅰ-1型原生油氣藏受埋深和工藝條件限制多，勘探程度較低，是攻關和儲備的方向。Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2型封存的油氣藏產量一般較高，是目前尋找規模效益發現的重點。Ⅲ-1、Ⅲ-2型封存的原生油氣藏多發生破壞或改造，且埋藏較深，目前多不具備經濟效益，但Ⅲ-1型封存多在原生油氣藏之上發育構造圈閉，且產量較高，能成為有效益的“甜點”區，Ⅲ-2型封存如在被調整的原生油氣藏之上也發育構造圈閉，將會成為進一步探索次生油氣藏的有利方向。
因此，梨樹斷陷下步勘探的方向應該立足于Ⅱ-1、Ⅱ-2型封存的原生油氣藏，兼顧埋藏淺、效益好的Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅲ-2型次生油氣藏，同時持續加強Ⅰ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-2型原生油氣藏的攻關，確保形成既有規模增儲陣地，又有儲備可接替區域的發展形勢。
5結論
(1)梨樹斷陷屬于典型的疊合改造型盆地，其中發育2類油氣藏及2套含油氣組合，存在3類6種流體封存箱。原生油氣藏主要發育在Ⅰ、Ⅱ類封存樣式中，次生油氣藏主要發育在Ⅰ、Ⅲ類封存樣式中。
(2)梨樹斷陷油氣以近源成藏為主，主力烴源巖及其儲蓋組合是關鍵。蓋層發育穩定，油氣充注后無斷層活動破壞，油氣保存完好，形成常壓—高壓，局部超高壓的封存系統;主成藏期后存在構造調整，油氣發生垂向或側向運移，表現出低壓—常壓特征。
SCISSCIAHCI
