渤东中部地区新近系储集体控砂因素分析

2014-05-23 14:38:00

     渤东凹陷是渤海湾盆地重要的油气聚集区,本区油气集中富集在新近系的馆陶组、明下段和中生界花岗岩潜山。渤东中部地区新近系地层埋藏较深,地质构造复杂,根据岩心分析、区域地质、地震、测井等资料,描述和分析了渤东凹陷储集砂体的控制因素,包括沉积相、构造沉降、古物源、古气候等,控制了和影响了砂体的岩石类型、组合,沉积方式,沉积体的外形等,对预测储集砂体的存在及进行下一步勘探具有重要意义。

    1研究区概况

     渤海湾盆地位于中国东部大陆边缘,盆地的东部和西部分别对应着胶辽隆起区和太行山隆起区,南部与鲁西隆起区相连,北部与燕山褶皱带相邻,在平面上呈反“S”型展布,包括渤海海域、华北平原和下辽河平原三个主要的地理单元,地表面积约20×104km2。盆地在结晶基底上发育中上元古界-古生界稳定地台沉积,以及中-新生内裂谷沉积,平均沉积的地层厚度约5000m,最大厚度可达10000m,是中国东部继松辽盆地之后的又一个十分重要的产油盆地。

     渤东中部地区位于渤东凹陷的中南部,北至渤东低凸起中南段,南界庙西南洼,西邻渤南低凸起北侧缓坡带,东至渤海湾盆地边界。近年来的勘探实践证实渤东凹陷的中南部地区为油气富集区。渤南低凸起北东侧蓬莱19-25油田群的发现与开发,庙西北凸起蓬莱9-1构造的钻探与评价、庙西南凸起蓬莱20-3构造的预探均证实,本区油气集中富集在新近系的馆陶组、明下段和中生界花岗岩潜山,面积约7000km2。

    2控砂因素分析

    探讨了研究区储集砂体发育控制因素,总结出沉积相、构造沉降、古物源、古气候等4个主要控砂要素。

    2.1沉积相

     沉积环境通过影响沉积动力过程直接控制了沉积岩石类型或组合,不同沉积环境中所形成的岩相特征存在较明显的差异。通过渤东地区沉积相类型与相应储集砂体对应关系研究发现,研究区沉积环境对储集砂体具有非常明显的控制作用。主要表现以下两个方面:首先,不同沉积环境发育不同类型储集砂体。区内发育浅水三角洲、辫状河、曲流河、浅湖等沉积相类型,其中浅水三角洲、湖泊沉积占据了主体。这些沉积相类型控制了储集砂体的几何形态、发育位置、连通程度、储层物性等特征;其次,同一沉积环境内不同亚相或微相单元储集砂体也存在明显特征差异。这一特征在浅水三角洲沉积体现的较为明显,在浅水三角洲平原,主要以数量相对较少,规模相对较大的类曲流河成因砂体,相对孤立。至浅水三角洲前缘,储集砂体逐渐过渡为数量较多,连通性相对较好,同时还出现席状砂、河坝等新的砂体成因类型。

    2.2构造沉降

     不同的构造沉降可能会对沉积方式和沉积体的外形产生明显的影响。在湖区由于河流能量较小,湖水的顶托相对来说也较强,使得沉积物能够较快地沉积下来,但由于河口区的可容空间的限制,大量沉积的沉积物不能被保留,形成了典型的分支河道为主的三角洲。对于浅水湖盆,特别是断陷之后处于坳陷、萎缩期的湖盆,其沉降速度明显减小,沉积充填与可容空间增大易于达到平衡,产生的沉积也主要是向湖进积的沉积为主,其三角洲类型也应以分支河道型浅水三角洲占主导地位。

    2.3古物源

    沉积物源是控制沉积层序发育特征及内部填充结构的关键因素之一。在渤东地区,馆陶组沉积层序发育阶段,沉积物供给粒度组成明显变细,以泥岩、粉砂岩、细砂岩为主体,同时具有典型的富泥贫砂的特征,更有利于滨浅湖及分支河道型浅水三角洲的发育。地震属性图揭示出的砂岩分布特征恰恰较好的体现出了这一特征。明下段层序主要以粗粒度沉积为主,整体达到了细砂岩-中粗砂岩的级别,砂岩含量比例较高。但因基准面位置相对较低,湖泊发育面积非常有限,在研究区内以浅水三角洲为主,局部发育河流沉积。从层序地层学理论和沉积学理论出发,认为古物源的周期性供砂特征主要受控于古气候和湖平面的升降。当湖平面下降时,源区剥蚀趋势增强,砂比例增加,浅水三角洲向湖推进能力明显增强,沉积储层发育规模、连通性、几何形态等均有明显的改变。

    2.4古气候

     古气候是影响研究区储集发育的另一重要因素。气候对湖盆沉积的影响有直接和间接两个方面。直接的是气候通过降雨量可直接影响湖平面的变化,间接方面气候可通过影响区域植物生长,进而影响区域风化作用和沉积物的供给。孢粉组合和粘土矿物含量变化为气候研究提供了手段。通过孢粉及微量元素含量分析表明,明下段层经历了干燥温暖-干燥温凉的气候旋回影响,直接影响体现在泥岩颜色、孢粉种类及含量、自然GR曲线相应特征上。泥岩颜色由杂色为主逐渐过渡至紫红色、灰色、杂色等为主,藻类孢粉含量逐渐增加再减少,自然GR曲线表现为典型个高GR段至。储集砂体也由不连片发育至连片的叠覆朵叶型砂体。整体而言,随着区域气候的变化,明下段层序低位体系域砂体相对较为发育,向上湖侵入体系域相对较差,至高位体系域储集砂体重新变的相对发育。

    3结论

     渤东中部地区的沉积相、构造沉降、古物源、古气候控制了砂体形态的展布规律,形成了多种类型砂体垂向叠置,沉积相横向变化快的油藏分布特点。该地区新增储量主要赋存于新近系地层中广泛发育的浅水三角洲成因砂体中,为渤海海域石油勘探储量增长做出了重要贡献。来源:《石油知识》杂志作者:王蓓尹太举

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