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辽东湾辽中凹陷J27区东营组岩性圈闭成藏条件研究

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第35卷第5期 2008年10月 成都理工大学学报(自然科学版) JOURNAL OF CHENGDU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(Science&Technology Edition) Vo1.35 No.5 Oct.2008 [文章编号]1671 9727(2008)05 0523—05 辽东湾辽中凹陷J27区东营组 岩性圈闭成藏条件研究 王元君 王 峻。 周心怀。 腾玉波。 唐湘蓉 冯明石 (1_成都理工大学继续教育学院,成都610059;2.成都理工大学沉积地质研究院,成都610059; 3.中海石油天津分公司勘探开发研究院,天津300452;4.成都理工大学信息工程学院,成都610059) [摘要]利用岩心、测井、古生物、地震属性和波阻抗反演资料,对辽东湾辽中凹陷J27区进行 高分辨率层序地层分析,在东营组第二段底部中期旋回中,识别出面积约40 km2的大型低水 位浊积扇岩性圈闭。此类圈闭烃源有机质丰度高,I~Ⅱ型干酪根为主,储层测井平均孔隙度 达27.5 ,沟通烃源的断层较发育,多种地震属性分析表明其富含油气,具有良好的油气成藏 条件,是该地区岩性油气藏勘探的重点领域。 [关键词]辽东湾;东营组;层序地层;浊积扇;岩性圈闭 [分类号]TE122.3 [文献标识码]A 岩性油气藏作为隐蔽油气藏的一个重要类 型,在过去的十几年里,其形成条件与分布规律也 一即辽西凹陷一辽西凸起一辽中凹陷一辽东凸起一 辽东凹陷,辽中凹陷位于辽东湾凹陷的中部,该凹 陷区古近系沙三段和东营组的烃源岩基本进入了 生油门限,资源评价结果显示该区生烃潜力较大。 J27区位于辽中凹陷中部,金县构造以北,夹持于 辽中凹陷中央走滑断层与辽东凸起之间(图1)。 在辽中凹陷的东部,发育有一条走滑断层,该断 层的发育对辽中凹陷地层沉积及构造演化有明显 的分异作用。受辽中地区走滑断层的影响,该斜 坡区发育了多条雁列式排列的张性断层,为辽中 凹陷成熟油气垂向运移提供了机会。辽中东陡坡 直是国内外研究的重点。辽东湾地区历经几十 年油气勘探,目前可提供钻探的大中型构造圈闭 越来越少,因此对岩性圈闭的勘探需求较为迫切。 辽东湾j27区东营组地层的中下部以湖泊沉 积体系为主,地震剖面上显示这些湖泊沉积体系 内部发育大规模浊积扇,构成了良好的岩性圈闭。 笔者通过岩心、测井、地震和有机地球化学资料分 析,对该地区岩性圈闭发育情况及其成藏条件展 开研究。 1 区域地质概况 辽东湾地区位于渤海湾盆地东北部,是下辽 带西和辽中凹陷毗邻,东侧为辽东凸起,东营组地 层由西向东明显抬高,是油气运移的主要指向之 一。在东营组可以见到明显的超覆和顶部剥蚀的 河裂谷盆地向渤海海域的自然延伸,在新生代经 历了古近纪裂陷和新近纪一第四纪后裂陷两个阶 段u _2]。辽东湾地区从构造角度分为两隆三凹。 特点,在辽东凸起的根部,沙河街组和东营组发育 有多个断鼻或断块构造,形成了辽中地区构造、岩 性复合油气藏勘探的新领域。 [收稿日期]2OO8—01 05 [作者简介]王元君(1964一),男,博士,副教授,从事地球探测与信息技术的教学与科研,E-mail:wyj@cdut.edu.cn。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・524・ 成都理工大学学报(自然科学版) 第35卷 图1 J27区范围示意图 Fig.1 Sketch map of Block J27 in I.iaodong Bay 2 高分辨层序地层格架与岩性圈闭 利用岩心、测井、古生物、地震资料,结合区域 对比研究,对辽东湾J27区内东营组的层序界面 进行识别划分;在此基础上,将东营组划分为2个 长期旋回(Ld。,Ld。)和6个中期旋回,顶部东一 段地层缺失(图2)。 Ld。层序沉积期是辽东湾地区又一快速断陷 期,随着断裂作用的增强,辽东凹陷形成,盆地的 规模进一步扩大。由于盆地内部的快速断裂作用 导致湖平面快速上升及可容纳空问的迅速增大。 研究区水体南浅北深,来自盆地东部中段复州水 系的物缘在研究区南部注入盆地内,形成辫状河 三角洲沉积体系。 Ld 层序沉积体系与之前各层序有较大差 别。此时盆地内部的构造活动相对Ld。明显减 弱,大多数地区的断裂作用停止。但在盆地东部 辽东凸起边界断层仍然活动,尤其是在北段更为 明显,这一构造活动特点造成了北高南低的地形 特征。根据构造活动、岩性和地震反射特征,可以 将Ld 长期旋回自下而上划分为Md。一3,Mdz一2 和Md 一1三个中期旋回层序,早期的Md 3中期 旋回期(LsT),东部陡岸带及南缘发育扇三角洲 和三角洲沉积体系,洼陷主体发育大规模低位浊 积扇;特别是低水位体系域晚期,受郯庐断裂活动 影响,东部陡岸带松散堆积物垮塌并向湖盆中心 滑移,在洼陷主体发育大规模低位浊积扇(如图 3)。Md 一2中期旋回期,在最大洪泛面之上形成 地层系统 粤悱荆而 地震 地质每 层序划分 沉积 生储盖组合 绸绷劂亚到~… 反射 龄/Ma 中期 长期陋长期 环境 生 储盖 中新统馆陶组(N g) 未作层序分析 ..I I 2‘ -24 0 段 角 ’ 第 窖 洲 ■ l 3 2 ,u. 一 _一 东 段 I 酾 1半 一 营 F O8f _ 深 牺 亚 三 段 湖 组 /EM 夹 统  ●浊 _ 1 积 扇 一T,m‘ -30 3 二 0 主I _一 第兰段 I :7 卓角  (E ) 462 -暮I 兰 深 夹 湖 32 8 又 i冒_l 浊 痢 觏 -始新统沙河街组fE 来作层序分析 图2辽东湾盆地古近系层序格架与 生储盖组合示意图 Fig.2 Sketch map of the Paleogene stratigraphic frame work and the source— reservoir——cap rock association in Liaodong Bay 图3 J27区Md 3层序沉积模式 Fig.3 Sedimentation model of Md2 3 sequence in Block J27 了早期高位三角洲和浊积扇沉积,盆地东部发育 近岸水下扇沉积,南端发育三角洲沉积。Md 一1 中期旋回期,湖盆水体进一步上涨,沉积范围扩 维普资讯 http://www.cqvip.com

第5期 王元君等:辽东湾辽中凹陷j27区东营组岩性圈闭成藏条件研究 ・525・ 大,来自盆地东侧的物源充足,搬运距离变远、范 值在0.5 ~3.77 之间,泥岩抽提物“A”质量分 围更大,发育大型三角洲沉积体系。 数平均值在0.042 ~0.58 之间,有机质类型 上述层序格架中,东营组沉积时期,受郯庐断 以Ⅱ 型为主,其次为I型和Ⅱ 型,是古近系较 裂活动影响,由东部注入洼陷的大规模低位浊积 好的烃源岩。 扇砂体,其上下地层为深湖一半深湖的厚层泥岩, 沙一二段地层厚度大都在100~200 m之 且砂体向东侧凸起方向上倾尖灭,为油气的运聚、 间,有两种基本沉积类型:其一为暗色泥页岩与白 保存提供了有利条件,从而构成洼陷中部的良好 云岩、泥灰岩、油页岩呈不等厚互层,该类沉积分 岩性圈闭。这种岩性圈闭的储层在地震剖面上呈 布广、有机质丰度高、类型好,为烃源岩主要分布 较强振幅的蠕虫状反射特征,易于识别(图4)。 区;另一类为暗色泥页岩与砂岩呈不等厚互层,该 通过地震资料波阻抗反演,我们在Ldz长期旋回 类沉积的有机质丰度和类型相对稍差些。就整体 低位域顶部,识别出一大型湖底垮塌浊积扇岩性 而言,该段烃源岩有机质丰度和类型都居古近系 圈闭。该浊积扇分布面积大,中扇有利相带砂体 之首,是生烃潜力最佳的烃源岩。 面积约37 km ,平均厚度可达40 m,其顶部为湖 研究区内东三段为扇三角洲砂岩和半深湖相 泊相泥岩,具有良好的储盖组合(图4)。 泥质岩互层,厚度300~500 m,有机质丰度高,单 3岩性圈闭油气成藏条件分析 井TOC平均值在0.97 ~2.92 之间,所以 Ld。层序也是本区的一套烃源岩。 3.1烃源岩条件 辽东湾已发现油气井中,主要由东三段烃源 研究区主要发育三套生油层,即沙河街组第 岩供油的仅占5.8 ;但沙三段烃源岩不但给 三段、第一与第二段和东三段中发育的大套泥岩, 90 以上的油气井提供油气源,而且新近系、古近 其中沙三段和沙一二段是主力生油层,Ld。层序 系及潜山的油气藏都受益于这套烃源岩。 是次要生油层。 通过单井模拟,对j27区烃源岩的成熟度史 沙三段地层厚度一般为1.2~2 km,最厚可 进行研究。结果表明,研究区有机质成熟较早(图 达2.4 km,而且均超过生油门限深度。沙三段由 5)。沙河街组烃源岩约在30 Ma前开始达到生 暗色泥岩夹粉、细砂岩组成,泥质岩约占85 ~ 烃门限,27 Ma前左右进入生油高峰期;随后由于 9O ,且以暗色为主,有机质丰度较高,TOC平均 东营期末构造的抬升剥蚀导致地层开始冷却,烃 图4岩性圈闭特征及平面展布图 维普资讯 http://www.cqvip.com

・526・ 成都理工大学学报(自然科学版) 第35卷 图5 J27区热演化史图 Fig.5 Thermal evolutional history in Block J27 类成熟状态基本保持不变,在大约15 Ma前由于 新近系的沉积补偿,沙河街组地层达到高成熟演 化阶段。东三段约在28 Ma前进入生烃门限,直 至17 Ma前东三段底部的烃类才部分处于成熟 油状态。 3.2储集条件 J27区浊积扇岩性圈闭埋深在1.6~2.2 km 之间,为早成岩演化B1期,正处于原生孔隙与次 生孑L隙混合发育带,现今孔隙度可达20 以上 (图6)。邻区该类储层测井解释孔隙度最低为 22.8 ,最高为32.1 ,平均为27.5 ,储层物性 良好 ]。地震属性反演特征表明该砂体可能富含 气藏(图7),与之同期形成的Z31区JZA一1井浊 积砂体经钻探证实该类储集体的含油气性[5]。 3.3油气疏导系统与成藏模式 输导体是连接烃源与圈闭的桥梁和纽带,直 P。∞哪0懈s.帅tPm● D 宕 、 魁 魅 VE 2.55 距离/m 图6 I ine1280现今孔隙度剖面图 Fig.6 Porosity section graph of Line 1280 图7 J27区Ld2岩性圈闭含油气预测图 Fig.7 Forecast chart of oil—gas of Ld2 lithologie oil poo[in Block J27 (绿色为可能含油气区) 接影响油气运移方向和聚集部位,决定着油气的 散失量和运聚效率。研究区发育砂岩输导层、断 层、不整合面三类输导体。东部郯庐走滑断裂伴 生的雁列断层沟通了储层和烃源岩,油气的运移 通道不是单一类型的断层、连通砂体或者不整合 面,而是由它们组合而成的复杂立体网络体系,油 气通常沿连通砂体(不整合面)一断层一连通砂体 (不整合面)一断层的输导体系,形成曲折复杂的 运移路径,并在本区斜坡背景下发育的各种圈闭 中聚集成藏,从而导致研究区不同层位、不同类型 油气藏相互叠置、连片富集。 J27区岩性圈闭靠近油源区,断层对油气的 疏导尤为重要,对油气藏的控制作用明显。古近 系主要发育两期断层:早期断层主要发育在沙河 街组沉积末期至东营组沉积早期;持续活动断层 从沙河街早期持续活动至第四纪。持续活动断层 对油气起到一定的疏导或再分配作用[6_1_7]。沙 河街组主力烃源岩在Ld 层序开始沉积时进入 生烃门限,在浊积扇岩性圈闭形成之后达到生烃 高峰期,排出的烃类流体内由洼陷区向辽东凸起 方向侧向运移。这一时期辽东凸起西侧的郯庐断 裂正好处于强烈活动期,形成一系列切穿岩性圈 闭和烃源层的雁列断层,致使侧向运移的烃类沿 这些断层向上发生垂向运移,至浊积砂体后侧向 充注而形成岩性油气藏(图8)。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第5期 王元君等:辽东湾辽中凹陷J27区东营组岩性圈闭成藏条件研究 ・527・ [ 参 考 文 献 ] Eli漆家福,陈发景.辽东湾一下辽河裂陷盆地的构造样 式[J].石油与天然气地质,1992,13(3):272—283. [2]漆家福,杨桥,陈发景,等.辽东湾一下辽河盆地新生 代构造的运动学特征及其演化过程[J].现代地质, 1994,8(1):34—42. E3]陈荣书,张卫华,唐金良,等.辽东湾地区油气运移模 拟分析系统[R].天津:渤海石油研究院,1995. 图8 J27区岩性圈闭成藏模式图 Fig.8 Oil accumulation model of [4]滕玉波,周心怀,加东辉,等.辽东湾锦州31-A区块岩 性圈闭成藏条件分析[J].石油地质,2007,(5):26— 29. the oil trap in Block J27 4 结语 J27区东营组沉积时期,由于郯庐断裂活动 加强,伴随中央泥岩底辟上涌,导致盆地周缘松散 堆积物垮塌,在洼陷区形成大型浊积扇岩性圈闭。 [5]项华,徐长贵.渤海海域古近系隐蔽油气藏层序地层 学特征『.1].石油学报,2006,27(2):11~15. [6]朱筱敏,王贵文,张映红,等.辽河滩海地区下第三系 层序地层学研究[M].北京:石油工业出版社,2000. [7]朱筱敏,刘震.辽东湾地区古近系构造一层序地层、沉 积体系分析与有利储集相带选择以及成藏综合分析 ER].北京:中国石油大学,2006. 该圈闭具有良好的生储盖组合,东部郯庐断裂伴 生的雁列断层为油气运移提供了良好通道,是该 地区今后岩性油气藏勘探的重点目标。 Formation conditions of the litholo C oil trap in Block J27 in the Liaozhong depression,Liaodong Bay,China WANG Yuan-j un ,WANG Jun ,ZHOU Xin—huaia. TENG Yu—bo。.TANG Xiang—rong .FENG Ming~shi 1.College of Continuing Education,Chengdu University of Technology,Chengd“61 0059; 2.Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,ChengdM 610059,Chinn: 3.Exploration and Development Research Institute of CNOOC Tianji Branch,Ti口 J 300452,Chi 以: 4.College of Information Engineering,Chengdu University of Technology,Chengd“61 0059。Chi 口 Abstract:By using the data of cores,well logging,seismic attribute and wave impedance inversiOn,a high resoluti。n sequence stratigraphic analysis was carried out in block J2 7 of the Liaozhong depression,Liaodong BayA large low water turbidite fan lithologic trap with an area of approximate . 40 km was discriminated in the middle term cycle at the bottom of Member 2 of Dongying Formation. The hydrocarbon source in this kind of trap is characterized by highabundance organic matter and the ke ogen is dominated by type I~II.The average porosity of the reservoir reaches 275%from ..l0gging・ 上he faults that can connect hydrocarbon source are well developedThe ana1yses of manv gas tYPes of seismic attributes show that this kind of trap is rich of oil and gas and has better oil and accumulat on conditions,SO it is the key target of the lithotogic oil pool exploration in this region. Key words:Liaodong Bay;Dongying Formation;sequence stratigraphy;turbidite fan;lithologic oil pool 

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