太东地区葡萄花油层油气成藏主控因素与模式

崔敬伟， 宋子学

(大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712)

太东地区葡萄花油层油气成藏主控因素与模式

崔敬伟， 宋子学

(大庆油田有限责任公司 勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712)

为探究太东地区油气的形成条件和油藏类型，通过二、三维地震资料精细解释，明确了该区的断层发育特征和构造格局，以层序地层学理论为指导，确定太东地区葡萄花油层等时地层格架。通过沉积微相研究，详细论述葡萄花油层各类沉积砂体的展布特征、发育规模。结合评价部署新资料，进一步明确太东地区葡萄花油层的成藏主控因素，得出研究区葡萄花油层具有超压间歇释放幕式运移的成藏模式以及油藏类型多样的结论，为斜坡带落实含油区提供了充分的依据。

葡萄花油层;太东地区;主控因素;成藏模式

太东地区位于松辽盆地北部中央凹陷区三肇凹陷二级构造带上，处于宋芳屯鼻状构造西翼向大庆长垣太平屯背斜构造南部过渡的斜坡部位，南邻永乐向斜。该区构造主体为大庆长垣东南翼斜坡和永乐向斜，西高东低、北高南低。区内主要发育下白垩统姚家组一段的葡萄花油层。笔者应用钻井、测井、录井、测试及分析化验等资料，通过成藏特征的多因素分析，重点论述区内油气的形成条件和油藏类型，总结该区的成藏模式，试图为该区落实含油区和下一步的开发工作奠定基础。

1 石油地质概况

1.1 构造、断层特征

太东地区构造位置与断裂组合见图1。该区构造解释采用的是叠偏剖面成图，利用各反射层空变平均速度场，对二维资料进行空间归位，对三维资料直接进行时深转换，统一成构造成果图。区内断裂十分发育，大多数为继承性发育的断层，主要断穿T1(姚家组顶面)至T2(泉头组顶面)反射层，延伸长度一般在0.6～11 km，垂直断距一般为10～40 m，最大60 m。垂直断距大的深大断裂控制了区域油水分布。在纵向上该区断层多为“Y”、“X”、“人”字和“入”字形等表现形式。工区内断层的展布方向大体上可分为北西向、北东向及南北向，其中，近南北向断层最发育，数量最多。

图1 太东地区构造位置与断裂组合Fig.1 Geographical structure location and fracture combination map in taidong region

1.2 地层特征与地层格架

葡萄花油层是太东地区主要产油层之一，属白垩系下统姚家组一段地层，厚度一般在34～60 m，呈西北厚东南薄的展布特征。岩性主要为深灰、绿灰色泥岩，泥质粉砂岩、灰色粉砂岩、灰棕色含油粉砂岩、细砂岩及过渡岩性，呈不等厚互层，与下伏地层呈假整合接触。葡萄花油层顶部的萨葡夹层为10～20 m的灰黑色泥岩，它控制了葡萄花油层顶界，是良好的区域盖层。葡萄花油层下伏的青山口组顶部为一套稳定分布的暗色泥岩，电阻率曲线较平直。

根据高分辨率层序地层学原理，通过各级基准面旋回的识别，建立起单井的基准面旋回格架借以完成单井的小层划分，进而通过对比形成三维地层格架，完成小层的平面和空间对应关系［1］。另外，基于小层是沉积作用的产物，把各级地质界面作为小层的自然边界，通过储层精细沉积微相研究，弄清各级界面和砂体的空间展布，确定各级砂体之间的连通性和流体流动能力，进而完成小层的划分和对比。将其划分为1个大旋回、2个中旋回和9个小旋回。研究区的葡萄花油层均可划分为9个准层序，2个准层序组，低位域沉积体系。层序划分见表1。

表1 太东地区姚一段地层(葡萄花油层)层序划分Table 1 Sequence division of first member of yaojia formation(Putaohua oil-bearing layer)in Taidong region

1.3 沉积、储层特征

通过岩心观察，利用测井、录井、粒度分析等资料，结合区域沉积环境，认为该区青山口组水退旋回的晚期与姚家组至嫩江组水进旋回的早期，整个盆地沉降速度明显减慢，处于总体坳陷过程中的一个显著充填时期。该时期盆地气候变得相对干旱，周边物源充足，河流—三角洲沉积十分发育，湖泊被淤积变浅，陆上和水下地形平缓。大型河流—三角洲沉积广泛发育，表现出典型浅水湖泊的沉积特征。葡萄花油层沉积主要受北部沉积体系控制，属于三角洲前缘亚相，可以划出以下五个沉积微相:水下分流河道、分流间湾、席状砂、砂坝和泥坪沉积。北部水下分流河道发育，进入区内的分流河道主要有五支，均呈北西向展布，向东南方向延伸。由于受古地貌影响，河道的交汇分支现象多见，东北部的分支局部沿西南方向，分流河道间湾泥岩发育。向东南部，即分流河道前缘方向，席状砂发育。

储集层主要为水下分流河道砂、河口坝和三角洲外前缘席状砂。由于受沉积相带的控制，砂体多呈南北向展布，单砂层厚度、累计砂岩厚度、砂地比等南北变化较大;具有砂岩层数多、单层厚度薄、层间差异大、平面连续性差的特点。岩性以石英长石碎屑岩为主，多为泥质杂基，胶结物以方解石为主，分选程度一般为好至中等，长石风化程度一般为中等，胶结方式主要为薄膜—孔隙或孔隙—薄膜、再生—孔隙、再生—薄膜等，孔隙类型以原生粒间孔为主。储层物性研究平均孔隙度为20.9%，平均渗透率为75.1 mD，属中孔、中渗储层。

2 葡萄花油层主控因素

在构造、沉积及断裂等条件控制下，该区油藏发育具有“多种原因影响油气藏的发育，主要因素控制油气藏的类型”的特征。油藏的形成和分布在宏观上受多种因素的影响，这些宏观的地质因素包括构造带类型、沉积体系域类型、储集相类型、烃源岩条件等［2］。而油气成藏的控制因素主要有五个:第一，优质烃源岩的发育;第二，有利的储盖组合条件、断层遮挡因素;第三，良好的储集层的发育;第四，有利的构造地质背景;第五，良好的油气输导通道的发育。

2.1 优质烃源岩的发育

青山口组泥岩是I类生油岩，源岩层系厚、品质好、演化程度高，能够提供丰富的油气资源。青山口组生成的石油在超压作用下，沿断裂垂向运移至葡萄花油层。加之东侧的徐家围子向斜和西南的永乐向斜这两大生油凹陷生成的石油侧向运移至该区，也为其提供了充足的油源。

2.2 有利的储盖组合条件

区域的储盖组合是油气藏存在的基础，上覆盖层封闭性受其形成的地质条件和后期成岩条件等宏观因素的控制。这些影响因素包括盖层岩性、厚度、成岩程度、所含矿物成分及其含量，而盖层封闭能力决定了它能否封闭油气以及所封闭油气的含量［3］。

姚二、三段发育了100～120 m厚的区域性致密泥岩盖层，为油气藏提供了良好的封盖条件。姚一段为有利的储集层，而其下部发育的青山口组的泥岩则是该区的源岩。斜坡带各层段分布不连续的泥岩均可作为局部盖层，侧向上砂岩上倾对接的泥岩、物性变差的砂岩及断层均可作为良好的侧相遮挡条件，形成有利的储盖组合［4－6］。

2.3 良好储集层的发育

发育低水位体系位域时期三角洲前缘沉积，该区葡萄花油层在工区西北部主要以河道和河道间沉积为主，物源主要来自于工区西北方向和北部，来自于西北方向的河流走向大多成北西—南东向展布，水下分流河道砂、河间砂都是有利的储集层;工区南部主要以三角洲前缘席状砂和零星分布的砂坝相为主，砂岩连通性较好。总体上看，位于三角洲内前缘的分流河道的单井产量高，河道间单井产量低;位于三角洲外前缘的席状砂分布区，砂岩厚度小，产水量和产油量都较低。

2.4 有利的构造地质背景

油气生成及运移与构造发育演化的相互配套关系是控制油气富集的重要因素。局部构造是油气聚集的基本单元。在区域性构造隆起背景上的局部构造是形成油气聚集的最有利地区。

太东地区总体上为一继承性发育在长垣隆起区东侧的斜坡区。其构造发育史主要可分为以下四个阶段，一是侏罗系沉积前褶皱剥蚀阶段，二是侏罗系断陷沉积阶段沉积时期，三是登娄库组—嫩江组坳陷沉积阶段，四是第三、四系地层沉积时期盆地回返萎缩阶段。登娄库组—嫩江组的坳陷沉积阶段是长期发育的继承性局部构造形成的主要阶段。大部分局部构造在葡萄花油层沉积末期已具雏形，在姚家组—嫩江组沉积规模进一步扩大，四方台组沉积末期的断裂活动对局部构造具有一定的破坏作用，使局部构造的面积和幅度有所减小。在嫩五段沉积时期，基本上奠定了现今西北高、东低、南凹的构造格局。由此来看，在进行油气大规模运移以前，现今的构造格局已经形成。也就是说，现今的构造圈闭聚集油气是有效的。

有利的构造地质背景条件下，北东向和北西向断层相互交切形成的半封闭构造也是重要的油气聚集场所。工区内断层的展布方向大体上可分为北西向和北东向，在纵向上多为“Y”、“X”、“人”字和“入”字形等表现形式，在条带内部多为阶梯状或地堑、地垒等表现形式。断层相互切割，形成了许多断块构造，成为该区葡萄花油层较好的油气聚集带。

2.5 良好的油气输导通道的发育

断层既可作为油气遮挡条件，也可以作为烃源岩和储集层之间连通桥梁。太东地区葡萄花油层发育的断层95%以上断穿了青山口组的烃源岩层，即断层连接了烃源岩和储集层，使得大量油气向砂体冲注，形成有利油气藏。

3 成藏模式与油层类型

3.1 油气成藏模式

太东地区由大庆长垣东翼斜坡、宋芳屯鼻状构造和永乐向斜三个局部构造背景所组成。断裂发育，姚一段沉积时期为北部物源沉积体入湖所形成的三角洲前缘沉积背景，水下分流河道、河口坝、席状砂发育，岩性岩相变化快。在这种构造、沉积背景条件下，纵横交错的断层与变化多样的岩性、岩相相互匹配，奠定了该区以断层、岩性变化为主要控制因素的油气运聚成藏背景和油气藏类型。

葡萄花油层下伏巨厚青山口组优质烃源岩层，上覆封盖条件良好的姚二、三段——嫩江组区域盖层，两者之间发育密集的油源断裂。在下有充足的油源供给，中有众多沟通油源与圈闭的油源断裂提供运移通道，上有良好的封盖条件，这样得天独厚的成藏背景下，位于优势运移通道上覆方向分布广泛而丰富多样具有良好储集条件的圈闭必然会聚集油气形成油气藏。

不同构造背景由于断裂展布、沉积特征及构造位置的差异具有不同的成藏规律，长垣东翼整体为东倾斜坡背景，近南北向断裂为遮挡条件，其下伏方向汇油断裂运移上来的油气在上倾方向受断层遮挡的各类圈闭中聚集成藏，形成以断层—岩性为主兼有构造—岩性油气藏;宋芳屯鼻状构造断裂相互交错，形成以断块为主的圈闭，捕集油源断层输导上来的油气形成以断块油气藏为主的油藏类型;永乐向斜地势最低，位于三角洲前缘相前缘，岩性变化大，它们与近南北向的断裂匹配形成以岩性为主的油气圈闭。油藏分布与成藏模式见图2。

图2 太东地区葡萄花油层油藏分布与成藏模式Fig.2 Reservoir distribution and model of putaohua oil-bearing layer in taidong region

综上所述，葡萄花油层油气运移成藏的基本模式——超压间歇释放幕式运移成藏模式。即下伏方向具有优势的运移通道的油源断裂，沟通青山口组烃源岩成熟油气，上覆方向各种类型的圈闭捕集油气成藏，浮力和下伏烃源岩超压幕式释放是油气运移的动力。

3.2 油气藏类型与分布

太东地区葡萄花油层在构造、沉积等因素的影响下，已发现的油气藏主要有4种类型:

3.2.1 构造—岩性复合油藏

在斜坡背景下，在构造的高部位，油气分布主要受构造及沉积储层发育情况的控制。分析认为，在太30井区主要发育构造—岩性复合油藏，如图3所示。

图3 太30－2～太30井葡萄花油层油藏剖面Fig.3 Reservoir profile diagram about tai30－2～tai30 wells of putaohua reservoir

3.2.2 断块油气藏

断块油气藏主要靠断层作为遮挡因素，如芳8井区。芳8井区油气富集带位于芳8井西侧和东断层所构成的地垒块上，见图4。另外，油气富集区位于“人”、“入”字形的断块内，均为断块油藏，如肇35井区。

图4 芳8－1～芳8井葡萄花油层油藏剖面Fig.4 Reservoir profile diagram about fang8－1～fang8 wells of putaohua reservoir

3.2.3 断层—岩性复合油藏

由断层与岩性尖灭构成的断层—岩性复合油气藏，也是该区油气藏的类型之一。如图5所示，此类油气藏在地层上倾方向主要受断层遮挡，在侧向上，由岩性尖灭和物性变差而形成遮挡。如芳18－2、芳98－16等井区上倾方向被断层切割，其下倾方向储层尖灭，形成断层—岩性复合油藏。

图5 芳121－1～芳18－2井葡萄花油层油藏剖面Fig.5 Reservoir profile diagram about fang121－1～fang18－2 wells of putaohua reservoir

3.2.4 岩性油藏

凹陷中岩性油气藏分布遵循“互补性”原理［7］。隐蔽油藏与构造油藏，在油气资源量分配和油气空间分布上具有互补性，不同的构造带、不同的构造部位发育不同的油藏类型;在资源总量和油气分布上，具有明显的互补性，永乐向斜中心附近构造活动相对较弱，以隐蔽圈闭为主，大面积分布了岩性油藏，油层发育受岩性的控制也很明显，如肇46井区，见图6。

图6 肇46井葡萄花油层油藏剖面Fig.6 Reservoir profile diagram about zhao46 wells of putaohua reservoir

4 结论

(1)太东地区葡萄花油层斜坡带构造格局受南北向断层的影响，在斜坡带的不同部位新发现落实了一系列有利圈闭。

(2)太东地区葡萄花油层在构造、沉积及断裂等条件控制下，油藏具有“多种原因影响油气藏的发育，主要因素控制油气藏的类型”的特点，主控因素主要体现在五方面，即优质烃源岩的发育，有利的储盖组合条件、断层遮挡因素，良好的储集层的发育，有利的构造地质背景和良好的油气输导通道的发育。这些因素的总结，为该区油藏类型的确定提供了充分的理由。

(3)太东地区葡萄花油层下伏方向具有成熟烃源岩的发育，断裂为油气提供优势的运移通道，沟通青山口组烃源岩成熟油气，上覆方向各种类型的有利圈闭捕集油气成藏，浮力和下伏烃源岩超压幕式释放是油气运移的动力。因此，形成了该区油气运移成藏的基本模式——超压间歇释放幕式运移成藏模式。

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Controlling factors and model of hydrocarbon accumulation of Putaohua reservoir in Taidong region in north songliao basin

CUI Jingwei，SONG Zixue
(Exploration＆ Development Research Institute of Daqing Oilfield Company Limited，Daqing 136217，China)

This paper is an attempt to establish the development characteristics of faults and tectonic framework by fine interpretation on 2D and 3D seismic data，compartmentalize the isochron stratigraphic framework of Putaohua reservoir in Taidong region under the direction of sequence stratigraphic theory，and expatiate.The distribution and scales of all kinds of sand bodies of Putaohua reservoir based on the study on sedimentary microfaces.The paper details the controlling factors for hydrocarbon accumulation of putaohua reservoir in Taidong region，combined with data of new wells and concludes that the formation model of oil pool in Putaohua reservoir is characteristic of episodic oil accumulation driven by abnormal press and developing multi-type of oil pools.This study offers a basis for further exploration in Taidong region.

Putaohua reservoir;Taidong region;controlling factor;accumulation model

P618.130.2

A

1671－0118(2012)04－0377－05

2012－06－15

崔敬伟(1958－)，男，山东省召远人，高级工程，博士，研究方向:地震资料处理与油气工程，E-mail:cuijw@petnochina.com.cn。

(编辑 徐 岩)