刘萍 (中石油大港油田分公司勘探开发研究院,天津 300280)
板桥斜坡区位于沧县隆起东南侧,是夹持于沧东断裂和滨海断裂系之间的大型旋转掀斜斜坡。以大张坨断层为界,上升盘为板桥高斜坡区,下降盘为板桥低斜坡区。由于板桥低斜坡区发育多期扇三角洲砂体,且与构造相配置形成岩性圈闭,预示板桥低斜坡区具备多层含气的潜力[1]。为此,笔者对板桥低斜坡区沙三段 (Es3)储层特征进行分析,以便为该研究区的勘探开发提供帮助。
板桥低斜坡区是依附于大张坨断层下降盘的大型断鼻构造。Es3油组沉积时期,在区域北西-南东向伸展应力场作用下,受沧县隆起基底拱升的影响,形成了以沧东断裂为主控拆离面的深湖盆。控制板桥次凹的沧东断层在油组沉积时期强烈断陷,此时大张坨、滨海断层不活动,因而形成北低南高的大型斜坡,有利于砂体越过大张坨断层形成由北向南的上倾尖灭带。油组沉积时期,大张坨断层不活动,港8井断层开始活动,并控制沙三段地层沉积,此时港8井断层以北地区仍表现为斜坡背景,但随着沧东断层根部地层加厚,沉积中心向南小规模迁移,此时板桥断鼻主体区仍为主沉积区。油组沉积时期整体地层西部厚、东部薄,增福台地区发育一低幅度古梁子,分割了沈青和小站2个物源的沉积;油组沉积时期,大张坨开始活动,控制板桥低斜坡沉积,沈清庄地区开始隆升,板桥断鼻区为主体沉降区、沉积厚,发育以小站物源控制的东部砂体沉积为主。
沧东断层强烈活动,在盆外物源体系中以沧县隆起物源输入强度最大,碎屑物质沿断层形成大型近源扇三角洲沉积体系,以小站物源砂体分布范围最大。Es3沉积时期大张坨断层不发育,多期次高强度短轴扇三角洲砂体大面积发育,砂体经由次凹向高斜坡逐层超覆减薄,形成地层岩性圈闭带。多期砂体受物源体系、沉积古背景和沉积旋回的控制,平面上交互沉积,纵向上叠置发育,造就了富泥富砂的沉积格局,为岩性地层油气成藏提供储集空间。
研究表明,板桥次凹受沧县隆起物源控制,由西向东发育沈青庄、增幅台、小站和葛沽4个物源输送通道[2-3]。
1)重矿物分布 从Es3重矿物分布特征 (见图1)可以看出,沈青庄物源区为低锆石-高石榴石-高磁铁矿,小站和增幅台物源区为中高锆石-中高石榴石-低磁铁矿,葛沽物源区为低锆石-高石榴石-高磁铁矿。
2)轻矿物组分 轻矿物组分显示沈青庄、增幅台、小站和葛沽4个物源区母岩特征存在不同,即沈青庄物源区轻矿物为高石英-中高长石-低岩块组合、增幅台物源区轻矿物为中高石英-中低长石-中高岩块组合、小站物源区轻矿物为中低石英-中高长石-高岩块组合、葛沽物源区轻矿物为高石英-中高长石-中低岩块组合,因此,4个物源区母岩轻矿物组分明显不同,在平面上的分布范围也不同。板桥次凹的轻矿物组分主要是中高石英-中低长石-中高岩块以及中低石英-中高长石-高岩块2种组合特征,显示出该研究区沉积主要受小站和增幅台2个物源控制的沉积体系影响。
图1 板桥斜坡油组岩石重矿物分布图
沉积古背景研究表明,Es3不同亚段板桥东次凹形态不同,同时沉降中心及古梁子在实时迁移,这势必控制砂体的沉积及横向变化[4-5]。Es3沉积时期总体表现为一个湖进到湖退的过程,以时间顺序可以分为低位体系域、湖进体系域和高位体系域3个体系域,油组为低位体系域,油组为湖侵体系域,油组为高位体系域 (见图2)。通过对沉积古背景进行研究,认为不同沉积期古地貌演变控制了主物源区各期砂体的沉积,即板桥低斜坡Es3早期存在东西2个沉降中心。
图2 bins62-bs88-1井砂体分布图
有机质丰度主要评价指标有总有机碳含量(TOC)、氯仿沥青含量 (“A”)、总烃含量及热解生烃潜量等[6-7]。对板桥次凹bs35井进行单井分层系干酪根组分统计表明,油组101个样点中,有86个样点均为Ⅱ型干酪根,属于较好生烃母质类型;Es3油组72个样点中,有39个样点的TOC均大于1,也就是说54%达到好烃源岩的标准,而 “A”达到好烃源岩的样品比例为72%,总烃达到好烃源岩的样品比例为94%。因此,板桥低斜坡区Es3烃源岩的有机质丰度高、演化程度高,为主力优质烃源岩。
由于板桥次凹、斜坡砂体、大张坨断层及有效烃源岩构成完整、统一的油气疏导体系,因而形成了“凹~断~坡~隆”的油气成藏模式[8]。总体来说,板桥次凹主要发育沙一中亚段 (Es1中)和油组2套区域盖层,板桥低斜坡区砂体与大张坨断层形成联合疏导体系,油气沿断层向上一直运移到浅层油组和油组 (见图3),因而油组下部-油组为自生自储的超压气藏。
图3 板桥斜坡砂体疏导体系图
板桥低斜坡区受沉积古背景及物源口输入的控制,Es3沉积时期在凹陷区沉积大型扇三角洲前缘砂体,多期砂体与后期斜坡背景相配置,形成多个岩性圈闭。由于受北东向增幅台、小站2个不同物源的控制,平面上存在东西2个砂体带:东砂体带平面上主要以强振幅、低频为主,砂体分布稳定,面积大,砂体向西南、北东方向减薄尖灭,且该砂体Es3大套块状砂岩与厚层泥岩分异好储盖组合条件极为有利,深层普遍存在异常高压,粒间孔和次生孔及裂缝发育,储集性好,因而为主砂体带;西砂体带平面上主要以中振幅、中-低频为主,仅分布在bins62井区,面积小,砂体南厚北薄,储盖组合条件一般。因此,确定东部砂体带作为下一步勘探的有利区带。
1)板桥低斜坡构造演化分析表明,Es3早期断裂不控制砂体的沉积,Es3晚期控制油组的沉积。
2)Es3沉积时期,多期砂体受物源体系、沉积古背景和沉积旋回的控制,平面上交互沉积,纵向上叠置发育,造就了富泥富砂的沉积格局,为岩性地层油气成藏提供储集空间。
3)板桥低斜坡区Es3烃源岩的有机质丰度高、演化程度高,为主力优质烃源岩。
4)板桥低斜坡区Es3储层形成 “凹~断~坡~隆”的油气成藏模式,油组下部-油组为自生自储的超压气藏。
5)板桥低斜坡区东部砂体带可以作为下一步勘探的有利区带。
[1]朱光有,金强,戴金星,等.复合生烃系统-陆相断陷盆地烃源岩评价和油气预测的重要概念 [J].地质科学,2005,40(1):133-144.
[2]李军,李凤霞,周立英,等 .板桥凹陷带油环凝析气藏类型和成藏条件分析 [J].天然气地球科学,2003,14(4):271-27.
[3]陈斌,邹华耀,于水,等 .渤中凹陷油气晚期快速成藏机理研究——以黄河口凹陷BZ34断裂带为例 [J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2005,27 (6):21-24.
[4]郝芳 .超压盆地生烃作用动力学与油气成藏机理 [M].北京:科学出版社,2005.
[5]张柏桥 .盆地中心天然气系统成藏机理 [J].石油天然气学报 (江汉石油学院学报),2006,28(4):6-11.
[6]刘超英,闫相宾,徐旭辉,等 .应用流体包裹体研究惠民凹陷南斜坡油气充注史 [J].石油与天然气地质,2008,29(4):508-512.
[7]邹华耀,陆建峰 .断层-低熟油烃源岩排油的控制因素 [J].江汉石油学院学报,1998,20(2):33-37.
[8]陈恭洋,王湘平,王铁冠,等 .板桥凹陷低熟烃源岩的压实特征与油气初次运移 [J].江汉石油学院学报,1999,21(1):5-8.