辽河外围盆地岩性油藏形成条件及识别

裴家学

(中油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010)



辽河外围盆地岩性油藏形成条件及识别

裴家学

(中油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010)

辽河外围盆地为中生代残留型盆地，长期以来以构造油藏勘探为主，随着勘探程度的增加，勘探难度越来越大。通过对构造、沉积储层、源岩条件等方面的研究认为，辽河外围盆地具备形成规模岩性油藏的条件。结合陆相层序地层学和火成岩勘探技术，对研究区不同类型的储层采用不同的储层预测技术进行分析，成功地识别和刻画了岩性圈闭，为该区井位部署提供了重要依据，对下一步勘探具有重要的指导意义。

构造活动；岩性油藏；岩性圈闭类型；储层预测；火成岩；辽河外围盆地

引 言

辽河外围盆地是指除辽河断陷之外，分布于辽宁、内蒙古通辽—赤峰地区的诸多中、新生代凹陷的总称，共6个凹陷，呈北东向或南北向展布。凹陷大小不一，最小为800 km2，最大达到2 800 km2，分别为陆家堡凹陷、奈曼凹陷、元宝山凹陷、钱家店凹陷、龙湾筒凹陷和张强凹陷[1]，总矿权面积为21 396 km2。辽河外围盆地经历了2次大规模的构造运动，凹陷边部剥蚀严重，属于典型的残留型盆地[2]。近年来，随着勘探投入不断加大，地质认识的不断提高，岩性油藏勘探初见成效。如B32井九上段钻遇薄层砂体，试油日产油为9.3 t/d；M31井九下段钻遇凝灰岩，试油日产油超百吨；K2井九上段钻遇流纹斑岩，试油日产油为30.19 m3/d，获高产工业油流，展示了辽河外围盆地岩性油藏巨大的勘探潜力。

1 岩性油藏发育条件

1.1 凹陷不均衡发育与多期构造活动为岩性油藏提供有利构造条件

研究区义县组沉积时期为盆地的初始张裂阶段，以堆积大量火山岩为特征，九佛堂组沉积时期为强烈深陷阶段，构造运动以沿断裂面滑动的垂直运动为主，盆地急剧下沉，在有断裂的一侧，造就了水深坡陡的古地貌条件，使碎屑物质直接进入湖盆中，沉积速率较快；湖盆的另一侧，由于没有边界断层的控制，古地貌为低缓的斜坡，碎屑物质主要由河流或多条山区辫状河流携带入湖，沉积速率较慢，逐渐形成单断箕状凹陷。这种单断箕状凹陷，陡坡带受控洼断层的控制，发育扇三角洲和近岸水下扇，不同期次的近岸水下扇、扇三角洲垂向叠置，横向连片，围绕凹陷中心成裙边状展布，易于形成储层物性侧向遮挡岩性油气藏，缓坡带受地形影响形成扇三角洲或辫状河三角洲，位于坡折带处易于形成岩性油气藏，凹陷中央深水区局部发育有滑塌浊积扇，是透镜状岩性油气藏发育的最有利区。

受区域应力和多期火山活动的影响，研究区经历了2次相对较大的构造运动：第1次发生于九佛堂组末期，受EW向挤压作用影响，形成一系列的褶皱，如交南、前河、后河和新发—陆参1一带；第2次发生于阜新组末期，构造运动较为剧烈，整体抬升并遭受剥蚀，尤其在缓坡带，剥蚀更为严重，剥蚀量最大达到1 000 m。经过2次构造运动的影响，洼陷内局部地区地层发生反转，更有利于岩性油气藏的形成，同时产生大量的断层，利于油气运移。

1.2 多种类型储集体为岩性油藏形成提供了良好的储集空间

通过钻井揭示，辽河外围盆地共发育3类有效储层，即常规砂岩储层、凝灰质砂岩储层和火成岩储层。

(1) 常规砂岩储层发育于九上段至阜新组，孔隙类型以原生粒间孔为主，其次发育少量溶蚀孔。在已知油藏区，九上段平均孔隙度为18.2%，渗透率为51.3×10-3μm2，储层物性相对较好。

(2) 凝灰质砂岩储层在辽河外围盆地九下段普遍发育，储层物性较差，为低孔、低渗—特低渗储层，但也不乏一些好的储层，如陆家堡凹陷东部廖1块，平均孔隙度为20.9%，渗透率为31.1×10-3μm2；陆家堡凹陷西部马家铺高垒带，平均孔隙度为19.2%，渗透率为14.6×10-3μm2，属于中孔、低渗储层，储层物性较好。研究表明，九下段凝灰质砂岩在烃源岩范围内，容易被有机酸溶蚀产生大量次生溶蚀孔，大大改善储层物性，形成好的储层。

(3) 火成岩也是该区主要储集体，目前钻井揭示义县组以火成岩为主，局部地区有少量沉积岩夹层，岩性复杂，见基性玄武岩、中性安山岩、酸性流纹岩和各种中性过渡型火山岩，其中每一期次旋回顶部气孔、裂缝发育，储层物性最好。九佛堂组时期至阜新组时期，火山活动较弱，但在陆家堡凹陷、龙湾筒凹陷火山活动较为频繁，凹陷内也发育大量火成岩，以裂隙式喷发或浸入为主，目前钻遇的岩性主要有玄武岩、灰绿岩、玄武粗安岩、流纹岩和流纹斑岩，孔隙空间类型主要为原生气孔、溶蚀孔和裂缝，具有一定的储集性能。

1.3 凹陷中优质烃源岩为岩性圈闭聚油提供了物质保证

辽河外围盆地烃源岩有机质丰度高、类型好、成熟度高，为好烃源岩。除张强凹陷之外，其他凹陷均发育2套烃源岩(表1)，其中九上段油页岩是该区主力烃源岩，沙海组和九下段烃源岩为暗色泥岩，也具有较好的生油能力，为中—好生油岩(张强凹陷沙海组暗色泥岩为主力烃源岩)。根据3次资源评价结果，辽河外围总资源量为7.14×108t，探明储量为1.13×108t，探明率仅为15.9%，剩余资源量为6.01×108t，具有较大勘探潜力，为岩性圈闭聚油提供了物质保证。

表1 辽河外围盆地烃源岩综合评价

2 岩性油藏类型

辽河外围盆地主要发育透镜体岩性油藏、上倾尖灭型岩性油藏、物性侧向遮挡型岩性油藏和火成岩岩性油藏(图1)。

2.1 透镜体岩性油藏

四周为非渗透性岩层，无溢出点，圈闭大小受非渗透性圈闭所限，难以形成大规模的油气藏。在辽河外围盆地各凹陷中均有发育，主要发育于各凹陷中央洼陷带和缓坡坡折带。

2.2 上倾尖灭型岩性油藏

上倾尖灭型岩性油藏上倾方向被非渗透性岩层遮挡，油气成层状分布。砂岩储集层在地层上倾方向相变为泥岩，形成砂岩尖灭。形成类型有2类：①沉积上倾尖灭，主要发育于正向构造围翼或负向构造的斜坡上，如陆家堡凹陷新发背斜四周和张强凹陷Q1块；②沉积时为下倾尖灭，后期反转为上倾尖灭，该类油藏在辽河外围盆地普遍发育，如奈曼凹陷双河背斜北部地区，九佛堂时期为负向构造，发育大量扇三角洲前缘砂体，阜新末期地层抬升，构造反生反转，形成大量砂岩上倾尖灭圈闭(图2)。

图1 辽河外围盆地岩性油藏类型

图2 奈曼凹陷砂岩上倾尖灭型岩性圈闭

2.3 物性侧向遮挡型岩性油藏

储集层部分变为非渗透遮挡，该类岩性油藏在辽河外围盆地中最为常见，特别是在单断箕状凹陷陡坡带，发育大套近岸水下扇或扇三角洲砂体，近岸水下扇扇中和扇三角洲前缘砂体分选、磨圆好，泥质含量少，储层物性好，是油气聚集的有利场所，而近岸水下扇扇根和扇三角洲平原，砂泥混杂，储层物性差，对油气形成侧向封堵。

2.4 火成岩岩性油藏

辽河外围盆地中，陆家堡、龙湾筒凹陷和张强凹陷均发育火成岩岩性油藏[3]，特别是在陆家堡凹陷，九佛堂时期至阜新时期火山活动频繁，大量火成岩喷发或侵入，且原生气孔和裂缝发育，多口井见良好油气显示，试油获高产工业油流，勘探潜力较大。

3 岩性圈闭识别

3.1 高精度三维地震采集处理为岩性油藏发现提供依据

对于岩性油藏勘探，地震资料是基础。由于辽河外围盆地近地表结构复杂，干扰较强烈，吸收衰减严重，主要目的层反射系数小，储层非均质性强，且浅层火成岩广泛分布，信号屏蔽严重，地震剖面主要目的层信噪比低，基底反射弱，边界断裂不清，是典型的地震资料低信噪比地区，资料品质差长期制约该地区的勘探进展。针对外围地层反射系数低、信噪比低的地区，采用宽方位、高密度、可控震源高效同步滑动扫描采集技术，增加覆盖次数来提高信噪比(最高达到486次)，取得较好效果。最近几年，辽河油田外围盆地加大投入，各凹陷相继采集了大量三维地震数据，使岩性油气藏勘探资料得到保证。

地震资料处理方面也不断总结经验，尝试最先进的处理技术方法，针对不同地区的不同目标，采用不同的技术方法，得到保幅保真和高分辨率资料。目前主要应用Kirchhoff叠前时间偏移技术、Kirchhoff叠前深度偏移技术、高斯束逆时偏移技术、OVT技术[4-5]和ES360全方位偏移成像技术[6]，大大提高了地震成像的清晰度和地震分辨率，为岩性油气藏的发现提供资料基础。

3.2 陆相层序地层学分析技术和火成岩勘探技术的创新为岩性油藏勘探提供理论支持

由于受气候、构造运动、古地貌、物源条件、边界断裂类型、湖平面等因素影响，辽河外围盆地6个独立的凹陷沉积体系和体系域的划分是有差异的。对于沉积体系，形成了沟谷控制物源方向、边界断坡类型控制沉积相类型、构造沉降快慢和古地貌控制扇体规模、单井相和地震相确定沉积体系的技术序列；对于层序地层学，形成了井—震联合划分技术，先是通过地震识别层序界面，划分体系域，然后在体系域内通过钻井划分准层序组，最后细分准层序，分析砂体对应关系。通过沉积体系和层序地层研究来识别和刻画砂体，为碎屑岩储层描述提供理论支持。

在火成岩勘探方面，不断总结前人经验，从龙湾筒的汉代洼陷、张强凹陷的章古台洼陷火成岩入手，开展火成岩的攻关研究，对火成岩喷发模式、期次旋回、岩性岩相、储集物性、成藏特征等方面进行分析，总结出辽河外围火成岩的成藏主控因素为源储配置关系[7-8]，形成系列火成岩勘探技术，从而指导辽河外围的火成岩勘探。

3.3 多种储层预测技术的联合应用为岩性油藏发现提供技术保障

通过不断探索和总结，针对不同的储层建立了不同的预测方法。针对九上段常规砂岩储层，由于储层段与上下围岩速度差异较小，甚至好的储层段密度低于上下围岩，常规波阻抗反演难以识别的问题，建立了曲线重构反演技术，利用敏感性曲线深侧向电阻率重构声波时差进行拟声波波阻抗反演[9-16]；针对九下段凝灰质砂岩储层，建立了地震分频与特征曲线反演联合应用技术；针对火成岩，建立了多属性分析与各项异性裂缝预测联合应用技术；针对含气储层，利用“高频衰减、低频共振”原理，进行油气检测和叠前AVO预测。同时，在地震资料和测井资料都具备条件的地区开展叠前叠后联合反演，进行储层预测和流体识别。这些技术手段的应用，大大提高了储层预测精度和流体性质的识别能力，为岩性油气藏的发现提供了技术保障。

4 结 论

(1) 辽河外围盆地具备有利的构造背景、丰富的储集体类型和优越的油源条件，岩性圈闭十分发育。主要发育透镜体、上倾尖灭型、物性侧向遮挡型和火成岩岩性圈闭。

(2) 随着地震资料的改善和储层预测技术的探索与应用，在辽河外围盆地开展岩性油藏研究，并在陆西凹陷的马北斜坡、陆东凹陷的三十方地洼陷以及奈曼凹陷取得较好的勘探效果，同时整个辽河外围盆地也展示了良好的勘探前景，有望获得新的突破。

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编辑 黄华彪

20140918；改回日期：20150211

辽河油田千万吨稳产项目“辽河滩海和外围规模储量发现关键技术及有利目标优选研究”(2012E)

裴家学(1981-)，男，工程师，2005年毕业于长江大学勘查技术与工程专业，2013年毕业于东北石油大学地质工程专业，获硕士学位，现主要从事构造解释、储层预测以及勘探部署工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.015

TE122.1

A

1006-6535(2015)03-0062-04