油气穿过断盖配置散失部位的预测方法

黄 鹤，徐衍彬

(1.中国石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010 ；2. 中国石油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)

0 引 言

在含油气盆地内下生上储式的生储盖组合中，下部烃源岩生成油气沿输导断裂向上运移时，所遇到的泥岩盖层均会对其起到一定的阻挡作用，而油气能否穿过断盖配置明显地控制着渗滤散失，进而控制着含油气盆地内油气的纵向分布。因此，能否准确预测油气穿过断盖配置渗滤散失的主要部位成为了下生上储式生储盖组合油气勘探的关键。关于油气穿过断盖配置渗滤散失，前人曾做过一定研究和探讨，主要是通过比较输导断裂断距和泥岩盖层厚度的相对大小，研究输导断裂与泥岩盖层断裂错断程度对油气输导的影响，若输导断裂将泥岩盖层完全错断(即泥岩盖层厚度小于输导断裂断距)，油气将穿过断盖配置向上渗滤散失[1-6]；若输导断裂仅将泥岩盖层部分错开(即泥岩盖层厚度大于输导断裂断距)，油气能否穿过断盖配置向上渗滤散失应取决于断盖配置的断接厚度(或残留厚度，其值大小等于泥岩盖层厚度减去输导断裂断距)，若断盖配置的断接厚度大于或等于其封闭油气所需的最小断接厚度，则油气无法穿过断盖配置向上渗滤散失；反之，油气则将穿过断盖配置向上散失[7-12]。然而，这些研究主要是针对油气是否可以穿过断盖配置向上渗滤散失，仅少量文献开展了断盖配置封闭区和不封闭区的预测研究[13-15]，但对于油气穿过断盖配置发生渗滤散失主要部位预测至今尚未见相关报道。因此，开展油气穿过断盖配置渗滤散失主要部位预测方法研究，对于正确认识含油气盆地内下生上储式生储盖组合中油气分布规律具有重要的勘探指导意义。

1 油气散失主要部位

油气能否穿过断盖配置向上发生渗滤散失，主要取决于泥岩盖层内断裂上、下分段生长连接能否向上输导油气。如果油气能够穿过断盖配置向上运移，则油气在断盖配置上下均可以富集成藏；如果油气不能穿过断盖配置向上运移，则油气只能在断盖配置之下富集成藏。断裂在泥岩盖层内上、下分段生长连接区就成为油气穿过断盖配置的渗滤散失区(图1a)。但由于断裂面凸凹不平，并不是整条断裂都能成为油气的运移通道。断裂的凸面脊与其两侧凹面脊相比，通常构造位置更高，油气运移势能相对更低(图1b)，在油气自下而上沿断裂输导过程中，凹面脊处的油气会向凸面脊汇聚输导，从而形成断裂输导油气优势通道。因此，在泥岩盖层断裂上、下分段生长连接区内的凸面脊部位，应是油气穿过断盖配置渗滤散失的主要部位。

图1 油气穿过断盖配置散失区及主要部位

2 油气散失主要部位的预测方法

通过确定断裂在泥岩盖层内上、下分段生长连接区以及输导断裂的凸面脊部位，即可以预测油气穿过断盖配置渗滤散失主要部位。

(1) 泥岩盖层断裂上、下分段生长连接区的确定。由于目前的地震资料品质满足不了直接利用地震资料判别泥岩盖层内断裂上、下分段生长是否连接的要求，可利用如下方法间接实现。首先需要计算断盖配置的断接厚度，用已知井点处泥岩盖层厚度减去输导断裂的断距，按照数值由小至大排序；再结合对应部位泥岩盖层上、下的油气分布情况，从而获取油气在断盖配置上、下均有分布的最小断接厚度，其值即为输导断裂在泥岩盖层内上、下连接所需的最大断接厚度；最后统计研究区泥岩盖层内所有输导断裂和对应泥岩盖层厚度，计算断盖配置断接厚度，根据统计结果制作成平面分布图，按照上述已确定出的泥岩盖层内输导断裂上、下分段生长连接所需的最大断接厚度，便可以得到输导断裂在泥岩盖层内上、下分段生长连接区(断盖配置断接厚度小于其内断裂上、下分段生长连接所需的最大断接厚度)。

(2) 断裂凸面脊部位的确定。利用三维地震资料追踪输导断裂断层面的空间分布，编制断层面埋深图，根据断层面埋深，由文献[16]中油气势能计算方法计算断层面油气势能值，做出断裂面油气势能等值线图。由油气势能等值线法线汇聚处，便可以确定出输导断裂凸面脊部位，即油气沿输导断裂渗滤散失的主要部位。

(3)油气穿过断盖配置散失部位的确定。将确定出的泥岩盖层内输导断裂上、下分段生长连接区与输导断裂凸面脊部位叠合，二者重合处即为油气穿过断盖配置渗滤散失的主要部位。

3 实例应用

冀中坳陷饶阳凹陷留楚地区整体呈北东向的不对称背斜构造(图2)。该地区自下而上依次发育有古近系的孔店组、沙河街组、东营组地层和新近系的馆陶组、明化镇组以及第四系地层。目前已发现油气主要分布在东二段、东三段储层中，少量分布在馆陶组地层中。油气与烃源岩地球化学分析对比结果证明，其油气主要来自下部沙一段烃源岩，为下生上储式生储盖组合。因上部东二段、东三段储层与下部沙一段烃源岩之间发育多套泥岩层，油气只有借助油源断裂才能向上运移[9]。

图2 留楚地区东二段、东三段构造与油气分布关系

研究结果显示，东一段、东二段泥岩盖层在留楚地区全区均有分布，尤以中部、东部和北部地区分布最为广泛，最大厚度可达到600 m。泥岩盖层内发育大量断裂，其类型及规模各不相同[17-23]，但只有中期走滑伸展—晚期张扭和早期伸展—中期走滑伸展—晚期张扭这2种类型断裂才是沙一段烃源岩生成油气向东二段、东三段和馆陶组储层运移的油源断裂[9]，主要分布在中西部地区，呈北北东向展布(图3)

统计留楚地区已知22口井处油源断裂断距和其对应的东一段、东二段泥岩盖层厚度，计算东二段、东三段断盖配置断接厚度，按照数值大小进行排序，取油气在东二段、东三段断盖配置上下分布的最大断接厚度作为油源断裂在东一段、东二段泥岩盖层内上、下分段生长连接所需的最大断接厚度，约为272 m；再统计留楚地区东一段、东二段泥岩盖层内所有油源断裂断距和对应泥岩盖层厚度，计算断盖配置断接厚度，根据统计结果制作成平面分布图(图3)，将东二段、东三段断盖配置断接厚度小于其内油源断裂上、下分段生长所需的最大断接厚度的部位划在一起，便可以得到油源断裂在东一段、东二段泥岩盖层内上、下分段生长连接区，即油气穿过东二段、东三段断盖配置渗漏散失区。留楚地区油气穿过东二段、东三段断盖配置渗滤散失区主要位于留楚地区南部和北部背斜核部等局部地区。

图3留楚地区东一段、东二段泥岩盖层内断裂上下分段生长连接区与油气分布关系

按照前述方法对留楚地区东一段、东二段泥岩盖层内油源断裂的凸面脊部位进行了确定(图4)，留楚地区东一段、东二段泥岩盖层内油源断裂凸面脊发育，并且中西部地区明显多于东部地区。

将上述已确定出的留楚地区油源断裂在东一段、东二段泥岩盖层内上、下分段生长连接区与油源断裂凸面脊部位叠合，便可以得到油气穿过东二段、东三段断盖配置渗滤散失主要部位(图4)，留楚地区油气穿过东一段、东二段断盖配置渗滤散失主要部位主要分布在留楚地区南部和北部背斜核部等局部地区。

图4留楚地区油气穿过东二段、东三段断盖配置渗滤散失主要部位与馆陶组油气分布

留楚地区东一段、东二段泥岩盖层之上的馆陶组目前已发现的油气主要分布在留楚背斜核部油气穿过东二、三段断盖配置渗滤散失主要部位及其附近，这是因为只有位于油气穿过东一段、东二段断盖配置渗滤散失主要部位及其附近的馆陶组储层，才能使得下部沙一段烃源岩生成油气通过油源断裂向上运移聚集成藏。否则，即使其他油气成藏条件再好，受东二段、东三段断盖配置阻挡，亦不能从下伏沙一段烃源岩那里获得油气，也就无油气聚集。留楚地区南部油气穿过东二段、东三段断盖配置散失主要部位及其附近的馆陶组未见油气显示，是因为其下沙一段烃源岩不发育及品质差、油气供给不足、馆陶组圈闭构造不发育的缘故。

4 结 论

(1) 油气穿过断盖配置渗滤散失的条件为在泥岩盖层内输导断裂上下分段生长连接，其主要部位应是泥岩盖层内输导断裂上下分段生长连接区内的凸面脊部位。

(2) 运用断盖配置渗滤散失区与输导断裂凸面脊相叠合的方法，可以预测油气穿过断盖配置渗滤散失的主要部位。