苏北盆地高邮凹陷垛一段储盖组合定量分析及区带预测

丁建荣，李储华，马英俊

(1.中国石化 江苏油田分公司 科技装备处，江苏 扬州 225009；2.中国石化 江苏油田分公司 勘探开发研究院，江苏 扬州 225009)

江苏油田高邮凹陷三垛组一段(E2s1)是苏北盆地6个主要含油层系之一[1-4]，截至2015年，已在高邮凹陷深凹地区(包括深凹带、南部断裂带和汉留断裂带)发现了88个E2s1油藏，累计探明储量占该凹陷总量的10%(图1a)。E2s1油气藏主要以构造圈闭为主，前人对E2s1成藏条件的分析主要关注圈闭落实状况、下伏阜四段(E1f4)烃灶供给油源条件[5-8]、圈闭断层封堵性能[4，9-10]以及宏观的储盖特征。随着老区勘探深化，一方面高邮深凹带E1f4烃灶向上覆同为断陷沉积体系的戴一段 (E2d1)、戴二段(E2d2)和E2s1供油源条件相似，E2d1和E2d2隐蔽油藏丰富，探明储量占E2d总量的46.6%，而E2s1隐蔽油藏储量稀少，储量仅占E2s1总量的4.9%，两者差异很大；另一方面，不同区块的E2s1含油层位不尽相同，断层封堵相似的不同断块圈闭含油性差异较大，甚至有的不含油。分析表明，这些与E2s1储盖组合特征细微变化有关，也与勘探思路有关。譬如，E2d隐蔽油藏储量主要是2001年以来有针对性勘探后取得的，而E2s1迄今都是按照构造圈闭勘探部署。因此，对E2s1储盖组合深入定量评价，既有助于高邮凹陷老区复杂断块成藏认识，又可推进E2s1隐蔽圈闭新领域的油气勘探。

1 垛一段成藏特征

1.1 构造特征

晚白垩世以来，高邮凹陷经历了多期构造运动，其中E2s沉积时期处在高邮凹陷断陷演化阶段的中后期。该时期高邮凹陷总体上表现为近NS伸展变形，基本继承了E2d沉积时期的构造面貌，围绕深凹带的真武、汉留及吴堡断裂带的构造特征进一步发展，真②、汉留、吴堡等边界大断层及分支断层继续发育，这些断层在纵向上组成“Y”型、反“Y”型断层组合，是油气纵向沟通的主要通道；在平面上，控制形成多个高构造带，形成多个断鼻、断块圈闭群[1-4,11-14]。分析认为，E2s1圈闭是否成藏，不仅与断鼻、断块构造类型及油源特征有关，更与圈闭内部的储盖特征、断层遮挡性能密切相关。

1.2 油源特征

E2s1油藏属于上含油系统，与下伏中含油系统E1f2烃灶、E1f2+1聚集的自生自储成藏组合的供源条件和油藏分布有很大不同[15]，也无法比拟渤海湾盆地沙河街组二段存在多源供给油气的情况[16]；高邮凹陷E2s1油源来自下伏E1f4烃灶，E1f4烃源岩有机质丰度较高，其中有机碳含量平均为1.53%，I和II型干酪根类型，属于较好—好烃源岩。从有机质成熟度来看，高邮深凹带该套烃源岩埋深大，镜质体反射率Ro大于0.6%，最大可达1.3%，处于成熟生烃阶段[5]，深凹地区整体处在E1f4成熟烃源岩的生烃范围内，由其供烃的油藏已累计探明石油地质储量1亿多吨；从生排烃期与圈闭看，三垛组沉积晚期E1f4烃源岩进入大量生排烃阶段，生排烃时间与E2s1圈闭形成时间匹配较好。从烃灶供源看，真武、汉留及吴堡断裂控制深凹带E2s1沉积建造、低序次断层生长和局部构造形成，E2s1油藏在纵向上远离下伏烃灶，属它源型成藏，深凹带断层发育，与砂体配置构成良好的油气垂向运移输导体系，纵向上沟通E1f4油气能力强[6-8]，只要E2s1圈闭坐落于E1f4成熟烃灶平面投影范围内[4]，遇到有效圈闭即可聚集成藏，说明深凹带各处具有较均等油源供给条件(图1b)。

图1 苏北盆地高邮凹陷构造单元划分及其含油气系统Fig.1 Tectonic units and hydrocarbon systems in Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

1.3 储盖特征

研究表明[17-20]，高邮凹陷E2s1沉积期物源供给充分，具有多物源、多沉积体系发育的特征。平面上，物源主要来自北、北东方向；发育浅水辫状河三角洲、扇三角洲、曲流河等沉积相[21-26]，包括辫状河三角洲前缘分支河道、河口坝，扇三角洲平原河道、前缘分支河道，曲流河河床、泛滥平原等微相类型，整体表现为砂岩发育，横向变化快速。纵向上，早期为湖泊—三角洲沉积体系，晚期逐渐演化为河流沉积体系，整体具有粗—细—较粗的沉积旋回特征。

1.4 油藏特征

2 有效储盖组合评价

2.1 储盖组合定性分析

由于E2s1砂岩整体比较发育，储盖组合条件是油气成藏的关键因素之一，按照泥岩盖层的稳定程度，将高邮凹陷E2s1储盖组合分为区域和局部2类。

表1 苏北盆地高邮凹陷E2s1各亚段探明石油储量分布比率Table 1 Ratio of proven reserve of each submember to total proven reserve of E2s1 in Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

表2 苏北盆地高邮凹陷黄珏地区E2s1各亚段砂地比Table 2 Sandstone ratio of each submember of E2s1 in Huangjue area of Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

注：“()”表示有断层时剩余地层的砂地比，“/”表示地层断缺。

图2 苏北盆地高邮凹陷黄珏地区底部暗色泥岩连井对比Fig.2 Well section of the bottom dark mudstone of in Huangjue area of Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

为了更准确地判别有效储盖组合，结合区内E2s1油藏解剖，重点对储层、盖层条件及储盖组合匹配关系进行定量探讨，进而预测有效储盖组合分布，指导勘探工作。

2.2 储盖组合定量评价

有效储盖组合分析包括砂岩储层和泥岩盖层2个方面[27-32]，砂地比越大储集条件越好，砂地比越小盖层条件越好，对于整体砂岩发育的E2s1来说，泥岩盖层条件分析是关键。泥岩盖层封闭性分析应该包括封闭性和完整性2个主要方面[27]。封闭性主要研究泥岩发育环境、成分组成、成岩演化等方面对封盖性能的影响；完整性主要通过储层孔隙流体超压、应力环境、岩石力学参数、地质力学特征等方面，探讨水压裂缝或断裂重新活动对盖层封盖完整性的影响。主要从宏观方面分析，认为能够封盖下伏地层形成油气藏，并具有一定范围的泥岩发育段就可作为有效盖层[33-35]。

这里针对高邮凹陷深凹区已发现的E2s1油藏，深化砂地比统计规律分析，建立有效储盖组合的判别界限值，并进行有效储盖组合分布区的预测。

2.2.1有效储盖组合砂地比门槛界限

图3 苏北盆地高邮凹陷深凹地区E2s1各含油亚段与上覆亚段砂地比交会图Fig.3 Cross plots of the sandstone ratio between reservoir submember and upper submember of E2s1 in deep zone of Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

2.2.2 有效储盖组合类型

3 有效储盖组合预测及应用

3.1 有利区带预测

其他亚段的有效储盖组合预测，以盖层有效性为评价关键因素，提出相应的勘探部署思路。一是当区块某亚段砂地比大于0.35时，主要考虑作为储层，勘探目标为构造圈闭，按下储上盖型的储盖组合，重点分析上覆亚段的盖层有效性，认为当砂地比小于0.35时，上覆亚段才能形成有效的储盖组合。二是当某亚段砂地比低于0.35时，可以同时考虑作为储层和盖层，当作为储层时，分析上覆亚段砂地比是否也小于0.35，若是，则为混合型储盖组合，勘探对象既靠构造圈闭目标，也考虑隐蔽性的复合圈闭目标，这是因为砂地比低于0.3为发育隐蔽圈闭的最有利剖面类型，是勘探隐蔽油藏的最有利领域[4，36]；若大于0.35，则上覆亚段的封盖能力不足，只能适用自储自盖型的储盖组合模式勘探。三是若某亚段砂地比小于0.1时，则只考虑作盖层，不考虑作目的层。

图4 苏北盆地高邮凹陷深凹带砂地比分布及有效储盖组合范围Fig.4 Distribution of sandstone ratio and effective reservoir-cap rock assemblage of and in deep sag zone of Gaoyou Sag, North Jiangsu Basin

3.2 勘探应用

通过有效储盖组合分布预测，认为黄珏东部—邵伯地区E2s1从上到下形成多套有效储盖组合，是勘探拓展的有利区之一。

4 结论

(1)高邮凹陷E2s1内部细分多套不同的储盖组合，是各区块控制油气成藏及各亚段富集程度差异的重要因素。

图5 苏北盆地黄珏—邵伯地区地震振幅属性预测Fig.5 Seismic amplitude attribute prediction of in Huangjue-Shaobo area, North Jiangsu Basin

(3)根据各亚段的有效储盖组合特点，优选出局部、区域储盖组合的有利区块；结合储盖组合预测，在黄珏东部—邵伯西地区优选出3个目标，分别按照构造、隐蔽圈闭实施钻探，均取得成功，特别是首次在E2s1成功勘探隐蔽油藏，为下一步老区拓展勘探提供了方向和方法。