霸县凹陷文安斜坡潜山内幕勘探特征及油气成藏条件

霸县凹陷文安斜坡潜山内幕勘探特征及油气成藏条件

霸权县的塌陷位于中国中南部的坳陷中间，是该坳陷最重要的富油凹陷之一。近年来,在霸县洼槽区钻探的兴隆1、牛东1等井发现了沙四段—孔店组组巨厚的烃源岩层,为凹陷深化勘探奠定了物质基础。文古3、牛东1井在寒武系府君山组和蓟县系雾迷山组分别获高产油气流,展现出霸县凹陷潜山及内幕勘探的广阔前景。2012年开展的霸县凹陷二次三维叠前深度偏移连片处理,为进一步深化凹陷潜山及内幕整体勘探提供了良好的资料基础。1沉积体系及地层文安斜坡位于霸县凹陷东部(图1),呈北北东向展布,西倾东抬,纵向上具有双层结构,基底为前古近系,发育石炭系—二叠系、奥陶系、寒武系、青白口系、蓟县系、长城系,岩性主要为碳酸盐岩和碎屑岩;基底面上覆古近系,层层超覆,西厚东薄,主要为碎屑岩地层。目前已发现王仙庄、史各庄、苏桥等古近系油田;在苏桥、信安镇等区发现了苏1、苏4、苏49等8个潜山及内幕油气藏,探明天然气储量147.34×108m3。文安斜坡紧邻霸县生油洼槽,潜山内幕地层(府君山组、雾迷山组)对接古近系沙四段—孔店组烃源岩层,供油条件好,成藏条件优越,是发现规模储量的重点领域。2潜山油气地质构造及构造差异文安斜坡在前古近纪是一个东倾的古构造斜坡,在喜马拉雅期之前长期遭受剥蚀,基岩地层自东向西由新变老,依次出露中生界、石炭系—二叠系、奥陶系、寒武系、青白口系、蓟县系。喜马拉雅运动前期古近纪时期,霸县凹陷在区域性东西向拉张应力作用下,牛东大断裂形成,凹陷主体部位迅速沉降,接受了孔店组—沙四段沉积,而凹陷东侧古文安斜坡发生西降东翘的构造反转,变成为沉积斜坡;新近纪时期构造活动减弱,渐新世地层逐一向东超覆,古潜山不整合面之下的内幕地层成为“斜坡内幕山”。文安斜坡南北潜山内幕结构存在着差异性。斜坡中北段苏桥—信安镇潜山内幕主要发育北北东向张性断裂,其间发育的北西向和近东西向断层与之相交,形成垒堑相间的构造格局,主要形成断块式潜山内幕构造。而文安斜坡南段主要发育一系列北东向顺向断层,并呈雁行式排列,其间发育规模较小的反向断层与之相交,主要形成小幅度断块、断鼻、背斜等潜山内幕构造。3西藏条件3.1烃源岩地层特征钻井及化验资料证实,霸县凹陷主要发育沙一下亚段、沙三段、沙四段—孔店组3套烃源岩层,斜坡潜山内幕的油源主要来自于斜坡西部洼槽区深层的烃源岩层。近年钻探的兴隆1、文安1等井揭示了霸县凹陷存在沙四段—孔店组巨厚的烃源岩层[5~7]。其中,兴隆1等井在沙四段—孔店组钻遇暗色泥岩最大厚度达531m,占地层厚度的53.6%,有机碳含量在0.09%~13.1%之间,平均值为1.62%;生烃潜量(S1+S2)最高为25.66mg/g,平均值为3.75mg/g;氯仿沥青“A”最高为0.5909%,平均值为0.1567%;总烃含量最高为2349×10-6,平均值为811×10-6。综合评价为一套中等—好烃源岩(表1)。烃源岩演化程度高:霸县洼槽古近系烃源岩在3200m已经进入成熟门限。埋深4850~6000m时为高成熟阶段,是形成凝析油和湿气的主要时期;埋深大于6000m时进入过成熟阶段,以形成干气为主。沙四段—孔店组烃源岩埋深大都大于6000m,全部进入高成熟或过成熟阶段,以生气为主。剩余资源丰富:兴隆1井、文安1井钻探后,2008年利用成藏动力模拟法对霸县凹陷的石油天然气资源量进行了重新复算,霸县凹陷石油资源量为5.25×108t,天然气资源量1254×108m3,其中至少有1/2油气可以向潜山内幕供给,为深层及深潜山勘探提供了有利的资源基础。3.2储层、涂层和组合特征3.2.1油气储层:表面活性剂上的好储层,d文安斜坡潜山内幕主要存在府君山组和雾迷山组两套储层。府君山组储层:府君山组位于寒武系底部,厚50~60m,为开阔海台地灰云坪沉积环境,发育了一套较纯的白云岩,白云岩化程度高,岩性均匀,原生孔隙发育,储层物性好,平均有效孔隙度为6.0%,平均渗透率为223mD。文古3井府君山组测试日产油302t,日产天然气9.46×104m3。该套储层平面上稳定分布,是区域上的好储层。雾迷山组储层:局限海隐藻礁滩相发育于雾迷山组,沉积环境为局限海隐藻岸礁滩与潮坪间互,连续沉积厚度在2000m以上。其主要岩石类型包括隐藻云岩、晶粒云岩、颗粒云岩、硅质云岩、角砾云岩等;经历过早期表生作用,雾迷山组顶部为侵蚀面,洪水庄组缺失或很薄;原生孔隙发育,储层物性较好,平均有效孔隙度为9.94%~2.51%,平均渗透率为8.8~8450mD。雾迷山组是普遍分布的好储层,文古3井在雾迷山组测试日产水达120m3。3.2.2储层及储层的区域性好盖层寒武系下部馒头组和毛庄组为泥坪、泥云坪沉积,岩性主要为泥页岩夹薄层石灰岩,是府君山组储层的直接盖层,中下部厚度上百米,徐庄组页岩又是区域性盖(隔)层,馒头组、毛庄组、徐庄组总厚180m,总体为连续泥质岩段(之间仅夹少量薄层石灰岩),钻井已证实是府君山组储层的区域性好盖层。青白口系长龙山组致密石英砂岩和景儿峪组致密泥质灰岩分布稳定,可作为下伏蓟县系铁岭组—雾迷山组储层的区域性盖层。3.2.3储层组成组成文安斜坡潜山内幕从下到上存在两套主要储盖组合。第一套是以青白口系景儿峪组致密泥质灰岩为盖层,蓟县系雾迷山组、铁岭组白云岩为储层的储、盖组合。第二套是以寒武系中下部馒头组、毛庄组、徐庄组厚层泥页岩为盖层,以府君山组层状白云岩为储层组成的储、盖组合。另外,以崮山组、长山组、凤山组、张夏组内部泥岩为盖层,白云岩及石灰岩为储层也可形成内部的次级储盖组合(图2)。3.3油气运移通道文安斜坡西临霸县生油洼槽,东南接州生油洼槽,潜山内幕地层侧向对接沙四段—孔店组烃源岩层,其中斜坡北段苏桥—信安镇潜山内幕油源来自于霸县洼槽,斜坡南段由州、霸县两个生油洼槽与潜山内幕地层直接接触供油,油气通过断面、不整合面和过渡转换式渗透性储层向文安斜坡潜山内幕供油,油气运移通道畅通(图3)。3.4深层、同时间、分区叠后时间偏移处理如前所述,斜坡中北段苏桥—信安镇地区主要发育断块式潜山内幕圈闭;而文安斜坡南段主要为小幅度断块、断鼻、背斜等潜山内幕圈闭。以前地震资料为不同时间、分区叠后时间偏移处理,深层成像效果差、断点不清,圈闭幅度、面积较小;2012年对霸县凹陷二次三维资料进行叠前连片处理,资料的品质和深层、潜山及内幕的地震成像效果有了大幅度的提高,断层断点更加清楚,能够准确反映地层构造形态,圈闭幅度、面积明显增大。如苏66背斜潜山内幕圈闭在一次处理资料上落实的圈闭幅度为30m、面积4km2,利用叠前深度偏移资料落实的圈闭幅度为175m、圈闭面积20km2(图4)。3.5潜山油气运移规律文安斜坡断裂较发育,断层以北东走向为主,延伸较长。发育的近东西断层与北东向断层相交易形成潜山内幕断块圈闭。文安斜坡在燕山期基底受东西向挤压产生褶皱,在挤压应力作用下易形成潜山内幕背斜圈闭。在喜马拉雅中期渐新世末东营组沉积后期,紧邻该区的霸县、州两个洼槽深层沙四段—孔店组烃源岩已开始大量排烃,经过3类烃源通道,油气即可由西向东、由南向北向文安斜坡北段和南段潜山内幕圈闭运移聚集成藏。根据潜山内幕构造及圈闭类型特征,结合烃源供给、储盖条件综合研究,认为文安斜坡存在两种成藏模式:“新生古储古盖潜山内幕背斜层状成藏模式(图5)”和“新生古储古堵古盖潜山内幕层状成藏模式”。4潜山油气成藏潜力讨论研究表明,文安斜坡潜山内幕主要发育两套储盖组合,油源供给为来自斜坡西侧霸县洼槽区和南侧州洼槽区的沙四段—孔店组烃源岩,存在“新生古储古盖潜山内幕背斜层状”和“新生古储古堵古盖潜山内幕层状”两种成藏模式。潜山内幕寒武系府君山组和蓟县系雾迷山组两套储层均为区域性好储层,侧向对接地层与供油窗口决定了其成藏的优劣。府君山组西侧主要对接洼槽区沙四段,雾迷山组与孔店组对接,而沙四段生油指标要好于孔店组,因此,认为潜山内幕寒武系府君山组比蓟县系雾迷山组成藏更为有利。斜坡北段主要发育断块圈闭,圈闭控制条件复杂,且埋藏深,而斜坡南段主要发育背斜、断鼻、断块圈闭,埋深较浅,约4000~5000m,特别是斜坡南段中内带潜山内幕紧邻霸县、州生油洼槽,双洼供油,供油窗口大,古近系油气沿不整合面、断层向潜山内幕灌注,是有利勘探方向。斜坡南部钻探的文古3井证实,府君山组、雾迷山组