本文是一篇工程硕士论文,本论文基于源岩、储层、盖层、圈闭和输导通道5个方面油气成藏要素特征的系统剖析,结合油气藏类型及油气分布特征的精准刻画,正确认识了他拉哈地区葡萄花油层油气成藏要素的控藏作用,并准确预测了其油气成藏有利目标。
第一章 区域地质概况
1.1 构造及其演化特征
1.1.1 构造单元划分
松辽盆地处于中国东北地区,为一发育于前中生代古亚洲构造域基础之上的大型陆相含油气裂谷盆地。盆地横跨黑龙江省中部、吉林省西部、辽宁省北部和内蒙古自治区东南部,呈北东向展布,勘探面积约26×104km2[112]。松辽盆地经历了多期构造运动,形成了凹隆相间的构造格局,总体上可划分为6个一级构造单元,从西至东分别为西南隆起区、西部斜坡区、中央坳陷区、东南隆起区、北部倾没区和东北隆起区,其中中央凹陷区可划分为10个二级构造单元,包括4个凹陷(黑鱼泡凹陷、齐家—古龙凹陷、三肇凹陷和长岭凹陷)、4个阶地(明水阶地、龙虎泡—大安阶地、朝阳沟阶地和双坨子阶地)以及2个隆起带(大庆长垣和扶余隆起带)(图1.1)。
论文研究区他拉哈地区处于中央坳陷区西部的中部,横跨龙虎泡—大安阶地和齐家—古龙凹陷,勘探面积约500km2,其内可划分为3个三级构造单元,从西至东分别为巴彦查干断裂带、他拉海断裂带和龙虎泡背斜构造带(图1.1)。
1.2 地层及沉积特征
松辽盆地的基底是古生界及前古生界变质岩和火山岩,其上沉积了巨厚的白垩系(包括下白垩统的火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组以及上白垩统的青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组和明水组)、古近系(包括渐新统的依安组)、新近系(包括中新统的大安组和上新统的泰康组)和第四系地层(图1.3)。就他拉哈地区而言,其所揭示的地层有8套,自下而上分别为泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组、大安组和第四系。
一、泉头组(K1q)
该组地层与下伏地层的接触关系为平行不整合。依剖面岩性,其自下而上可划分为泉一段、泉二段、泉三段和泉四段,其中泉一段岩性为紫红、灰白色砂砾岩与暗褐、暗红色泥岩互层,局部夹有少量凝灰岩,属于氧化环境下的滨湖、浅滩及洪积相沉积;泉二段岩性为暗紫、暗红色泥岩夹灰绿色砂岩,属于氧化环境下的滨湖、浅滩及沼泽相沉积;泉三段岩性为灰绿、紫灰色泥岩夹浅灰、紫灰色泥质粉砂岩、粉砂岩,底部发育砂砾岩,属于弱还原环境下的动水浅湖、浅滩沉积;泉四段岩性下部为紫红色粉砂质泥岩、泥岩夹浅灰色泥质粉砂岩,上部为灰绿色粉砂质泥岩、泥岩夹浅灰色泥质粉砂岩,其沉积环境及沉积相与泉三段一致。
二、青山口组(K2qn)
该组地层与下伏泉头组地层的接触关系为整合接触。依剖面岩性,其自下而上可划分为青一段、青二段和青三段,其中青一段岩性以褐黑、灰黑色泥页岩、页岩夹油页岩为主,属于还原环境下的深水湖相沉积;青二、三段岩性为褐黑、灰黑、灰绿色泥岩夹薄层灰色钙质粉砂岩和介形虫层,局部夹有生物灰岩、泥灰岩,顶部为红色泥岩,属于还原环境下的较深水—浅湖相和动水浅—滨湖相沉积。
第二章 油气成藏要素特征
2.1 源岩特征
源岩是油气藏形成的物质基础。从盆地的维度来说,源岩特征的内涵包括2个方面,一是源岩生烃特征,其良好与否主要受控于源岩的规模和质量,当源岩的规模大且质量好时,有利于源岩生成大量油气;二是源岩排烃特征,其良好与否决定着从源岩中所排替出来油气的多寡,当源岩排烃特征良好时,有利于源岩排出大量油气。
他拉哈地区发育的源岩主要有青山口组和嫩一、二段,其在沉积时期、沉积环境、母岩来源和后期演化等方面均有差异。油气源对比结果显示,他拉哈地区葡萄花油层原油地化特征与青山口组源岩地化特征基本相同,表明葡萄花油层原油来自青山口组源岩[118]。换言之,他拉哈地区青山口组源岩特征的良好与否,直接决定着其上覆葡萄花油层油气藏的形成与否。因此,本论文基于暗色泥岩的发育及分布特征、源岩的地球化学特征和排烃强度特征,对他拉哈地区青山口组源岩特征展开研究。
2.1.1 源岩发育及地化特征
青山口组沉积时期为坳陷沉降时期,他拉哈地区迎来了一次规模较大的水进,接受了一套静水缺氧环境下的深水—较深水湖相暗色泥岩沉积。该套暗色泥岩厚度较大,且富含有机质,以浮游生物、细菌等最为繁盛,同时高等植物也较为发育。从图2.1中可以看出,他拉哈地区青一段暗色泥岩全区均有分布,其厚度主要在40~90m之间,其中厚度高值区位于塔21井—塔35井—龙122井—龙45井—龙13井区,呈北西向展布。该段暗色泥岩厚度最大可达90m以上,位于他拉海断裂带中部,并由此向其四周逐渐减薄,在哈4井附近暗色泥岩厚度减至40m以下。
2.2 储层特征
储层为油气的聚集提供了空间,其发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等,是控制地下油气分布状况、油气层储量及产能的重要因素。因此,本论文基于沉积微相特征、砂体发育及分布特征和储层物性特征,对他拉哈地区葡萄花油层的储层特征展开研究。
2.2.1 沉积微相特征
在物源分析、岩心观察、测井相分析及沉积微相模式建立的基础上,结合地震振幅属性和砂体厚度分布特征,对他拉哈地区葡萄花油层平面相进行刻画,以此揭示其平面分布特征和演化规律。
葡萄花油层沉积时期,他拉哈地区表现为一基准面下降、湖面萎缩、岸线进击、水体逐渐变浅的湖退过程。在此过程中,他拉哈地区发育2个方向的沉积体系,分别为西部沉积体系和东北部沉积体系,且前者较后者更为发育。与此同时,他拉哈地区发育3种类型的沉积亚相,分别为三角洲平原沉积亚相、三角洲前缘沉积亚相和浅湖,其中三角洲前缘亚相是沉积的主体。总体而言,在该沉积时期他拉哈地区以大量密集、狭窄的分流河道沉积为主,其在远端消失变成薄层席状砂,河口坝较不发育。
第三章 油气藏类型及油气分布特征 .......................... 47
3.1 油气藏类型及分布特征 .......................... 47
3.1.1 油气藏类型 ...................................... 47
3.1.2 油气藏分布特征 ....................... 48
第四章 对油气成藏控制作用及有利目标预测 ....................... 54
4.1 对油气成藏控制作用 ................................. 54
4.1.1 能储集油气砂体控制油气聚集范围 .................. 54
4.1.2 分流河道和浊积扇砂体控制油气聚集区域 .................... 55
结论 ................................ 61
第四章 对油气成藏控制作用及有利目标预测
4.1 对油气成藏控制作用
众所周知,油气藏的形成与分布是源岩、储层、盖层、圈闭和输导通道等多种油气成藏要素综合作用的结果,其中源岩是形成油气藏的物质基础,储层为油气的聚集提供了空间,盖层是避免储层中的油气向上散失的屏障,圈闭是油气得以聚集的场所,输导通道是油气从分散状态向圈闭集中的必经之路。然而,在某一含油气区带的成藏过程中,并非所有油气成藏要素均具有控藏作用。通常认为,只有引起含油气区带油气富集差异的油气成藏要素,才能对油气成藏起到控制作用。
基于典型油气藏解剖,对源岩、储层、盖层、圈闭和输导通道等油气成藏要素进行分析,结合油气分布特征研究,发现他拉哈地区葡萄花油层中源岩、盖层和圈闭并非是引起其油气富集差异的成藏要素,并不能对其油气成藏起到控制作用。他拉哈地区青山口组源岩烃灶范围较大,油气在其内均有分布;他拉哈地区葡萄花油层的泥岩盖层厚度较小,而且不存在封油气所需的断接厚度下限,油气可在盖层上下分布,造成其内各油层组油气流井数量基本一致;尽管他拉哈地区T1-1反射层的构造圈闭和微幅构造中所钻遇的井绝大部分具有良好的油气显示或油气产能,但是大部分的油气流井并不分布在构造圈闭和微幅构造中。
通过对他拉哈地区葡萄花油层中储层和输导通道与其油气分布关系分析,可知二者均是引起其油气富集差异的成藏要素,其对油气成藏的控制作用主要体现在以下3个方面。
结论
本论文基于源岩、储层、盖层、圈闭和输导通道5个方面油气成藏要素特征的系统剖析,结合油气藏类型及油气分布特征的精准刻画,正确认识了他拉哈地区葡萄花油层油气成藏要素的控藏作用,并准确预测了其油气成藏有利目标。总结全文的内容,有以下结论:
1.他拉哈地区青一段源岩是主要生排油气层,东南部是主要生排油气区;葡萄花油层各油层组的储集特征一般,砂体发育均较差,储层物性均较好;葡萄花油层各油层组的盖层特征较差,泥岩盖层厚度均较小,封油气所需的断接厚度下限均不存在;T1-1反射层发育50个构造圈闭和9个微幅构造;T1-1反射层厘定出油源断裂25条和油源断裂优势输导通道39条;葡I3、葡I2和葡I1油层组分别发育砂体优势输导通道16条、12条和13条。
2.他拉哈地区葡萄花油层发育断背斜、断块、断鼻、断层遮挡和断层—岩性5种类型油气藏;葡萄花油层含油气性较好,油气流井主要集中于龙虎泡背斜构造带南部和中北部以及他拉海断裂带南部边部和中北部。
3.他拉哈地区葡萄花油层油气成藏要素的控藏作用主要表现为:能储集油气砂体所需的砂地比下限为0.15,其控制了油气聚集的范围;分流河道和浊积扇砂体控制了油气聚集的区域;油源断裂和砂体优势输导通道控制了油气聚集的部位,油气主要分布在距离油源断裂2.6km的范围内和距离砂体优势输导通道2.0km的范围内。
4.他拉哈地区葡萄花油层共预测出油气成藏有利目标15个,总面积为39.92km2。
参考文献(略)