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14海洋石油2003年6月文章编号:1008-2336(2003)02-0014-07斜坡带油气成藏特征与勘探方法以济阳坳陷为例秦永霞,姜素华,王永诗(胜利石油管理局地质科学研究院,山东东营257015)摘要:以济阳坳陷为例,概要论述了箕状断陷的结构特征,把斜坡带分为宽缓型、窄陡型、双元型三种类型,研究了不同类型斜坡带油气藏类型、油气控制因素及分布规律,指出在宽缓斜坡带主要以形成上第三系构造-岩性油藏、下第三系岩性油气藏、地层超覆不整合油藏、构造-地层油气藏及前第三系的地层剥蚀不整合油藏为特征;窄陡斜坡带主要形成断块油藏、断块-岩性油藏、滚动背斜油藏;双元斜坡带主要形成潜山油藏、地层不整合油藏及断块-岩性油气藏。在此基础上,建立了以综合地质分析为基础,以高分辨率层序地层学、测井约束反演、三维可视化技术等为手段的斜坡带综合勘探方法,提高了斜坡带的勘探效果,也为类似盆地斜坡带的勘探提供了成功的经验。关键词:济阳坳陷;箕状断陷;斜坡带;宽缓型;窄陡型;双元型;勘探方法中图分类号:TE122.3文献标识码:A勘探潜力。因此,斜坡带油气成藏规律的研究,对1引言丰富陆相断陷盆地复式油气聚集区油气勘探的理论,指导类似盆地斜坡带的勘探都将起到重要作济阳坳陷箕状断陷湖盆斜坡带(亦称缓坡带)用。约占整个断陷面积的一半以上,是具有多层隐蔽圈闭,多套含油层系和多种油气藏类型的复式油2箕状断陷结构特征及斜坡类型气聚集带。济阳坳陷的勘探实践证明,斜坡带可以形成各种类型的油气藏和较大面积的油气富集2.1箕状断陷结构特征区(图1)。但是,这些油气藏隐蔽性强,勘探难度燕山运动以来的区域性块断运动产生了基底大。随着勘探程度的提高,研究的不断深入,斜坡断裂的翘倾运动,控制了湖盆的发生、发展以至衰带的勘探已取得了长足的进展,20世纪90年代亡的演化过程(从初始张裂、裂陷、强烈裂陷、坳以来,在东营凹陷的南斜坡发现了两个具有亿吨陷、萎缩以至衰亡),形成了早第三纪的箕状断陷级储量的大油田乐安油田、八面河油田;在沾化湖盆和晚第三纪的坳陷型湖盆。一个断陷湖盆大凹陷、车镇凹陷及惠民凹陷的斜坡带找到了数个致可分为三个带:斜坡带、陡坡带和深陷带(图具有千万吨级储量规模的油田,如罗家油田、飞雁2)。滩油田、陈家庄油田、东风港油田、曲堤油田等。2.1.1斜坡带特别是近几年来,应用高分辨率层序地层学方法、斜坡带是深陷带向凸起的过渡带,其边缘部测井约束反演技术以及三维可视化等新技术,又位翘起较高,受到较强烈剥蚀,形成宽窄不一的剥发现了一批以埕岛东斜坡、孤北斜坡、临南斜坡带蚀带,并被上第三系所覆盖。因此,斜坡带的外侧等为代表的具有较大规模的油田,展示了巨大的边缘,是地层不整合油藏发育的有利场所。斜坡收稿日期:2002-10-08作者简介:秦永霞(1970-),女,工程师,1992年毕业于成都地质学院石油地质专业,现从事油气勘探工作。 第23卷第2期秦永霞,等:斜坡带油气成藏特征与勘探方法以济阳坳陷为例15图1济阳坳陷油田分布图Fig.1TheoilfieldsdistributionofJiyangdepression图2萁状断陷湖盆结构示意图Fig.2Thestructureofhalfgrabendepression带上往往发育与斜坡区域性走向一致、倾向相反扇砂体在斜坡带上倾尖灭构成圈闭的。的基底断层,将该带切割成若干次一级的翘倾断2.1.2陡坡带块。这种翘倾断块的顶部,是潜山油藏的有利发断块体翘倾活动结果形成的陡坡带,往往不单育部位;倾侧部位则是地层超覆不整合油藏发育是一个断层面,同时又是一个超剥面,并且多呈凹[1]的有利部位。凸状,故对于形成各个时期的超覆油藏十分有利。开阔箕状断陷斜坡带是断层-岩性油藏发育有些陡坡带是由若干条!基底∀断裂所形成的的有利场所。在这个部位,以斜坡外侧为物源的断阶,对形成潜山油藏比较有利。陡坡带的内侧水下河道和湖底扇比较发育,同时与斜坡区域性是断层-岩性油藏发育的有利部位。以陡坡带外走向一致的同生断层也十分发育,两者相结合,从侧凸起为物源沉积而成的砂体,往往呈悬挂状向而形成圈闭。窄陡箕状断陷斜坡带往往发育大型凹陷下倾尖灭,其根部借助于同生断层形成遮挡,砂岩上倾尖灭油藏。它是由对岸斜插入湖的洪积从而形成油藏。 16海洋石油2003年6月图3斜坡带结构模式图Fig.3Thestructuralmodeofslopezone2.1.3深陷带育和圈闭形成。如埕东北坡发育了两个较明显的一个结构简单的箕状断陷,深陷带偏于陡岸北东倾的鼻状构造,其上形成了上第三系的构造一侧,是砂岩透镜体油藏发育的有利部位。当箕-岩性油藏,在两个鼻状构造之间则发育了沙河状断陷内部的结构比较复杂,存在次一级块断山街组的水下冲积扇砂、砾岩体,形成地层超覆不整或各种成因的隆起带时,其上覆层的油藏类型与合油藏。埕岛东坡在整体北东倾的背景上,发育斜坡带十分相似,凹陷内部各种背斜带可能形成了两个明显变陡的地貌坡折带,沟谷和坡折带控砂岩上倾尖灭油藏,在形成时间较早的背斜带的制了东营组砂体的分布范围。翼部,可能形成地层超覆油藏。2.2.2窄陡斜坡带2.2斜坡类型窄陡斜坡带是指狭长箕状断陷中宽度比较据箕状断陷的构造特征及层序发育特征,可窄、坡度较陡的地段。一般指凸起至湖盆中心水将济阳坳陷斜坡带划分为宽缓斜坡带、窄陡斜坡平距离与湖盆深度的比值小于5(地层倾角大于带及双元斜坡带等三种类型(图3)。10#),以发育一系列近东西或北东向的盆倾断层2.2.1宽缓斜坡带为特征,向洼陷方向节节下掉。断层在沙河街组宽缓斜坡带是开阔箕状断陷中宽度比较大、沉积早期产生,中期强烈活动,T6落差多在百米以上,至末期活动减弱。这些断阶带控制了构造坡度较缓的地段,一般指凸起至湖盆中心水平距坡折带的形成及展布,断层两盘的沉积厚度有明离与湖盆深度的比值大于7(地层倾角小于8#),显差别,主控同沉积断层的生长系数一般1.4~通常是在前第三系古地貌背景上发育起来的斜1.6。如孤北斜坡断阶带、曹家庄断阶带、罗家鼻坡,其层序发育不全,超覆现象明显,而下第三系状构造带都是典型的构造坡折带。窄陡斜坡带层断层较少,古地貌形态控制着下第三系的沉积发 第23卷第2期秦永霞,等:斜坡带油气成藏特征与勘探方法以济阳坳陷为例17图4凹陷斜坡带油气聚集复合体油藏展布示意图Fig.4Thereservoirdistributionofoilandgascongeriesinslopezoneofdepression序发育较全,无显著的缺失,但各层序厚度逐渐变三系构造-岩性油藏、下第三系岩性油气藏、地层薄。超覆不整合油藏、构造-地层油气藏及前第三系2.2.3双元斜坡带的地层剥蚀不整合油藏为特征;窄陡斜坡带的同双元斜坡带以发育前第三系基底反向断层为生断层对油气的运移、成藏起到了重要的控制作特征,断层大多只活动至沙河街组沉积早期,它控用,主要形成断块油藏、断块-岩性油藏、滚动背制了基岩反向!屋脊∀断块的形成,同时影响着下斜油藏;双元斜坡带既有自己独特的潜山油藏,又第三系的地层发育及圈闭形成,从层序构成上,双有类似宽缓型斜坡的地层不整合油藏及窄陡型斜元斜坡带往往有明显的地层缺失,超覆现象显著。坡的断块-岩性油气藏。如义和庄北坡的套尔河鼻状构造,从南到北发育归纳起来,斜坡带主要有地层油气藏、构造油了三排基岩反向!屋脊∀断块山,沙河街组超覆其气藏、潜山油气藏、岩性油气藏及复合油气藏等五上,十分有利于油气的聚集。种主要类型的油气藏。3.1.1潜山油气藏3斜坡带油气藏类型及其分布规律这是双元型斜坡特有的油气藏,其下第三系巨厚油源岩与盆地基岩侧向相接,不整合面作为3.1油气藏类型油气运移的主要通道,是形成油气藏的有利条件。箕状凹陷的斜坡带在早第三纪处于时陆、时断面既是油气运移的通道,又可形成对油藏的封湖的古地理环境,地层接触关系有超覆、有剥蚀,堵,例如义和庄北坡的奥陶系及石炭二叠系潜各层段在总体上向凹陷边缘减薄,甚至缺失,有利山油藏。于形成以地层和岩性因素为主导的多种类型的圈3.1.2地层油气藏闭。受基底控制,各时代的地层均向凹陷边缘上地层油气藏与地层不整合有密切的关系。在倾,使斜坡带成为烃类运移的稳定指向,频繁发生宽缓斜坡带,前第三系地层遭受剥蚀,下第三系地的沉积间断与不整合为油气从深洼陷向斜坡带及层由老到新层层超覆其上,形成多套地层不整合凹陷边缘运移提供了多种通道,这样,在块断盆地圈闭,如埕东凸起北斜坡石炭二叠系的地层剥的斜坡带就形成了一系列以地层、岩性油气藏为蚀不整合油气藏。这类油藏的最大特点是油气主[2]主体的油气聚集复合体(图4)。要富集在地层剥蚀面附近。这些隐蔽性油气藏类型繁多,在不同的斜坡在斜坡的边缘或者古沟梁背景上,上超砂层上有明显的分布规律。在宽缓斜坡带以形成上第与不整合相配套或超覆线与构造线相交,即是在 18海洋石油2003年6月非渗透性底板上沉积的砂岩,其上被水进期的泥古地貌形态控制斜坡带油气富集,大型鼻状构岩覆盖,可形成地层超覆油藏。例如,埕岛东坡沙造是油气运移的主要指向。自燕山运动以来的区一段东营组沉积时期发育多期地层超覆尖灭域性断块运动形成了山湖相间的古地貌景观,既有线,形成了以胜海801井沙河街组为代表的地层湖水覆盖的稳定沉积区,又有沿岸和盆地边缘区,超覆油藏。因此沟梁相间是所有斜坡带共同的构造特征。济3.1.3断块(断鼻)油气藏阳坳陷斜坡带发育了20余个大、中型鼻状构造在窄陡斜坡带,同生断层发育,易形成断块(带),几乎所有的大、中型油气田都是在鼻状构造(断鼻)油气藏,该类油气藏平面上往往由两条或背景下形成的,而且鼻状构造的规模与油田的规模两条以上的断层相交形成构造封闭的断块或向下成正比关系。例如,在草桥纯化、八面河羊角倾方向敞开的断块;剖面上储集层上倾方向被断沟等大型鼻状构造带上发现了两个亿吨级规模的层切割封堵。大油田乐安油田、八面河油田。飞雁滩、纯化、孤北断阶带、曹家庄断阶带及罗家断阶带,同金家等油田也是在鼻状构造背景上形成的。生断层的走向与砂体的延伸方向基本垂直,各条窄陡斜坡带的同生断层对油气的成藏起到了顺向断层的上倾遮挡与砂体的侧向尖灭相配合,重要的控制作用。同生断层的活动不仅沟通了各形成了不同断阶上的油水界面逐级下降的岩性-层系储集层与洼陷中心油源的关系,而且这些同构造油气藏;而孤西斜坡,同生断层的走向与砂体生断层多为双重成因:既受控于陡坡差异压实,又的延伸方向基本平行,滑塌浊积砂体向上倾方向受控于陡坡基底大断层活动,因此多数断层均具尖灭,两侧靠断层遮挡,形成了平行断层的一系列有较好的断面封堵性。窄陡斜坡带上的储盖组合呈!串珠∀状分布的断块-岩性油藏,含油层位多、多为!厚泥厚砂∀型或!厚泥薄砂∀型,断层的切割油层厚、产能高。易形成良好的侧向封堵;同时由于同生断阶带往3.1.4岩性油气藏往是滨浅湖至半深湖区各类沉积体系的突变界限岩性油藏一般由于储集层的岩性或物性发生和水流能量突变带,沙石易于卸载和滑塌,而卸改变时形成的油藏。在各类斜坡带上,由于沉积载、滑塌后的沙石极易沿沟谷顺坡而下,直指洼条件变化,导致沙河街组及馆陶组的岩性上倾尖陷,形成的砂体横向分布狭窄,但具延伸远、沟谷灭,形成岩性油藏。馆陶组的岩性油藏往往高产,内厚度大、两侧变化快的特征。如罗家断阶带、曹如埕东北坡馆陶组河道砂体岩性油藏及东营南坡家断阶带等均已发现了规模较大的罗家油田及东的草南馆陶组大型冲积扇稠油油藏。风港油田。3.1.5复合油气藏多期不整合面是油气运移的良好通道。由于斜坡带油气藏往往由多种因素复合而成。斜湖盆边缘第三纪沉积间断频繁,多有地层缺失,第坡带上复合油气藏储量大,产能高,一般以第三系三系各组段几乎都有直接超覆在更老地层之上的的构造-岩性油藏、断块-岩性油藏最具代表性。情形,而盆地中心,沉积连续,地层缺失不明显。东营凹陷南坡的最大特点是在鼻状构造背景这种既有缺失、间断,又有连续沉积并存一体,是上油气最为富集,现已发现的几个主要大、中型油斜坡带广泛形成与地层不整合油藏有关的各种油田(乐安、八面河、纯化、王家岗、金家等油田)都是藏的重要条件,因为连续沉积区是油源岩系沉积分布在大型鼻状构造带上。陈家庄凸起北坡的罗和有机质受热演化的最好场所,而斜坡带的不整[3]家油田及埕东凸起北坡的飞雁滩、老河口油田等合面是油气得以运移的必要条件。都是在鼻状构造背景下形成的大、中型油田。其3.3油气分布规律储量以第三系的构造-岩性油藏为最。另有断块综合所述,斜坡带多种类型的油气藏有其特-地层不整合油藏(高青油田孔店组沙四段)、定的分布规律,平面上鼻状构造的背景控制油气断层-岩性油藏(广利油田沙三段)、稠油封闭油富集区形成。每个油气富集区带都有其主力油藏藏(罗家油田沙四段)等多种复合油气藏。与其他类型的油气藏叠合连片,形成斜坡复式油3.2油气控制因素气聚集带。纵向上,东营组油藏主要分布于宽缓 第23卷第2期秦永霞,等:斜坡带油气成藏特征与勘探方法以济阳坳陷为例19型斜坡边缘地层不整合附近,沙河街组油藏主要应用高分辨率层序地层学原理及基准面旋回分布于窄陡斜坡的断阶带内,前第三系油藏主要对比技术对埕岛东坡东营组进行详细解剖,重新分布于双元型斜坡中的削蚀不整合附近及古断块建立了埕岛地区东营组的沉积格架(三级),即在山的背景上。通常在斜坡的边缘以稠油、超覆、不东营组长期旋回内部进一步划分出四个中期基准整合油藏为主,斜坡中部以断块及潜山油藏为主,面旋回(即四级层序)。各级层序分别对应不同的斜坡近洼陷部位则以浊积砂体、断鼻油气藏为主。砂层组,在此基础上确定出不同砂层组的沉积体系及发育的主要储集体类型,从而为砂体预测及4勘探方法隐蔽油气藏的勘探奠定了基础。4.3测井约束反演方法根据斜坡带油气藏分布的特定规律,总结济测井约束反演是一种基于模型的参数反演技阳坳陷斜坡带勘探的经验,主要勘探方法介绍如术,由于避免了地震资料直接用于反演所带来的下:分辨率低、多解性等问题,因此可以突破地震分辨4.1地质综合分析方法率的限制,反演分辨率与测井分辨率相当,提高分充分利用地震及钻井资料,研究其构造特征辨率、降低多解性。和古地貌背景。即进行古地貌分析、地层分析及车西洼陷南斜坡曹家庄断阶带以沙四段为主坡折带分析。要含油层系,砂岩单层厚度薄,常规地震剖面难以古地貌分析包括古地貌沟谷、古鼻状构造、古识别。利用测井约束反演资料,结合地质综合分地貌坡折带分析。古地貌沟谷是输送下第三系沉析,圈定了斜坡带扇三角洲砂体的分布范围,探明积物的供给通道,在沟谷内储集层厚度增大,向两了石油地质储量,取得了较好的效果。侧减薄甚至尖灭,易形成侧向尖灭岩性油气藏。4.4三维可视化技术古鼻状构造不仅控制了上覆沉积层的构造形态,三维可视化解释技术是一种新型的地震资料而且有利于形成下第三系岩性油气藏及上第三系解释技术。它能利用全部的三维地震信息在三维构造-岩性油气藏。空间上对地震体直接进行构造及岩性解释,直接地层分析主要指根据钻井及地震资料确定各寻找出河道、扇、浊积砂体等这些潜在的目标体,层系的超覆尖灭线,找到物源区及古地形冲沟向而且速度快、周期短、精度高、成本低。湖盆出口处,预测可能储集体的发育。利用三维可视化解释技术对埕岛东坡东营组坡折带是指沉积斜坡发生明显变化地带,分主要含油层段∃2及%砂组顶反射层进行透视,为有断裂活动的构造坡折带和无断裂活动的地貌快速、有效地识别出了储集体的展布范围,并从特坡折带。在断陷盆地中,规模较大的同沉积断裂有的视角出发,多方面地对其空间展布形态、物源常常形成构造坡折带,在构造坡折带下侧泥沙容方向等方面加以刻画分析,解释结果形象直观,并易卸载,沉积旋回增多,在碎屑体系达到的部位砂与目前的地质分析及钻探结果具有较高的一致体的层数和厚度明显增大,断层与砂体的配置易性,进而指出了本区主要勘探方向和有利目标。形成断块-岩性油藏;基底地貌的影响和沉积地层的挠曲等可造成地貌坡折带,古地貌坡折带附5结束语近容易形成侵蚀沟谷,地层上超尖灭、砂体滑塌相应形成岩性油气藏或地层超覆油气藏。不同类型的斜坡带,其地质结构的差异决定4.2高分辨率层序地层学方法了其主力含油层系、油气藏类型及油气丰度,启示高分辨率层序地层学依据地层基准面旋回、人们研究的方法及侧重点应有所不同,因此必须可容纳空间的变化以精细层序划分及对比技术,综合应用上述勘探技术来指导勘探部署。济阳坳将钻井一维信息变为三维地层关系来预测储集层陷斜坡带勘探经验说明:&具有鼻状构造背景的和盖层的分布,因时间分辨率增大,使地层预测的斜坡带最有利于油气富集高产;∋坡上潜山、超覆准确度大大提高。带、不整合稠油带、近源三角洲、浊积扇是斜坡带 20海洋石油2003年6月常见的油气聚集场所;(平行于斜坡的断层对区[C].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1984.[2])中国油气聚集与分布∗编委会.中国油气聚集与分布[M].域性油气运移聚集起重要作用,深入研究这类断北京:石油工业出版社,1991.层形态、产状和发育史对油气勘探十分重要。[3])胜利油区地质研究与勘探实践∗编委会.胜利油区地质研究与勘探实践[M].东营:石油大学出版社,1991.参考文献:[1])大庆石油地质与开发∗编辑部.中国隐蔽油气藏勘探论文集PoolformingFeaturesandExplorationMethodsforOilandGasinSlopeZoneQINYongxia,JIANGSuhua,WANGYongshi(GeologyScienceResearchInstituteofShengliOilFieldLimitedCompany,Dongying257015,China)Abstract:ThispaperpresentsbrieflythestructurefeaturesofhalfgrabendepressioninJiyanganddividestheslopebeltintothreetypes,i.e,widegentle,narrowabruptanddoublestructureslopezones.Byanalyzingthetypesofhydrocarbonreservoir,thefactorscontrollinghydrocarbondistributionandrulesofit,wesuggestthatthewidegentleslopebeltdevelopstheuppertertiarystructurallithologicreservoir,lowertertiarylithologicreservoir,stratigraphiconlapunconformityreservoir,structuralstratigraphicreservoirandpretertiaryunconformityreservoirofstratigraphicdegradation,thenarrowabruptslopezonedevelopsfaultblockoilreservoir,faultblockstratigraphicoilreservoirandrollinganticlinaloilreservoirandthedoublestructureslopebeltdevelopsburiedhilloilreservoir,stratigraphicunconformityoilreservoirandfaultblocklithologichydrocarbonreservoir.Basedontheabove,wecanexplorethembymeansofintegratedgeologicanalysis,highresolutionsequencestratigraphyandlogconstrainedinversionand3Dvisualizationcomprehensively.Itisveryefficientexplorationofslopezonesandwillprovidesomeexperienceforexplorationonslopezonesofthesimilarbasin.Keywords:Jiyangdepression;halfgrabendepression;slopezone;widegentleslopezone;narrowabruptslopebelt;doublestructureslopezone;explorationmethod中石化!油藏综合地球物理研究中心∀在北京揭牌3月25日,中石化!油藏综合地球物理研究中心∀在石油大学(北京)综合科研楼前举行揭牌仪式。该中心是由中石化部署组织的,按照!开放、流动、联合、竞争∀的管理机制组成的研究机构,于2002年初正式成立。中心由石油大学、胜利油田和中石化勘探开发研究院南京物探研究所共同组成。其研究将以油藏和储层地球物理为中心,以地震技术为主攻方向,密切结合开发地质和其它地球物理方法,充分利用产学研三结合的特色和优势,目标建设成为我国油藏综合地球物理应用基础和前沿技术研究基地,为提高油气采收率服务。卢林松摘编自)石油商报∗2003年4月4日
