构造体系控油气分布
2020-01-16 · 技术研发知识服务融合发展。
该区在新华夏构造体系控制下包括松辽盆地坳陷期的上白垩统—古近系、断陷期的侏罗系—下白垩统及石炭-二叠系、海拉尔盆地下白垩统、延吉盆地白垩系、依兰-伊通地堑古近系以及鸡西盆地、勃利盆地、虎林盆地等的中、新生界地层,均有丰度不同的烃源岩,并发现了油气藏、工业油气流或油气显示。
该地区经勘探已确定为工业油气藏的断陷有松辽盆地的徐家圈子断陷,松辽盆地南部地区的东部断陷带内的王府断陷、德惠断陷、小合隆断陷和梨树断陷;海拉尔盆地的乌尔逊断陷、贝尔断陷、依兰-伊通地堑的岔路河断陷、汤原断陷、方正断陷、延吉盆地德新断凹。
4.6.1 上白垩统坳陷盆地油气分布
1)上白垩统是大庆油田主力产层,油田主要分布在盆地NNE向大型坳陷中部构造隆起带上(俗称大庆长垣)。
2)油气分布在坳陷区与斜坡区过渡带内。
3)油气分布在坳陷内NNE向和NW向断裂附近。
4.6.2 侏罗系—下白垩统断陷盆地油气分布
侏罗系—下白垩统时期在新华夏构造体系控制下形成多个断陷盆地,各断陷各具独立的生、储、盖层沉积体系,这就构成了各自独立的源岩——圈闭的含油气系统,从而在全盆地内形成以断陷(深层)控制的区域性深层油气分布。已勘探发现油气分布的深断陷区内,或其周缘流体低势区的圈闭内油气田,有大房身油气田、茅山-四家子油气田、农安油气藏、徐家围子断陷周缘的各种类型气藏。深断陷区内距油气源岩发育区较近的构造更有利。尤其分布于不同层系气源岩生气强度高值区及较高值区,如茅山气藏位于生气强度130×108m3/km2范围内,四家子和农安油气藏分布于40×108m3/km2区内。
海拉尔盆地由多个断陷构成,其中各断陷的石油地质条件不同,致使其油气形成条件不同。如乌尔逊断陷、贝尔断陷与呼和湖断陷的沉积环境不同,其油气形成条件就不同,分布也不同,呼和湖断陷处于断陷群的边缘,其煤系地层发育,故天然气形成条件优越。而乌尔逊、贝尔断陷则油气并存。
4.6.2.1 断陷类型控制油气分布
该区断陷盆地众多,但不外乎单断式与双断式两种。其中单断式箕状断陷盆地(如方正、虎林盆地)由于沿断裂一侧地形陡,另一侧地形缓,造成两侧沉积相类型和沉积相带展布均具有不对称性,沉降中心均分布在陡岸一侧,沉积物充填快、沉积厚度大,发育半深湖-深湖相,而且由于浪基面之下的还原环境中,细粒沉积物中丰富的有机质得以保存,经压实成岩后形成了有机质丰度和有机质类型均呈不对称展布的烃源岩系(如方正断陷)。靠近断陷陡坡发育的烃源岩层较厚,靠缓坡一侧源岩层则较薄。双断式地堑型断陷盆地两侧均受边界断裂所控制,沉积中心多分布于断陷中部(如海拉尔盆地南屯期发育的呼伦湖断陷、贝尔断陷、伊通断陷等),沉积相带呈对称型分布,断裂强度大,沉降速度较快,形成了巨大的深湖静水还原环境,加之温暖潮湿的古气候环境下大量发育的水生生物和高等植物等有机质源源不断的供给,富含有机质的沉积物分布面积比单断式大。形成厚度大、对称性好的暗色泥质烃源岩区,因此烃源岩发育。总之,双断式断陷较单断式箕状断陷更为有利。油气主要分布在斜坡带上。
4.6.2.2 断陷内的古隆起有利成藏
徐家围子断陷和莺山断陷在早白垩世的沙河子组—营城组是稳定的持续沉积型断陷,其断裂控制形成的安达-肇州背斜带(古中央隆起)和肇东-朝阳沟背斜带(基岩隆起带)濒临徐家围子断陷和莺山断陷而发育。它们均为长期发育的古构造,其上发育着局部构造圈闭。安达-肇州背斜带是北高南低、顶部平坦的基岩凸起,呈半环状围绕徐家围子断陷的北、西、南边缘。肇东-朝阳沟背斜为长期继承性发育的、被断层所复杂化的背斜,位于徐家围子断陷东、南边缘和莺山断陷西北缘。德惠-梨树断陷则是在断陷内发育古隆起和早期形成的构造,有利成藏。
1)油气藏的分布与断凹内生油(气)区密切相关,一般超覆砂砾岩体、火山岩体等非构造圈闭油气藏分布在断凹内的隆起及斜坡带上。例如松辽盆地徐家围子断陷内隆起区,基底发育基岩风化壳圈闭气藏,其上的登娄库组及泉一段、泉二段盖层披覆砂砾岩、火山岩气藏、基岩风化壳气藏、构造断块气藏,围绕沙河子组—营城组断陷形成环状分布的特点(图4.80)。
图4.80 松辽盆地南部油气藏与断陷叠合图
(据谯汉生等,2003)
2)断层对圈闭形成的控制:断层既可作为阻止地层中流体运移的遮挡物,又可作为地层中流体运移的通道。这与断面开启-封闭特性的时空分布有关。断陷盆地因其周边的断裂发育而构成,同时也伴生着盆内主干断层及次级断层。主干断层制约着生、储、盖层的发育与分布,也切割生、储、盖层的展布,制约储盖层构造形变,即制约着圈闭的形成与分布。诸断陷各层系的圈闭形成与断层的发育密切相关,即断层成为圈闭的构成部分。这种地质现象是普遍的,而纯背斜构造型圈闭是罕见的。断层起遮挡作用的圈闭是以多种型式存在,如断背斜(延4井)、断鼻圈闭(贝3井)、断块圈闭(乌4井、新乌4井等)、断层圈闭(新乌1井),即使是岩性圈闭,也常有断层切割其砂体而构成断层——岩性圈闭,如海参4井区南屯组上段此类圈闭与岩性圈闭同时存在。此外,还有断层发育过程中伴生的断裂缝圈闭,如新乌4井的拉然宾庙泥岩裂缝圈闭。
3)断层与油气运移及分布的关系:海拉尔盆地乌尔逊断陷、贝尔断陷已发现的油气藏,或见工业油气流、油气显示井几乎都与断层发育和分布有密切关系,其中断背斜油藏和断鼻油藏,其上的断层主要起着形成圈闭的阻挡作用;断块圈闭形成期断层活动油气运聚成藏的油气藏则是断层起着圈闭形成的遮挡条件和油气运移输导层的双重作用;源岩内构造-岩性油藏,如苏1井油藏,南屯组沉积期及其后断层活动使下盘南屯组内砂岩体向断层方向翘倾形成砂体上倾尖灭岩性油藏;对于海参4井源岩内岩性圈闭油气一次运移直接成藏模式的油藏,断层的错动既切割了原先的岩性圈闭成其遮挡条件之一,又在活动期起输导作用促进烃类运聚成藏。深层气沿断层运移、古潜山天然气成藏条件(乌13气藏)和源岩断裂缝圈闭油气一次运移直接成藏(新乌4油藏),皆是主断裂进一步发展导致伴生断裂缝而构成储集空间(新乌4油藏),或促进新的储集空间形成(乌13井CO2气藏在原有风化壳孔隙之外,又产生断裂缝空隙)而成藏。这两种油气藏皆有源岩成烃过程和源岩体内膨胀力作用促成烃顺裂隙向下运移的作用。
深断裂沟通深层烃类与上覆层圈闭,构成跨层系的垂向运移为主、侧向运移距离较短的运移通道网络,形成深源浅储的多种类型的油气藏。这种现象较普遍,尤其是松辽盆地东南隆起区。如农安构造上油气均分布于深大断裂及次级断裂相邻的圈闭内,大房身气田、四家子油气田、小城子油气田的形成与深大断裂有关。所以,断裂发育带往往是油气聚集的有利地带。
总之,断层的发育对油气藏的形成起重要作用。
4)断陷内的断裂构造带是构造类型油气藏集中分布部位,例如松辽盆地南部的东部断陷带内王府、德惠、梨树、小合隆4个断陷的泉头组、登娄库组,以及营城组—沙河子组已发现的油气藏集中分布于断陷内几条NNE向的断裂构造上。它们位于断陷生油中心附近,断层开启期是油气运移的通道。海拉尔盆地乌尔逊断陷中苏仁诺尔构造带也是该断陷油气富集主要部位。
5)深源无机CO2气常聚集于深大断裂的圈闭中,如徐家围子断陷一些深大断裂附近的火山岩体;海拉尔盆地乌尔逊断陷乌13井古凸起CO2气藏,也是深源无机CO2沿断裂向上运聚于古生界泥板岩裂缝储层中。
2019-08-06 广告