Question

盖层及其地质特点

Answer 1

一、盖层的识别与追踪

盖层是指位于储层上方，能阻止聚集中的烃类流体向上逸散的岩层。按产状及其作用可分为区域盖层、局部盖层和隔层三类。区域盖层具有厚度大、分布面积广、横向稳定性好的特点，稳定覆盖在油气田的上方，一般与圈闭储集层不直接接触；局部盖层直接位于圈闭储集层的上面，横向分布不如区域盖层稳定，分布面积也相对小得多；隔层存在于圈闭内，对油气有封隔作用，影响着油气藏中的油气以及压力分布。按岩性可分为粘土质页岩、泥岩和膏盐岩盖层。我国油气田的盖层多以泥质岩为主，亦有相当部分油气田盖层为膏盐岩，如鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、江汉盆地油气田。膏盐岩的封闭性能最好（游秀玲，1991）。

一般情况下，是从岩性以及与油气层或储层的关系上去识别盖层。柴北缘所钻的探井剖面岩性较为单一，基本上都为砂、泥岩互层，以碎屑岩为主，由此可见其盖层主要为泥质岩类。

为了进一步追踪柴北缘地区盖层分布，对柴北缘多口探井进行了该区主要油气田的储盖关系分析（图5-1）。从图可以看出，油气层主要分布于侏罗系、路乐河组下部、下干柴沟组下段（E₃ x¹）、上干柴沟组（N₁ s）和下油砂山组（N₂ y¹），从而可以确定路乐河组和下干柴沟组上段（E₃ x²）是柴北缘的两套区域性盖层。其他层位的泥质岩层则视不同地区而有别，为局部性封盖层。如南八仙地区，发育有上干柴沟组、上-下油砂山组盖层，而冷湖、马海地区油砂山组地层基本上被剥蚀，仅有上干柴沟组为盖层。冷湖地区除了第三系泥质岩盖层发育外，侏罗系也是一套比较理想的封盖层。

二、盖层分布特点

目前在柴北缘侏罗系和第三系发现了油气藏。第三系不具生烃条件或生烃条件差，其油气藏均为以侏罗系为烃源岩的次生油气藏。次生油气藏的形成在很大程度上取决于运移通道及良好的储盖组合，其储盖组合不仅限于一、二套地层。如南八仙仙5井，发育下干柴沟组下段储、上段盖的储盖组合，而仙3井则在上油砂山组发育了自储自盖组合。侏罗系油气藏一般为原生油气藏，其储盖组合一般比较固定，生储盖关系比较明显。如冷湖三号油田发育小煤沟组储、小煤沟组或路乐河组泥岩盖的储盖组合；冷湖五号冷科1井也钻遇一套湖西山组（J₁）储、湖西山组或路乐河组盖的储盖组合。因此在柴北缘地区，只要是分布相对稳定、封盖性能较好的岩层即可作为盖层，也就是说从侏罗系到第三系各层的泥质岩均可构成油气藏的直接或间接盖层。

图5-1 柴达木盆地北缘储盖关系图

1.侏罗系盖层

目前盆内钻达侏罗系的井不多。根据有限的钻井资料判断，侏罗系盖层主要分布于冷湖地区，在南八仙、马海地区侏罗系厚度明显减小或缺失，泥质岩厚度和泥地比均减小，作为盖层不太理想。冷科1井侏罗系（湖西山组）顶部发育一套以泥岩为主的盖层，为深灰色、黑色泥岩和砂质泥岩。泥岩单层厚度普遍较大，最大厚度可达 56 m；泥质岩累厚722 m，占该段地层总厚的88%。冷湖三号石深3 井大煤沟组发育有深灰色、灰黑色泥质岩，但仅占地层总厚的40%。在泥质岩中，粉砂质泥岩却占了绝大部分，402 m的泥质岩中就有390 m的粉砂质泥岩（表5-1）。

2.第三系盖层

第三系路乐河组、下干柴沟组、上干柴沟组和油砂山组均发育有泥质岩盖层，岩性多为棕红、棕褐、棕黄色泥岩和砂质泥岩。

路乐河组：以砂质泥岩为主，普遍分布于柴北缘地区，推测应为侏罗系原生油气藏的区域盖层。其泥质岩厚度变化较大，冷湖区400～800 m，单层厚7～12 m；赛什腾厚 500 m，单层4～18 m；马仙厚100～300 m，单层厚8～28.5 m（表5-1）。从钻井及厚度分布特点可以发现，路乐河组泥质岩厚度由盆地中心往山前、由西往东，厚度呈变小的趋势（图5-2）。从这一点上看，该套盖层在冷湖地区显示出比较优越的封盖性能。

表5-1 柴北缘地区盖层泥质岩统计

续表

下干柴沟组：不同地区基本都钻遇了该组地层，说明在柴北缘地区该套盖层普遍存在，可作为区域性盖层。盖层由一套棕红或棕褐色的泥岩、砂质泥岩组成，泥质岩累厚一般200～800 m，单层厚度20～40 m。泥质岩主要分布于下干柴沟组上段（E₃ x²）。从钻井统计数字可以看出，上段泥质岩不仅厚度大，而且以泥岩为主；下干柴沟组下段泥质岩也较发育，但很明显砂质泥岩比上段占有更大的比例（表5-1）。从钻遇的油气层分布情况分析，油气层多分布于下干柴沟组下段。下干柴沟组上段无疑是一套比较重要的区域盖层，其厚度在冷湖为500～1000 m、马仙为 300～500 m，厚度变化趋势与路乐河组较为相似（图5-3）。

上干柴沟组：分布范围比下干柴沟组要小。冷湖三号基本上缺失该套地层，冷湖四号、潜伏构造局部有分布，冷湖五号基本上出露地表。作为盖层，主要发育于冷湖七号、南八仙、马海地区，是一套局部性盖层。盖层由泥岩和砂质泥岩组成，冷湖七号冷七1井泥岩累厚达535.5 m，单层最厚46.5 m，泥质岩厚占该组地层总厚的64%；冷湖五号构造泥质岩厚400～600 m，泥岩单层厚15 m，马仙地区一般300～400 m，单层厚度10～40 m。由于油气层普遍分布于该套地层中，说明上干柴沟组不仅发育有好的储集层，并且也可成为较好的泥质岩盖层。由表5-1可见，泥质岩中泥岩所占的比例普遍较大，单层厚度也是较大的，对油气藏起直接封盖作用较为明显。

图5-2 柴达木盆地北缘路乐河组（E₁₊₂ l）泥质岩等厚图

油砂山组：该套盖层主要分布于赛什腾、冷湖东南部及南八仙地区。在赛什腾地区，泥质岩主要分布于下油砂山组（N₂y¹），并以砂质泥岩为主；冷湖七号上、下油砂山组泥质岩都相当发育，占地层总厚的70%以上，单层厚度也相当大，达50～60 m；南八仙地区泥质岩也达55%以上，泥岩占优势，泥岩单层厚度一般20～30 m。显然，在南八仙地区上油砂山组是一套较好的封盖层，而下油砂山组中的泥质岩对部分油气藏起直接封盖层作用。

三、盖层沉积相特征

盖层的好坏，在一定程度上还取决于盖层分布的稳定性和砂质含量的多少。所以对盖层的沉积环境，即沉积相带的认识是必不可少的。如在水动力作用强的动荡环境下的沉积，形成微斜层理、小透镜体、水动力搅动界面等渗漏空间的可能性大，横向上岩性和厚度变化的可能性也更大，从区域和局部看，封闭性能可能变差（李国平，1998）；相反，在稳定的环境下形成的盖层，岩性和厚度变化比较稳定，连续性也好，封闭性能较好。如我国的鄂尔多斯盆地，无论是上古生界或是下古生界均富集天然气，这主要得益于多套稳定的区域盖层：中上石炭统泥质岩为海湾-潟湖沼泽相沉积；二叠系上石盒子组为滨浅湖相沉积。

图5-3 柴达木盆地北缘第三系下干柴沟组上段（E₃ x²）泥质岩厚度图

柴北缘侏罗系和第三系主要发育有河流、冲积扇、扇三角洲、三角洲、湖泊、湖底扇、沼泽等沉积相类型。由于柴北缘是近物源地区，构造活动强烈，故沉积相具有堆积快、变化大的特点。在同一地层中多种沉积相交替出现，往往使沉积相特点在不同时期表现出不同的特征。

（1）侏罗系盖层沉积相：总的特点是在山前以冲积扇沉积为主，鄂博梁以西、潜西、鱼卡、南八仙发育河流沼泽相，其余大部分地区则是以湖相沉积为主。湖泊相沉积是在水动力条件较弱的环境下形成的，封盖性一般较好，在柴北缘地区广泛发育。由湖中心往边缘依次发育有半深湖—深湖相和滨浅湖相。半深湖—深湖相主要分布于冷湖四号及冷湖五号地区，以灰、深灰色泥岩为主，水平层理发育。如冷科1井3473～4180 m井段基本上是半深湖—深湖相，其间夹湖底扇亚相。滨浅湖相主要发育于冷湖、鄂博梁、马海以北、南八仙以西地区，以黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩为主要岩性特征。由于滨浅湖环境受水体和物源区影响较大，泥质岩厚度及其纵横向分布稳定性相对于深湖相要差，封盖性也不如深湖相。冲积扇一般发育于山前近物源区，分布较局限，砂质含量较多，作为盖层不很理想。

（2）第三系盖层沉积相：主要沉积相有河流相、湖泊相、三角洲相。路乐河组在柴北缘是属于一套山前坳陷盆地沉积体系。自晚侏罗世以来，由于气候的干燥，使山前坳陷盆地沉积始终处于补偿或过补偿状态，致使这一时期没有形成稳定的湖泊，而形成了与冲积扇共生的暂时性湖泊（即间歇性洪水湖泊）。这种湖泊主要形成一套棕红或棕褐色泥岩、泥质粉砂岩沉积，发育有洪泛湖相、冲积扇相，湖盆沉积中心由山前往盆地中心迁移。沉积相分布具有一定的分带性，冷湖五号构造以洪泛湖相沉积为主，泥质含量多；往北冷湖四号、三号则以冲积扇相为主，泥质含量渐少。下干柴沟组和上干柴沟组沉积时期，柴达木盆地全面下沉形成统一的湖盆，湖盆沉积中心位于盆地西部茫崖坳陷一带，而在冷湖构造带以南的鄂博梁、葫芦山、冷湖七号、南八仙地区沉积一套以滨浅湖相为主的砂、泥岩。冷湖构造带以北的地区为赛什腾山物源区控制的河流泛滥平原相和冲积相沉积，发育一套河流沉积为主的红色砾岩、砂岩和泥质岩，泥岩成分明显变少。如冷湖三号、四号和五号，砂质泥岩普遍多于泥岩（表5-1）。油砂山组沉积相特征与上下干柴沟组相似，只是湖盆相对缩小了。

• 官方服务
  • 官方网站