**章 概论
复杂断块油气藏是我国东部断陷盆地发育的主要油气藏类型,数量多,储量与产量贡献大。如渤海湾盆地,黄骅、冀中、辽河、渤中及济阳等拗陷均发育多个复杂断裂带,这些断裂带既是各探区早期发现油气的主要地区,也是目前增储上产的主要贡献者,剩余资源依然十分丰富。随着石油地质理论的不断完善,断层及断块油气藏越来越受到地质学者的重视,相关理论成果也层出不穷,然而不同盆地(构造背景)的断块油气藏成藏机制与油气分布规律具有较大差异,相关评价技术也需要不断创新发展。
**节 复杂断块油气藏及勘探前景
断块油气藏顾名思义就是指油气在断块圈闭中聚集形成的油气藏,但如何定量表征“复杂”二字,是正确认识与定位该油气领域的前提。在此基础上,立足渤海湾盆地北部,结合实例解剖,进一步明确该类油气藏的基本特征,明确油气勘探前景。
一、复杂断块油气藏定义及基本特征
复杂断块油气藏从定性上讲是指受多条断层切割后复杂化的断块圈闭所形成的油气藏。由于断陷盆地构造运动频繁、断裂发育,断块圈闭呈现单个断块面积小、多期叠加、构造幅度低、纵向上含油气层系多、横向上油气受断块局限、各断块往往自成油水系统的特点,导致了断陷盆地断裂带的复杂性。
为了定量描述断块油气藏的复杂性,综合考虑断层发育的密集程度、断距大小、主次断裂方向、不同时期的构造运动强度等因素,以及盆地油源充足、油层分布分散、油水关系复杂、平面上油气贫富差距悬殊等特点,将渤海湾盆地北部较为典型的复杂断裂带的345个断块分为古近系、新近系两个层系进行统计(图1-1、图1-2),其中新近系断块255个,古近系断块90个。
图1-1 渤海湾盆地古近系东营组不同面积的断块分布频率图
Ed1为古近系东营组一段;Ed3为古近系东营组三段
图1-2 渤海湾盆地新近系明化镇组不同面积的断块分布频率图
Nm为新近系明化镇组
从统计结果可以看出,单个断块面积小于1.5km2的占主体(约占70%),同时在考虑目前技术条件下构造解释的多样性(很难把握复杂断裂带每个断块的层位闭合和断裂的合理组合)、储层预测的不确定性、油气水分布的复杂性(复杂断裂带油气水关系十分复杂,纵向上油、气、水互层),将复杂断裂带定义为:在不同时期各种构造应力作用下形成的,由分布较为密集的多个断块构成、相互交叉切割,单个断块面积基本小于1.5km2的断裂带,一般分布在二级构造隆起带。与复杂断裂带相关的油气藏为复杂断块油气藏。
二、复杂断块油气藏勘探现状及典型实例
(一)复杂断块油气藏勘探现状
以渤海湾盆地为例,从全盆地探明储量占比情况来看,复杂断块占45%,岩性地层占42%,潜山及其他占13%,其中中石油探区复杂断块占57%,岩性地层占20%,潜山及其他占23%;中海油探区复杂断块占56%,岩性地层占35%,潜山及其他占9%。从中石油探区历年探明储量情况来看(图1-3),均凸显出复杂断块油气藏在渤海湾盆地储量增长中的重要地位。目前大部分复杂断裂带已进入滚动勘探开发阶段,部分地区基于新采集的地震资料开展了精细目标处理与解释,实现了效益增储。例如,孔店构造带,利用新资料理清了孔西断裂、风化店断裂组合,明确了3个地堑带,重新认识了油气分布,实施了立体评价,优化了勘探部署,推动了老区储量增长。
图1-3 渤海湾盆地中石油探区历年探明储量直方图
(二)复杂断块油气藏典型实例
1. 岔河集油田
岔河集油田地处河北省雄县、霸州市境内,构造位于冀中拗陷霸县凹陷西部,其西起牛驼镇凸起的牛东大断裂,南北长16km,东西宽5km,构造面积80km2。整体构造轮廓是被断层复杂化的呈北北东向展布的大型洼中隆背斜构造带。油田整体探明石油地质储量近8000万t,是冀中拗陷岩性变化比较大的复杂断块油田。霸县洼槽是冀中拗陷剩余资源*大的洼槽,剩余资源量接近2亿t,岔河集油田紧邻霸县洼槽,具备发现规模储量的资源基础。
岔河集断裂带为区域右旋扭动应力场作用下产生的构造形变,是由右旋扭动应力场产生的北东—南西向的扭张应力形成的北西走向的褶皱构造。该断裂带主要由牛东大断裂活动引起,并受牛东大断裂控制。在牛东大断裂的早期断陷过程中,岔河集地区不断向霸县凹陷内断陷,持续受到北西—南东向拉张、北东—南西向挤压共轭剪切应力作用,在北西—南东向拉张应力作用下,形成了平行于牛东大断裂的逆牵引背斜。自渐新世以来,由于受牛东大断裂及沉积不均一性作用,形成了以沙河街组为基础的沉积背斜。
由于岔河集断裂带的展布受到牛东大断裂以及由牛东大断裂派生的应力场形成的次级断裂的影响,在平面上形成“多”字形断裂组合。这种断裂组合把背斜切割成若干个断块、断鼻(图1-4),为油气的聚集准备了广阔的容纳空间;在剖面上为“y”字形或反“y”字形组合,这种断裂组合自翼部向核部变新呈扇形展布。构造轴部被多组系的断层切割破碎,形成多层系断块、断鼻、断背斜复式构造圈闭,为油气运移、聚集提供了充足的储集空间(图1-5),开辟了油气运移通道。
图1-4 岔河集油田构造与含油面积叠合图
图1-5 岔河集油田油藏剖面图
2. 港西油田
港西油田位于港西构造带的主体,是一个在港西凸起基底上发育起来的新近系油气藏,是被港西断裂复杂化的长轴背斜构造,构造东西长11km,宽3~5km,构造面积约55km2。
港西构造带位于北大港潜山断裂带西段,是一个发育在港西和沙井子两断裂之间,由港西潜山长期隆起而发育的呈北东东向展布的披覆构造带。港西构造带成因机制属于拱升构造,是在馆陶组沉积时期,以奥陶系灰岩的古隆起为基底开始发育的,由于基底上拱,盖层弯*、断裂,而产生拱升背斜、拱升断鼻和断块等构造。它是长期发育的继承性构造,随着基岩块体的不断拱升,上覆盖层具有向构造顶部变薄、差异压实的特点。在明化镇组下段沉积后期至明化镇组上段沉积时期构造发育完整,背斜顶部的高点和断裂显示得也很明显,至明化镇组上段末期背斜构造基本定型。当隆起幅度较高时,遭受剥蚀而缺失古近系,只在构造两翼沉积有古近系的东营组及沙河街组。
港西构造带被夹持于歧口、板桥两大生油凹陷之间,是油气运移的重要指向,油源充足。主要有沙一段与沙三段两套烃源层,其中主力烃源层为沙三段。主要含油层系为新近系明化镇组下段油层(明下段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和馆陶组油层(馆Ⅰ、Ⅱ),主力油层发育于明下段Ⅱ、Ⅲ油组,储层为河道砂沉积,东营组上段为良好的区域盖层,具有良好的储盖组合。油田构造主体部位由于断层的切割作用,形成了多种多样的圈闭类型,成为有利的含油气圈闭,主要有滚动背斜、地垒、断鼻、断块等圈闭类型。其油气层的分布主要受构造、断层、岩性等因素控制。但由于断层切割和砂体变化,具体到每一个局部构造又可分为断块油气藏、背斜油气藏及岩性油气藏等类型。其中断块油气藏分布广泛,为该构造的主要油藏类型。
平面上,油气主要分布在港西、沙井子两大主干断层的两侧,尤其是长期继承性活动伴生的新近系逆牵引背斜与断鼻控制着浅层的油气分布与富集(图1-6);剖面上,港西构造带具有构造继承性发育特点,背斜核部发育的港西和沙井子断层作为主要的油源断层,与古近系的沙二段、沙三段主力烃源层直接相通,对油气向上运移起到良好的沟通作用,使得构造核部油气*富集。由于港西构造带的形成特点,众多的晚期活动断层成为沙河街组烃源岩在明下段排烃期的油气运移通道,油气藏多发育在浅层新近系(图1-7)。
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