黄骅坳陷埕海潜山带奥陶系气藏特征

2022-09-10

埕海潜山带构造上位于渤海湾盆地黄骅坳陷埕北断阶带, 勘探面积约800 km2, 自北向南由张东下降盘潜山、张东 (g1) 潜山和z1井潜山构成 (图1) 。埕海潜山带钻探程度极低, 仅有6口井钻至下古生界奥陶系, 其中g1与评价井g101井分别在奥陶系峰峰组和上马家沟组碳酸盐岩中获得高产天然气流, 展示出较大的油气勘探潜力, 成为黄骅坳陷潜山勘探的重点地区。

1 埕海潜山带奥陶系气藏特征

1.1 天然气组份高H2S、高CO2, 气源具有混源性

埕海潜山带g1井和g101井天然气组份分析结果表明奥陶系天然气具有H2S和CO2含量较高, 重烃含量低, 甲烷系数高的特点 (表1) , 研究认为埕海潜山带天然气属于高-过成熟的煤型气, 而且经过了强烈的TSR反应 (硫酸盐热化学还原作用) , 结合埕海潜山带的区域地质背景、天然气类型和成熟度特征, 初步认为天然气可能来自沙三段偏腐殖型烃源岩与石炭—二叠系煤系烃源岩 (腐殖型) 的混源气[1], 并且天然气形成后运移至奥陶系储层中, 在储层中与硫酸盐接触, 发生了强烈的TSR反应, 形成了目前的天然气混源气特征。

1.2 储层孔隙类型为孔隙-裂缝型, 裂缝发育程度较高

黄骅坳陷奥陶系碳酸盐岩为海相沉积, 属于加里东—海西期构造运动残余地层。自下而上分为冶里组、亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组和峰峰组。目前研究区钻井揭示的地层仅有顶部的峰峰组与上马家沟组。峰峰组地层厚度为76m-165m, 岩性为灰色灰岩、泥灰岩夹薄层泥质白云岩及浅褐色白云岩, 灰岩与酸反应强;上马家沟组上部岩性以白云质灰岩、灰质白云岩为主, 从上到下白云岩发育程度降低, 下部以厚层状泥晶白云岩和块状灰岩为主, 泥质含量低, 陆源碎屑少见, 由于尚无钻井揭开全部上马家沟组地层, 推测地层厚度大于200m。

通过对g1、h101井微电阻率扫描成像 (FMI) 测井资料分析, 埕海潜山带奥陶系碳酸盐岩为孔隙-裂缝型储层, 次生溶孔与隙裂缝比较发育, 孔隙度最高可达11%, 多数孔隙度分布在3%-5%, 裂缝以高导缝为主, 倾角50°-80°, 在微电阻率扫描成像测井 (FMI) 图像中裂缝呈正弦曲线 (图2) , 构造缝成因居多。从g1与h101井的综合测井评价结果来看峰峰组的储层物性要好于上马家沟组, 裂缝发育程度更高, 与其更接近古风化壳, 经历的剥蚀淋滤作用更强有关系。

1.3 受多次构造运动影响, 发育多套储盖组合

受印支和燕山构造运动影响, 埕海潜山带中-古生界地层遭受了强烈的挤压和断裂作用和长期的风化剥蚀作用, 形成了下古生界碳酸盐岩为褶皱基底, 新生界、中生界地层覆盖其上的大型潜山披覆构造, 潜山自下而上发育多套储盖组合:下古生界峰峰组奥陶系灰岩储层与石炭系泥岩或煤层;二叠系石盒子组碎屑岩与三叠系紫红色泥岩;侏罗系陆相河流砂体与古近系暗色泥岩。目前, 埕海潜山带已在奥陶系灰岩和侏罗系砂岩储层中发现了油气流, g1、h101井二叠系发现多套油层, 证实了这几套储盖组合均可以有效的保存油气资源。

研究区早古生代经历了加里东期的稳定地台沉降阶段, 为一套以海相碳酸盐岩为主的沉积建造, 岩性单一, 之后经历过多次沉降, 至晚古生代末期区域上升, 广遭剥蚀, 普遍缺失上奥陶统部分地层, 形成了长时间的淋滤和剥蚀作用[2、3], 为奥陶系碳酸盐岩储层改造提供了良好条件, 随后在印支期和燕山期的区域挤压背景下, 奥陶系储层发育大量构造裂缝, 形成裂缝与溶孔双重储集空间, 该套储层与其上覆盖的石炭系海陆交互—滨海沼泽含煤建造相匹配, 形成了良好的储盖组合, 为奥陶系潜山油气藏形成奠定了基础 (图3) 。

1.4 圈闭类型以断层-背斜型和背斜型为主

埕海潜山带内部为多条次级断裂切割, 形成三大内部构造单元:张东下降盘潜山、张东潜山和z1潜山 (图1) 。

北部张东下降盘潜山为西、北两大断裂夹持, 形成一系列受断层控制形成断背斜或断块圈闭;张东潜山位于中部断层下降盘, 潜山背斜轴向北北西, 东西向褶皱形态明显, 南北向呈断垒特点, 推测是在中生代古褶皱构造基础上, 断层强烈活动形成的垒式潜山, 存在构造反转的迹象;z1井潜山位于中部断层以南, 整体形态为背斜圈闭, 圈闭高点位于z1井附近。

研究区是由具有相同构造背景的多个潜山组成的潜山构造带, 圈闭的形成主要受印支—燕山构造运动影响, 并为后期断裂活动所改造, 尤其是新生界以来的断陷运动使得大型断裂长期活动, 不仅形成了大量与断裂活动相关的构造圈闭, 也使得歧口凹陷古近系沙河街组烃源岩可以通过断裂与潜山地层接触, 为油气运聚提供了运移通道。

2 结语

2.1 埕海潜山带天然气组份高H2S、高CO2, 低重烃含量, 高甲烷系数特征, 具有古近系成熟—过成熟裂解气与石碳—二叠系煤层气混源特征, 奥陶系碳酸盐岩储层裂缝发育, 自下而上具备多套优质储盖组合, 是潜山油气藏形成的有利地区。

2.2 埕海潜山带圈闭的形成主要受印支—燕山构造运动影响, 并为后期断裂活动所改造, 形成了大量与断裂活动相关的构造圈闭, 也使得歧口凹陷古近系沙河街组烃源岩可以通过断裂与潜山地层接触, 为油气运聚提供了运移通道。

摘要：埕海潜山带位于黄骅坳陷东南缘, 是具有古生界基底的大型潜山披覆构造带, 该区邻近歧口生烃凹陷, 发育多条油源断层, 奥陶系碳酸盐岩储层裂缝较为发育, 具备潜山油气藏形成的有利条件, 其巨大的油气资源潜力已在近年来的勘探实践中获得证实。本文在总结前期研究成果基础上, 深入分析埕海潜山带气 (油) 源、储层、盖层和圈闭等气 (油) 藏特征, 对埕海潜山带深层油气藏勘探、评价工作有重要的指导和借鉴意义。

关键词：富集规律,气藏特征,奥陶系,埕海潜山