成教晉縣凹陷油氣富集規(guī)律(共10頁)

1、 PAGE 12晉縣凹陷(oxin)油氣富集規(guī)律論文(lnwn)提要本文從研究晉縣凹陷基本石油地質特征入手，在總結晉縣凹陷各區(qū)帶油氣形成條件及油氣富集規(guī)律的基礎上，依據(jù)各區(qū)帶勘探程度、資源潛力、勘探領域、研究認識程度等不同因素，對晉縣凹陷油氣勘探潛力進行(jnxng)整體評價。晉縣凹陷剩余資源量較大，晉縣凹陷還存在勘探程度較低的區(qū)帶，以及高勘探程度區(qū)帶還存在低勘探程度層系，晉縣凹陷具備形成隱蔽油藏的4個有利石油地質條件，不同構造沉積背景的成藏模式不同；湖盆周邊Es2+3、Es4-Ek1、Ek2最有利于形成多種儲集類型的自生自儲式巖性油藏，主生油洼槽區(qū)大型生長斷層及控油斷層兩側最有利于形成下生上

2、儲式巖性油藏，富油氣區(qū)層間小斷層形成的圈閉亦是不可忽視的勘探目標。正文一、地質概況及勘探歷程圖1 晉縣凹陷構造綱要圖（一）構造基本(jbn)概述晉縣凹陷位于冀中拗陷南部，東以寧晉斷裂(dun li)為界，西到無極藁城低凸起，北至高陽(go yng)低凸起，南及西南以太行山深大斷裂為界，勘探面積約為1700m2，是冀中拗陷六大主力凹陷之一，晉縣凹陷中南部主要指南固莊構造以南的探區(qū)，面積為1000m2(見圖1) eq oac(,)。（二） 勘探歷程回顧晉縣凹陷自從1976年鉆探趙1井以來（趙蘭莊構造），二十多年的勘探歷程大致可劃分為五個階段：第一階段（1976.51981.4）：主攻凹陷北部，在趙

3、蘭莊構造發(fā)現(xiàn)了含H2S油藏。在本階段勘探的重點是趙蘭莊背斜，南柏舍背斜及趙縣背斜等構造，共完成探井20口，取得了以下三項主要成果：1、在凹陷北部發(fā)現(xiàn)了以Es4-Ek1含膏巖鹽烴源巖為主的三套烴源巖Es2+3、Es4-Ek1、Ek2；2、在趙蘭莊及南固莊構造有5口井獲得含H2S的工業(yè)油流，發(fā)現(xiàn)了趙蘭莊含H2S油藏；3、趙8、9、23等井在Ek2發(fā)現(xiàn)了非H2S油氣顯示。這一階段雖然在Ek2發(fā)現(xiàn)了非H2S油氣顯示，但由于對高含量的H2S氣體一時難以取得規(guī)律性認識，使勘探工作嚴重受阻。第二階段（1981.5-1989.6）：探索、尋找非H2S油藏，成效甚微。這一階段共鉆探井4口，主要探索了兩個領域：一

4、是在趙蘭莊和趙縣構造上，針對Ek2段非H2S鉆探了兩口井，其中趙12井因圈閉不落實而失利，趙22井因油太稠，測試出水。二是探索古潛山，分別在南柏舍潛山、周村潛山鉆趙古1井、趙古2井，同樣因圈閉不落實而失利。有些有益的探索和嘗試，雖成效甚微，但對突破非H2S找油是有意義的。第三階段（1989.7-1992.12）：突破非H2S油藏階段。這一階段共鉆探井14口，對含H2S油藏的成因進行了認真研究，發(fā)現(xiàn)H2S的形成與凹陷北部Es4-Ek1含膏巖烴源巖有關，在Es2、Es2+3及凹陷南部存在著非H2S的烴源巖，為此，在凹陷南部坊珊構造鉆探了趙29井，該井在Es2+3和Ek2段發(fā)現(xiàn)了很厚的不含膏巖鹽烴源

5、巖，于4125.85m4200m井段（Ek2）進行了江斯頓測試，日產(chǎn)原油0.08m3，水1.92m3。1991年在趙縣背斜構造的中低部位鉆探了趙39、41、40等井，相繼在Ek1，Es2+3獲得了工業(yè)油流，從而突破了不含H2S的“香油關”，發(fā)現(xiàn)并落實了凹陷南部Es2+3-Ek2巨厚的不含膏巖鹽的烴源巖分布區(qū)；發(fā)現(xiàn)了一批非H2S油氣的含油構造，如趙縣背斜和南固莊背斜構造。第四階段以H2S油藏為目標主攻中南部，發(fā)現(xiàn)了趙州橋油田。這個階段共鉆探井18口，主攻目標是非H2S含油區(qū)的趙縣背斜，其中趙102、108、109、110井在Es3段均獲得了不含H2S的工業(yè)油流，使勘探工作取得了實質性進展。到19

6、95年底，探明了趙縣背斜的石油地質儲量，發(fā)現(xiàn)了晉縣凹陷第一個非H2S油田趙州橋油田。同時，對南固莊背斜構造也控制了一定的石油地質儲量。第五階段（1996.1以后）：中南部實現(xiàn)突破和完成(wn chng)飛躍的階段。1996年以前，雖然發(fā)現(xiàn)了趙州橋油田，單就凹陷南部的勘探來說，其含油性尚不清楚，勘探方向也不明確。在這種情況下，從1996年開始把勘探重點轉到南部，尤其是1997年以來，從基礎研究入手，利用多種技術和手段對凹陷南部地區(qū)(dq)的資源潛力、地質構造、構造特征和成藏條件進行了綜合分析和研究，對含油性進行了重新評價，取得了諸多新認識、新成果 eq oac(,2)。（三） 重要(zhngyo

7、)成果1、應用盆地模擬新技術重新評價資源量，發(fā)現(xiàn)了巨大的資源潛力。為了正確評價晉縣凹陷的資源潛力，1997年重點建立了盆地分析的地質模型和基礎參數(shù)數(shù)據(jù)庫，使用國際領先的BASIMS二維盆地模擬軟件，對凹陷形成史、構造發(fā)展史、地溫演化史、生烴排烴史和油氣運聚史進行了系統(tǒng)反演分析，分區(qū)帶、分層系預測了資源相態(tài)，計算了油氣資源量。結果探明，計算石油總資源量達（2.153.22）108t，天然氣資源量為75.48108m3，是1990年估算（0.771.28）108m3的近三倍，其中凹陷中南部的石油資源量達（1.21.8）108t，天然氣資源量達44108m3，為晉縣凹陷的勘探打下了堅實的基礎。2、采

8、用變速成圖方法重新認識了高村構造的形態(tài)，獲得了勘探上的重大突破。高村構造位于凹陷南部的西斜坡，勘探面積約70km2。1993年鉆探了趙52井，在Es3段只獲得了0.66t/d的低產(chǎn)油流。1995年又鉆探了趙53井，則完全出水，使勘探工作一度陷入困境。1997年，通過對該區(qū)的地質構造、構造發(fā)育特征和整體構造背景進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)高村地區(qū)地震層速度由東北向西南明顯增高，直接影響著圈閉落實程度和可靠性，這是以往勘探失利的重要原因。接著采用了變速成圖的方法，對該區(qū)的構造形態(tài)、圈閉規(guī)模和高點進行重新落實，及時編制了Es3構造圖，并作了相應的地質分析，認識到高村構造是在斜坡背景下形成的較大的寬緩鼻狀構

9、造。它東西方向延伸，由西斜坡一直延伸到東部的坊珊地區(qū)，南北方向比較寬闊，北到趙縣背斜，南至高邑構造。向南北兩翼，地層回侵比較明顯，構造形態(tài)比較完整，并且向西抬升受北東走向的西調正斷層遮擋，從而形成了一系列鼻狀構造。這個認識改變了以往認為高村構造只是一個平坦的斜坡、構造簡單、地層平緩、圈閉規(guī)模很小等看法，大大提高了它的勘探地位，從而為高村地區(qū)的勘探部署及井位選擇和實施奠定了堅實的基礎。根據(jù)以上認識，1997年鉆探了趙60井，結果在Es3發(fā)現(xiàn)了45.2m的油層，獲得了日產(chǎn)58t的高產(chǎn)油流，實現(xiàn)了高村地區(qū)的重大突破。3、利用精細處理、解釋技術，發(fā)現(xiàn)了趙縣背斜南翼Es4-Ek1段油藏。趙縣構造是晉縣凹

10、陷最大的背斜構造。由于地質條件復雜，1997年以前對地層含油性的認識尚不清楚，沒有對Es4-Ek1目的層進行有針對性的勘探。1997年經(jīng)過對趙縣構造進行反復的分析、評價之后，認識到背斜南翼直接面對主生油洼漕，油源充足；其次，背斜翼部抬升幅度高、地層變化大，是油氣運移的主要指向，可形成多種類型的油氣藏?；谶@種認識，今年在ALPHA工作站采用國內外先進的串聯(lián)反濾波和譜模擬反褶積及藍色濾波等地震資料處理技術，對該區(qū)進行了目標重點處理，有效地提高了地震資料的信噪比和分辨率，從而在背斜南翼發(fā)現(xiàn)了一批新圈閉。經(jīng)鉆探，在Es4-Ek1發(fā)現(xiàn)了一套新的含油層，擴大了晉縣凹陷的勘探領域 eq oac(,3)。4

11、、綜合研究(ynji)、甩開勘探，發(fā)現(xiàn)和擴大了高邑油田1996年以前(yqin)，高邑地區(qū)的鉆探工作沒有取得任何重要進展。近兩年通過對凹陷的油氣分布規(guī)律和含油氣特征綜合研究，認識到斜坡低部位靠近主生油洼漕，油源充足，成藏條件好，是一個較新的勘探領域。通過對構造詳細落實，發(fā)現(xiàn)了高邑東北部的趙61井斷鼻圈閉；鉆探后，在Es3段發(fā)現(xiàn)(fxin)了三套含油層，獲得日產(chǎn)32t的工業(yè)油流，從而發(fā)現(xiàn)了高邑油田；之后又鉆探了趙56井，于Es4-Ek1段發(fā)現(xiàn)了一套新的含油層系，獲得了7.44t的工業(yè)油流，從而打開了凹陷南部地區(qū)的勘探新局面。1997年，通過利用多種新技術和新方法對晉縣凹陷中南部地區(qū)進行綜合研究和

12、重點勘探，總共探明了3個含油氣構造，含油面積3.2km2，控制含油面積3.1km2，預測儲量2351104t。從而實現(xiàn)了晉縣凹陷勘探史上的突破和新飛躍，揭開了晉縣石油勘探新的一幕。二、油氣富集規(guī)律研究（一） 盆地結構分析長期以來，人們一直認為晉縣凹陷是一個典型的單斷箕狀凹陷，凹陷東部以寧晉斷裂為界，凹陷西部第三系地層抬升超覆在無極低凸起和太行山隆起之上，是東斷西超的單斷凹陷。但是隨著研究工作的不斷深入，特別是今年對凹陷中南部地區(qū)的結構進行了進一步分析和解剖后，認為該凹陷不是簡單的單斷凹陷，而是受寧晉和太行山兩條大斷裂控制的不對稱雙斷凹陷 eq oac(,4)。晉縣凹陷早第三紀初在喜山運動和區(qū)域

13、北北東-南南西右旋拉張力的作用下，在凹陷東側與寧晉凸起相接處形成了寧晉邊界大斷裂，產(chǎn)生了獨立的箕狀基底，基地特征表現(xiàn)為東傾西抬東深西淺，凹陷西部為平坦的古斜坡趨勢。凹陷演化具有早期沉降后期逐漸抬升的特征。Ek2段沉積時期，凹陷西部構造抬升尚不明顯，基底比較平緩，西邊界與太行山隆起表現(xiàn)出明顯的斷層接觸關系。5因此認為，晉縣凹陷是受寧晉斷裂和太行山斷裂東西兩條大斷層控制的雙斷凹陷，兩條大斷裂控制了構造層的沉積邊界。主要依據(jù)為：1、地層級構造演化史表明，Ek2段和Es4-Ek1段沉積時期的沉積中心在凹陷中央，地層沉積厚度由東向西變化不大，基本趨于一致（見圖2）； 凹陷西部地層沒有抬升，凹陷與太行山隆

14、起之間表現(xiàn)為突變的接觸關系；Es3段沉積末期及Es1-Ed為構造主要抬升期和定型期，Es3上部地層及Es4-Ed地層由東向西逐漸減薄，表現(xiàn)為明顯的東傾西翹的構造特點。由此可見，在Es3段以前，凹陷與太行山隆起和無極低凸起之間是斷層接觸關系；在Es3段沉積末期至Ed組，逐漸過渡為地層超覆關系。2、凹陷(oxin)南部地震測線反射特征(tzhng)明顯，凹陷與太行山的大斷層清晰可見，斷層西側上升盤為基底雜亂反射，東側下降盤為連續(xù)性良好的層狀反射，斷層兩側(lin c)地層產(chǎn)狀變化大，說明兩者之間為突變關系，斷層確實存在（見圖3）。圖2 晉縣凹陷構造發(fā)育剖面圖圖3 JX90-86.4地震(dzhn)

15、測線3、 趙60井鏡煤分析表明，21002300m的鏡煤反射率為0.59%0.68%，22803000m的鏡煤反射率為0.70%。這些深度(shnd)比正常成熟門限大約淺了300400m（正常成熟門限(mnxin)大約2500m），說明是地層后期抬升造成的。4、鉆探結果證實，凹陷西斜坡的趙73井Es4Ek1段的暗色泥巖厚度達570m，Es3段的暗色泥巖厚度達120m。此外，斜坡西南部靠近太行山隆起的趙58井在Ek1段19252069m沉積了70m的深灰色泥巖，屬濱淺湖相沉積，離邊緣相帶還較遠。說明在Es3Ek1時期，凹陷西部的水體確實較深，構造沒有明顯抬升，與隆起不可能形成超覆關系。由以上幾點

16、依據(jù)確認，凹陷西邊界與太行山為斷層接觸，凹陷屬于不對稱雙斷結構。（二）雙斷結構的重要意義雙斷結構表明，在Ek2時期，凹陷西部抬升不明顯，湖水較深，湖泊面積較大，沉積中心位于凹陷的中央部位，這就改變了以往一直認為沉積中心位于東部陡帶的錯誤認識，從而使生油巖分布邊界向西推移，分布范圍擴大。有效生油巖的分布范圍東起寧晉斷裂，西到斜坡中高部位（趙58、73等井），面積達660km2，生油巖最大厚度到1100m。由此推測，凹陷西斜坡高部位仍存在一套較好的生油層?？梢?，為各類圈閉提供油源的范圍和基礎與以往的認識大不相同了，其找油的意義是非同尋常的，尤其預示了凹陷西部具有較好的含油性，是今后重要的勘探接替戰(zhàn)

17、場，擴大了中南部地區(qū)的勘探領域和找油范圍。(三) 雙斷凹陷的基本構造形態(tài)和油氣運移的主要指向晉縣凹陷的總體構造格局是：南北向“隆洼”相同，東西向“三分”構造帶。即在左旋拉張力的作用下，凹陷的基地呈南北向波狀起伏和波動推移的運動，形成了多洼多隆、隆洼相間的構造格局；5由北向南形成了北洼、中洼和南洼三個沉積洼槽以及里莊鼻狀隆起-趙蘭莊背斜、四德南固莊背斜田莊背斜、趙縣背斜南柏舍背斜、高邑高村鼻狀構造等多個北西向古隆起和構造背斜，這些古背斜是晉縣凹陷最主要構造面貌。這種構造面貌在總體上控制了第三系的沉積特征和構造特征。另一方面，晉縣凹陷(oxin)又受北東南西走向的大斷層切割，分成三個東西走向大型構

18、造帶，即凹陷(oxin)陡側的東部斷階帶中央隆起帶和抬升部位的西部斜坡(xip)帶。以上兩組構造體近于直交并相互重疊。同時由于北東向斷層的切割，使北西向古隆起和繼承性背斜主體部位形成了一系列大型塌陷背斜和斷鼻構造。中南部地區(qū)在以上兩組構造體系的作用下，主要形成了六大構造帶，即南固莊背斜構造、趙縣背斜構造、南柏舍背斜構造、高村鼻狀構造、高邑鼻狀構造和坊珊內步構造。探區(qū)各類圈閉主要分布在這六大構造上，他們是油氣運移的主要指向和富集的重要地區(qū)。（四）儲層特征及儲蓋組合研究第一套：古生界組合以下古生界孔、洞、裂縫型碳酸鹽巖為良好的儲集層，C-P煤系或Ek為生油層和蓋層，構成自生自儲、新生古儲油氣組合。

19、這一組合在凹陷南部缺失中生界的條件下尤為良好。第二套：中生界組合主要分布在凹陷北部。下部的J3k1廣泛發(fā)育的粗碎屑巖段做儲層，k1上部和Ek泥巖發(fā)育段做生油層和蓋層。第三套：Ek2+3組合Ek3屬早期充填式洪、沖積及塌積礫巖體，巖性為充填式砂、礫巖，可做儲層。Ek2為濱淺湖相沉積，陡帶以塌積礫巖體、扇三角洲為主（扇三角洲前緣相），斜坡帶發(fā)育三角洲、沖積扇以及濱淺湖相灘壩砂體，為一正旋回沉積。中下部裂縫型礫巖較發(fā)育，可做儲層，上部泥巖段做蓋層，構成一套自儲自蓋的組合。第四套：Ek4- Ek1組合為咸化濱淺湖沉積。陡帶發(fā)育扇三角洲、水下扇，斜坡帶以三角洲、洪沖積扇及河流相砂體為主，為一正旋回。下部

20、的砂巖發(fā)育段及上部的泥巖夾砂巖段作儲層，上部的泥巖及膏泥巖段作蓋層，構成自儲自蓋組合。第五套：Ek2+3組合為濱淺湖相沉積。下部沉積三角洲前緣砂體，上部為三角洲平原相砂體，為兩個正旋回沉積。下部為砂泥巖互層，砂巖是良好的儲層，上覆泥巖可做蓋層。中部是連續(xù)發(fā)育的大套灰色砂巖，是探區(qū)最好的儲層發(fā)育段。上部是相對細段，泥巖發(fā)育，為紫紅色泥巖夾薄層棕色砂巖，可成為中部大套砂巖的良好蓋層，從而形成兩套次級儲蓋組合關系。第六套：Ed-Es1組合為典型的河流(hli)相沉積。辯狀河發(fā)育，形成河道、河漫灘、心灘沉積砂體，為正旋回沉積，Es1砂巖發(fā)育(fy)段作儲層，Ed泥巖發(fā)育段作蓋層。在這六套組合(zh)中

21、，Es2+3組合是全區(qū)最好的儲層組合，Ek2+3、古生界及Es4-Ek1為中等儲蓋組合，Ed-Es1、中生界為差儲蓋組合。多套儲蓋組合與本區(qū)多油源相配合，形成了多套下生上儲、自生自儲和新生古儲含油層系。這些儲蓋組合為形成多層系含油的復式油氣藏創(chuàng)造了得天獨厚的有利條件，因此，該探區(qū)有望找到復式油氣聚集區(qū)帶。油氣藏的形成主要受以下幾個因素控制：（1）在區(qū)域上受油源條件、構造背景、構造規(guī)模和砂體分布特征的控制，即要有充足的油源、規(guī)模較大的構造背景和發(fā)育的砂巖體。（2）局部構造內主要受油源斷層、圈閉可靠性、側向封堵和儲層物性四個因素的控制。其中，暢通的油源通道是形成油氣藏的重要基礎，可靠的圈閉和良好的

22、儲層相帶相配合是形成油氣藏的必要條件，有利的儲蓋組合和有效的側向封堵是形成油氣藏的關鍵 eq oac(,5)。三、結論1、中央隆起帶的趙縣背斜構造趙縣背斜是凹陷趙縣中南部構筑規(guī)模最大、油源條件好、儲層最發(fā)育儲蓋組合最合理的大型塌陷背斜。該構造已探明和控制了一定的儲量，但勘探程度還不高，仍具有良好的前景。目前，背斜南翼還有趙20井西兩個圈閉、趙42井高部位和趙112井低部位沒鉆探，趙80井斷塊正鉆；同時，背斜北翼還未鉆探。經(jīng)預測，有利圈閉的儲量達1186104t。2、斜坡帶（1）高村西斷鼻構造：該構造具有三套含油系，是有利的復式油藏形成區(qū)。目前這個地區(qū)的趙60井已獲突破，因此，西側的四個斷鼻應是

23、下步勘探的重點目標。此外，趙60井油藏東北側還可能存在一些新的斷鼻、斷塊圈閉，也是有利的勘探目標。（2）趙縣西斷鼻、斷塊：該構造背景好，油源充足，儲層發(fā)育，有較大的勘探潛力。該構造與趙州橋油田只有一條斷層之隔，成藏條件與趙州橋油田很相似，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了趙22井西斷鼻和一些斷塊圈閉。3、隆起帶位于趙縣和南固莊之間的斜坡中部的四德-黎村構造油源條件好，主要發(fā)育了一系列斷塊和斷鼻構造，圈閉面積8.6km2，有形成工業(yè)油流的基礎。但從已鉆兩口井失利的情況來看，主要原因是由于利用二維地震所落實的圈閉程度較低。三維地震后將提高圈閉的落實程度，預計會發(fā)現(xiàn)一批小型圈閉，可作為新的勘探目標。4、斷階帶百戶(bi h)和南柏舍這兩個構造位于斷階帶的深洼槽內，油源充足，儲層較發(fā)育，成藏條件較有利。類似這樣條件的斷階帶在冀中各主要凹陷都找到了油田，因此應予重視，而且本區(qū)的南柏舍背斜趙23井也獲得了工業(yè)油流。目前的問題(wnt)是圈閉還不夠落實，應在三維地震資料的基礎上重新落實圈閉，找準下步勘探目標。總之，晉縣凹陷中南部的三排古潛山構造各自的情況不會一樣，那些具備成藏條件，那些應列為重點勘探對象，這還需要做具體(jt