泌陽凹陷淺層油氣成藏主控因素及模式

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1、大慶石油學院學報第33卷第3期2009年6月JOURNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEV0l_33No．3Jun．2009泌陽凹陷淺層油氣成藏主控因素及模式李連生，吳冠生，李磊，劉桂蘭(中國石化河南油田分公司，河南南陽473132)摘要：建立泌陽凹陷淺層構(gòu)造成藏模式，為淺層油藏勘探部署提供依據(jù)．利用構(gòu)造演化分析、引力場分析、沉積體系分析等方法，研究淺層油氣成藏主控因素．受凹陷南部邊界斷裂伸展一走滑活動形成的張扭應(yīng)力場作用，在北部斜坡帶及南部邊界斷裂帶下盤發(fā)育了一系列不同規(guī)模、不同樣式的鼻狀構(gòu)造，在廖莊組沉積末期的構(gòu)造反轉(zhuǎn)期定型．淺層反轉(zhuǎn)構(gòu)造被斷層切割及與不同規(guī)

2、模砂體的耦合控制了油氣的富集，并形成不同的油氣成藏模式．關(guān)鍵詞：泌陽凹陷；構(gòu)造反轉(zhuǎn)；成藏模式；差異富集；成藏規(guī)律中圖分類號：TEl22文獻標識碼：A文章編號：1000—189l(2009)03—0049—04泌陽凹陷是在秦嶺褶皺帶基底上發(fā)育起來的中新代生箕狀斷陷湖盆，凹陷的形成和發(fā)展受控于南部2組邊界斷裂．根據(jù)沉積、構(gòu)造和油氣藏分布特征，可劃分為北部斜坡帶、中部深凹帶和南部斷裂陡坡帶等3個構(gòu)造帶[1]，發(fā)育有巨厚的優(yōu)質(zhì)烴源巖和南北兩大物源體系，是我國東部典型的“小而肥”富油凹陷Ez-33．泌陽凹陷已發(fā)現(xiàn)淺層油藏主要分布在北部斜坡帶及南部斷裂陡坡帶，局部構(gòu)造以斷鼻狀構(gòu)造為主．以往研究認

3、為，由邊界斷裂牽引及差異壓實作用形成的鼻狀構(gòu)造，是油氣聚集的有利場所[1]，淺層油氣的發(fā)現(xiàn)預(yù)示深層有更大潛力_4]．隨著勘探的逐步深入，深層的油氣勘探效果不好，而淺層不斷有新發(fā)現(xiàn)．凹陷發(fā)育的鼻狀構(gòu)造及背斜構(gòu)造、淺層油氣富集的控制因素、成藏模式等問題，制約了凹陷淺層油氣藏勘探及整體部署．因此，對這些問題進行研究，以期進一步展開淺層油氣藏的勘探評價和部署．1油氣藏類型及分布規(guī)律20世紀70年代在泌陽凹陷先后發(fā)現(xiàn)了下二門油田(核二段到廖莊組底部的淺層次生油氣藏)和王集油田；20世紀80年代在北部斜坡帶先后發(fā)現(xiàn)了井樓、古城、楊樓、新莊等一系列淺層稠油油田．已發(fā)現(xiàn)油氣藏多為鼻狀構(gòu)造背景上的斷鼻

4、、斷塊油藏，其次有少量斷層～巖性及地層不整合油藏．南部邊界斷裂帶附近淺層有少量出油點，但未形成規(guī)模儲量．總體上，已發(fā)現(xiàn)油藏圍繞生烴中心呈環(huán)帶狀分布，南北分帶、東西分塊，富集在鼻狀構(gòu)造主體部位，見圖1．高精度三維地震勘探技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，提高了解決淺層復雜構(gòu)造的能力，為凹陷淺層油藏深化勘探提供了技術(shù)支持．2油氣成藏主控因素，對泌陽凹陷淺層成藏控制因素的分析，在“有利的構(gòu)造背景是油氣大規(guī)模運移的指向區(qū)”及“斷鼻斷塊圈閉有利于油氣聚集”等方面論述較多[3]；但在構(gòu)造、斷層和沉積對油氣成藏機制的控制作用，以及三者的相互作用對油氣富集的影響與控藏的差異性等方面論述較少．2．1淺層反轉(zhuǎn)構(gòu)造泌陽凹

5、陷構(gòu)造演化研究表明：古近紀末期廖莊組沉積時期的構(gòu)造抬升結(jié)束了泌陽凹陷的斷陷歷史，進人泌陽凹陷的反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育階段．構(gòu)造應(yīng)力場由伸展轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓，使泌陽凹陷進一步掀斜抬升．在北西一收稿日期：2009—04—24；審稿人：付廣；編輯：鄭麗芹基金項目：中國石油化工股份有限公司科技攻關(guān)項目(P2OO8OO1)作者簡介：李連生(197o一)，女，博士，高級工程師，主要從事油田勘探方面的研究大慶石油學院學報第33卷2009年南東向的擠壓作用下，泌陽凹陷產(chǎn)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，在邊界斷裂帶附近下降盤形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造一反轉(zhuǎn)鼻狀構(gòu)造．在斜坡帶早期伸展構(gòu)造基礎(chǔ)上疊加反轉(zhuǎn)構(gòu)造，同時導致大規(guī)模斷層的產(chǎn)生，形成疊加斷鼻狀構(gòu)造．

6、古近系末期廖莊組是同反轉(zhuǎn)期沉積層，依據(jù)：(1)構(gòu)造幅度最大的層位不在強烈斷陷期地層內(nèi)，而在斷陷圖1泌陽凹陷構(gòu)造及油氣分布綱要作用已經(jīng)減弱時間內(nèi)沉積的核一段內(nèi)，表明該構(gòu)造幅度是由伸展和反轉(zhuǎn)收縮共同作用的結(jié)果；(2)背斜兩翼的廖莊組厚度明顯不同，且向構(gòu)造頂部逐漸減薄，具有同沉積性質(zhì)，而且表現(xiàn)充填補齊的沉積性質(zhì)；(3)廖莊組與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系，見圖2．泌陽凹陷在廖莊組沉積末期的構(gòu)造反轉(zhuǎn)抬升，形成一系列淺層反轉(zhuǎn)構(gòu)造及部分鼻狀構(gòu)造幅度增大并最終疊加定型，同時發(fā)育大規(guī)模張性斷層．砂體彈性變形反彈及斷裂作用形成的“構(gòu)造抽吸”，促使油氣從烴源巖或早期形成的油氣藏圖2南部陡坡帶栗園地區(qū)地震

7、剖面中排出，沿砂體或斷層向上傾方向發(fā)生二、三次運移_5]，富集在淺層構(gòu)造中，已發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模的淺層構(gòu)造形成不同的油氣富集區(qū)，說明構(gòu)造反轉(zhuǎn)控制淺層油氣富集．2．2優(yōu)勢砂體對于同一構(gòu)造背景上發(fā)育的多個沉積砂體，雖作為油氣運移通道或儲集體的相同或相近，但砂體與烴源巖的配置關(guān)系不同，其油氣充注量存在較大的差異．古城鼻狀構(gòu)造發(fā)育的古城砂體，部分規(guī)模較大的砂體延伸較遠，前緣伸入有效烴源巖體中，形成良好的油氣輸導和聚集條件．如H。Ⅳ油組9小層砂體，砂體分布廣，直接伸人生油