兴隆台油田兴北地区东营组浅层气研究

赵振尧

(中国石油辽河油田公司)

兴隆台油田兴北地区东营组浅层气研究

赵振尧

(中国石油辽河油田公司)

在兴隆台油田勘探开发早期,由于当时技术水平的制约和限制,使得兴北地区东营组浅层气被忽视。浅层气井资料录取少,缺乏综合研究。针对这种状况,重新对兴北地区东营组浅层气的地质特征、成藏条件、气藏分布规律等方面进行了分析,进而指导该区东营组浅层气下一步的开发与挖潜工作。图 3表 1参 4

浅层气 东营组 成藏条件 气藏分布规律 兴北地区 兴隆台油田

0 引言

兴隆台油田位于辽宁省盘锦市兴隆台区境内,属于西部凹陷兴隆台断裂背斜构造带。东靠冷东断阶带,西接盘山洼陷,南向清水洼陷倾没,北隔陈家洼陷与西斜坡相连,是典型的“洼中之隆”,东西两翼较陡,南北较缓。“兴北地区”是兴隆台油田北部地区的简称,构造上位于兴隆台断裂背斜构造带的北部构造 (图 1),即马 26断层以北地区,由南到北依次为兴 42、兴 1、兴 20和兴 58断块区。

图1 兴北地区区域位置图

20世纪 70、80年代勘探开发初期,由于受当时技术水平的限制,兴北地区大部分老井仅从东营组底界开始测井解释,而浅层气主要聚集层位的东营组测井资料较少,是造成东营组浅层气遗漏的主要因素。另外浅层气埋藏浅,投资规模小,经济效益显著[1,2]。因此东营组浅层气的开发潜力很大,需要重新认识,这也是今后兴北地区天然气挖潜研究的重要方向。

1 地质特征

1.1 地层特征

东营组为一套灰绿色泥岩与灰白色砂岩,呈薄互层,下部炭质泥页岩发育,砂层厚度小,分布不稳定。地层厚度为北薄南厚,厚度约 400m～1500m,但兴北地区砂岩比兴南地区砂岩发育,与下伏沙一中地层局部呈不整合接触。

该组是本区的主要含气目的层,由于东营组地层厚度较大,根据电性特征及古生物组合,将其分为三段,即东三段、东二段、东一段。

1.2 构造特征

兴隆台断裂构造带断裂活动十分强烈,共发育54条断层,其中 9条为三级断层 (表 1),其余为四级断层。三级断层东西方向延伸的有 8条,北东方向延伸的 1条,断距较大,100m～800m,倾角 40°～50°。发育时期较晚,一般为沙一中末期—东营组初期,并且发育时期较长,多数为同生断层,对兴隆台油层起重新再分配作用,纵向上是油气运移通道,从而形成了东营组次生油气藏。三级断层是划分断块区的主断层,兴隆台断裂构造带被 9条三级主断层切割成条带状 7个断块区,即兴 58、兴 20、兴 1、兴42、马 7、马 19、马 56断块区,断块区之间高差较大,最大可达 800m～1000m。7个三级断块区又由 45条四级断层切割成 56个四级断块。四级断层走向为东西向、北东向和北西向,多为三级断层派生,发育时间短,断距小,一般 30m～100m,倾角 50°～70°,对油气分布起着复杂化作用。

表1 兴隆台油田三级断层要素表

1.3 储层特征

(1)储层基本特征

东营组储层为三角洲平原沉积,岩性以细砂岩、粉细砂岩为主,单砂层较薄,一般 1m～3m。分选较好,胶结类型以接触式和孔隙式为主,储层物性由于岩石颗粒较细,泥质含量较高,孔喉较细,因此孔隙度较大,渗透率较低,平均孔隙度、渗透率为 25.7%和 209mD,泥质含量一般 12%～17%,平均 14.3%。该组属于高孔、中渗、胶结疏松的储层。

(2)储层连通性和非均质性

东营组砂岩储层横向变化大,连通性比较差,加上火山岩或火山泥质岩的稳定分布,储层分布情况变得更为复杂。储层非均质性也比较明显,层内和层间都存在非均质性,层间尤为严重[3]。横向变化大,多呈透镜体分布。

1.4 盖层特征

盖层是浅层气藏形成的重要前提条件。由于受区域沉积条件的限制,没有区域性盖层分布,因此浅层气藏均为局部盖层封盖。区内浅层岩性较粗,砂砾岩、砂岩十分发育,中间夹薄层泥岩。泥岩厚度一般为 2m～20m,最薄为 1m,最厚为 410m。

从东营组到沙三段作为盖层的泥岩普遍发育,砂岩与泥岩呈互层分布。东营组砂岩层厚度总体较薄,与泥岩互层频率高,主要呈薄的砂泥岩互层特征。对于岩性油气藏的形成来说,频繁的薄砂泥岩组合较为有利,而砂岩集中发育较厚的砂岩横向上连续性相对较好,更利于构造油气藏的形成。

2 浅层气成藏特征

2.1 气藏类型

根据构造发育史及天然气聚集特征可看出,兴北地区是缘于深层的次生成因形成的浅层气,东营组末期地壳运动伴随的断裂活动使油气沿断裂向上运移,聚集在东营组形成次生气藏。从浅层气的控制因素分析,断层是气藏运移的重要通道,而分流河道沉积形成中细砂岩、粉砂岩为气藏的主要储层,因此东营组气藏类型为次生成因的构造 -岩性气藏。

2.2 气源分析

结合研究区附近洼陷即陈家洼陷、盘山洼陷和清水洼陷的烃源岩演化史,推测该区浅层气的气源岩为沙一段、沙二段和沙三段烃源岩,主要为沙三段烃源岩。沙三段烃源岩在整个西部凹陷广泛分布,厚度变化大,凹陷主体部位厚度大于 1000m。该区天然气甲烷含量高,干燥系数高,有较多的干气,甲烷碳同位素总体较重的特征表明并非生物气,而主要是与原油伴生的天然气。烃源岩生气多少与其演化程度有密切关系。

2.3 成藏条件

天然气具有很强的运移能力,使其在盆地内比油的分布范围更加广泛,利于形成多种类型的气藏和复式油气聚集带。由于盆地断裂多期活动以张性为主,在活动期是油气运移的通道,中深部的天然气可以沿断裂向上运移、聚集,因此浅层气的成藏具有复式油气藏的特点 (图 2)。

图2 浅层气成藏模式

综合分析浅层气的成藏模式与其他地区浅层气的特点,认为如下因素是浅层气聚集成藏的有力条件:①靠近生烃洼陷,发育有利的烃源岩,是形成浅层气的物质基础;②多套生、储、盖有利组合,是形成浅层气藏必要条件;③多期次断裂活动控制了浅层气的分布与富集,有利于气态烃向上运移,形成高含甲烷的次生气藏;④根据复式油气成藏模式的特点,浅层气富集区的中深层往往伴有原生的油气藏,纵向上形成了多套油气层分布。

3 浅层气分布规律

断层的发育不同,断至层位不同,构造不同、层位不同的浅层气分布富集程度明显不同,表现出浅层气分布随断层断至位置变化且发育程度不同,富集程度不同的规律性。断裂活动对浅层气藏的形成具有重要的控制作用,主要表现在断裂活动不断破坏中深层的原生油气藏,使其中的油气沿断层向上运移,并在浅层的圈闭中重新聚集成数量多、规模小的浅层次生气藏[4]。

东营组气层横向上主要分布在构造的高部位,局部叠加连片,气层厚度不均匀,变化较大,分布不稳定,延伸范围小,井间连通差。单井气层有效厚度最大 72.9m(兴浅气 1井 ),最薄 1.2m(兴 62井 )。

纵向上含气井段长达 500m左右,主要分布在东二段和东三段,东一段有零星分布。气藏埋深浅,在 -1100m～-1600m。气层分散,层数多,厚度薄。单层厚度一般在 0.8m左右,最厚不超过 5m。气层连通差,剖面上呈透镜状分布,短距离尖灭。

东营组储层主要是泛滥平原河道砂体,砂体沿河道方向厚度大,延伸距离远,向河流两侧逐渐变薄,呈土豆状零星分布。岩性主要以中细砂岩、粉砂岩为主,其分布直接控制浅层气的富集程度。从总体上看,储层规模越大,天然气越富集,反之富集程度变差。局部气藏分布受岩性控制,而构造是油气分布的主要控制因素,处于构造高部位油气比较富集,含油气层系多。兴 20区块为兴北地区构造的中心部位,发育着多套含油气层系。

4 结论

(1)根据甲烷和乙烷碳同位素特征,推测兴北地区气源岩为沙一二段和沙三段烃源岩,主要为沙三段烃源岩。

(2)兴北地区东营组浅层气藏为次生气藏,气层分布既受构造控制,又受岩性控制,因此兴北地区气藏属于构造 -岩性气藏。

(3)东营组储层为三角洲平原沉积,岩性以细砂岩、粉细砂岩为主,单砂层较薄,孔喉较细,平均14.3%。该组属于高孔、中渗、胶结疏松的储层。

(4)兴北地区东营组浅层气资源比较丰富,挖掘潜力大。加强兴北地区东营组浅层气综合研究,寻找天然气剩余资源潜力,是兴隆台油田天然气挖潜的一项重要工作。

1 汪利 .辽河油田浅层气识别技术及应用[J].天然气勘探与开发,2007,30(2):33-35.

2 闵忠顺,潘洪澋,马全华,等 .浅层气挖潜技术研究与应用[J]特种油气藏,2007,14(2):76-83.

3 王国勇,张建民 .辽河盆地桃园地区浅层天然气勘探与开发[J].天然气工业,1995,15(1):10-13.

4 孙卉,周旭红,李军,等 .辽河盆地东部凹陷浅层气成藏条件及富集规律研究[J].天然气地球科学,1997,8(2):31-32.

SHALLOWGAS OF DONGYING FORMATIONIN XINGBEI AREA,XINGLONGTAI OILFIELD

ZHAO Zhenyao(PetroChina Liaohe Oilfield Company).

At the early E&P of Xinglongtai oilfield,shallow gas of Dongying For mation was ignored just because previous technologies could notmeet the demand.At that time,there was little obtained data and a comprehensive research was not carried out for shallow gas.In thispaper,the geological characteristics,reservoir-forming condition and reservoir distribution ofDongying Formation shallow gas are studied again in order for a new-round E&P.

shallow gas,Dongying Formation,reservoir-forming condition,reservoir distribution,Xingbei area,Xinglongtai oilfield

赵振尧,男,1976年出生,工程师;2002年毕业于西安石油大学石油工程专业,现辽河油田从事于油气田开发研究。电话:(0427)7290481。E-mail:zyz9801@yahoo.cn

NATURALGAS EXPLORAT ION&DEVELOPMENT.v.33,no.2,pp.11-13,4/25/2010

(修改回稿日期 2009-08-26 编辑 王晓清)