松辽盆地南部致密砂岩储层油气成藏期次研究

2011-04-26 09:04于轶星王震亮
断块油气田 2011年2期
关键词:山口组松辽盆地砂岩

于轶星 王震亮

(1.中国石油大学(北京)资源与信息学院盆地与油藏研究中心,北京 102249;2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249;3.西北大学地质学系,陕西 西安 710069)

松辽盆地南部致密砂岩储层油气成藏期次研究

于轶星1,2王震亮3

(1.中国石油大学(北京)资源与信息学院盆地与油藏研究中心,北京 102249;2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249;3.西北大学地质学系,陕西 西安 710069)

松辽盆地腰英台地区青山口组致密砂岩储层中虽已经发现了油气藏,但该区的致密砂岩储层油气成藏机理却存在众多疑问,尤其是油气充注时间和期次,更是关系到青山口组致密砂岩储层油气成藏机理的关键问题。文中应用目前比较成熟的流体包裹体综合测试分析技术,研究区致密砂岩储层内流体包裹体的分布特征和均一温度测试结果,结合圈闭形成史、烃源岩生排烃史等,对该区青山口组油气成藏期次进行系统研究。研究结果表明,腰英台地区青山口组储层在地质历史时期内有2次油气充注,分别在78 Ma和68 Ma,对应的地质时期为四方台组沉积期—明水组沉积期。嫩江组沉积末期的构造运动为青山口组油气活动提供了动力条件,明水组沉积末期的构造运动使得圈闭最终定型。研究区内青山口组烃源岩在四方台组沉积末期—明水组沉积期开始进入生烃门限,目前已进入油气成熟阶段。针对腰英台青山口组致密砂岩储层油气成藏期次的综合研究对该区油气勘探有一定的指导意义。

流体包裹体;均一温度;成藏期次;青山口组

松辽盆地长岭凹陷腰英台地区青山口组属于低孔、特低渗储层,平均孔隙度为12.81%,平均渗透率仅为1.71×10-3μm2,属于致密砂岩储层[1-2],青山口组是该区主要产油层系之一。对这种致密砂岩油气藏的油气成藏机理的研究是目前石油地质学领域的前沿问题之一[2],而油气成藏时间和期次又是油气成藏机理的关键问题之一[3-5]。文中利用流体包裹体分析测试技术,深入开展腰英台地区的油气成藏期次研究,结合圈闭形成期、烃源岩的生排烃期等传统成藏期次研究方法,综合分析研究区内油气成藏期次及成藏时间,对指导进一步勘探部署工作有重要的现实意义。

1 地质概况

腰英台地区位于松辽盆地南部长岭凹陷中部大情字井凸起和东部陡坡带之间相对隆起的部位,北部为乾安次凹,西南部被黑帝庙次凹环绕,东部紧邻华字井阶地。青山口组沉积时期,腰英台地区主要为一套湖相-三角洲相沉积。

青山口组早期为半深湖沉积,至青山口组中期湖水开始萎缩,后期为三角洲前缘沉积。研究区地层自中新生代以来发育较齐全,上白垩统青山口组是本次研究的目的层,可细分为3段,岩性主要为灰色、灰褐色粉砂岩与灰黑、黑色泥岩互层。青山口组地层整体呈一单斜形式由西向东抬升,走向近南北向。

研究区内断层较为发育,断层展布方向多为北北西向,以反向正断层为主。研究区内油藏类型主要为小幅度圈闭的构造-岩性复合油气藏和岩性油气藏,目前1号油田的石油地质储量为514×104t。

2 流体包裹体研究

含油气盆地储层中的流体包裹体记录着地质历史时期发生的油气运移、聚集等活动的信息。自Sorby提出包裹体作为地质温度计的原理和方法后,包裹体逐渐运用在地质研究中[6]。20世纪80年代以来,利用流体包裹体研究油气成藏期次问题成为研究热点[7-15]。

该区的流体包裹体样品主要采集于腰英台地区DB11等13口井的青山口组砂岩储层,共31个样品。通过荧光显微镜和普通透射光显微镜,可以有效区分常温下包裹体类型,该地区主要发育的包裹体分为盐水包裹体和烃类包裹体2类。根据镜下观察,优选出可以良好反映流体活动的包裹体进行温度测定。包裹体温度测定采用Linkam公司的THMS-G600显微冷热台,测定误差±0.1℃。

2.1 包裹体形态特征

腰英台地区青山口组储层发育的流体包裹体特征如表1所示,大部分存在于石英矿物颗粒的微裂隙中,呈条带状分布,互相切割(见图1a),少数分布于石英颗粒的次生加大边中(见图1b)。

表1 流体包裹体特征与均一温度测试结果

图1 腰英台地区青山口组流体包裹体显微镜下照片

盐水包裹体室温下为气液两相或纯液相,个体微小,一般小于5 μm,气液比介于5%~12%,颜色多为无色—浅灰色,半透明—透明,形状多为规则的近圆形、扁圆形和三角形,少量为不规则形状。盐水包裹体多分布于石英颗粒内的次生裂缝中,少数分布于石英胶结物等成岩自生矿物中。烃类包裹体可分为气态烃类包裹体、液态烃类包裹体和气液两相烃类包裹体。气态类烃包裹体在单偏光镜下颜色较暗,显微荧光下不发光。液态烃类包裹体和气液两相的烃类包裹体在显微镜下与盐水包裹体无明显差别(见图1c、1d)。

2.2 流体包裹体均一温度测定

在腰英台地区青山口组储层31块样品中,选取与烃类包裹体共生的盐水包裹体的进行均一温度测试,除去异常变化值外,可供研究的温度数据102个。研究区包裹体均一温度分为3个明显的温度高峰区间,即95~100℃、105~120℃和130~150℃,部分包裹体均一温度超过160℃,可能属于非均一捕获包裹体。

3 成藏期次综合分析

确定油气成藏期次是一个综合性的问题,用单一方法和技术得出的结论有其不足之处,应该采用多种研究方法和手段进行综合分析。

3.1 流体包裹体均一温度确定成藏期次

根据包裹体均一温度测试结果与对应地层埋藏史(见图2)研究,包裹体测温中出现130~150℃高峰与地层埋藏史不能匹配。原因主要为研究区存在异常高压,由微裂隙排出的是高温的油、气、水混合流体,进入储层后,由于混合流体降温慢,导致包裹体均一温度偏高[14]。由此根据包裹体均一温度测试结果判断腰英台地区青山口组存在2次流体充注,可以推算出这2次流体充注时间分别为78,68 Ma,对应的地质时期为四方台组沉积期和明水组沉积期。

图2 DB16井地层埋藏史

3.2 圈闭形成史

为了与流体包裹体判定的油气成藏期次相互验证,还对研究区的圈闭形成史进行了研究[10]。通过研究表明,嫩江期沉积末期的构造运动为油气运移提供了条件,明水组沉积末期的构造反转使圈闭最终定型。

3.3 烃源岩生排烃史

研究区内烃源岩主要为青山口组一段和二段。根据岩石热解参数和地化特征看,青一段、二段已经成熟或目前处于生油高峰[12-15]。青山口组烃源岩在四方台期末—明水期进入生烃门限,已进入油气成熟阶段。

4 结论

1)青山口组储层流体包裹体个体微小,主要分为盐水包裹体和烃类包裹体2种类型。与烃类包裹体共的盐水包裹体均一温度分布存在3个峰值:95~100℃,105~120℃,130~150℃。

2)青山口组地层中主要发生过2次流体注入。青山口组烃源岩在四方台组沉积末期—明水组沉积期进入生烃门限,目前已进入油气成熟阶段。

3)嫩江组沉积末期的构造运动为青山口组流体活动提供了动力,明水期末组沉积末期的构造运动对于已形成的油气藏有调整和改造作用。

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Study on hydrocarbon accumulation stages of tight sandstone reservoirs in South Songliao Basin

Yu Yixing1,2Wang Zhenliang3
(1.Basin and Reservoir Research Center,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;2.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;3.Department of Geology, Northwest University,Xi'an 710069,China)

Although the hydrocarbon reservoirs have been found in the tight sandstone reservoirs of Qingshankou Formation of Yaoyingtai Area,Songliao Basin,the hydrocarbon accumulation mechanism of tight sandstone reservoir is under a cloud.Especially, the time and stage of hydrocarbon filling are the key point of hydrocarbon accumulation mechanism in the tight sandstone reservoir. The stages of hydrocarbon accumulation in Qingshankou Formation have been researched systematically with integrated testing and analyzing technique of fluid inclusions according to the testing result of the distribution characteristics and homogenization temperature of fluid inclusions within reservoir in the tight sandstone reservoir of the area,combined with the history of trap formation,history of hydrocarbon-generating and hydrocarbon-expulsing.The study results show that there were twice hydrocarbon filling,separately in 78 Ma and 68 Ma,within geological history period for the Qingshankou Formation reservoir in Yaoyingtai Area. The corresponding geologic epoch is the depositional stage of Sifangtai Formation to the depositional stage of Mingshui Formation. The tectonic movement in the depositional end of Nenjiang Formation provided the condition of hydrocarbon migration in Qingshankou Formation,and the tectonic movement in the depositional end of Mingshui Formation made the trap form ultimately. Source rocks in Qingshankou Formation reached the hydrocarbon generation threshold between the depositional end of Sifangtai Formation and the depositional stage of Mingshui Formation,and go into the peak stage now.The research on the hydrocarbon accumulation stage of tight sandstone reservoir in Qingshankou Formation of Yaoyingtai Area has an important significance for oil and gas exploration.

fluid inclusion;homogeneous temperature;hydrocarbon accumulation stage;Qingshankou Formation

TE122

:A

1005-8907(2011)02-203-04

2010-09-11;改回日期:2011-01-10。

于轶星,女,1980年生,在读博士研究生,2002年毕业于西北大学地质学系石油及天然气地质专业,从事油气成藏理论研究。E-mail:yuyixing1980@163.com。

(编辑杨会朋)

于轶星,王震亮.松辽盆地南部致密砂岩储层油气成藏期次研究[J].断块油气田,2011,18(2):203-206. Yu Yixing,Wang Zhenliang.Study on hydrocarbon accumulation stages of tight sandstone reservoirs in South Songliao Basin[J].Fault-Block Oil& Gas Field,2011,18(2):203-206.

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