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东营凹陷沙三段古流体势恢复及油气运聚特征研究

唐健程  
【摘要】: 东营凹陷是我国东部具有典型意义的富油凹陷,探明石油地质储量23.4×10~8t,是济阳坳陷岩性油气藏储量和分布最大的凹陷,岩性油藏的勘探潜力在3×10~8~4×10~8t以上。砂岩透镜体油气藏作为岩性油气藏中的一种重要类型,其形成机制非常复杂,不同砂体含油性差别非常大。本研究在前人对东营凹陷透镜体油藏成藏机理及含油性研究的基础上,运用流体包裹体系统分析的方法,结合精细埋藏史图,分析了东营凹陷沙三段透镜状砂体的成藏期次和成藏时间;应用流体包裹体PVT热动力学模拟的方法,定量恢复各期次油气充注时的古流体压力,结合实测地层压力资料,分析了东营凹陷今压力分布及古压力演化;在此基础上恢复了各期油气充注时的古流体势;在牛庄、利津、博兴选取了三条连井剖面,建立油气输导格架,在流体包裹体观察基础上,结合砂体孔渗数据和各期流体势值,探讨了东营凹陷沙三段油气的充注过程和含油性主控因素。通过上述研究,取得了如下认识: 东营凹陷沙三段透镜状砂体中发育三期油气充注:第一期34~24Ma;第二期13.8~8.0Ma;第三期8.0~0.0Ma。最早充注时间34Ma左右,但主要充注期次是第二和第三期,尤其是第三期的晚期充注奠定了最终油气分布格局;24~13.8Ma未有油气充注,是因为渐新世末东营运动使得整个东营凹陷抬升剥蚀,烃源岩埋深变浅,温度降低,生烃过程受到抑制。牛庄洼陷和利津洼陷发育三期充注,博兴洼陷仅检测到第三期充注。 东营凹陷下第三系超压现象非常明显,Es_2及以上地层主要为正常压力系统,从Es_3~上开始普遍发育地层异常高压,主要分布在利津洼陷:Es_3~下大面积发育超压,以牛庄洼陷和利津洼陷最强,博兴洼陷和民丰洼陷相对较弱。第一期(34~24Ma)油气充注时地层流体压力主要为常压,第二期(24~13.8Ma)油气充注时地层流体压力为低幅超压,第三期(8~0Ma)油气充注时地层流体压力为中~强超压。在深度剖面上埋深在牛庄洼陷在2200m以上为在常压及超压系统下成藏,2200m以下为在超压系统下成藏;利津洼陷则在2400m以上为常压和超压系统中成藏,2400m以下为在超压系统中成藏。 通过对砂体油气充注过程和含油性分析发现: 牛庄洼陷沙三~中亚段上部砂体不含油,下部和底部砂体含油,含油砂体具有通过低序次断层等隐蔽输导体系“源外”成藏和沙三~中亚段生成的油气直接进入砂体的“源内”成藏两种成藏模式。通过低序次断层“源外”成藏砂体的含油饱和度均高于自身烃源岩生成的油气充注即“源内”成藏砂体的含油饱和度。砂体在“源内”成藏时物性条件是控制砂体含油性的主要因素;通过低序次断层“源外”成藏的砂体的油势自下而上油势逐渐递减,砂体油势存在势差。含油饱和度在低势区较高。“源内”成藏的砂体无此特征。“源外”成藏砂体的物性条件对砂体含油性影响较小,存在上部物性好的砂体含油性好于下部物性差的砂体的现象,但含油性差别不大。 利津洼陷沙三~中亚段上部砂体不含油,下部砂体含油,连井剖面东部下部以低序次断层隐蔽输导、上部以显性断层输导的垂向充注为特征;西部以侧向砂体输导为主,如果没有低序次断层隐蔽输导影响,上部透镜状砂体含油饱和度高于下伏透镜状砂体,反映了层内浮力运移的一般特征(油柱沿着阻力最小的路径优先运移和充注)。流体势对油气沿砂体侧向运移控制不明显,砂体物性条件好是砂体在浮力作用下沿上倾方向运移的主要影响因素。 博兴洼陷仅见晚期充注,主要以断层垂向输导和砂体侧向输导为主,下部发育部分低序次断层隐蔽输导。沙三~中亚段砂体含油,沙三~下亚段砂体反而不含油,反映了断层的垂向高效能输导。油气在沙三~(中、下)亚段断层+砂体输导体系中运移时,砂体间存在油势差,势差和砂体物性共同控制砂体中油气的充注。


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