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泌阳凹陷北部斜坡复杂断块群油气成藏主
控因素
石油天然气(江汉石油学院)2008年6月第30卷第3期
JournalofOilandGasTechnology()
泌阳凹陷北部斜坡复杂断块群
油气成藏主控因素
孑』J\冲,任玉林(中国石化石油勘探开发研究院,北京100083)
吴官生,丁艳红,王艳(河南油田分公司勘探开发研究院,河南南阳473132)
[摘要]泌阳凹陷北部斜坡的烃源岩主要是下第三系核桃园组三段的暗色泥岩砂泥岩,有机碳平均含量为
,干酪根为I型和ll型;储层以下第三系核三段细砂岩为主,孔隙度一般2O,35,渗透率
(150~900)×10一”m;油藏类型以断块油藏,
藏主要受构造演化,断裂发育,沉积相和温压场流体势控制,构造演化和流体势控制油气的运聚方向,
断裂和砂体的展布控制油气运聚模式和富集程度.
[关键词]复杂断块;成藏主控因素;北部斜坡;泌阳凹陷
[中图分类号][文献标识码]A[文章编
号]1000—9752(2008)03—0029—07
泌阳凹陷北部斜坡带油气勘探始于20世纪90年代,l976年在王集地区部署的泌l2井试油获日产
,发现了王集油田,
用,系统地落实了北部斜坡断鼻构造形态,主控断裂系统发育特征,加深了构造和圈闭形成条件的认
识,1986,1987年相继发现了古城,杨楼,,随着提高分辨率的地震资
料处理技术,交互解释技术,储层横向预测技术,储层沉积相分析等手段的应用,使北部斜坡复杂断块
油田滚动勘探开发取得了良好的效果;浅层钻遇多套油层且获工业油流,上缴探明储量3000多万吨.
而最新资源评价结果表明,×,尚有近45的剩余资源量可供勘
探,尤其是北部斜坡外带勘探程度相对较低,具有较大的勘探潜力.
但是,由于剩余资源量主要集中在一些断鼻,断块,断层一岩性圈闭中,地质条件的复杂性使其勘
探开发难度很大,勘探成本提高,,认
识北部斜坡油气成藏规律及油气聚集控制因素,科学地预测潜力目标,从而指导勘探开发.
1地质概况
泌阳凹陷北部斜坡带为一被断层复杂化的宽缓鼻状构造,自西向东分为古城,王集一新庄,大吴庄
3个鼻状构造带,主要发育北东,北西西向两组断裂(图1).两组断裂相互切割,形成一系列断鼻,断
块,控制着油气的分布.
核三段沉积末期,北部斜坡带古构造形态主要为单斜,单斜走向近东西,向北翘起,向南倾覆
(图2).在这样的背景下发育一些鼻状构造,如杨楼一新庄地区的鼻状构造带,构造带轴向为北北东,局
,构造复杂化,单斜走向变为近北东东,向北西翘起,向东南
,,北部斜坡古构造形态主要为构造
复杂化单斜,单斜走向为近北东南西,向北翘起,向南倾伏,构造幅度略有增加,凹陷深湖区范围进一
,一段沉积期与核三段沉积期的构造形态基本相似,构造沉降作用进一步增加,构造继承
[收稿日期]2008—03—02
[作者简介]孙冲(1968一),男,1990年大学毕业,博士,高级工程师,现主要从事石油地质综合研究工作.
?
3O?石油天然气(江汉石油学院)2008年6月
,,构造规模和幅度略
有降低,构造最终定型,
E
避
图1泌阳凹陷核桃园组构造图
图2泌阳凹陷南北向剖面
泌阳凹陷北部斜坡主要日的层系是下第三系核桃园组(尤其是核:二段,核三段)的三角洲相沉积,
,即相对近物源的辫状河三角洲
和相对远源的河控三角洲L1j.
相对近物源的辫状河三角洲分布于该凹陷的东部,主要有侯庄,王集两个辫状河三角洲体系,构成
王集,,沿凹陷长轴方向展布的侯庄辫状河三角洲规模较大(面积170kin.),一
,深灰色泥岩及粉砂质泥岩呈不等厚互
,,,
波状交错层理,,正旋回和完整旋回3种沉积序列,而
以正旋回沉积序列为主?].
强烈,三角洲平原相大部分已被剥蚀,,河口
,反映出水流搬运距离较长,沉积物是经过较好
,多物源,多种沉积类型相互交汇,导致研究
区砂层发育,纵横向变化大,钻井剖面反映为砂砾岩夷泥岩特征.
第3O卷第3期孙中等:泌阳凹陷北部斜坡复杂断块群油气成藏主控因素
2成藏条件
1):
?母质类型好,有机质类型以T型和n型占绝对优势,?.型较少;?有机显微组分菌藻类有机质占
主导,矿物沥青基质丰富;?烃源岩成烃潜力高,有机质丰度高(,氯仿沥
青”A”%),优质烃源岩所占比例大;?有效烃源岩
分布范围广,厚度大,地温梯
度高(),生油门限浅(1700m).
泌阳凹陷深凹区核j下亚段烃源岩在核三段沉积末期(36Ma)已全部进入成熟门限;核一段末期
(29Ma)进人成油高峰阶段,廖庄组沉积中期(18Ma)就开始有部分烃源岩进人高演化阶段(凝析油
气阶段).核三上亚段烃源岩在核二段沉积开始时即进人成熟门限,廖庄组沉积末期进人成油高峰阶段;
核三上亚段现今处于主生油阶段范围内,核二段底部在廖庄组末期进人成熟门限.
2)储集层泌阳凹陷北部斜坡区储集条件良好,发育有古城,张厂,王集,侯庄等三角洲沉积砂
体,分布面积5O,170kin..这些砂体均伸人深凹陷生油区内,成为良好的输导层,排烃效率高,并形
,胶结疏松,物性好,孔隙度一般2O,35,渗透率(150,900)
×..
3)盖层泌阳凹陷核桃园组三段末期一次大范围的湖侵,沉积有机质丰富,泥岩发育,形成较厚
泥岩段,呈南厚北薄的楔状,平面上则呈向东南收敛,
850km.,盖层单层厚度较大的层段为核三段?,V,?砂组,其次为核三
段I,?,?砂组,最小的
为核三段?,?
物性封闭能力测定,该区核桃园组
泥岩具有较强的物性封闭能力,,,
,属良好盖层.
4)圈闲泌阳凹陷新生代油气藏类型
丰富,
布在平面上的最大特点是受新生代构造分带
性的控制,凹陷的不同部位发育有不同的圈
闭类型,
部斜坡主要发育断鼻圈闭,断块圈闭,断层
一
岩性圈闭和环盐湖北部斜坡分布的砂岩透
镜体圈闭,地层超覆圈闭.
5)油气运移聚集根据流体包裹体分
析和生排烃史分析认为,泌阳凹陷油气运移
聚集主要有两期,第一期为小规模油气运移
聚集,时问为核一段末期一廖庄组沉积期,
即渐新世晚期,北部斜坡区尚无此期形成油

图3泌阳凹陷核三段生储盖配置平面图
成藏期,成城时间为廖庄末差异抬升期,即中瓶世一上瓶世早期,此时
核三上亚段烃源岩达到生烃高峰
期,差异构造抬升运动一方面导致北部斜坡大规模圈闭形成并最后定型,另一方面导致烃源岩区和北部
斜坡圈闭区之问势能差急剧增加,为油气大规模运移提供了动力,加速了油气运移聚集成藏[3].
6)时空匹配关系从平面上看,泌阳凹陷北部斜坡核桃园组沉积时期,多个砂体环绕生,盖区分
布,砂体以扇状或指状从凹陷边缘仲入生,盖区内,其中砂岩厚度百分比大于209/6的砂层分布范围占
生,盖层区面积的88_,以上,砂体与生,盖大面积接触,为油气运移和聚集创造了良好的条件(图3).
从剖面上看,生,,泌阳凹陷北部斜坡不仅各成藏要素具有良
好的空间配置,而且各种成藏作用具有良好的时间匹配,成藏要素和成藏作用良好的时空匹配关系形成
了北部斜坡油气富集.
石油天然气(江汉石油学院)2008年6月
3成藏主控因素

根据油气运移理论,只要圈闭和烃源岩问存在着势能差,油气就会运移].前已述及,北部斜坡的鼻
状构造是泌阳凹陷有利的油气运移指向区,先向鼻状构造轴部运移,
性的鼻状构造不仅控制了油气的运聚方向,其发育规模和幅度也控制了油气在各聚集带的富集程度.
对泌阳凹陷构造演化研究发现,北部斜坡区的古城,杨楼,
转作用及断裂作用促使油气从烃源岩中排出,二次运移],并沿斜坡向上倾方向运移,从而聚集在浅部
位的杨楼,新庄,,使油气再次发生运
移形成新的油气藏,北部斜坡的稠油油藏可能就在此背景下形成的.
另外,构造的周期性,幕式活动和断层的多期次活动是控制泌阳凹陷幕式排烃,幕式运移,幕式充
注成藏的根本动力].北部斜坡的第一期成藏因廖庄期反转运动而发生,其动力来源于挤压反转构造活
动,活动断层是油气大规模较长距离运移聚集成藏的有效通道;第二期成藏表现为反转末期抬升剥蚀和
断裂作用导致的油气再分布和聚集.

泌阳凹陷北部斜坡发育不同尺度,不同产状和不同性质的断层(图4),对油气成藏起着重要的控
制作用:提供运移通道,形成圈闭,破坏早期油藏,控制油气的运聚模
式和富集程度].
图4北部斜坡断裂系统
1)为油气运移成藏提供了通道断裂破坏盖层的完整性,使油气得以穿过盖层而进入浅部地层,
,断裂是油气运移的快速通道.
断层在活动期纵向上均是开启的,不仅可使油气发生纵向调整,而且可以起到汇聚油气资源的作用_g].
研究表明:
走向,向南伸向成熟烃源岩区,
断层一砂体网络体系中运移,
后,在砂体上倾方向形成遮挡,形成北部斜坡上大量的断块和断层一岩性油气藏.
2)断裂交切并与砂体配置提供了良好的圈闭条件断层两盘发生错动过程中将断层面附近的岩石挤
压磨碎,之后形成带状连续分布的致密的断层岩,不仅对油气纵向封堵,
发育的北东向和北西向两组断层交错切割,
第3O卷第3期孙;中等:泌阳凹陷北部斜坡复杂断块群油气成藏主控因素
层切割南倾的地层形成北掉的阶梯状屋脊式断块,在鼻状构造背景上形成一系列断鼻,
的油气柱高度达到断层所能封闭的油气柱高度后,油气从圈闭的顶部溢出,向对盘运移(或沿断层向上运
移),
层封闭性除了受发育规模,走向配置等因素影响外,还与断层两盘的岩性配置有很大关系.
3)断裂与鼻状构造的切割
关系控制油气的运聚模式断裂0
活动期对已形成的油气藏具有破圳.
坏作用,使油气发生重新聚集,
甚至直接断至地表造成油气散
,付湾,杨…
楼,王集地区多数主力含油层位慧..
在平面上不同断块均可连续分一2500
布,且在王集,新庄地区核二段一3000
以上地层发育浅层系油藏,这些_3500
都是断层活动对原生油气藏改_4000
造,破坏,导致油气重新聚集成

状构造的不同配置决定了断层是
起输导作用还是遮挡作用,作用
W14井W316井W47井W50B259井B93井