刍谈孤北地区古生界成藏特征及地层结构

2020-02-13 299 上传者：管理员

摘要：孤北地区具有丰富的油气资源，若能克服古生界地层储层改造难题，产能必将快速提升，带来更大的经济效益。但因为缺乏系统研究，使得该区地层结构与成藏控制因素认识不清，导致滚动勘探一直停滞不前。必须对该区构造演化、地层结构及成藏条件等开展系统研究。

关键词：
剥蚀环带
古生界
地层油藏
地层结构
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一、区域研究背景

孤北地区古生界构造与地层结构复杂，圈闭类型多样化，油气成藏复杂。至目前钻至古生界完钻探井14口，部分井在古生界见到良好的油气显示，获高产油气流，也有部分井在古生界目的层落空，开发效果并不理想。由于古生界钻井较少，缺乏系统研究，致使该区地层结构与成藏控制因素认识不清，导致滚动勘探一直处于停滞状态。因此，必须对该区构造演化、地层结构及成藏条件等开展系统研究，明确地层接触关系及其展布特征，剖析断裂系统及构造形态，搞清油气成藏控制因素及油藏类型，为下一步的滚动勘探和产能建设拓展新阵地，对油田类似油藏的滚动勘探具有指导意义。

二、地质结构分析

1. 明确地层标志特征。本区奥陶系包括冶里一亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组和八陡组地层。该套地层以灰岩沉积为主。上古生界自下而上依次发育有石炭系本溪组、太原组，二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组的万山段、奎山段、孝妇河段及石千峰组。石炭—二叠系地层遍及整个华北盆地，该层顶部遭受剥蚀，底部与下古生界奥陶系呈假整接触。

2. 明确地层展布特征。受多期构造运动影响，本区发育多条北西向和北东向断层，逆断层以西上古生界地层不全，中生界地层上覆在不整合面之上；逆断层以东，基本未遭受剥蚀，地层相对较全。地震上各层的剥蚀点清晰，利用属性资料对储层进行精细刻画后，在平面上能清楚地看出剥蚀环带。西部主力含油层系万山-奎山段剥蚀强，也是目前发现地层油藏最多的区域；东部是构造圈闭发育区。

三、构造特征分析

1. 构造演化分析。晚三叠纪沉积（T3）沉积以前，整个华北地台以振荡运动为主，相继沉积了下古生界、上古生界及早、中三叠系，地层相对平整。三叠末期的印支运动，在北东向的挤压作用下，最左边的孤西地层，剥蚀量最大；中间两条孤西断层所夹持的条带，剥蚀量次之；最右边伴生断层根据钻探，仍保留有上古生界地层，剥蚀量最小。燕山运动初期，断陷活动开始，形成了孤北地区的雏形。在拉张作用下，孤西断层发生反转，燕山运动中、晚期，断陷活动加剧，孤西地区构造被进一步复杂化，构造格局基本定型。古近系沉积时期，形成一系列构造坡折，有利于扇体的形成。

2. 构造特征分析。多期复杂的构造运动形成了现今的构造格局：以顶面被剥，孤西断层以西，古生界发育一系列东北低西南高的反向屋脊断块残丘山为特征，在剥蚀面下呈阶梯状自西向东排列，明显北东倾，发育一系列地层油藏。孤西断层以东，受多条北东向断层的切割，发育多排潜山。

3. 圈闭资源规模。上古生界共落实构造圈闭22个，地层圈闭6个，有利面积21.0km2，资源量1575×104t。下古生界共落实构造圈闭27个，地层圈闭5个，有利面积18.1km2，资源量1086×104t。

四、储层特征分析

本区下古生界主要是奥陶系灰岩，发育缝-洞，见明显裂缝和溶蚀孔洞。上古生界主要含油层系分别是是上石盒子组奎山-万山段的石英砂岩和下石盒子组的含砾砂岩，上石盒子组单层厚度3-9米，平均孔隙度7.24%，平均渗透率1.06×10-3um2；下石盒子组平均单层厚度10.8米，平均孔隙度12.23%，平均渗透率16.58×10-3um2。

五、成藏特征分析

1. 油源输导分析。孤北地区孤西断裂带位于渤南、孤北两个生油洼陷之中，为洼中之隆，具有捕获油气得天独厚的有利条件。渤南、孤北和孤南洼陷新生界埋藏深，生油岩厚度大，达千米以上，并都处于生油门限以下，是有利的生油区，在馆陶组沉积早期进入生烃高峰期，生烃时间较长，生烃量较大，油源充足。孤西断层的长期发育，为油气提供了有利的圈闭和通道。油气就可以沿断层和不整合面进入潜山的储集层。只要具备圈闭条件，就可以富集成藏。逆断层以西，侧向对接烃源岩，油源条件较充足，且渤古403下古生界已经成藏，存在渤南沙三、沙四烃源岩向逆断层以东进一步运移的可能。由于本区的构造形态呈棋盘格式，本区西部和北部两个洼陷所生成的油气可以通过断层进入古生界储集层和不整合面，由深层逐渐进入浅层，被断层封堵，则形成断块油气藏，反之，则沿断层及不整合面向侧向或垂向发生运移，可形成从深至浅广泛含油的格局。

2. 油气富集规律。孤西地区古生界勘探首选在孤西断层所形成的反向屋脊部位寻找富集区块，原因如下：（1）靠近油源，断层发育，有利于油气聚集；（2）断层活动可有效改善储集物性；（3）构造位置好，有利于油气富集。

六、应用效果分析

通过综合地质研究，对孤北地区的地层特征、构造演化、油气成藏有了规律性的认识，主要取得两方面的成果：

1. 落实储量规模。上古生界共预测资源量1575×104t。下古生界预测资源量1086×104t。

2. 拓展勘探开发空间。本区目前已部署探井位4口，其中渤古斜5井目的层下古生界，探索油气越过逆断层在第一排山的成藏情况；渤古斜6井了解孤北21块上古生界含油气情况，扩大上古生界含油气面积；孤北古4探索下古生界的煤成气，渤斜931主要评价沙三段的含油性，兼探上古生界的油气藏。若实施成功，将为滚动勘探和产能建设拓展新阵地。

参考文献：

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