許 泓 (長江大學地球科學學院,湖北 武漢430100)
陳立欣 (中石化江漢油田分公司江漢采油廠地質研究所,湖北 潛江433123)
非常規油氣藏的形成機理與賦存狀態與常規油氣資源有較大差別,其勘探開發難度較大[1-3]。為此,筆者通過取芯和薄片分析,對江漢油區新溝油田沉積背景、儲層特征及成藏條件進行研究,為其儲層預測提供參考。
新溝油田位于湖北省監利縣新溝鎮西南,構造位于潛江凹陷西南丫角至新溝低凸起,西北與老新油田相鄰。新溝油田地層自下而上為白堊系,下第三系沙市組,新溝嘴組上、下段,荊沙組,上第三系廣華寺組和第四系平原組。
江漢油區新溝嘴組儲層巖性以泥質灰巖、泥晶白云巖為主,局部夾薄層粉砂質條帶,經措施改造或采用新型開發工藝能獲得工業油流[4-7]。其中,新溝嘴組下段Ⅰ、Ⅲ油組為砂巖油藏;新溝嘴組下段Ⅱ油組為泥晶云巖油藏。主要含油層系為新溝嘴組下段,自下而上細分為Ⅲ油組、泥隔層、Ⅱ油組、Ⅰ油組和大膏層,其中大膏層、泥隔層在該區分布穩定,是區域一級標志層。該研究區含油層位主要分布在新溝嘴組下段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油組。
新溝油田總體上為斷層復雜化的斷塊、斷鼻構造。新一區為斷塊構造,被北東向、北西向斷層切割成3個含油斷塊 (新4斷塊、新62斷塊、新204斷塊),構造東高西低。新二區為背斜背景上斷層復雜化的斷層構造,區內斷層發育,共有18條正斷層,分北東向、近東西向2組,斷距大小不等,延伸長度不一,但大都對油層起封隔作用。橋4是受晏橋斷層控制的一個正向斷鼻構造。
新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積進入湖浸沉積時期,三角洲沉積向岸退,半深湖沉積面積擴大。濱淺湖灘砂、灘壩相發育,近物源地區發育三角洲前緣砂體;新137井鉆遇最大單層灘砂壩厚度7m,蘇2井鉆遇累計灘砂、壩最厚31.6m。該沉積時期,新一區、新二區主要有濱淺湖灘砂、灘壩相零星分布 (見圖1)。
新溝油田物源方向主要來自潛江凹陷西北部的漢水物源,由于該區遠離物源,因而受不同沉積時期水動力強弱變化影響。新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積時期屬低位域沉積,是較為安靜的水體環境,新一區、新二區單砂體均不發育,利于安靜還原環境的泥灰巖、泥晶云巖等礦物沉積,沉積厚度大。研究表明,該區新溝嘴組下段Ⅱ油組巖性以泥晶云巖為主,夾有薄層泥巖,同時夾有石膏,形成互層。
泥晶云巖、白云質泥巖與砂泥巖形成環境不同,兩者在沉積上具有明顯的差異性。根據目前的認識,三角洲前緣發育的主要是砂泥巖剖面,因此在前緣相的區域,是難以找到非常規油藏的[5-6]。而湖泊沉積體系,其巖相往往單一,主要為砂質泥巖、泥巖,局部可發育灰巖。因此,新溝嘴組非常規儲層主要發育在湖泊與三角洲前緣之間的過渡帶,是機械沉積與化學沉積共同作用的結果[7]。
圖1 新溝嘴組下段Ⅱ油組沉積相圖
新溝油田物源來自潛江凹陷西北部,常規油藏儲集層巖性為粉砂巖,研究發現非常規油藏儲層主要以泥晶白云巖為主,同時也是良好的生油層,屬于自生自儲類型[6-8]。膠結物以白云質、灰質為主,平均含量24.3%,膠結類型孔隙式為主。粘土成分為伊利石和綠泥石。
對新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組新斜1171井進行取心和薄片分析 (見圖2)等,發現新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組發育泥晶云巖、含粉砂云質泥巖、泥晶云質灰巖等。通過對新一區新溝嘴組下段Ⅱ油組的孔隙度和滲透率統計發現,新溝嘴組下段Ⅱ油組平均孔隙度為6.8%,平均滲透率為0.3×10-3μm2,屬于特低孔超低滲儲層。
圖2 新溝嘴組下段Ⅱ油組新斜1171井成巖顯微圖片
非常規油氣主要在沉積盆地內的斜坡與向斜區大面積連續分布[9]。通過對新溝油田沉積環境的研究表明,新溝油田北部為水下分流河道砂巖發育帶,中部為淺湖灘壩砂巖發育帶,南部為淺湖泥質白云巖發育帶 (見圖3),新溝嘴組下段Ⅱ油組非常規儲層發育于三角洲前緣和湖泊相的過渡帶內,是機械沉積和化學沉積共同作用的結果。新溝油田先沉積后隆起的構造格局有利于烴源巖演化,新溝斷壘帶總體上屬于繼承性斜坡,為成藏提供了有利條件;上下泥巖具有生油能力,中間砂巖、碳酸鹽為油氣聚集的有利場所,從而形成了自生自儲的油藏特征[10-12]。
1)新溝油田受構造和巖性共同影響,在斷塊,鼻狀構造附近容易成藏。
2)新溝嘴組為淺水、坳陷型三角洲-湖泊沉積體系,新溝嘴組下段Ⅱ油組時期新溝地區為泥質白云巖形成有利地區。
3)新溝嘴組非常規油藏以泥晶白云巖為主,既是良好的儲層,也是良好的生油層,屬于源儲共生類型。
4)受物源供給影響以及水動力條件強弱影響,新溝油田新溝嘴組下段Ⅱ油組砂巖儲層不發育,且厚度較薄,但累計厚度大,分布穩定,開發潛力較大。
圖3 新溝地區頁巖油成藏模式圖
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