三肇凹陷青一段源岩发育特征及油藏分布控制因素

三肇凹陷青一段源岩发育特征及油藏分布控制因素

0扶杨油层油成藏条件分析三桥坍塌位于松辽盆地北部的山区。西部与大庆峡谷接壤，东部与朝阳沟峡谷接壤。北部与绥化塌陷、绥峰背斜带和达达向斜带接壤，是长期的继承性塌陷。下白垩统泉头组三、四段的扶余和杨大城子油层是该凹陷中部含油气组合的主要产油层,油主要来自上覆下白垩统青山口组一段发育的烃源岩,同时青一段暗色泥岩又是扶杨油层的盖层。目前三肇凹陷在扶杨油层中已发现宋芳屯、榆树林、肇州、升平、朝阳沟等油田,充分展示了该凹陷扶杨油层潜在的含油远景。然而,由于受勘探程度、地质条件和人们认识水平的影响,对三肇凹陷扶杨油层这种上生下储式生储盖组合的油分布规律和控制因素的认识并不十分清楚,致使该区扶杨油层油勘探方向不明确,失利井增多。尽管前人曾对此做过大量的研究和探讨,但主要是针对其油成藏条件和模式进行的研究,而对各成藏条件空间配置关系对油成藏与分布控制作用的研究仍是一个薄弱环节。因此,开展源岩、超压和断裂空间匹配关系以及对油成藏与分布的控制作用研究,对于正确认识该区扶杨油层油成藏规律和指导油勘探均具有重要的指导意义。1肇凹陷青一部分源岩生排烃特征油源对比结果表明,三肇凹陷扶杨油层油主要来自上覆青一段发育的暗色泥岩。该区青一段源岩最大厚度发育于肇34井附近,可达80m,源岩厚度向北逐渐减小,至尚9井处达到最小,小于20m。三肇凹陷青一段源岩有机碳质量分数平均为3.13%,氯仿沥青“A”平均为0.50%,生烃潜力一般大于6mg/g,有机质类型大部分属于Ⅰ和Ⅱ1型,少部分属于Ⅱ2型。镜质体反射率为0.55%～1.26%,已进入生烃门限。源岩生排烃史研究结果表明:三肇凹陷青一段源岩在四方台组沉积末期开始向外排烃,到明水组沉积末期开始进入大量排烃阶段。三肇凹陷青一段源岩排油强度高值区位于三肇凹陷中心,最大可达110×104t/km2,由此向凹陷四周逐渐减小,在凹陷边部减小至零,如图1所示。2青一部分超压释放释放排烃的时期由声波时差资料可知,三肇凹陷青一段源岩普遍欠压实,具有超压特点。由等效深度法计算得到,三肇凹陷青一段源岩超压值最大可达到20MPa,主要分布在三肇凹陷中心的徐8井和徐9井处;次极值点分布在芳21井处,超压值可达16MPa;由3个高值区向其四周青一段源岩泥岩超压值逐渐减小,在凹陷边部减小至8MPa以下。用文献中的研究方法,对三肇凹陷青一段源岩超压形成时期进行了研究,认为其主要形成于嫩江组四段沉积时期,其次是嫩二段、嫩五段和嫩三段沉积时期。断裂活动时期的研究结果表明,三肇凹陷T2断裂自形成后在嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近系末期反转活动成为超压释放通道。结合前面青一段源岩大量排烃可知,三肇凹陷青一段源岩超压释放排烃时期应主要发生在明水组沉积末期。利用声波时差资料,在古埋深恢复的基础上,对三肇凹陷青一段源岩在明水组沉积末期古超压值进行计算,得到三肇凹陷青一段源岩在明水组沉积末期古超压最大值可达10MPa,主要分布在徐4井、宋深101、树19井和肇13井周围,凹陷边部逐渐减小。3s112-t6源断裂t3地震资料揭示,三肇凹陷T2层发育大量断裂,但并不是所有的T2断裂均可成为青一段源岩生成油向扶杨油层进行运移的输导通道,只有那些T2源断裂方可成为青一段源岩生成油向扶杨油层进行运移的输导通道。所谓T2源断裂是指连接青一段源岩和扶杨油层、且在青一段源岩大量生排烃期(明水组沉积末期)活动的断裂,该区T2源断裂主要是通过T2-T06的断裂。由文献可知,三肇凹陷T2源断裂全区主要有348条(图2),主要为近SN向分布,均为正断裂,一般断距为20～60m,最大为150m,断层长度为2～5km,在东西方向测线上T2断裂的发育密度为0.5～1.8条/km。4为油运移提供动力源岩是油成藏的物质基础,源岩只有进入大量排烃阶段才能提供大量的油进行运聚成藏。超压可为源岩中生成的油向外排出提供动力,尤其是为油向下“倒灌”运移提供动力。断裂不仅为油聚集成藏提供遮挡作用,更重要的是可以为油运移提供输导通道。油成藏与分布不仅受到这3个成藏条件的控制,更重要的是要受到这3个成藏条件空间匹配关系的控制。4.1共同控制的横向“倒灌”运移区域三肇凹陷扶杨油层已发现的油藏均分布在青一段源岩生成油与超压共同控制的向下“倒灌”运移的区域内或边部附近(图3)。这表明只有位于青一段源岩生成油向下“倒灌”运移的区域内或边部的圈闭,才能从青一段源岩处获得油进行聚集成藏,否则无油聚集成藏。4.2青段源岩压力过压及t2源断裂的配置，控制油藏和层位4.2.1扶杨油层油分布的范围由图4可以看出,三肇凹陷扶杨油层目前油底包络面深度均在青一段源岩生成油和T2源断裂共同控制的向下“倒灌”运移的最大深度范围(图3)内。这说明扶杨油层油分布的深度明显受到青一段源岩超压和T2源断裂配置形成的油向下“倒灌”运移深度的控制。同时三肇凹陷扶杨油层目前油分布层位主要分布在扶余油层,虽然杨大城子油层仅见到少量油,但也在青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移层位分布的范围内。由此说明扶杨油层油分布层位受到青一段源岩超压和T2源断裂配置形成的油向下“倒灌”运移层位的控制。4.2.2有利于油富集成藏(1)青一段源岩生成的油“倒灌”运移区内T2源断裂发育区块使油富集。由三肇凹陷扶I油层组33个已钻探区块统计结果(表1)可以看出,有T2源断裂发育的区块有28个,无T2源断裂发育的区块有5个;有T2源断裂发育的区块,油井产能明显高于无T2源断裂发育的区块。这是因为只有在青一段源岩生成油“倒灌”运移区内的T2源断裂发育的区块,扶杨油层才能从青一段源岩处获得更多的油进行运聚成藏,油井产能高;否则即使位于青一段源岩生成油“倒灌”运移区内,但T2源断裂不发育的区块,扶杨油层只能从青一段源岩处获得较少的油进行运聚成藏,油井产能低。(2)青一段源岩生成的油“倒灌”运移区内,距T2源断裂越近,断距越小,越有利于油富集成藏。由图5可以看出,三肇凹陷扶杨油层即使位于青一段源岩生成油“倒灌”运移区内,只有距T2源断裂越近的井,从青一段源岩处获得的油越多,油井产能越高;反之则越低。由图6中可以看出,三肇凹陷扶杨油层即使位于青一段源岩生成油“倒灌”运移区内,只有T2源断裂断距越小,油沿断裂向下“倒灌”运移的距离越小,越易进入扶杨油层聚集成藏,油井产能越高;反之则越低。(3)青一段源岩生成的油“倒灌”运移区内,主要富集在T2源断裂的下盘。由三肇凹陷扶杨油层59个含油构造油井与上下盘之间关系统计结果(图7)可以看出,油井主要位于源断裂的下盘。这是因为青一段源岩生成的油是通过T2源断裂“倒灌”运移进入扶杨油层的,源断裂下盘位于构造高部位,油向下运移到达下盘的距离较上盘近,且运移受到的阻力也较上盘小,故油优先在下盘聚集成藏。如果油源充足,在油充满下盘后,便可以再充注上盘,但该区扶杨油层油源并不是很充足,造成油主要聚集在T2源断裂的下盘内。5油层成藏部位(1)三肇凹陷青一段源岩内超压和T2源断裂是控制扶杨油层油成藏与分布的重要因素。(2)青一段源岩及其内超压空间匹配控制着三肇凹陷扶杨油层油成藏分布范围。(3)青一段源岩超压和T2源断裂剖面配置控制着三肇凹陷扶杨油层油聚