东濮凹陷濮卫地区油气输导特征及精细勘探方向_李令喜.pdf

断块油气田2023年1月东濮凹陷濮卫地区油气输导特征及精细勘探方向李令喜1，刘爱永2，胡志成2，郭国强2（1.中国石化中原油田分公司，河南 濮阳457001；2中国石化中原油田分公司油气勘探管理部，河南 濮阳457001）基金项目：国家科技重大专项课题“东濮凹陷油气富集规律与增储领域”（2016ZX05006004）陆相断陷盆地油气的定量输导和聚集，是油气研究领域相对较薄弱的环节，输导体系研究有助于解决这一问题。输导体系是含油气系统中所有运移通道体系（输导层、断层、裂缝、不整合面等）及其相关围岩的总和1。目前，输导体系的研究以单因素分析定性描述为主，多因素综合分析、定量表征相对较少，已有的理论与认识尚难以适应当前精细勘探的要求。濮卫地区位于东濮凹陷中央隆起带北部，已发现濮城、卫城、古云集油田和户部寨气田，东营组沙河街组沙三段共有7套含油气层系。该地区主体构造勘探程度较高，但洼陷带内部勘探程度相对较低。目前，针对储层发育机理等方面的研究较为深入23，而针对洼陷带油气成藏机制的研究较少，油气输导体系与分布规律仍未认识清楚，需要借助油气成藏理论的指导，分析油气输导特征及成藏主控因素，寻找及预测岩性或构造岩性油气藏的分布区。1构造特征濮卫地区位于东濮凹陷北部的卫城、濮城、古云集和文留4个构造的结合部，被濮城断裂系和卫东断裂摘要以地震、钻井和油气成藏动力学理论等为基础，对东濮凹陷濮卫地区油气输导体系进行了研究，分析了油气优势输导通道特征，量化表征了研究区内油气输导能力，研究了濮卫地区盖层分隔槽与供烃中心位置的相对偏移对油气优势输导通道及油气富集的影响。通过计算油气输导量，对断层的油气输导能力进行了定量评价。研究表明，濮卫地区东翼断层的油气输导能力大于西翼和南翼，濮卫洼陷带北翼古云集地区南部、东南翼濮65濮75断块区为下步精细勘探的有利区带。关键词油气输导；断面；断层；精细勘探；东濮凹陷中图分类号：TE122.1；TE13文献标志码：A收稿日期：20220711；改回日期：20221103。第一作者：李令喜，男，1970年生，正高级工程师，博士，现从事油气勘探研究与管理工作。E-mail：。引用格式：李令喜，刘爱永，胡志成，等.东濮凹陷濮卫地区油气输导特征及精细勘探方向J.断块油气田，2023，30（1）：9699.LI Lingxi，LIU Aiyong，HU Zhicheng，et al.Hydrocarbon transport features and fine exploration directions in Puwei region of Dongpu SagJ.Fault-Block Oil&Gas Field，2023，30（1）：9699.Hydrocarbon transport features and fine exploration directionsin Puwei region of Dongpu SagLI Lingxi1,LIU Aiyong2,HU Zhicheng2,GUO Guoqiang2(1.Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China;2.Oil and Gas Exploration Management Department,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)Abstract:The hydrocarbon transport system in Puwei region of Dongpu Sag was studied based on seismic data,drilling data andhydrocarbon accumulation dynamics.Characteristics of preferential hydrocarbon transport channels were analyzed,and oil-gastransport capability was also quantitatively characterized.And influences of relative migration between the separated trough of caprocks and hydrocarbon supplying center upon favorable hydrocarbon transport and accumulation in the Puwei region wereexamined.Quantitative evaluation of hydrocarbon transport capability of faults is conducted by calculating the amount of faulttransporting.The results show that the hydrocarbon transport capability of faults in east limb of Puwei region is greater than that ofthe west and south limbs.The south Guyunji region at the north limb in the Puwei sub-sag belt and fault blocks of Pu 65-Pu 75 atthe southeast limb are suggested to be further favorable fine exploration zones.Key words:hydrocarbon transport;fault plane;fault;fine exploration;Dongpu Sagdoi:10.6056/dkyqt202301013断块油气田FAULT-BLOCK OIL GAS FIELD第30卷第1期第30卷第1期图1濮卫地区构造单元划分及钻遇井Fig.1Division of structural units in Puwei region and drilled wells系所夹持，向南往文留地区抬升，向北以低鞍与陈营构造相接。东西方向上，地层沿洼陷轴部向两侧抬升，形成向四周抬高的复式构造带，南部构造复杂，北部则相对简单。研究区内局部构造主要发育半背斜构造背景下的反向断块组合及顺向断块组合，前者受卫东断层及其次级断层控制，构造复杂；后者受控于陈营、濮城等二级断层，构造相对简单（见图1）。2优势输导通道特征2.1输导层优势输导通道影响油气优势输导通道的因素较多，其中分隔槽是主要的地质因素之一4。分隔槽是分布最广泛的、限制油气输导方向的边界之一，这一结论已被国内外许多专家学者认可。所谓分隔槽优势输导通道，是指有效烃源岩之上输导层沉降中心的有序偏移形成的油气优势输导通道。一般来讲，分隔槽向供烃中心左侧偏移，油气优势输导通道的方向趋向右侧；分隔槽向供烃中心右侧偏移，油气优势输导的方向趋向左侧5。在濮卫地区，地震资料明显地展示了有效烃源岩之上输导层沉降中心的有序偏移现象（见图2、图3。图中红线为断层）。对濮卫洼陷带自北向南多个典型油藏进行解剖分析发现，由于洼陷带有效烃源岩之上输导层沉降中心的有序偏移，其上区域（或区带）盖层分隔槽与烃源岩的供烃中心发生偏移。在这种情况下，浮力是油气向上倾方向输导的主要动力，断裂为主要的油气输导通道，区域性盖层下部形成的分隔槽是决定油气优势输导通道方向的主要地质因素。例如，在濮卫洼陷带的北部，油气大量向西输导进入卫城古云集构造，是与洼陷带内有效烃源岩之上输导层和区域性盖层沉降中心向东偏移有关。图2濮卫地区盖层分隔槽向供烃中心左侧偏移现象Fig.2Migration of cap rocks separator to the left of hydrocarbon supplycenter in Puwei region图3濮卫地区盖层分隔槽向供烃中心右侧偏移现象Fig.3Migration of cap rocks separator to the right of hydrocarbon supplycenter in Puwei region李令喜，等.东濮凹陷濮卫地区油气输导特征及精细勘探方向97断块油气田2023年1月总体上，在濮卫洼陷带北部地区，分隔槽向供烃中心右侧偏移，油气优势输导通道方向主要偏向洼陷带西翼，古云集、卫城北部地区的油气富集；在濮卫洼陷带中南部地区，分隔槽向供烃中心左侧偏移，油气优势输导通道方向主要偏向洼陷带东翼，濮城构造濮67断层下降盘和濮城南构造北部的油气富集。2.2断面优势输导通道为进一步评价濮卫地区主要断面优势输导通道的油气输导能力，由断面凸面汇烃原理可知，断面的凸度不同，脊的汇烃能力不同67。因此，运用断面曲率（K）来表征脊的汇烃能力。一般来讲，断面曲率越大，脊的汇烃能力越强。根据上述原理，对卫东、濮67、濮城南断层断面的不同汇烃脊的曲率进行计算（见表1）。表1濮卫地区断面优势输导通道判别Table 1Identification of preferential hydrocarbon transport channels offault plane in Puwei region通过断面构造图及曲率计算认为：卫东断层存在4个断面优势输导通道，北部3个为一级，南部卫48为二级，输导能力弱于北部3个优势输导通道；濮67断层存在5个断面优势输导通道，濮138和濮129为二级，其余3个为一级；濮城南断层存在4个断面优势输导通道，其南、北各有1个一级优势输导通道，中部文213和文90为二级，输导能力弱于2个一级优势输导通道（见图4）。在濮城构造东翼，油气优势输导通道为砂层输导型。依据砂岩厚度、砂层组顶面埋深及烃源岩展布特征，划分了4个砂层一级优势输导通道及4个砂层二级优势输导通道。对濮卫地区分隔槽与供烃中心位置的相对偏移及主要断层断面优势输导通道研究认为：二者存在吻合性，即在濮卫洼陷带北部地区，油气优势输导通道方向主要偏向洼陷带西翼，古云集、卫城北部地区的油气富集；在濮卫洼陷带中南部地区，油气优势输导通道方向主要偏向洼陷带东翼，濮城构造濮67断层下降盘和濮城南构造北部的油气富集（见图4）。图4濮卫地区油气优势输导通道展布特征Fig.4Distribution characteristics of preferential hydrocarbon transportchannels in Puwei region3油气输导能力量化表征3.1量化表征模型的建立研究油气沿断层进行侧向或垂向输导时，需考虑断层两侧地层的砂岩并置关系、断裂带的孔隙度与渗透率以及断裂带排替压力与围岩排替压力之间的关系。上述因素决定了油气继续沿断裂带向上输导或向围岩储层中分流，分流至储层中的油气如果遇到开启性断层，又可以继续输导。油气经输导层进入开启断层后，在流体势差作用下沿断裂带向上输导。油气通过断层的数量与断裂带厚度、纵向长度、断裂中油气的渗流速度及断层活动时间有关。根据查明等7研究，油气输导能力量化表征模型可表示为Qf=LHfvfto式中：Qf为通过断层的油气输导量，104t；L为断裂运油长度，m；Hf为断裂带厚度，m；t为输导时间，Ma；vf为断裂中油气的渗流速度，m/Ma；o为原油密度，t/m3。断裂带厚度可通过地震或测井资料求取，油气的渗流速度可用达西定律近似计算，通过确定出的断层断面汇烃脊曲率优势输导通道级别判别标准卫东断层卫360北0.342一级K0.3为一级K0.3为二级（缓断面）卫370南0.351一级卫20.337一级卫480.219二级濮67断层濮1380.413二级K0.5为一级K0.5为二级（陡断面）濮138南0.672一级濮1290.344二级濮630.726一级