海拉尔盆地贝西南地区南屯组...组合类型及油气差异富集机理_孙同文.pdf

大庆石油地质与开发 Petroleum Geology Oilfield Development in Daqing2023 年 2 月 第 42 卷第 1 期Feb.，2023Vol.42 No.1DOI：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202201022海拉尔盆地贝西南地区南屯组断层-砂体组合类型及油气差异富集机理孙同文1 王芳1 王有功2 李军辉3 胡明1 欧阳杰婷1 李猛1（1.广东石油化工学院石油工程学院，广东 茂名525000；2.东北石油大学三亚海洋油气研究院，海南 三亚572025；3.中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆163712）摘要：贝西南地区南屯组断层-砂体组合对油气富集有显著的控制作用，为了查明不同构造单元的断层-砂体组合类型，以及不同类型控制油气富集的差异机理，综合考虑地层倾向、断层走向和砂体走向三者之间的匹配关系，利用断层和砂体平面、剖面组合分析及走向玫瑰花图统计相结合的方法，确定出了研究区断层-砂体组合类型，在此基础上开展油藏解剖，分析了油气富集的差异性。结果表明：斜坡区断层-砂体组合类型一般有6种，研究区主要有3种，分别是d型（地层倾向砂体走向同向断层走向）、e型（地层倾向砂体走向反向断层走向）和 f型（地层倾向砂体走向反向断层走向）；e型和f型是富油类型，且f型优于e型，d型多出现失利井；油气富集机理的差异是由断裂带内部结构的不对称性造成的，d型最有利于油气向高部位“阶梯状”调整，e型多沿断层走向形成油气富集条带，f型最有利于侧向遮挡，多在下盘一侧聚集成藏。研究成果可为类似地区的断层-砂体组合控藏分析提供理论参考。关键词：断层-砂体组合；油气富集；南屯组；斜坡区；贝西南地区中图分类号：TE122.2 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2023）01-0040-10Faultsandbody assemblage types and differential enrichment mechanism of hydrocarbon in Nantun Formation in Beixinan area，Hailar BasinSUN Tongwen1，WANG Fang1，WANG Yougong2，LI Junhui3，HU Ming1，OUYANG Jieting1，LI Meng1（1.School of Petroleum Engineering，Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，China；2.Sanya Offshore Oil&Gas Research Institute，Northeast Petroleum University，Sanya 572025，China；3.Exploration and Development Research Institute ofPetroChina Daqing Oilfield Co Ltd，Daqing 163712，China）Abstract：Fault-sandbody assemblages of Nantun Formation in Beixinan area have significant control effect on hydrocarbon enrichment.In order to find out the fault-sandbody assemblage types of different structural units and the difference mechanism of different types controlling hydrocarbon enrichment，comprehensively considering the matching relationship among strata dip，fault strike and sandbody orientation，the method combining analysis of fault-sandbody plane and section assemblages and statistics of strike rose diagram is used to determine fault-sand收稿日期：2022-01-14 改回日期：2022-06-30基金项目：国家自然科学基金项目“张性断层交汇部位油气运聚机理及有利类型预测”（41602164）；广东省普通高校青年创新人才类项目“南海张扭断裂系统发育演化及其控油作用研究”（2018KQNCX160）；广东石油化工学院科研基金项目“断层交汇部位垂向优势输导油气条件研究”（2018rc02）。第一作者：孙同文，男，1984年生，副教授，硕士生导师，从事油气运移与保存条件研究。E-mail：通信作者：王芳，女，1986年生，硕士，工程师，从事油气输导体系及运移数值模拟研究。E-mail：第 42 卷 第 1 期孙同文 等：海拉尔盆地贝西南地区南屯组断层-砂体组合类型及油气差异富集机理body assemblage types in studied area.On this basis，reservoir is dissected to analyze hydrocarbon enrichment difference.The results show that：There are generally 6 types of fault-sandbody assemblage in slope area，with mainly 3 types in studied area，including Type d（strata dip parallel to sandbody strike and perpendicular to syntropic fault strike），Type e（strata dip perpendicular to sandbody strike and parallel to reverse fault strike）and Type f（strata dip parallel to sandbody strike and perpendicular to reverse fault strike）.Type e and Type f are oil-rich，and Type f is better than Type e，while Type d is mostly in failed wells.The difference of hydrocarbon enrichment mechanism is caused by asymmetry of internal structure of fault zone.Type d is most conducive to“stepped”adjustment of hydrocarbon to high part，and Type e mostly forms hydrocarbon enrichment bands along fault strike.Type f is most conducive to lateral sheltering，and mostly form reservoirs on footwall side.The research provides reference for theoretical reservoir control analysis of fault-sandbody assemblages in similar slope areas.Key words：fault-sandbody assemblage；hydrocarbon enrichment；Nantun Formation；slope area；Beixinan area0引言贝西南地区南屯组是海拉尔盆地贝尔凹陷目前重要的增储上产领域，其中已发现的呼和诺仁构造带为贝尔凹陷三大工业油流带之一，呼和诺仁油田在南屯组已探明石油储量 1 358.5104 t12，展示出较大的勘探潜力。贝西南地区整体为斜坡背景，断层和砂体是油气运聚成藏的关键影响因素，前人曾做过一定的研究和探讨，主要集中在3个方面：一是断层和砂体分别作为输导通道控制形成岩性或岩性-构造油藏34；二是断层与砂体配置形成复合输导体系，控制了斜坡区油气的富集部位和成藏模式57；三是断层、盖层和砂体三者组合，空间合理匹配关系控制斜坡区油气侧向运移和聚集8。然而，以上相关研究缺少综合考虑地层倾向、断层走向和砂体走向 3 种关键要素的断层-砂体组合类型划分，对不同断层-砂体组合类型的油气富集程度和富集机理的差异也没有明确的认识，制约了研究区的油气勘探进程。本文在断层和砂体平面、剖面组合类型研究的基础上，进行了系统的油藏解剖，揭示了贝西南地区南屯组断层-砂体组合类型及油气富集机理的差异性，以期对研究区下一步勘探部署提供指导，并为其他地区的断层-砂体组合类型及控藏特征分析提供参考。1区域地质概况贝西南地区位于海拉尔盆地贝尔凹陷西南部，分为 4 个构造单元，即贝西南次凹、贝西北次凹、贝西斜坡带和呼和诺仁构造带（断鼻构造带，脊部NE 向展布，又可分为邻近贝西南次凹的东南翼和邻 近 贝 西 斜 坡 带 的 西 北 翼）（图 1），面 积 约560 km2，是目前贝尔凹陷白垩系含油气性较好的一个重点勘探区块。沉积地层主要为白垩系，自下而上包括下白垩统塔木兰沟组（K1tm）、铜钵庙组（K1t）、南屯组（K1n）、大磨拐河组（K1d）、伊敏组（K1y），以及上白垩统青元岗组（K2q）共计 6套地层。下白垩统分为上、中、下 3 套成藏组合9，其中，中部成藏组合是研究区主要的油气勘探目的层，南屯组作为生油层和储集层，大磨拐河组泥岩作为盖层，形成正常叠置的生储盖组合类型。南屯组自下而上分为两段，简称南一段和南二段。进入精细化勘探阶段后进一步划分小层，南一段分为 7个小层，自下而上为 N17N11；南二段分为2个小层，N22和N21。构造形态上，贝西南地区为“东断西超”的箕状断陷（图 2），研究区整体为斜坡背景，贝西南次凹和贝西北次凹邻近控陷断层，贝西斜坡带位于缓坡带一侧。盆地基底之上地层呈楔形沉积，目的层南屯组地层厚 400800 m，自贝西北次凹向西部嵯岗隆起逐渐上超至尖灭。南屯组断层主要为 NE 走向，在斜坡区，断层走向与地层倾向近于垂直。不同构造单元中断层倾向与地层倾向的组合有明显差异。在贝西北次凹和贝西斜坡带主要发育同向断层，即大部分断层倾向与斜坡倾向相同；而贝西南次凹和呼和诺仁构造东南翼主要发育反向断层，大部分断层倾向与斜坡倾向相反（图1、图2）。贝西南地区主要有 3 个物源体系10（图 1）：一是贝西斜坡带西北侧物源体系，物源方向为010；二是呼和诺仁构造带西南侧物源体系，物412023 年大庆石油地质与开发源方向为 3045；三是贝西南次凹东南侧物源体系，物源方向为340350。总体来看，在贝西南地区南屯组，呼和诺仁构造带物源的方向与断层的走向近平行，而贝西斜坡带和贝西南次凹陷的物源方向与断层的走向大角度相交（图1）。2盆地斜坡区断层-砂体的一般组合类型在张性盆地斜坡区，平面上，当仅考虑断层走向与砂体走向两者之间的匹配关系时，断层与河道图1海拉尔盆地贝西南地区构造单元及地层系统Fig.1 Structural units and stratigraphic system in Beixinan area of Hailar BasinT5T22T23T3T1T2T21贝X69贝X80贝63 贝(投影41)A01 0002 0003 000A贝西北次凹贝西南次凹贝西斜坡带深