7.2.1 勘探现状及成果
东濮凹陷地处豫东北和鲁西南沿黄河两岸的两省九个县、市,勘探面积5300 km2。区域构造位于渤海湾盆地南缘临清坳陷的东南部,是在中-古生代残留克拉通盆地基础上发育的新生代断陷湖盆,新生界厚度达9000 m以上。
东濮凹陷蕴藏着丰富的油气资源,根据三次资源评价结果,石油资源量为12.37×108t,天然气资源量为3675.12×108m3(其中气层气资源量2355×108m3,溶解气资源量1320×108m3)。自从1975年濮参1井喷出工业油气流以来,经过20多年的勘探开发,到2001年底,累计完成二维地震38665.25 km,三维地震2838.256 km2,完钻各类探井1060口,进尺353.6×104m,其中获工业油气流井458口,占探井总数的43.2%。共发现21个油气田,累计探明石油地质储量51800×104t,凝析油地质储量400.7×104t;探明气层气地质储量515.5×108m3,溶解气地质储量653.1×108m3。石油、气层气资源探明率分别为41.88%和21.89%。
东濮凹陷的探明储量分布在8个层系,各个层系的成油条件差别很大,因而储量分布极不均匀。石油探明储量在沙三3和沙二下亚段分布较多,分别占27.3%和24.8%,沙四段最少,仅占0.23%;天然气探明储量,沙四段所占份额最大为37.7%,均分布在中央隆起带北部的文23气田,沙一段无天然气探明储量,其余6个层系天然气储量分布比较均匀。探明储量的这种分布状况与东濮凹陷下第三系的两大生储盖组合相匹配。作为这两大生储盖组合中的储集层沙三3和沙二下储量丰度高,而作为生油气层或盖层的其他6个层系,局部有储集层发育,容易形成侧变式成油组合,一般规模不大,储量丰度较低。
平面上,探明储量主要分布在中央隆起带北部、南部和西部斜坡带,其中中央隆起带北部探明油、气储量分别占全凹陷的83.8%和80.3%,显示了优越的成藏条件和勘探潜力。中央隆起带南部尽管面积较大,但探明油、气储量仅占全凹陷的4.2%和19.3%。原因主要是作为供油的葛岗集洼陷生油潜力较小、油源条件差;另外,区域上没有盐岩沉积,下第三系缺乏分布稳定的厚层泥岩段,储盖组合条件相对较差。西部斜坡带探明石油储量仅占全凹陷的11.4%,油源主要来源于柳屯-海通集洼陷,靠近物源区,储层发育,沙三段发育有较厚的泥岩段,储盖组合较好,是隐蔽油气藏勘探的有利目标区。
7.2.2 油气运移特点
东濮凹陷的地质结构宏观上为东断西超、东降西抬,因而油气运移的主要指向是由东向西。凹陷内的二级断层从沙三中后期开始陆续形成,在大量生排烃前已对凹陷形成了很强的分隔,再加上多套盐膏层的封堵,因此油气以近距离运移为主。油气运移模式为“Z”字型,即油气从生油层进入储集层后,向西发生侧向运移,遇断层后发生纵向运移,再遇渗透层后继续向西运移,直至圈闭形成油气藏。
东濮凹陷优越的生储盖组合,有利的构造格局,多期的构造活动等条件对油气的运移聚集条件十分有利。
强烈断陷与快速补偿导致沉降速率很高,在主要生油区内下第三系达0.26 mm/a以上,并且主要生油岩沙三3、沙三4顶面埋深在4000~5000 m,造成巨大的地层压力,为油气的初次运移提供了强大的动力。沙三段生油岩为一套砂、泥岩不等厚互层,生油岩与储集岩紧密相邻,运移条件好,油气生成后能顺利进入储层中,也十分有利于油气的初次运移。本区沙三段地层水总矿化度一般为(15~30)×104 μL/L,地层水比重可高达1.12 g/cm3,而原油比重相对较低,油水比重相差达0.35,有利于油气运移。
运移通道多、油源近、运移距离短,是东濮凹陷成藏的显著特点,加之断裂发育,在一定阶段可作为油气运移的通道。近油源、多断层的文明寨、文留等油田油气十分富集,与断层的这种作用有密切关系。
东濮凹陷断裂活动在东营期基本停止或迅速变弱,加上沙三段和沙一段发育有多套区域性稳定的盐岩、泥膏岩、泥质岩类盖层,这对于油气藏的形成和保存十分有利。
7.2.3 油气藏成藏条件
东濮凹陷是一个油气资源十分丰富的凹陷,油气分布具有两个显著特点:①“北富南贫”,已探明的油气储量中,95%分布在北部约2000 km2的范围内,而南部近3000 km2的区域内仅占5%;②“中央隆起带富油”,不同层系、不同成因的油气藏在中央隆起带北部约5000 km2范围内叠加连片形成一个复式油气聚集带。其中文留、濮城成为亿吨级大油田。其他地区盖层条件稍差,圈闭及油源条件不及中央隆起带北部,油气藏高度小,油气富集程度低,层系单一,只在局部较富集。
东濮凹陷区带间分隔性强,沉积相变快,因此油气的分布和富集主要受生油洼陷、圈闭发育和层系组合三大因素的控制。
7.2.3.1 生油洼陷是基础
生烃潜力的大小是一个地区成藏的先决条件。东濮凹陷北富南贫,这与濮城-前梨园洼陷、柳屯-海通集洼陷烃源岩有机质丰度高、生油母质好、有机质热演化程度适中紧密相关。而南部葛岗集洼陷烃源岩有机质丰度、生油母质较差,是造成南部油气富集程度低的主要原因。
7.2.3.2 圈闭的发育程度控制油气的分布和富集
圈闭的存在是油气成藏的重要条件。东濮凹陷目前所发现的油气主要集中在中央隆起带的局部圈闭中。该带受基底断层控制,圈闭形成早、类型多,紧邻生油洼陷,断层发育,具良好的运移通道,是油气富集的主要场所,特别是背斜型油气藏最为富集。其次,断块型、构造-岩性以及岩性圈闭也是油气运移和聚集的指向。
7.2.3.3 层系组合影响油气的富集程度
东濮凹陷旋回式的沉积演化,各层系的沉积特点及组合形式不同,对油气的富集有重要影响。如在沙三段—沙二段的组合中,沙三段作为生油层,沙二下亚段为储层,沙二上亚段为盖层,形成优越的成藏组合,沙三段—沙二段所探明的储量占98%,其中沙二下亚段的储量就占24.8%,勘探效果好。而沙一段—东营组的组合较贫,勘探效果差。
7.2.4 白庙气田成藏条件分析
白庙构造位于东濮凹陷兰聊断裂带中部,前梨园洼陷与葛岗集洼陷的结合部,是受基底隆起和兰聊断裂活动控制形成的半背斜构造,西与桥口构造以一鞍相隔,向北倾伏于前梨园生油洼陷中(图7-1,7-2)。
图7-1 白庙油气田前8块沙三2段构造含油面积图
图7-2 濮深10—白22井油气藏剖面
白庙地区已发现了沙二下、沙三1、沙三2、沙三3、沙三4、沙四段6套含油气层系,探明天然气地质储量106.99×108m3。其中沙二下—沙三2探明77.83×108m3,沙三3—4—沙四段探明29.16×108m3,沙三3—4油环探明石油地质储量800×104t。
构造、岩性同时制约油气分布是该区最大特点。
整体油气分布具有宝塔形特征,其中沙二下、沙三1为纯气藏,天然气性质为煤成气,气水分布有一定规律,明显受构造控制,上气下水,集中在构造高部位,分布范围较小。
沙三2亚段由于岩性、岩相变化大及断层的切割,双重控制作用明显,白庙西翼的白16井,北翼的白25井及更靠北的前8试油获工业油流,证实沙三2为边部大油环的凝析气藏(混合气)。
沙三3—4主要受岩性控制,是岩性-构造复合气藏,主要为混合气,其主体部位白11、白17为气,翼部白12井压裂获高产油流,为气顶油环的凝析气藏。
沙四段应为连片含气,该层系目前大部分井只揭示了Ⅰ砂组。上报了7.84×108m3探明储量。探明层系以下还有150余米地层,白56井在此层段电解气层5.2 m/2层。平面上北翼边部的前8井又钻遇气显示,显示出白庙沙四段较大的勘探潜力。
平面上白庙二台阶油气分布具有不对称特点,向北与杜寨地区呈连片趋势,向南以桥白断裂系为界;在杜寨下降盘以构造-岩性油气藏为主,储集体以湖底扇为主。
白庙构造杜寨断层下降盘有利成藏条件有5个方面:紧邻前梨园和葛岗集两大生油洼陷,油气源条件好;整体为一简单单斜构造,是油气聚集有利场所;处于物源指向的前方,且受杜寨同生断层的影响,砂岩储层发育,单砂体厚度一般在3~6 m之间,且物性较好;白13、55、16等井沙三中、下段综合解释气层厚度可达30 m以上,且在沙三中、下段获工业气流和低产气流,是滚动勘探的有利层位;圈闭面积和储量背景大。位于杜寨断层下降盘白13井低部位的白58井,在沙三段发现58.9 m/25层气层,最大单层厚度9~10 m,沙三1底部—沙三3上部无明显水层,呈现出整装连片的含气场面。