吳宏(長城鉆探公司錄井公司,遼寧 盤錦 124010)
開魯盆地陸東凹陷交力格洼陷西斜坡發(fā)育多個斷鼻型的樣子構(gòu)造。開魯盆地陸東從海西區(qū)的褶皺基礎(chǔ)上發(fā)展起中生代的凹陷地形。這一地質(zhì)構(gòu)造的特點有單段是凹陷的構(gòu)造特色,整個是從近東開始向北東轉(zhuǎn)變,東南面相對陡峭,西北面比較平緩。晚白堊世則逐漸演變?yōu)橐粋€層級的平緩坳陷[1-5]。陸東凹陷基基礎(chǔ)部分的巖石特性為石炭系,同時還有一些特殊的巖石是二疊系輕變質(zhì)粉砂巖、結(jié)晶灰?guī)r。從上往下看,這些層級被命名為:白堊統(tǒng)義縣組、九佛堂組、沙海組、阜新組、泉頭組、上白堊統(tǒng)及新生界。這一地區(qū)的地面基礎(chǔ)曾深埋超過約4500m,經(jīng)過測算,最大的分布性面積大約為1740km2。從發(fā)育階段的不同特點來看,陸東凹陷的構(gòu)造有以下幾個不同時期:初始張裂期、快速裂陷期、穩(wěn)定沉降期及坳陷期。
(1)初始張裂期(義縣期)主要形成的時間為早白堊世早期,此時由于北東向的主干斷裂系統(tǒng)導(dǎo)致斷層強烈活動和大規(guī)?;鹕絿姲l(fā)相互影響,地殼出現(xiàn)了拉張應(yīng)力,同期盆地發(fā)生沉降,因此發(fā)育了很多火山巖石,并帶有一定的薄層泥巖石。
(2)快速裂陷期(九佛堂期)的行程主要是在該區(qū)域的東南部有斷裂和強烈的活動盆地呈現(xiàn)出沉降的發(fā)展態(tài)勢,大塊區(qū)域的主干發(fā)生斷裂,下降之后盤踞在深陷初期,此時形成的是大規(guī)模的三角洲狀沉積體,由于幾樣斜坡的也成了辮狀的三角洲沉積體。由于降水和地下水的滲出,半身湖以及其周圍形成的暗色泥巖比較明顯。這兩塊兒所形成的扇狀的及辮狀的三角洲砂巖為了該地區(qū)儲存量比較大的生儲巖系。
(3)穩(wěn)定沉降期(沙海~阜新期)主要是東南部邊界的斷層活動所引起,湖面盆地開始穩(wěn)定的發(fā)生沉降,而廣泛發(fā)育的沉積位置帶動了周圍地理地貌的變化。此時的地形表現(xiàn)為中心地帶同時發(fā)生沉積和沉降,而沉積的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)更大,充填式沉積成為整個盆地的表現(xiàn)特點,阜新末期盆地整體得到了抬升,但是有部分地層收到了剝蝕的影響。
(4)坳陷期(晚白堊世)的時候盆地出現(xiàn)了沉降,而且是一種區(qū)域性的熱沉降,將其作用力比較明顯,該時期以河流相沉積為主。
地質(zhì)鉆井和周邊露頭顯示地層由下而上分布為不同的地層地貌:古生界、中生界下白堊統(tǒng)義縣組、九佛堂組、沙海組、阜新組、上白堊統(tǒng)及新生界等。
義縣組(K1y):該地層的特征是中性火山噴出巖石,同時顏色為灰色、綠灰色或紫紅色三個顏色,該地層的巖石成分主要是凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰角礫巖,這兩種巖石都有水云母化和泥化的特征,但是并沒有發(fā)現(xiàn)同一地層的生物化石。檢測提示視電阻率曲線顯示的是厚層狀不規(guī)則高阻。該地層的發(fā)育較為厚重,分布廣泛,其地震反射特征顯示于下伏地層的角度并不完全整合,但卻有所接觸。
九佛堂組(K1jf):為濱淺湖相沉積,由下到上為完整的正旋回,與下伏地層呈平行不整合接觸。九下段巖性主要為厚層細(xì)砂巖、粉砂巖夾薄層暗色泥巖;九上段Ⅳ~Ⅴ油組巖性主要為白云質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖夾薄層暗色泥巖,九上段Ⅰ~Ⅲ油組巖性主要為大套油頁巖夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖。九佛堂組富含介形類、腹足類、孢粉等古生物化石,并發(fā)現(xiàn)典型熱河生物群的狼鰭魚Lycopterasp.;三尾擬蜉蝣Ephemeropsis trisetalis;東方葉肢介Eosetheriasp.等。九佛堂組頂部整體以油頁巖沉積為主,視電阻率曲線為中低阻平緩直線。油頁巖段在工區(qū)內(nèi)是地層對比標(biāo)志,洼陷內(nèi)較發(fā)育,陡坡帶和構(gòu)造較高部位發(fā)育較薄,甚至缺失。
沙海組(K1sh):該組地層的主要特征是從陸地方向向東呈現(xiàn)凹陷的分布,主要的地質(zhì)特點是半深湖—深湖相沉積。該地層的下面部分是特殊的深灰色泥巖夾油頁巖、白云質(zhì)粉砂巖;上面部分的結(jié)構(gòu)則更為復(fù)雜,灰色泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖的分布和厚度均不夠均勻,互相體現(xiàn)出層級沉積的特點。沙海組泥巖由于還有數(shù)量不少的黃鐵礦結(jié)核,質(zhì)地比較脆透。該組地層地貌中的孢粉、介形類、腹足類化石種類非常豐富,而且經(jīng)過電阻率曲線的檢測發(fā)現(xiàn),其與下伏地層之間的整合和接觸比較密切。
阜新組(K1f):該地層的層級主體主要是一套濱和淺湖,陸東凹陷內(nèi)呈現(xiàn)出廣泛的分布特征。該地層中的深灰色泥巖夾薄層灰、淺灰色長石砂巖、雜砂巖及巖屑砂巖主要分布在下層位置。高嶺土化的砂巖雖然質(zhì)地比較精純,但是性質(zhì)卻非常薄、脆,呈塊狀結(jié)構(gòu),質(zhì)地比較容易破碎,而且局部地區(qū)會有一些砂石;上部為濱湖相、沼澤相和扇三角洲相沉積,巖性以灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖為主,夾細(xì)砂巖、含礫砂巖。含孢粉、介形類及豐富的腹足類化石。后期改造對剝蝕較為強烈的地形有一定影響,其地層損失比較嚴(yán)重,而且厚度的變化比較明顯。根據(jù)視電阻率曲線反映,該地曾與下伏地層之間整合連接沒有分離。
白堊系上統(tǒng)是整體呈現(xiàn)出坳陷和沉積的特點,碎屑巖和雜色砂礫巖、砂巖與泥巖混在一起,有紅色的和紫紅色的兩種。該地層與下伏地層之間的角度并不完全一致,整合貼合性差,而且在其邊界有大量的松散黃土,還有一定量的大套流沙。與下伏地層呈不整合接觸。
交力格洼陷位于陸東凹陷西部,構(gòu)造走向近東西向,面積約450km2。洼陷中心部位地勢平緩,構(gòu)造較為單一。洼陷北部斷裂發(fā)育較少,而靠近洼陷南側(cè)斷裂比較發(fā)育,可形成較大規(guī)模的構(gòu)造—巖性圈閉。交力格洼陷西斜坡發(fā)育交2西斷鼻,該圈閉為一構(gòu)造—巖性圈閉。在構(gòu)造上,交2西斷鼻由一條近EW邊界斷層和一條NNE向的晚期斷層夾持呈斷鼻形態(tài);在沉積相帶上該圈閉處于受邊界斷層控制而發(fā)育的扇三角洲前緣中部帶,儲層發(fā)育,沿物源方向受物性封堵。交47井主要鉆探目標(biāo)為九佛堂組上段Ⅳ油組砂體同時兼探九上段Ⅰ~Ⅲ油組及九下段砂體:其中九上段Ⅰ~Ⅲ油組圈閉面積6.7km2,頂點埋深1350m,閉合幅度350m,預(yù)測資源量804×104t;九上段Ⅳ油組圈閉面積10.4km2,頂點埋深1800m,閉合幅度300m,預(yù)測資源量1248×104t。
區(qū)內(nèi)油源來自于交力格洼陷。交力格洼陷的發(fā)育基礎(chǔ)指的是沙海組、九佛堂組生油層,根據(jù)有機質(zhì)地的風(fēng)度參數(shù)調(diào)研,能夠得出以下的重點研究結(jié)論:九佛堂組烴源巖有機碳含量平均3.45%,氯仿瀝青“A”豐度0.36%,總烴平均含量2036.3ppm,生烴潛量14.97mg/g。干酪根類型的一般范圍取向為Ⅰ-ⅡA。按照中國陸相烴源巖有機質(zhì)豐度評價標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的測算可以看出該區(qū)域的發(fā)展動向正逐漸走向成熟,柴油能力很強,作為生油層的主力而存在。沙海組烴源巖干酪根類型屬ⅡA型。由于其有機質(zhì)的演化往往從未成熟向成熟之間不斷循環(huán),因此局部地區(qū)可能成熟,而大部分地區(qū)尚未成熟,這恰巧使得其生有能力的優(yōu)勢得以凸顯。
本區(qū)勘探目的層為九佛堂組。沉積環(huán)境為扇三角洲沉積,部署井交47井位于扇三角洲前緣中部相帶,儲層發(fā)育,儲層巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖,從碎屑礦物組成成分來看,主要為長石巖屑砂巖和巖屑砂巖,其成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低。工區(qū)內(nèi)儲層物性普遍相對較差,鉆井所鉆遇的砂體孔隙度分布范圍在10.5%~18.5%之間,滲透率小于1×10-3μm2,屬低孔特低滲型儲層。
從陸東凹陷的沉積特征可知,阜新組、沙海組將可能會沉積一些厚度較為厚重的深色、暗色泥巖,這些巖石起到的是區(qū)域性的封蓋層作用。九佛堂組上一層所發(fā)育的泥巖,則一般體現(xiàn)的是是石油儲藏的局部蓋頂層。
陸東凹陷在發(fā)育時,其主要特點表現(xiàn)為自生自儲,有時也可能會出現(xiàn)從下向上非常不同的生儲蓋頂結(jié)合。沙海組及九佛堂組與其間互沉積的則與交互式沉積的白云質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖為伴,其產(chǎn)油泥巖呈現(xiàn)出暗紅色的顏色。生油的儲集層常常是一種自生自儲的組合關(guān)系,而且具有極強的交互性特點。九佛堂組暗色泥巖、油頁巖作為最為主要的聲流層地層,受到了開采人員的重視。這些油層作為生油層的主導(dǎo)力量,常常被當(dāng)做開采過程中的重點對待。沙海組、阜新組砂巖、粉砂巖則由于可以自我形成下生上儲式組合,而常常被作為最常見的儲存和藏油層。
交2西斷鼻為構(gòu)造背景下的巖性圈閉,從九佛堂組頂界構(gòu)造圖上可以看出其鼻狀形態(tài)明顯,在此構(gòu)造背景下發(fā)育了扇三角洲前緣中部帶,圈閉落實。交2西斷鼻位于交力格生油洼陷內(nèi),圈閉形成于九佛堂—阜新時期,早于油氣開始大量生成和運移的晚白堊世,圈閉有效。從沉積相帶上來看,交47井位于扇三角洲前緣中部相帶,儲層砂體發(fā)育。其鄰近的交34井鉆遇較好的砂體,部署井交47的沉積相帶更為有利,儲層條件更為優(yōu)越。交力格洼陷沙海組和阜新組沉積了厚度較大的泥巖,廣泛穩(wěn)定分布,可作為區(qū)域蓋層,說明本區(qū)不缺乏蓋層。綜上所述,本圈閉生、儲、蓋條件均較為有利,有望取得較好的鉆探效果。