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油气藏目前的赋存状态是油气成藏过程的最后反映,通过油气藏静态特征研究可以解析油气成藏机理,建立油气成藏模式。

1.源岩特征

滨南玄武岩距离滨南-利津洼陷中心仅25km。该洼陷是长期继承性发育的一级生油洼陷,其周围已发现了利津、胜坨、梁家楼、单家寺、东辛、史南、王庄、滨南等十六个油田,构成济阳坳陷最大的油气富集区(图7-2),可见滨南-利津洼陷油源条件极为优越。

图7-1 滨南玄武岩区域构造位置图

图7-2 东营凹陷生油洼陷及油气分布图

利津洼陷主要发育Es41、Es33、Es32和Es31四套烃源岩。这四套烃源岩具有厚度大、有机质类型好(除Es31较差外)、有机质丰富、成熟度较高以及生烃和排烃强度较大等特征,且从早到晚有机质类型变差,有机碳、成熟度、生烃强度和排烃强度逐渐降低(表7-1)。

滨南-利津洼陷Es3烃源岩与Es4烃源岩相比具有Tm/Ts、αααC29(20S/20S+20R)相对较低之特征,表明Es4烃源岩较Es3烃源岩成熟度高(表7-2)。

表7-1 东营凹陷各洼陷烃源岩基本特征

表7-2 利津洼陷、博兴洼陷和牛庄洼陷烃源岩生物标记物特征

玄武岩上覆油页岩有机质丰度高、成熟度低。生物标记物研究发现,油页岩的Tm/Ts和αααC29(20S/20S+20R)分别为2.97~10.12、0.19~0.31,泥质白云岩的Tm/Ts和αααC29(20S/20S+20R)分别为2.31、0.33(表7-3,图7-3)。另外,Pr/Ph较低(在0.28-0.70之间),为还原环境;γ蜡烷/C30藿烷相对较高(在0.27-0.36之间),表明为高盐环境,可能与水下火山喷溢有关。

过渡金属催化作用也可导致玄武岩上覆油页岩早熟而生烃。经过油源对比发现,该区油气来源于利津洼陷的Es3、Es4烃源岩和滨南玄武岩上覆油页岩,且与玄武岩上覆油页岩关系更为密切(图7-4,图7-5)。

综上所述,滨南玄武岩-烃源岩组合体油藏之油气来源于滨南-利津洼陷和玄武岩周围源岩。它们各具特色,其中滨南-利津洼陷烃源岩具有厚度大、埋藏深、成熟度高、生烃

表7-3 滨南Es3玄武岩-烃源岩、原油及砂岩油藏原油生物标记物特征

图7-3 滨南玄武岩上覆烃源岩饱和烃色谱图

图7-4 滨南玄武岩-烃源岩组合体油藏原油饱和烃色谱图

时间早等优点,但距滨南玄武岩相对较远,对运移不利,且有机质丰度较低。尽管滨南玄武岩周围烃源岩厚度较小、成熟度较低,但具有有机质丰富、距离近等优越条件。

2.储层特征

滨南玄武岩区主要发育玄武岩和白云质角砾岩储集岩,并以前者为主,储集空间主要包括角砾间孔、次生溶孔、原生气孔和构造裂缝等四种。其中,角砾间孔大小相差悬殊,

且很不规则,直径可达4.5cm左右,裂缝宽度达2.5cm,溶孔最大也达3cm,气孔一般在0.2~0.8cm之间。白云质角砾岩储集空间主要为角砾间孔,溶孔相对不发育,角砾间孔不规则,呈撕裂状,直径一般为1~3cm。玄武岩和白云质角砾岩的储层非均质性都非常强,如滨674、滨676井玄武岩(及白云质角砾岩)孔隙度最大可达35.8%,最小只有1.5%,平均为21.0%;渗透率最大可达2550×10-3μm2,最小仅有0.0013×10-3μm2,平均为27.41×10-3μm2,孔隙度与渗透率有较好的正相关关系(图7-6)。

滨南玄武岩-烃源岩组合体油气分布非常复杂,油层厚度变化大(最厚45m,平均13.46m)、平面分布不连贯(呈区块分布)以及油水界面不统一等(图7-7,图7-8),而各个区块油层厚度中心基本对应着火山口。该区油气分布受玄武岩相带和次生溶蚀作用控制,其中主要储集相带为火山口相,其次为火山斜坡亚相,最差为边缘亚相。因为火山口相主要由火山角砾岩和集块岩组成,主要发育较大、连通性很好的角砾间孔和溶孔。

图7-5 滨南玄武岩-烃源岩组合体油藏油源对比

图7-6 滨南玄武岩及白云岩孔隙度-渗透率关系图

3.运移通道

运移通道是油气藏形成的必要条件之一,它是将烃源岩与储集层连接起来不可缺少的桥梁。滨南玄武岩区发育三种油气运移通道。

砂体:滨南玄武岩位于利津洼陷的最西端,利津洼陷与滨南玄武岩之间Es3发育许多砂岩油藏,如滨南油田(图7-2),这充分说明这些砂体具有很好的储集性,并对滨南玄武岩油气藏的形成起到过运移通道作用。

断层(及裂隙):从构造位置上看,滨南玄武岩位于滨南-利津断裂带西端,滨南断层是滨县凸起的边界断层,北东东走向、南倾。该断层形成于Es3,并且在Es3活动最强烈(断距达5000m,生长指数为3.23)(表7-4,表7-5)。它对区内古近—新近系的沉积、次级断裂的形成及火山活动(滨南Es3下部玄武岩)起到控制作用,受其控制发育了四条继承性活动到新近系的断层,这四条断层在平面上呈雁行排列(图7-1)。Ed早期,滨南断层落差最大只有25m(图7-9),晚期达142m(图7-10)。另外,根据沉积埋藏史和生烃史分析发现利津洼陷生烃期为Ed沉积初期,即滨南断裂的活动时间与利津洼陷的生烃时间相匹配,对油气运移起到很好的通道作用。

玄武岩溶蚀带:虽然玄武岩原生空隙比较发育,但它们多处于孤立状态,连通性很差,对油气储集意义不大。所以,后期的构造和溶蚀作用等对玄武岩储集性改造非常重要。玄武岩溶蚀带是经有机酸溶蚀而形成的具有较高孔隙度和渗透率的玄武岩。

图7-7 滨南地区沙三段玄武岩东西向油藏剖面图

图7-8 滨南地区沙三段玄武岩南北向油藏剖面图

表7-4 滨南玄武岩区和纯西辉长岩区主要断层几何要素

表7-5 滨南玄武岩区和纯西辉长岩区主要断层生长指数

图7-9 东营凹陷西部沙三段东营组沉积早期断层落差图

图7-10 东营凹陷西部沙三段东营组沉积晚期断层落差图

研究表明,滨南地区玄武岩油层主要集中于玄武岩角砾或气孔构造发育处,这些相带的共同特征是蚀变强烈、溶蚀孔洞丰富和油气富集。滨南玄武岩溶蚀带厚度变化较大(最大约70m),并有多个厚度中心。玄武岩蚀变带不同于一般的不整合面,因为不整合面只是一个地质界面,厚度很小,对油气运移作用相对有限。所以,玄武岩蚀变带不仅是滨南玄武岩-烃源岩组合体油气最主要的储集相带,也是玄武岩区的主要运移通道。