基本介紹
- 中文名：泌陽凹陷
- 面積：約1000km2
- 位於：豫西南的唐河縣與泌陽縣之間
- 級別：南襄盆地的一個次級凹陷
- 基底：下元古界秦嶺群和二郎坪群變質岩
- 沉積蓋層：主要為新生界地層
泌陽凹陷簡介,油氣富集原因,
泌陽凹陷簡介
其基底為下元古界秦嶺群和二郎坪群變質岩系，沉積蓋層主要為新生界地層，局部可見中生界上白堊統。
油氣富集原因
全國第三輪油氣資源評價工作評價凹陷資源量為3.38億噸。石油勘探工作始於1975年，迄今為止，已發現雙河、趙凹、下二門、王集、新莊等10多個油田，探明石油地質儲量2億噸。近二十年的勘探實踐證明，在斷陷盆地的地質條件下，構造對油氣的生、運、聚、散有著重要的控制作用。作者從構造控制生儲蓋層的發育和油氣藏的形成分布作用出發，闡述了泌陽凹陷油氣富集的原因。
1、凹陷構造格局對生油凹陷的控制
泌陽凹陷是一個南斷北超的箕狀斷陷，唐河—栗園斷裂和泌陽—栗園斷裂的活動控制著斷陷的形成和發展。根據現今的構造格局可將泌陽凹陷劃分為南部陡坡帶、中央凹陷帶和北部緩坡帶三個次級構造單元。凹陷的南緣和東緣長期受北西向唐河—栗園斷裂及北東向泌陽—栗園斷裂張性活動的控制，因而東南部的安棚-安店一帶既是沉降中心，也是沉積中心，生油中心區即位於兩條邊界斷裂交匯部位控制的深凹區。
早第三紀核桃園組沉積時期是凹陷湖盆發育的全盛時期，深凹區沉積了一套巨厚的烴源岩系，分布面積635km2。核三段沉積時期斷裂活動以北西向張性斷裂為主，北東向斷層在下掉過程中主要起調節作用，凹陷沉積和沉降中心呈北西向展布；核二段沉積時期，東部邊界斷裂活動規模加劇，沉積、沉降中心明顯向東南部遷移。總之，從核三下段到核三上段，隨著生烴中心不斷地從凹陷中心部位向東南部兩條邊界斷裂的交匯處遷移，有效烴源岩分布面積逐漸變小，至H3Ⅱ-H3Ⅰ砂組，高效烴源岩僅分布在凹陷東南部兩邊界斷裂的交匯處。
2、構造演化過程控制了生儲蓋層的發育和配置
泌陽凹陷的形成經歷了晚白堊世初始發育期、古近紀主斷陷期、古近紀末擠壓抬升期和新近紀拗陷期四個發展時期。其中古近紀主斷陷期是泌陽凹陷的主要成盆期，又可進一步分為初始斷陷期、穩定斷陷期、強烈斷陷期和斷陷萎縮至消亡期四個發展階段。
中始新世末期開始的強烈斷陷階段為泌陽凹陷主要目的層段核三段、核二段的發育時期。此時邊界斷裂活動強度大，山高水深，沉積物補給處於欠飽和－飽和狀態，凹陷持續強烈下沉，與穩定斷陷的大倉房期相比，氣候由乾旱轉為潮濕，後期（H3上段-H2段）沉降活動逐漸減弱，而且氣候再次轉為乾旱。這一時期在凹陷的深部位沉積了一套以暗色泥岩夾薄層粉、細砂岩為主的深湖相沉積，南部、東部斷裂邊緣發育楊橋、平氏、栗園、梨樹凹等一系列大小不等的扇三角洲和低位扇砂體，北部斜坡帶發育有古城、張廠、王集、候莊等三角洲沉積砂體，成為泌陽凹陷主要的生儲蓋層段。
生油岩平均有機碳1.77%，氯仿瀝青“A”0.2167%，總烴1219ppm，乾酪根類型以腐殖腐泥型和腐泥型為主。由於凹陷地溫梯度高達4.1℃/100m，成熟生油門限深度僅為1700—1900m，生油岩大部分都進入了成熟階段，具有優越的生油條件。
核三段各砂組砂岩發育，砂岩厚度百分率為20%，砂體在整個凹陷連片分布，僅在凹陷中心及東南緣兩邊界斷裂的交匯處砂體發育較差。儲層物性好，全凹陷平均孔隙度為18.5%，平均滲透率為355×10-3μm2，屬中等到好的儲集層。
核三段泥岩是凹陷主要的區域蓋層，它是由各個砂組內的泥岩蓋層聯合組成。區域蓋層的剖面形態為南厚北薄的楔狀，平面上則呈向東南收斂、向西北撒開的扇狀。最大分布面積約為850km2，埋深在312－3396m，蓋層最大厚度為1038m。
核桃園組沉積時期發育的多個砂體均以扇狀或指狀從凹陷邊緣伸入深凹生油區有效烴源岩體內，砂層與生油岩大面積接觸，使凹陷中心的油源具有良好的輸導層，排烴效率高。加之核桃園組是多旋迴的沉積組合，生、蓋層與儲集層多處直接垂向間互，形成一個生、儲、蓋層縱橫交錯疊置的完整體系。
3、構造控制各類油氣藏的形成和分布
泌陽凹陷各類油氣藏在平面上分布的最大特點是受新生代構造分帶性的控制。不同的構造區帶由於地質條件不同，對油氣藏圈閉的形成具有各自不同的控制因素，因此油氣藏的圈閉類型及分布規律也不相同。油氣藏圈閉類型的分布主要受構造單元的控制，同時也受到岩性組合、生儲蓋配置方式的控制。
3.1北部緩坡帶構造和地層圈閉油氣藏形成的控制因素分析
（1）掀斜式的繼承性構造運動形成了北部緩坡帶鼻狀構造群
泌陽凹陷的平面形態為“扇形”展布，凹陷南部受北西和北東走向的兩條邊界斷裂所夾持，凹陷內沉積體幾何形態為“楔狀”，該沉積體在形成發育過程中與邊界斷裂呈長期穩定的相對升降，形成側向擠壓力偶，使沉積體褶曲變形，形成了北部緩坡帶眾多的南部狹窄、北部寬緩向南傾伏的鼻狀構造群。北部緩坡帶自西向東發育有前杜樓、古城、付灣、楊樓－王集－新莊、吳莊鼻狀構造，由於這些局部構造一般形成時間較早，屬同生構造，且多向深凹陷傾沒，因此對油氣聚集非常有利。
（2）兩組斷層發育為油藏的形成提供了良好的遮擋條件
北部緩坡帶雖然鼻狀構造發育，但其上傾方向若無斷層遮擋，則不能形成圈閉，而北部斜坡帶構造的又一特點恰是斷層發育。這些斷層的平面展布主要有北東向和北西向兩組，其走向與斜坡走向平行或斜交而與油氣運移的方向垂直或斜交，兩組斷層交錯切割遮擋住油氣向斜坡上傾方向運移的去路。斷面傾向多為北傾而與斜坡地層傾向相反，多條正斷層節節北掉而形成一系列階梯狀屋脊式斷鼻、斷塊圈閉。因此認為，北東、北西向兩組斷層為油氣藏的形成提供了良好的遮擋條件。
（3）鼻狀構造、斷層、砂體的空間配置控制了斷層－岩性複合圈閉的形成
北部緩坡帶鼻狀構造與砂體的展布具有較好的對應關係，即鼻狀構造的軸向與砂體的軸向基本重合，鼻狀構造的兩翼往往也趨向於砂體的側緣。北西或北東向的斷層切割砂體形成上傾方向由斷層遮擋、側緣由岩性尖滅遮擋的斷層-岩性圈閉油氣藏。
（4）區域不整合的存在構成了斜坡帶淺層油藏得以保存的地質條件
早第三紀末期，由於構造運動，地層抬升，北部斜坡帶邊緣核桃園組地層遭受強烈剝蝕並與上第三系地層呈角度不整合接觸。早期形成的下第三系古油藏在遭受剝蝕時，受地表水的氧化、生物降解作用及輕質組分的直接散失，原油性質變稠，從而在斜坡邊緣形成稠油封堵。加之區域性不整合面上的上第三系廣泛發育一套砂泥岩成為區域性大面積的蓋層，構成斜坡帶淺層稠油油藏得以保存的地質條件，從而形成地層不整合遮擋型油氣藏。
3.2中部深凹帶岩性圈閉油氣藏的形成控制因素分析
（1）地層層序發育演化控制了岩性圈閉的形成與分布
深凹區是盆地的沉積中心地帶和湖盆水體相對較深的地區，以較深水的暗色泥岩沉積為特徵。由於遠離沉積物源區，地層的堆砌樣式主要受湖平面升降變化的控制。低水位體系域沉積時期，北部三角洲和南部扇三角洲不斷向湖盆中央推進，其前緣及其遠端的濁積扇進入深凹區，易形成砂岩透鏡體圈閉。水進體系域沉積時期，湖平面快速上升，水體加深，水域擴大，北部三角洲繼續向岸退積，南部扇三角洲的規模較小，所以在深凹區形成了分布廣、厚度大、富含有機質的深湖相泥岩。高位體系域沉積時期，隨著湖平面的相對靜止和開始下降，在深水泥岩之上又沉積了三角洲前緣遠端沉積物和濁積扇，也易形成砂岩透鏡體圈閉。
（2）白雲岩層系縫、洞的發育是白雲岩縫洞油藏形成的必要條件
白雲岩層系儲集空間的形成往往與岩石類型密切相關。如溶蝕孔隙主要發育在含鹼白雲岩中，而含鹼白雲岩多與天然鹼共生；揉皺孔隙多發育在紋層狀白雲岩和鈣質頁岩中，尤其是含鹽類礦物較多的地層中更易形成；裂縫主要有層間裂縫、成岩裂縫和構造裂縫，又多以前二者為主。因此，白雲岩層系的儲集空間主要受岩相、成岩作用和局部構造控制，而油氣分布又主要受白雲岩層系本身的縫洞類型控制，受泥質白雲岩或白雲質泥岩、泥岩等非滲透性圍岩包圍即可形成白雲岩油藏。
3.3南部陡坡帶構造和砂岩上傾尖滅圈閉油氣藏的形成控制因素分析
（1）邊界大斷裂長期的相對運動控制了構造圈閉的形成
南部陡坡帶地層以同生斷層與張性基岩大斷裂面直接接觸，下第三系發育有小型的沉積差異壓實作用和逆牽引作用形成的鼻狀構造與背斜。邊界斷裂的同生活動使沉積塊體向下陷落而派生的側向壓力，促使這些褶曲構造的形成，沉積差異壓實作用又加強了一些局部構造的生長，如井樓、雙河、栗園構造等。位於北東向邊界斷層中段旁側的下二門背斜為一被斷層複雜化的短軸背斜，早期具有逆牽引構造的發育特徵，後期由於北東向邊界斷層強烈的右旋活動，形成了一系列與背斜構造軸向近於正交的正斷層。上述這些鼻狀褶曲與背斜構造成為油氣聚集的有利場所。
（2）差異沉降和後期不均衡抬升是形成大套砂岩上傾尖滅圈閉的主要因素
泌陽凹陷南緣的平氏、栗園等扇三角洲砂體在核三段沉積時期總的態勢呈東南向西北傾沒的下傾狀態。據沉積及構造發育史研究，核桃園組核二段沉積期開始，凹陷南部沉降幅度變緩，湖盆水體變淺，且凹陷北部抬升幅度漸趨增強，使平氏、栗園等扇三角洲砂體前緣逐漸向北抬升上傾，形成了多層幅度、面積不等的砂岩上傾尖滅圈閉。同時深凹陷核三段生油岩在核二段中後期－核一段沉積末期進入排烴高峰，油氣開始初次及二次運移，早期圈閉形成與油氣運移配置良好。廖莊期末大規模的不均衡構造抬升運動，使早期形成的砂岩上傾尖滅圈閉幅度急劇增加，最終形成了雙河、趙凹－安棚等地區的較大面積多層位砂岩上傾尖滅岩性油氣藏。
