南阳凹陷是河南油田另一主要油气产区,它属于 南襄盆地 的一个相对独立的断陷构造单元,是由新野断裂和其诱导出的曲洼断层控制下形成的南陡北缓和扇形楔状断陷盆地。1971年,在南阳凹陷东庄构造上钻探的南5井获工业油流,宣告河南油田的诞生,南阳勘探区对河南油田至关重要,本文将对南阳凹陷的石油资源予以介绍。

图1,河南南阳
一、南阳凹陷石油资源概况
南襄盆地可分为泌阳凹陷、南阳凹陷、邓州凹陷、襄枣凹陷4个负向构造单元,南阳凹陷是南襄盆地的一个部分。面积约为3 600平方千米,其构造演化受南部新野断裂及内部各级断层控制。

图2,南阳凹陷位置,郭2021
南阳凹陷南缘边界是新野断裂,西北邻师岗凸起,东北邻社旗凸起,西邻唐河低凸起,由南向北划分为南部断超带、中部凹陷带、北部斜坡带,凹陷面积3 600平方千米,有效勘探面积900平方千米,凹陷资源量1.02亿吨。

图3,忙碌的抽油机
截至2015年,已发现张店、魏岗、东庄3个油田和北马庄、黑龙庙等含油气区块,已探明地质储量3 011万吨,探明率30%,生产原油456万吨,目前处于成熟勘探阶段。

图4,石油
二、石油资源分布
南阳凹陷整体呈北浅南深的箕状形态,自北向南可划分为北部斜坡带,中央坳陷带和南部陡坡带。

图5,南阳市
南阳凹陷经历了古近纪初始断陷期(玉皇顶组、大仓房组沉积期)、强烈断陷期(核三段、核二段沉积期)、断陷萎缩期(核一段、廖庄组沉积期)和新近纪拗陷期4个构造演化阶段。总共沉积了厚约2000~3000 m的沉积岩,被称为核桃园组,该地层又可细分为核三2段、核三1段、核二段和核一段。

图6,沉积岩
南阳凹陷自西向东分布有东庄次凹和牛三门次凹,其中后者勘探程度高,实施钻井多,目前发现有 张店油田 和 魏岗油田 。东庄次凹勘探程度低,实施钻井少,目前发现有 东庄油田 。近年来,南阳凹陷勘探层系逐渐向深层核三段转移,在成烃方面很有必要加强优质烃源岩研究。

图7,砂岩
三、烃源岩特征
核桃园组核三2段优质烃源岩发育中心主要在凹陷内的中东部(白秋—魏岗地区),厚度最大可达250 m,分布范围广,连续性好,凹陷西部有一个次厚度中心(东庄地区),最大沉积厚度为150 m。

图8,页岩油开采
核桃园组核三1段优质烃源岩分布范围广,总体分布趋势与核三2段暗色泥岩相似,其发育中心相对核三2段向南偏移,厚度最大超过300 m,西部的厚度次中心最大沉积厚度超过200 m。

图9,沉积砂岩
核三段沉积期,边界断层活动剧烈,凹陷快速沉降并沉积了较厚的半深湖—深湖相富烃泥质烃源岩,在核2—核1沉积期,凹陷稳定沉降并沉积了一套厚约2 000 m的盖层,在核1沉积末期,核3烃源岩开始大量生烃,并在廖庄组沉积末期(地层抬升剥蚀期)开始大量排烃。

图10,天然原油
张店背斜和魏岗背斜发育于核3沉积早期,定型于廖庄组沉积末期,断层将背斜切割形成断鼻、断块圈闭,同时与砂体共同构成疏导体系。

图11,烃源岩
四、沉积环境对储层的控制
根据构造演化特征分析,核2沉积时期,同沉积断层剧烈活动,4条雁列式北东向展布的同沉积断层形成了断层转换带,成为来自西北方向沙堰-焦店三角洲进入湖盆的主要通道。砂体沿断距最小的低部位缓坡向湖盆中心推进,呈朵状或指状展布。

图12,南阳凹陷沉积图,罗2022
同沉积断层的下降盘控制了砂体运移方向及前缘朵页体的展布方向,优质储层相对发育。优质储层主要分布在东庄背斜主体及翼部,处于三角洲前缘相带,主要发育水下分流河道、河口坝及席状砂微相,砂体平面展布随河道迁移不断摆动。

图13,南阳卧龙岗
核3-1至核3-2沉积时期,同沉积断层尚不发育,根据东庄地区已钻井资料分析,优质储层主要分布在东庄背斜北翼至F1号断层以南地区,单砂体厚度约2~4 m, 总体上属于中低孔、低渗透储层,其中,目的层段储层孔隙度为8.3%~24.9%。

图14,航拍南阳
综上所述 ,烃源岩不足是制约南阳凹陷油气富集的重要因素,因此需要开展系统的区域评价,寻找新的生烃区带,重新认识“深层时代较古老的烃源岩对油气生成的贡献”。邓州凹陷邓参1井钻遇3 271 m厚的晚白垩世地层,较深湖亚相暗色泥岩集中发育。是未来河南油田勘探的重要层段。