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作者：王昕王永利官大勇李才劉朋波單位：中海石油有限公司天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院

油源及油氣運(yùn)聚模式

近年在環(huán)渤中凹陷地區(qū)勘探中，對(duì)渤中凹陷北坡(包括石南地區(qū))、西坡、東坡淺層進(jìn)行了系統(tǒng)的構(gòu)造解釋，在環(huán)渤中凹陷斜坡帶新近系發(fā)現(xiàn)和落實(shí)了一批斷鼻、斷塊圈閉。這些圈閉面積中—小，且具有成片分布的特點(diǎn)。為了進(jìn)一步探索這一區(qū)域的油氣成藏規(guī)律和勘探潛力，擇機(jī)進(jìn)行了鉆探，鉆探結(jié)果見到一些油氣顯示，也證實(shí)了一些油層，但沒(méi)有形成商業(yè)性油氣發(fā)現(xiàn)。如2006年在渤中凹陷北坡新近系圈閉發(fā)育區(qū)負(fù)花狀構(gòu)造“外瓣”面積最大的圈閉鉆探了Q351井，于明下段見到一層油層，但難以獨(dú)立開發(fā)，當(dāng)時(shí)分析其主要制約因素是油源問(wèn)題，這些區(qū)帶沒(méi)有深入到已被勘探證實(shí)的沙河街組烴源巖內(nèi)的斷層，油氣直接垂向輸導(dǎo)不暢通，而需要通過(guò)一些長(zhǎng)期活動(dòng)的盆地二級(jí)斷裂垂向運(yùn)移至明下段或館陶組大套砂礫巖體內(nèi)，然后再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的橫向運(yùn)移或垂向再分配，最終在明下段圈閉區(qū)成藏(圖3)，由于油氣運(yùn)移路程曲折長(zhǎng)遠(yuǎn)，顯然油源不充沛。2007年，鉆探于石南斜坡的Q341井揭示了東二段烴源巖，地化分析認(rèn)為該烴源巖已經(jīng)進(jìn)入成熟門限。通過(guò)明下段油樣的色-質(zhì)譜和東營(yíng)組烴源巖的色-質(zhì)譜的對(duì)比分析，認(rèn)為二者對(duì)比關(guān)系好，具有親緣關(guān)系(圖4)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)研究，提出了該區(qū)油源是以東營(yíng)組烴源巖為主的新認(rèn)識(shí)。這一認(rèn)識(shí)的提出，改變了在該區(qū)的勘探理念。該區(qū)晚期發(fā)育的斷層部分深入到了東營(yíng)組地層內(nèi)，應(yīng)該能夠成為東營(yíng)組烴源巖生成的油氣垂向輸導(dǎo)直接進(jìn)入明下段圈閉的通道。斜坡區(qū)發(fā)育的圈閉又多和這些斷層有關(guān)。

通過(guò)對(duì)該區(qū)已鉆的Q351井油氣成藏的再分析認(rèn)為，該井鉆探?jīng)]有獲得商業(yè)性發(fā)現(xiàn)的原因主要是因?yàn)槠湮挥谪?fù)花狀構(gòu)造的“外瓣”，東營(yíng)組油氣進(jìn)入需要“倒灌”，不是優(yōu)勢(shì)的油氣聚集區(qū)(圖3)，圖3中粉紅色深入到東營(yíng)組內(nèi)的斷層是溝通油氣垂向運(yùn)移的主要通道(剖面位置見圖1中A—A1)。而“花心”區(qū)斷裂相對(duì)發(fā)育，花狀構(gòu)造的次級(jí)斷層和深入到東營(yíng)組烴源層的主斷層有搭接，是油氣垂向運(yùn)移通道最為通暢的區(qū)帶(圖3)，所以“花心”部位是油氣垂向輸導(dǎo)后更容易聚集成藏的場(chǎng)所，是油源相對(duì)充沛的區(qū)帶，是油氣富集區(qū)帶。在這個(gè)理論指導(dǎo)下，鉆探Q352及Q353井均取得較好效果，其中Q353井在明下段測(cè)井解釋油層19.3m，用11.11mm油嘴求產(chǎn)，平均日產(chǎn)原油268.5m3、日產(chǎn)天然氣10920m3，原油密度為0.875g/cm3。石南地區(qū)淺層的突破對(duì)整個(gè)環(huán)渤中凹陷周邊斜坡區(qū)淺層的勘探有著重要的借鑒作用，使我們看到了環(huán)渤中凹陷周邊廣闊而勘探程度低的區(qū)域的良好勘探潛力。

勘探潛力區(qū)分析

總體分析來(lái)看，環(huán)渤中凹陷斜坡區(qū)淺層斷裂發(fā)育區(qū)具有良好的勘探前景，控制油氣成藏的關(guān)鍵是環(huán)渤中凹陷斜坡區(qū)的斷裂發(fā)育特點(diǎn)。不同斜坡區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)不同，其斷裂發(fā)育特征不同，因此成藏規(guī)律就有差異，油氣富集模式及勘探策略也就有所不同。

(1)渤中凹陷北坡該區(qū)斷裂發(fā)育在剖面上表現(xiàn)為負(fù)花狀構(gòu)造，且主斷層深入到了東營(yíng)組成熟烴源巖中(圖3)，晚期斷層在平面上表現(xiàn)為平行排列的組合樣式，依附于這些斷層在明下段發(fā)育了斷鼻、斷塊圈閉群，鉆探已經(jīng)證實(shí)位于花心部位的圈閉油氣最為富集。該區(qū)明下段為曲流河沉積，河道亞相發(fā)育，總體砂泥巖含量比較適中，儲(chǔ)蓋組合比較理想，是新近系有利的構(gòu)造圈閉或具有構(gòu)造背景的構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉勘探層系。

(2)渤中凹陷西坡該斜坡構(gòu)造格架具有一定特殊性，斜坡基底整體具中間高、兩側(cè)低(南北向)的特點(diǎn)，中間高的區(qū)域是沙壘田凸起延伸到渤中凹陷區(qū)的傾沒(méi)端，其延伸和構(gòu)造發(fā)育主要受到2條近東西向長(zhǎng)期活動(dòng)斷層的控制(圖5中紅色斷層)。受這2條斷裂的影響，在該區(qū)新近系發(fā)育了2個(gè)大的負(fù)花狀構(gòu)造(圖5，圖1中B—B1剖面)，在平面上形成了2個(gè)圈閉群，圈閉類型以斷塊、斷鼻為主。其它一些斷層主要表現(xiàn)為晚期活動(dòng)的特點(diǎn)，多只在館陶組、明化鎮(zhèn)組地層內(nèi)表現(xiàn)出明顯斷距。2條主干斷裂(圖5中紅色斷層)是油氣垂向輸導(dǎo)的主要通道，所以2個(gè)花狀構(gòu)造區(qū)新近系油源條件較好，應(yīng)該是該區(qū)新近系油氣勘探的首選。該區(qū)主要的勘探風(fēng)險(xiǎn)在于新近系館陶組沉積了大套砂礫巖，因而勘探目的層單一，只有明下段;另外，大套砂礫巖的存在會(huì)帶來(lái)圈閉側(cè)封條件上的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)渤中凹陷南坡該區(qū)斷裂活動(dòng)明顯受到郯廬走滑斷裂東、西兩支的影響，東、西兩支的構(gòu)造樣式有所不同。西支走滑區(qū):渤中凹陷南坡西側(cè)整體位于主走滑斷層西支北側(cè)末梢。在古近系沉積期，右旋主走滑斷層發(fā)育特征明顯，剖面上近直立發(fā)育，平面上近南北向展布，控制著該區(qū)的構(gòu)造活動(dòng);而在新近系沉積期，走滑斷層的作用力相對(duì)變?nèi)酰髯呋瑪鄬拥钠矫妗⑵拭嫣卣鞑磺逦渑缮鷶鄬影l(fā)育，這些派生斷裂平面上呈近東西向展布，多為雁列式排列，主要表現(xiàn)為張扭性質(zhì)。剖面上主走滑斷層和其派生斷層為“樹枝”狀組合搭接關(guān)系。所謂“樹干”就是主走滑斷層，表現(xiàn)為直立、兩側(cè)地層產(chǎn)狀有明顯變化，且擠壓變形的特點(diǎn)比較明顯。主走滑斷層活動(dòng)多結(jié)束于新近系開始沉積時(shí)期，但在新近系內(nèi)仍然有走滑斷層活動(dòng)的痕跡，在走滑斷層活動(dòng)的位置表現(xiàn)出地層產(chǎn)狀的微小變化，在主走滑斷層“影子”兩側(cè)發(fā)育的派生斷層的走向有明顯不同，這2組派生斷層在走滑斷層發(fā)育的位置相交并停止橫向延伸，或派生斷層明顯表現(xiàn)出平面走向上的扭曲，或與斷斷續(xù)續(xù)發(fā)育的主走滑斷層相互切割(如圖6所示，切片范圍為渤中22三區(qū)，位于圖1紅色框所示區(qū)內(nèi))。在這些斷裂發(fā)育區(qū)，形成多個(gè)依附于主走滑斷層或其派生斷層發(fā)育的斷鼻、斷塊圈閉群。這些晚期發(fā)育的派生斷層如果和第三系底界的不整合面搭接，則可以成為油氣垂向輸導(dǎo)的通道。該區(qū)多條派生斷層深切至第三系底界不整合面，所以該構(gòu)造帶發(fā)育的圈閉具有較好的勘探潛力，地質(zhì)評(píng)價(jià)中應(yīng)結(jié)合其他成藏條件進(jìn)行優(yōu)選排隊(duì)。在東支走滑區(qū)，派生斷裂走向分為北東東向和南西向2組，走滑斷層西側(cè)的派生斷層具有北掉順向斷階的特點(diǎn)，走滑斷層?xùn)|側(cè)的派生斷層為反向斷層，這些斷層多延伸到第三系底界，晚期活動(dòng)強(qiáng)烈，可以作為油氣垂向輸導(dǎo)的重要通道。在這些斷裂區(qū)，特別是2組斷裂交織的區(qū)域，發(fā)育了多個(gè)斷塊、斷鼻類圈閉，應(yīng)該也是一個(gè)重要的新近系勘探區(qū)帶。不同于北坡、西坡的是，渤中凹陷南坡明下段、館陶組以淺水三角洲相沉積為主，砂巖含量多在20%～30%之間，儲(chǔ)蓋組合比較理想，主要的勘探目標(biāo)應(yīng)該為構(gòu)造圈閉和在具有一定構(gòu)造背景的區(qū)域?qū)ふ覙?gòu)造-巖性復(fù)合圈閉，應(yīng)重點(diǎn)描述和油源斷層搭接的砂體，同時(shí)也要注意砂體和油源斷層產(chǎn)狀的關(guān)系。

(4)渤中凹陷東坡(渤東凹陷南洼東部斜坡帶)斷裂發(fā)育表現(xiàn)為走滑斷層末梢的“肘狀”發(fā)育模式，受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，形成了多個(gè)負(fù)花狀構(gòu)造帶，局部有一定的擠壓反轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。早、晚斷裂系統(tǒng)差異明顯，早期更多受走滑影響，圖7中2條紅色斷層，在平面上為近南北向展布，控制著該區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地層沉積。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的晚期斷裂主要為北東東向展布，平面上表現(xiàn)為雁列式排列，剖面上具有負(fù)花狀構(gòu)造或單斜的斷階特點(diǎn)，晚期斷層的活動(dòng)對(duì)新近系沉積沒(méi)有明顯的控制作用(圖7，圖1中C—C1剖面)，依附這些斷層發(fā)育多個(gè)斷鼻、斷塊構(gòu)造群。該區(qū)多條斷層深入到東營(yíng)組或沙河街組地層內(nèi)，能夠成為油氣垂向輸導(dǎo)的通道，最近的鉆探有較好的油氣發(fā)現(xiàn)，其中一口探井在明化鎮(zhèn)組發(fā)現(xiàn)油層54.6m，DST1∶9.53mm自噴，平均日產(chǎn)油113.4m3、日產(chǎn)氣812m3，證實(shí)了這樣的觀點(diǎn)。渤中凹陷東坡新近系是近期勘探的重點(diǎn)區(qū)帶。

幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

(1)環(huán)渤中凹陷斜坡區(qū)淺層油氣成藏，傳統(tǒng)的沙河街組油源或“曲折”運(yùn)移方式不是該區(qū)唯一的油源或油氣運(yùn)聚模式，東營(yíng)組能夠?yàn)榄h(huán)渤中凹陷斜坡區(qū)新近系圈閉提供油源，深入到東營(yíng)組烴源巖內(nèi)的斷層能夠成為油氣垂向運(yùn)移的主要通道。

(2)晚期斷裂或長(zhǎng)期活動(dòng)斷裂的發(fā)育特點(diǎn)是斜坡區(qū)油氣成藏的關(guān)鍵因素，不同的斷裂發(fā)育模式，其油氣富集模式、區(qū)帶和勘探策略有所不同。

(3)發(fā)育在斷裂發(fā)育區(qū)的構(gòu)造圈閉或跟其搭接的砂體是有利的勘探目標(biāo)，其中“花心”部位或多條斷層深入到烴源巖的區(qū)域是油氣富集區(qū)。