劉鑫金，宋國奇，邱貽博，李繼巖，喬俊

（1.中國石油大學（華東）地球資源與信息學院，山東 東營 257061；2.中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東 東營 257100）

東營北帶中淺層油氣運移通道網(wǎng)絡及油氣分布規(guī)律
——以坨154塊為例

劉鑫金1，2，宋國奇2，邱貽博2，李繼巖1，2，喬俊2

（1.中國石油大學（華東）地球資源與信息學院，山東 東營 257061；2.中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東 東營 257100）

油氣運移的通道網(wǎng)絡決定油氣的分布規(guī)律及油氣藏類型，因此，研究油氣優(yōu)勢運移通道網(wǎng)絡具有重要的現(xiàn)實意義。通過沉積、構造分析，認為研究區(qū)主要發(fā)育斷層、砂礫巖扇體和不整合3種運移通道，構成了2種類型的網(wǎng)絡，即斷層-砂體運移網(wǎng)絡和砂礫巖扇體-不整合-斷層運移網(wǎng)絡。利用油藏地球化學方法，選用原油物性和生物標志化合物2個參數(shù)，來追蹤油氣運移的優(yōu)勢通道網(wǎng)絡，認為砂礫巖扇體-不整合-斷層是坨154塊的優(yōu)勢運移通道網(wǎng)絡。這2種運移通道網(wǎng)絡決定了區(qū)內主要發(fā)育構造-巖性和地層-巖性2類油氣藏，油氣具有“縱向運移距離遠、橫向展布范圍呈環(huán)帶狀分布”的特點。

東營北帶中淺層；運移通道網(wǎng)絡；生物標志化合物；油氣分布規(guī)律

油氣運移貫穿于整個油氣地質歷史，是連接生、排、運、聚、散各個環(huán)節(jié)的紐帶。根據(jù)陸相湖盆生油理論的源控說，油氣從生烴洼陷向周圍的構造、地層等圈閉運移；但油氣運移不是向四面八方等強度運移，而是向一個或若干個主導方向，位于油氣運移方向，有時甚至是主導運移方向上的圈閉才是有效的［1］。東營凹陷北部陡坡帶發(fā)育砂礫巖體沉積，沉積規(guī)律受邊界斷層影響，不同邊界斷層控制不同的沉積類型，油氣成藏規(guī)律復雜［2-6］。坨154塊油氣成藏條件優(yōu)越，勘探實踐表明，該區(qū)塊西部尚未鉆遇油層，東部油藏相對于西部富集，油源條件豐富，儲層條件優(yōu)越，儲蓋組合配置良好，因此制約油氣成藏的關鍵條件是油氣運移的優(yōu)勢通道。文中旨在通過研究坨154塊內斷面形態(tài)與砂體的匹配關系，斷層、砂礫巖體、不整合等輸導要素之間的配置關系，明確油氣的優(yōu)勢運移網(wǎng)絡，并從油藏地球化學的角度，對運移網(wǎng)絡的有效性進行驗證，最終確定油氣藏分布特征，促進本區(qū)的油氣勘探開發(fā)進程。

1 區(qū)域地質背景

坨154塊位于東營凹陷北部陡坡帶勝北斷層上升盤二臺階北部盆緣部位，該二臺階受勝北斷層和陳家莊凸起夾持，呈條帶狀展布，坨154斷塊周圍被勝北斷層及陳南斷層的3條伴生次級斷層所切割，它們分別為圖1所示北部的Ⅰ號斷層、西部的Ⅱ號斷層和東部的Ⅲ號斷層。

古近系，陳家莊凸起為該區(qū)提供大量物源，靠近陳家莊凸起部位發(fā)育大量的砂礫巖體，凸起邊緣與上覆地層呈大型角度不整合接觸；新近系，陳家莊凸起被埋藏，研究區(qū)大量發(fā)育河流相砂體，古近系與新近系呈平行不整合接觸。

圖1 斷面形態(tài)、砂體厚度及油藏分布范圍關系

2 油氣運移通道網(wǎng)絡

油氣二次運移主要通過較高孔滲的輸導層、斷層、不整合及裂縫系統(tǒng)組合形成的網(wǎng)絡［7-8］，在各種動力的作用下向低勢區(qū)運移，遇到合適的圈閉形成油氣藏［9］；因此，運移通道網(wǎng)絡是源與藏之間的“橋梁與紐帶”，是油氣藏形成和分布的關鍵控制因素。通過研究該區(qū)構造、沉積特征，認為研究區(qū)內主要發(fā)育斷層、砂礫巖扇體和不整合3種運移通道，3種運移通道在空間上相互配置，構成了2種類型的網(wǎng)絡，即斷層-砂體運移網(wǎng)絡和砂礫巖扇體-不整合-斷層運移網(wǎng)絡。前者主要分布于勝北斷層附近的油氣區(qū)，坨154塊的斷裂體系發(fā)育，古近系砂礫巖體及新近系的河流相砂體發(fā)育，被三、四級斷層所切割，與次生斷層有效配置（見圖1），這些次生斷層斷面形態(tài)沿走向具有一定的變化規(guī)律，油氣沿著砂體與斷層形成的構造脊進行垂向運移和走向運移。后者主要為Ⅰ號斷層附近及盆緣油氣藏輸導油氣，由于坨154塊所處的構造二臺階現(xiàn)今埋藏深度較淺，處于異常壓力封存箱之外，油氣沿油源斷層在縱向上運移至新近系淺部儲層時，由于動力衰減，油氣在砂體中橫向運移的動力不足，且受限于河流相砂體的連通性，坨154塊的油氣較難通過新近系砂體進行遠距離輸導，因此，油氣主要通過不整合面之上的砂礫巖體、不整合面和伴生斷層的有效配置進行輸導，這種運移通道網(wǎng)絡在剖面上成“J”型，亦可稱為“J”型運移通道網(wǎng)絡。

3 油氣優(yōu)勢運移通道網(wǎng)絡

不同類型的運移通道網(wǎng)絡為油氣的運移提供了條件，但其能否成為油氣的優(yōu)勢運移通道還取決于源、藏的配置關系［10-12］。按照油藏地球化學的成藏理論，石油運移與充注是一個持續(xù)相當長時間的地質過程，先期注入石油的成熟度相對低，后期注入石油的成熟度相對高。油藏的充注過程中，后期成熟度高的石油驅動先期成熟度低的石油，持續(xù)向前運移、充注，直到充注過程全部完成，從而導致油藏內的石油存在一定的成熟度差異，以及化學組成、物理性質的非均質性。因此，可以依據(jù)先、后期注入石油成熟度的細微差異，表征石油的運移、充注過程，即從原油成熟度相對較高的部位，向成熟度相對較低部位的指向或路線，可以示蹤石油運移、充注的方向與途徑［9］。本次研究采用原油物性及性質穩(wěn)定的成熟度參數(shù)生物標志化合物甾烷比值：C2921S/（21S+21R）和β-C29/∑C29，這2個參數(shù)來反映坨154塊油氣優(yōu)勢運移方向，從而優(yōu)選該區(qū)油氣優(yōu)勢運移通道網(wǎng)絡。

3.1 原油物性變化

平面上，勝北斷層附近的坨145、坨斜179井及坨105井原油密度介于0.823～0.893 g/cm3，動力黏度介于5～50 mPa·s（80℃），而向北部逐漸變大，坨154、陳氣2、陳15井的原油密度增加到0.990 g/cm3左右，動力黏度更是增加到幾千到幾萬毫帕秒。由此可見，在局部范圍內，平面上的油氣運移方向是由南向北。

剖面上，坨105井前第三系儲層中的原油物性最差，其次為坨145井沙四上純上亞段儲層中的原油，因此，油氣優(yōu)先充注不整合面附近的地層油藏，即底部砂礫巖體與不整合配置的輸導效率要優(yōu)于淺層的砂體橫向輸導。

通過Ⅰ號斷層運移至盆緣館陶組儲層的原油密度和黏度都大幅度增加（見圖2），說明坨154塊砂礫巖體-斷層-不整合的“J”型配置是有效的運移網(wǎng)絡。

圖2 原油物性變化與油氣運移方向

3.2 原油生物標志化合物甾烷比值

在坨154區(qū)塊內，僅陳15井有成熟度參數(shù)生物標志化合物甾烷比數(shù)據(jù)，為了反映宏觀地質背景上的油氣運移方向和主要的油氣優(yōu)勢運移通道，利用鹽家地區(qū)和勝北斷層下降盤生物標志化合物甾烷比參數(shù)，進行區(qū)域上油氣運移方向的追蹤。平面上，坨154塊西部的鹽16、鹽22井和勝北斷層下盤的坨762、坨73井的成熟度參數(shù)較高，均在0.4～0.6；而位于坨154塊構造二臺階的坨145井和盆緣部位的陳15井成熟度參數(shù)均低于0.4。根據(jù)天然氣組分測定，陳氣8、陳氣9明化鎮(zhèn)組的有機成因氣甲烷體積分數(shù)占95%以上，可初步判定為低成熟階段的生物氣。

由此可見，由東南南向西北北原油的成熟度依次降低，即油氣由東南南向西北北方向運移，位于該油氣運移方向上的有效輸導體系為坨154塊的優(yōu)勢運移通道。剖面上，坨145沙四上純上亞段儲層中原油的成熟度指標均大于0.35，而陳15井館陶組儲層中原油的成熟度指標均小于0.35（見圖3）。

圖3 原油成熟度變化與油氣運移方向

結合原油物性參數(shù)，可見坨154塊南部砂礫巖體儲層的油氣，是由油源斷層或溝通油源斷層的伴生斷層運移而來的；而Ⅰ號斷層附近的油氣，主要是經底部砂礫巖體、不整合面、次生斷層運移而來。

4 油氣分布規(guī)律

油氣運移通道網(wǎng)絡決定了油氣空間分布規(guī)律、油氣藏類型。在油氣運移通道網(wǎng)絡分析的基礎上，通過優(yōu)勢運移通道網(wǎng)絡優(yōu)選，認為坨154塊發(fā)育2種類型的油氣藏，即斷層-砂體輸導形成的構造-巖性油氣藏和砂礫巖體-不整合-斷層輸導形成的地層-巖性油氣藏。2種運移通道網(wǎng)絡控制了坨154塊，使其油氣具有“縱向運移距離遠、橫向展布范圍廣”的特點。坨154塊處斷層和盆緣的不整合為油氣的縱向運移提供了良好的通道，河流相砂體、砂礫巖體及不整合為油氣的橫向運移提供優(yōu)勢路徑。因此，坨154塊油氣縱向分布層系較多，在前第三系、古近系、新近系地層中均有分布，橫向上含油范圍大，Ⅰ號斷層附近多發(fā)育稠油層，而北部的盆緣部位發(fā)育氣環(huán)。

5 結論

1）研究區(qū)內發(fā)育斷層、砂礫巖扇體和不整合3種運移通道，構成了2種類型的網(wǎng)絡，即斷層-砂體運移網(wǎng)絡和砂礫巖扇體-不整合-斷層運移網(wǎng)絡。

2）原油物性和生物標志化合物變化規(guī)律表明，砂礫巖扇體-不整合-斷層運移網(wǎng)絡是優(yōu)勢運移網(wǎng)絡。

3）研究區(qū)主要發(fā)育構造-巖性和地層-巖性2類油氣藏，油氣具有“縱向運移距離遠、橫向展布范圍廣”的特點。

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（編輯 王淑玉）

Migration pathway network and distribution law of hydrocarbon in medium-shallow layers in the northern zone of Dongying:A case study from Tuo154 Block

Liu Xinjin1，2,Song Guoqi2,Qiu Yibo2,Li Jiyan1，2,Qiao Jun2
(1.College of Geo-Resources and Information,China University of Petroleum,Dongying 257061,China;2.Geological Research Institute, Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257100,China)

Migration pathway network determines the oil-gas distribution and the reservoir type,so it has great practical significance to study the predominant pathway network of oil and gas.Through the analysis of sedimentation and structure,the main migration pathway of study area can be divided into three types:fault,glutenite fan and unconformity.They form two types of petroleum migration pathway networks,i.e.fault-sandbody imgration network and glutenite fan-unconformity-fault imgration network.By means of reservoir geochemistry,the oil property and biomarker are selected to trace the predominant pathway network of hydrocarbon migration.It is considered that glutenite fan-unconformity-fault is the predominant migration pathway network of Tuo154 Block. These two types of migration pathway networks determine that structural-lithologic reservoir and stratigraphic-lithologic reservoir are the main reservoir types.Hydrocarbon distribution is characterized by far imgration distance vertically and circle-belt distribution laterally.

medium-shallow layer in the northern zone of Dongying;hydrocarbon migration pathway network;biomarker;petroleum distribution law

國家油氣重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”（2008ZX05051）

TE122.1+2

：A

1005-8907（2012）02-0163-04

2011-08-09；改回日期：2012-01-11。

劉鑫金，男，1983年生，博士研究生，主要研究方向為油氣成藏機理與分布規(guī)律。E-mail：liuxinjin@yahoo.com.cn。

劉鑫金，宋國奇，邱貽博，等.東營北帶中淺層油氣運移通道網(wǎng)絡及油氣分布規(guī)律：以坨154塊為例［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：163-166. Liu Xinjin，Song Guoqi，Qiu Yibo，et al.Migration pathway network and distribution law of hydrocarbon in medium-shallow layer in the northern zone of Dongying：A case study from Tuo154 Block［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：163-166.