王 偉

（中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營 257015）

東營凹陷新近系館陶組油氣成藏條件分析

王 偉

（中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營 257015）

勝利油區(qū)新近系河流相廣泛發(fā)育，儲藏了豐富的油氣資源。通過對比分析東營凹陷和沾化凹陷館陶組地層的沉積、構(gòu)造背景、油氣生成和運聚條件，探討了兩個凹陷館陶組油氣成藏潛力的差異，認(rèn)為受盆地構(gòu)造沉降影響，沾化凹陷可容空間變化較東營凹陷大，從而造成沾化凹陷館陶組水體較深、地層較厚，砂體非均質(zhì)性強(qiáng)。由于古近系時期沾化凹陷斷裂系統(tǒng)發(fā)育較東營凹陷弱，成藏圈閉相對較少，大部分的油氣通過砂體、不整合面、斷層以網(wǎng)毯的方式運聚到館陶組地層中，從而形成了凹陷內(nèi)館陶組大型油氣藏。最后預(yù)測了東營凹陷館陶組有利勘探區(qū)帶。

河流相；網(wǎng)毯式成藏；新近系；東營凹陷；巖性圈閉

隨著油氣田開發(fā)的不斷深入，濟(jì)陽凹陷整體的勘探程度已經(jīng)較高。新近系館陶組的資源量占整個濟(jì)陽凹陷資源量的25%左右［1］，其中沾化凹陷占探明地質(zhì)儲量的2／3，但在東營凹陷中，只占探明地質(zhì)儲量的8%左右。從絕對的量［2］上來看，沾化凹陷新近系館陶組的探明地質(zhì)儲量是東營凹陷的6倍多。東營凹陷東部地區(qū)勘探程度相對較低，特別是館陶組地層的油氣勘探一直沒有大的突破，而臨近的沾化凹陷中的孤東、孤島、埕東油田館陶組均為主力產(chǎn)油層。筆者試圖通過分析對比兩個凹陷沉積、構(gòu)造和油氣成藏條件探討東營凹陷館陶組的油氣成藏潛力，為油區(qū)勘探提供借鑒。

1 沉積特征

河流相廣泛發(fā)育在我國中－新生代陸相含油氣盆地中，特別是湖盆萎縮，進(jìn)入沖積平原發(fā)育階段，以河流相沉積為主。古近系沉積后，地殼上升遭受剝蝕，喜山運動?xùn)|營期二幕，濟(jì)陽坳陷館陶組整體下降接受沉積。

館陶組地層下粗上細(xì)，上下二分。館陶組沉積早期，濟(jì)陽坳陷北高南低，北部的埕寧隆起為高山區(qū)，南部的魯西隆起略低，中部的義和莊、陳家莊、濱縣、青坨子等地為低山丘陵區(qū)。受區(qū)域構(gòu)造沉降影響，濟(jì)陽坳陷大部分地區(qū)發(fā)育河流相沉積。坳陷內(nèi)的物源主要來自埕寧隆起和濰北山區(qū)［3－7］，北部地區(qū)的沾化凹陷主要發(fā)育山麓－洪積相，義和莊凸起至青城凸起附近由于位置相對較高不發(fā)育。東營凹陷西北側(cè)的墾東－青坨子凸起也提供部分物源［5］，發(fā)育沖積扇沉積。此外沾化凹陷和東營凹陷的深洼地帶有部分季節(jié)性的淺湖存在，凹陷內(nèi)的開闊地帶發(fā)育沖積平原，河流廣布（圖1A）。

圖1 濟(jì)陽坳陷館陶組沉積模式

館陶組沉積末期，隨著構(gòu)造持續(xù)沉降，可容空間變小，水體變淺，東營凹陷中部的低山丘陵變?yōu)槠降兀瑥V泛接受河流沉積。山前沖積帶范圍縮小，河流展布范圍擴(kuò)大，地形高差變小，丘陵區(qū)被河流和河漫灘沉積覆蓋。由館下段的網(wǎng)狀河、辯狀河逐漸演變成區(qū)域上的曲流河，河道范圍寬廣，橫向延伸范圍大，但主河道不明顯，水深也較淺（圖1B）。此時東營凹陷已經(jīng)沒有湖泊的存在。但沾化凹陷由于構(gòu)造沉降幅度較大，此時水體仍較深［8］，甚至在局部依然發(fā)育淺湖沉積［9］。

從整個濟(jì)陽坳陷看，凹陷區(qū)地層厚度較大，凸起處較薄。沾化凹陷東北部地層厚度達(dá)1 000 m以上，是濟(jì)陽坳陷館陶組的沉降和沉積中心［2－7］，西南部館陶組地層較薄，向凹陷東北方向逐漸變厚，孤東－埕北一帶最厚可達(dá)1 000 m以上，顯示該帶為主要的物源方向。同時，由于沾化凹陷是該時期的沉積和沉降中心，加之其靠近物源區(qū)，造成凹陷內(nèi)的館陶組沉積地層較東營凹陷厚。

地層沉積厚度的差異可能是影響油氣成藏的因素之一，較厚的地層可以形成更有效的儲蓋組合，也更有利于油氣的運移和保存。部分取心井河道砂體巖心的物性參數(shù)統(tǒng)計表明，東營凹陷和沾化凹陷館陶組相同深度段（1 100～1 500 m）儲層物性（表1）大致相同。這表明雖然兩個凹陷館陶組沉積物源有所區(qū)別，但由于埋深相近，儲層物性參數(shù)類似。沉積的影響主要體現(xiàn)在凹陷內(nèi)地層厚度和在可容空間影響下沉積相帶的差異。

表1 勝利油區(qū)各區(qū)塊館陶組河道砂體儲層物性參數(shù)

2 構(gòu)造演化和發(fā)育特征

濟(jì)陽凹陷是燕山運動以來形成和發(fā)展起來的箕狀斷塊盆地［3－11］，由于一直處于張扭性壓力場中，在差異陷落作用下，凹陷陡側(cè)和凸起分割的邊界斷層異?；钴S，基底落差大，大部分?jǐn)鄬又列陆的┢诓磐Ｖ够顒印?/p>

由于印支期燕山運動抬起成山，濟(jì)陽坳陷古生界－中生界地層遭受剝蝕。新近系構(gòu)造是在古生界－中生界古地形高點、潛山背景上發(fā)育起來的超覆于老地層之上的披覆構(gòu)造。館陶組沉積時期，渤海灣進(jìn)入坳陷階段，一些地區(qū)有基性巖漿噴發(fā)［2，6］。

沾化凹陷構(gòu)造演化經(jīng)歷了從早中生代至晚中生代的反傾塊斷、古近系盆傾斷陷和新近系整體坳陷3個發(fā)展階段。強(qiáng)烈拉張運動作用下，古近系斷層開始活動，凹陷進(jìn)入斷陷期。東營組沉積末期，抬升作用使得潛山頂部重新暴露剝蝕，新近系斷層活動減弱，進(jìn)入坳陷下沉階段，館陶組超覆沉積于潛山之上。沾化凹陷新近系構(gòu)造帶缺乏大型斷裂伴生構(gòu)造帶，多分布在凹陷邊緣，潛山披覆構(gòu)造分布在凹陷內(nèi)部至邊緣部位，規(guī)模較大。如孤島油田館陶組新近系潛山披覆構(gòu)造位于孤北和孤南洼陷之間，下部為古生界－中生界潛山帶。

開闊的東營凹陷是斷陷期濟(jì)陽坳陷內(nèi)拉張量最大的盆地，造成了凹陷以大型古近系－新近系構(gòu)造帶為主的特征，構(gòu)造帶分布在凹陷內(nèi)部，潛山披覆構(gòu)造分布在凹陷邊緣，規(guī)模較小。從斷裂發(fā)育程度來講，東營凹陷斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，基底和古近系的斷裂至新近系仍有大規(guī)模的發(fā)育［10］，導(dǎo)致館陶組時期的油氣成藏環(huán)境被破壞；而沾化凹陷新近系構(gòu)造相對簡單、穩(wěn)定，加之地層沉積厚度大，對來自下覆地層和自生油氣能夠形成有效的遮擋成藏。因此對于東營凹陷來講，勘探的重點應(yīng)該是在摸清沉積背景之上的巖性油氣藏。

此外，濟(jì)陽坳陷構(gòu)造演化的差異性導(dǎo)致了內(nèi)部各凹陷的沉降和沉積歷史的差異，古近系－新近系沉積早期，沾化凹陷的構(gòu)造沉降量遠(yuǎn)大于東營凹陷［2，6］。這就造成了前者的可容空間變化速率較后者大，從而間接影響凹陷內(nèi)沉積相特別是河道砂體的展布。從理論上來講，沾化凹陷的館陶組河道疊置程度要較東營凹陷小，儲層非均質(zhì)性更強(qiáng)一些，但同時也造就了其更好的油氣截留性能和網(wǎng)毯式成藏的特征。

3 油氣運聚和成藏

濟(jì)陽坳陷共有6套烴源巖系［2］：上古生界的石炭－二疊系、中生界和古近系的孔店組－沙四下亞段、沙四上亞段、沙三段、沙一段。在東營凹陷內(nèi)主要是沙四上亞段和沙三段兩套有效油源巖。沾化凹陷存在沙四上、沙三下－沙三中、沙一段三套優(yōu)質(zhì)烴源巖，構(gòu)成了“一源多藏”和“多源一藏”復(fù)式生烴系統(tǒng)［3－11］。

油氣的運聚同地層水的分布有一定的聯(lián)系［4－11］，燕山運動二幕使地臺背景解體，大規(guī)模的火山噴發(fā)和火山巖充填加速了第三系煤系地層的熱演化，而后經(jīng)過喜馬拉雅運動作用，區(qū)域隆起、沉積間斷。東營組沉積后經(jīng)歷了一千多萬年的沉積間斷后，構(gòu)造運動趨緩，湖盆下降與整個渤海灣地區(qū)連為一體，古近系形成的斷陷湖盆擴(kuò)大為坳陷湖盆，結(jié)束了凸凹相見的構(gòu)造格局，新近系館陶組地層為統(tǒng)一的含水巖系［2］。館陶組含水巖層的地層水基本全為CaCl2型水，只在坳陷南北邊緣地區(qū)出現(xiàn)NaHCO3型水（南部金家地區(qū)，北部義北、埕東、孤東）。館陶組地層水總礦化度較低，東營凹陷10～20 g／L，沾化凹陷10～30 g／L，高礦化度地層水分布區(qū)均為地下水滯留區(qū)，由于地下水由四周向此匯集，必然把分散的油氣帶來在適宜條件下聚集形成油氣藏，總體來說從凹陷邊緣到中心礦化度逐漸升高。

由于兩個凹陷有著類似的區(qū)域沉積和構(gòu)造熱演化背景，烴源巖的差異并不是造成館陶組地層在不同地區(qū)富集程度不一的主要原因，因此油氣生成之后的運移和聚集是主要的影響因素。而影響油氣運聚的主要條件是斷裂系統(tǒng)、儲層和圈閉，前已述及，特殊的沉積背景使得沾化凹陷的砂體非均質(zhì)性更強(qiáng)，從而可以截留從下覆地層逸散來的油氣；而由于其古近系構(gòu)造活動相對東營凹陷弱，下部地層有效的斷塊圈閉較東營凹陷也少，造成了來自下部烴源巖的油氣更有可能沿著斷層或者運移通道進(jìn)入到館陶組地層中（圖2A）。這也可以解釋東營凹陷古近系的探明儲量占資源量的比例較沾化凹陷大的現(xiàn)象，顯然下部地層中儲存的油氣多了，上部地層中的油氣自然就少（圖2B）。

油氣生成、運移和構(gòu)造帶在空間和時間上形成良好的配置關(guān)系，是油氣富集的主要因素。沾化凹陷內(nèi)的古近系烴源巖生成的油氣通過向斷層、斷層間的連通砂體和不整合面進(jìn)行階梯式橫向運移和側(cè)向運移，進(jìn)入館陶組成藏（圖2A）。在斷層不發(fā)育的部位，烴源巖生成的油氣以沿砂體和不整合面的上傾方向側(cè)向運移為主，然后再沿斷層垂向運移至館陶組儲層。這個垂向充注可能不是一次完成的，而是隨著斷層的活動逐漸上升，也可能先通過斷層進(jìn)行垂向運移進(jìn)入砂體后再側(cè)向運移向四周擴(kuò)散或垂向運移進(jìn)入圈閉成藏。晚期生成的油氣則可能直接沿大斷層直接運移至館陶組儲層砂層中，進(jìn)而運移至高部位匯聚成藏，具有典型的網(wǎng)毯匯聚特征。

圖2 沾化凹陷（A）和東營凹陷（B）油氣成藏模式

油氣沿著斷裂、地層層面、斷層面、不整合面由洼陷中心向邊緣運移。大斷層是油氣運移的主要通道，特別是靠近凸起部位，發(fā)育新近系潛山披覆構(gòu)造，為有利的油氣聚集帶。新近系潛山披覆構(gòu)造，如孤島、埕東、義東、孤東等地區(qū)，凸起周圍有充足的油氣來源和長期活動的斷層，是油氣聚集的有利地帶。

4 討論

墾東－青坨子地區(qū)位于東營凹陷和沾化凹陷鄰接部位，目前東營凹陷大部分地區(qū)認(rèn)識程度較高，只有東部邊緣的青西－青南和青東地區(qū)是凹陷內(nèi)勘探程度較低的地區(qū)，至今已鉆探探井十余口，除青5、青6見油氣顯示，永21獲工業(yè)氣流外，其他井均落空，多年的勘探該區(qū)一直沒有大的進(jìn)展。沾化凹陷內(nèi)的墾東地區(qū)已發(fā)現(xiàn)館上段河道砂構(gòu)造－巖性油藏。

墾東－青坨子地區(qū)有與孤島潛山批覆構(gòu)造相類似的構(gòu)造背景，其基底為中、古生界地層組成的潛山凸起，館陶組地層批覆在潛山凸起之上。周邊緊鄰富林、青東、青南等生油洼陷，成藏條件較為優(yōu)越，勘探前景廣闊，從目前認(rèn)識來看，該區(qū)應(yīng)具有一定規(guī)模的儲量，可能發(fā)育披覆油藏、超覆油藏、巖性－構(gòu)造油藏和巖性油氣藏，其中墾東凸起已經(jīng)由先期勘探證實為“網(wǎng)毯成藏”的油氣藏。而青6井鉆遇館陶組3.6 m油水同層，錄井解釋2層4 m油斑粗砂巖，這表明青坨子地區(qū)館陶組也具有一定的勘探潛力。

由于東營凹陷古近系發(fā)育的油氣逃逸天窗不像沾化凹陷那么多，未被古近系地層截留的生油凹陷中的油氣可以沿斜坡帶不整合面、斷層運移，在凸起高部位遇到淺層斷裂進(jìn)入上部儲層的有利部位聚集，形成巖性油氣藏和構(gòu)造－巖性油氣藏。由于天然氣的逸散能力較油強(qiáng)，東營凹陷館陶組可能存在大量的巖性氣藏。

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編輯：吳官生

TE112.3

A

1673－8217（2012）03－0028－04

2011－10－10；改回日期：2011－11－23

王偉，碩士，工程師，1981年生，2003年大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)主要從事地質(zhì)研究和油氣藏勘探開發(fā)工作。

中國石化勝利油田分公司科研項目“陸相斷陷盆地油氣成藏機(jī)理與評價方法研究”（06370502000045）。