夏志剛(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))，湖北 荊州 434023)

徐從湯(吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院試驗中心，新疆 哈密 839009)

大城凸起成藏條件分析

夏志剛(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))，湖北 荊州 434023)

徐從湯(吐哈油田分公司勘探開發(fā)研究院試驗中心，新疆 哈密 839009)

大城凸起是華北油田深小潛山勘探油氣較為富集的區(qū)域，潛山內(nèi)幕成藏條件復(fù)雜，圈閉發(fā)現(xiàn)、落實、成藏評價難度大，區(qū)域潛山數(shù)量多、分布廣、油藏類型豐富，潛力巨大。利用石油地質(zhì)生儲蓋、圈運保原理對大城凸起的三維地震資料構(gòu)造解釋進行了綜合分析，分類研究了大城凸起潛山油氣藏成藏條件，并進行了圈閉精細落實與評價。研究表明，生、儲、蓋空間組合較合理，斷層發(fā)育，石炭-二疊系內(nèi)砂體發(fā)育，工區(qū)油源供給條件好，存在有利油氣運移通道，具備一定的封蓋條件；大城區(qū)凸起為改造破壞型構(gòu)造單元，是Ⅱ類較有利地區(qū)，具有一定勘探潛力。

大城凸起；潛山類型；油源通道；成藏條件

碳酸鹽巖潛山油氣藏的勘探，一直是華北油田重要勘探領(lǐng)域，雖然一度把下第三系作為華北油田重點層系，但對碳酸鹽巖潛山油氣藏的勘探從來沒有放棄過，通過近幾年的勘探，在該類型油氣藏勘探方面不斷有新的發(fā)現(xiàn)，并積累了一定的經(jīng)驗。特別是在饒陽和霸縣凹陷潛山數(shù)量多、分布廣、油藏類型豐富，近兩年在且勘探程度相對較低的饒陽和霸縣凹陷相繼取得了重大突破。文古3井寒武系府君山組獲得高產(chǎn)，展示了霸縣凹陷深潛山及潛山內(nèi)幕油氣藏的良好勘探前景。 但潛山內(nèi)幕成藏條件復(fù)雜，在此背景下進行專項深入系統(tǒng)研究，力圖實現(xiàn)潛山內(nèi)幕勘探新突破。

圖1 大城凸起前第三系古地質(zhì)圖

冀中地區(qū)大城凸起北至葛漁城，南到大8、大9井附近，西至臥佛堂-文安-信安鎮(zhèn)一線，東側(cè)有斷層與里坦凹陷相分割，大城凸起為滄縣隆起上的一個正向二級構(gòu)造單元，面積約2500km2。滄縣隆起東側(cè)有黃驊坳陷，西側(cè)有冀中坳陷。大城凸起頂部被新近系明化組、館陶組和第四系地層所覆蓋。其厚度一般在700～1240m之間，與其下覆古近系、中生界、古生界或中上元古界地層以不整合相接觸(見圖1)。

1 成藏條件分類探討

根據(jù)近30年潛山油氣藏的勘探，發(fā)現(xiàn)工區(qū)內(nèi)潛山油氣藏絕大部分為次生的、新生古儲式潛山油氣藏，但近些年也發(fā)現(xiàn)了一些原生的、古生古儲式潛山油氣藏。這2類不同的古潛山油氣藏，具有不同的生油條件，不同的配套形式和配置關(guān)系。

1.1新生古儲式潛山油氣藏成藏條件分析

新生古儲式潛山油氣藏指的是潛山油氣藏的油氣源來自古近系烴源巖，通過不整合面、斷面、滲透性砂層等輸導(dǎo)層向潛山供油。在中生界、古生界及更老時代的碳酸鹽巖、砂巖等儲層中運移，進入圈閉中，聚集形成新生古儲式油氣藏。又根據(jù)其結(jié)構(gòu)，即潛山與蓋層的組合關(guān)系，將大城凸起新生古儲潛山油氣藏進一步劃分為地貌型潛山油氣藏和內(nèi)幕式潛山油氣藏[1-2]。

圖2 油源處地震剖面

1)地貌型潛山油氣藏成藏條件分析 貌型潛山是指不同時代的前第三系地層，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕形成殘丘，其上覆蓋第三系地層。①油源。根據(jù)近南北向地震剖面顯示及鉆井巖心分析，大城凸起家29井和興隆1井均未鉆遇到形成烴源巖所需的深色泥巖或者炭質(zhì)成分，而從剖面地層構(gòu)造形態(tài)容易看出洼槽中心，解釋為油源區(qū)。大城凸起所處的一級構(gòu)造單元滄縣隆起，滄縣隆起兩側(cè)的坳陷是油氣供給區(qū)，油源條件好(見圖2)。在工區(qū)位置任意拉剖面，選擇一條近東西向的任意剖面，通過地質(zhì)構(gòu)造解釋的一般原理，如斷層的走向、切割關(guān)系以及地層厚度的變化情況，綜合前人已有的成果，大城凸起始于古近紀，其后暴露地表遭受剝蝕。大部分地區(qū)沒有保存古近系沉積層，只在凸起東側(cè)的負向構(gòu)造單元上如里坦凹陷、白塘口凹陷等地區(qū)有厚度為300～500m古近系地層。因埋藏淺，未達到生油門限，因此本身不具生油條件。所以油源必定來自東西兩側(cè)的黃驊坳陷和冀中坳陷。②蓋層及保存條件較差。這是不能形成大規(guī)模地貌潛山油氣藏的決定因素。

2)內(nèi)幕式潛山油氣藏成藏條件分析 內(nèi)幕型潛山，即潛山之上覆蓋中生界、古生界地層。①內(nèi)幕式新生古儲油氣藏可以分為3個生油組合：第1組合(中生界三疊系至侏羅系中下部為蓋層，上古生界二疊系石千峰組、石盒子組為儲層)、第2組合(上古生界二疊系山西組，石炭系太原組、本溪組為蓋層，下古生界奧陶系峰峰組、上馬家溝組上段、下馬家溝組上段以及寒武系府君山組為儲層)和第3組合(下古生界寒武系和上元古界長龍山組為蓋層。中元古界霧迷山組、高于莊組為儲層)。②內(nèi)幕型潛山儲層物性普遍不如地貌型潛山條件好。第2組合為加里東裸露型的巖溶區(qū)，奧陶系上覆為石炭-二疊系，其間缺失上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)地層，裸露時間短，經(jīng)歷風(fēng)化淋濾的時間只有1.2×108年。第3組合由于中元古代末期地殼上升，缺失元古界下馬嶺組，但風(fēng)化淋濾時間較短，物性也比加里東-喜馬拉雅型巖溶區(qū)差。③內(nèi)幕型潛山蓋層條件明顯比地貌型潛山條件好。由于是多套組合，具備多套蓋層，而且上古生界石炭-二疊系的蓋層和中生界侏羅系蓋層，其厚度和質(zhì)量均超過新近系蓋層。④供油方式較單一，斷層面是主要的輸導(dǎo)層。

1.2上古生界古生古儲式原生潛山油氣藏成藏條件分析

1)上古生界為烴源巖是形成古生古儲潛山油氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ) 上古生界石炭系本溪組、太原組、二疊系山西組煤系泥巖，作為烴源巖，生烴潛力中等，其厚度在400m左右，是形成古生古儲潛山油氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)具有多套儲層，二疊系和奧陶系油源條件最好 二疊系石千峰組、上、下石盒子組位于烴源巖之上。砂層發(fā)育，儲集物性相對較好。奧陶系峰峰組、上、下馬家溝組位于烴源巖之下，溶洞裂縫發(fā)育，緊鄰烴源巖。

2 成藏條件綜合分析

依據(jù)整個霸縣坳陷地質(zhì)情況，按照油氣成藏規(guī)律分析認為，該區(qū)具備一定的烴源巖、儲層、蓋層及封閉保存等成藏條件，大城凸起潛山油氣藏具有2套生油巖、2套內(nèi)幕儲層和2套內(nèi)幕蓋層，保存條件由南東向北西有變好的趨勢。

2.12套生油巖

第1套生油巖位于古近系沙河街組。大城凸起西側(cè)的霸縣凹陷和饒陽凹陷是冀中坳陷中2個最大的生油凹陷。由于中生界地層向西尖滅，在該凸起的下傾部位沙河街組直接覆蓋在石炭-二疊系、奧陶系之上。因此，沙河街組生成的油氣可以直接進入石炭-二疊系和奧陶系儲層中(見圖3)。

圖3 剖面地質(zhì)解釋圖

第2套生油巖位于石炭-二疊系地層。源巖在大城凸起的西北地區(qū)石炭-二疊系地層埋藏深度大，具備二次生烴條件，并進入成熟演化階段。根據(jù)文獻[3]的計算，滄縣隆起石炭-二疊系地層可供聚集的游離氣量為3.8×1012m3。

2.22套內(nèi)幕儲層

第1套儲層為二疊系的石千峰組、上石盒子和下石盒子組，這套儲層在蘇橋油田物性較好，在大城凸起的西北部和西南部因粒度變粗，物性有明顯變好的趨勢；第2套儲層為奧陶系，物性較好。

2.32套內(nèi)幕蓋層

第1套為中生界蓋層，一般厚300～500m，最厚可達1100m。其中侏羅系巖性以暗色泥巖、煤系地層為主，分布在該凸起西北部，面積約1000km2。

第2套蓋層為石炭-二疊系。其中石炭系本溪組、太原組和二疊系山西組厚度400m左右，巖性以泥巖和含煤地層為主，覆蓋了大城凸起97%的地區(qū)。

2.4保存條件由南東向北西有變好趨勢

從潛山地層水礦化度分析，向凸起西北部有增加的趨勢。大城凸起東側(cè)潘莊凸起和雙窯凸起地層水礦化度一般為2000mg/L左右，到大城凸起為5000mg/L左右，再向西至文安-蘇橋一帶，可增加至10000～40000mg/L，水型為CaCl2和MgCl2，是保存條件好的地區(qū)。大城凸起西部和文安-蘇橋地區(qū)為過渡關(guān)系，所以大城凸起西部保存條件有逐漸變好的趨勢。

3 結(jié) 論

1)工區(qū)內(nèi)石炭-二疊系層系內(nèi)砂體發(fā)育，可以形成以中生界和上石盒子組為蓋層，下石盒子組砂體為儲層的儲蓋組合。工區(qū)內(nèi)砂體厚度變化趨勢總體為西南、東北兩端逐漸變薄，中部較厚；有利砂體百分比含量由西南向東北逐漸變高，該套目的層勘探潛力高。

2)大城凸起地區(qū)地層生、儲、蓋空間組合較合理，斷層發(fā)育，石炭-二疊系內(nèi)砂體發(fā)育，工區(qū)油源供給條件好，存在有利油氣運移通道，但是內(nèi)幕型潛山儲集物性較差，將大城區(qū)凸起定為改造破壞型構(gòu)造單元，評為Ⅱ類較有利地區(qū)。

[1]宋傳春. 濟陽坳陷低位古潛山成藏條件分析[J]. 特種油氣藏，2004,11(4)：12-16.

[2]勞海港. 冀中坳陷潛山類型及其演化特征研究[D]. 北京：中國石油大學(xué)，2010.

[3]王定一，羅鑄金，劉池陽. 滄縣隆起地區(qū)古生界油氣遠景評價[J]. 石油勘探與開發(fā)，1997，24(4):8-11 .

[編輯] 洪云飛

TE122.1

A

1673-1409(2012)05-N087-03

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.028

2012-02-24

夏志剛(1984-),男，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事地質(zhì)綜合方面的研究工作。