郝建光 ，蔣有錄 ，劉景東 ，房磊 ，劉培

（1.中海石油（中國）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州 510240；2.中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266555）

油氣成藏過程是油氣成藏研究的重要內(nèi)容，而此項研究的關(guān)鍵又在于油氣成藏時間和期次的確定［1-2］。前人已經(jīng)對胡慶地區(qū)油氣成藏條件作過大量研究，但在油氣成藏期及成藏過程方面的研究仍待進(jìn)一步深入。本文通過恢復(fù)研究區(qū)的埋藏史和熱史，利用流體包裹體的均一溫度，研究了東濮凹陷胡慶地區(qū)油氣成藏的時間和期次，并結(jié)合本區(qū)構(gòu)造演化史分析了研究區(qū)的油氣成藏過程，以期為研究區(qū)今后勘探工作提供一定的理論指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

胡慶地區(qū)位于東濮凹陷西部斜坡帶的中南部，東鄰柳屯-海通集洼陷，西接內(nèi)黃隆起，南到高平集單斜構(gòu)造帶，北抵馬寨含油氣構(gòu)造［3］。該區(qū)包括胡狀集和慶祖集2個含油氣構(gòu)造，大致呈NNE向展布（見圖1a）。

本區(qū)發(fā)育長垣斷層、石家集斷層和五星集斷層等一系列呈雁列式排列的東傾二級斷層，受到這些斷層的切割，胡慶地區(qū)自西向東呈階階下掉的多個臺階［4］，形成了以斷階為主的斜坡狀構(gòu)造格局（見圖1b）。長垣斷層下降盤是柳屯-海通集洼陷西翼，為一臺階；石家集斷層與長垣斷層之間為二臺階；石家集斷層上升盤為三臺階。

本區(qū)構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了初始裂谷階段（沙四段）、裂谷發(fā)展階段（沙三段）、調(diào)整萎縮階段（沙二段）、局部反轉(zhuǎn)階段（沙一段）、再次裂陷階段（東營組）和整體坳陷階段（新近系—第四系）。

縱向上，胡慶地區(qū)沙一段—沙四段均有油氣發(fā)現(xiàn)，其中沙三中、沙三下亞段最為富集。平面上，油氣主要分布在二臺階，其次是三臺階和一臺階。

2 成藏條件

2.1 油源條件

胡慶地區(qū)的原油主要來自柳屯-海通集洼陷，沙三中、沙三下亞段暗色泥巖是主力烴源巖層段［4-6］。沙三下烴源巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%～2.31%，平均0.57%；沙三中烴源巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%～6.34%，平均0.89%，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ1型為主。

本區(qū)鏡質(zhì)體反射率（Ro）分析表明：沙三段烴源巖埋深達(dá)到2 400 m左右時就進(jìn)入生烴門限（Ro=0.5%），3 050 m進(jìn)入“生油窗”，埋深超過4 010 m時烴源巖進(jìn)入高成熟階段。

2.2 儲層、蓋層特征及儲蓋組合類型

胡慶地區(qū)的儲集體主要是濱-淺湖扇三角洲砂體［3-4，7］?？v向上，沙三中亞段儲層物性最好，多屬于中孔中高滲儲層，其次為沙三下和沙三上亞段，沙一、沙二段儲層物性相對較差。胡慶地區(qū)蓋層發(fā)育良好，沙一上亞段泥巖層厚度大且分布穩(wěn)定，為良好的區(qū)域性蓋層。同時，沙四段、沙三中亞段和沙三上亞段均有不同厚度的泥巖、泥膏巖和頁巖分布，可作為局部性蓋層。

胡慶地區(qū)發(fā)育多套生儲蓋組合，如沙四段和沙三段自生自儲型、沙二段和沙一段下生上儲型及前第三系新生古儲型等，其中以沙三段自生自儲自蓋型成藏組合最為有利和重要。

2.3 圈閉發(fā)育史

胡慶地區(qū)圈閉類型多樣，可分為構(gòu)造圈閉、巖性圈閉和構(gòu)造-巖性復(fù)合型圈閉3大類，但以構(gòu)造圈閉為主。沙四段—沙三段沉積時期，一臺階發(fā)育的深水濁積扇砂體多形成巖性圈閉，部分與二、三級斷層相配合形成構(gòu)造-巖性圈閉。沙三段沉積時期各二級斷層強(qiáng)烈活動，并派生了大量的三級斷層，二、三級斷層的相互配合形成了多種類型的斷塊型圈閉。沙二段沉積時期，在下伏鹽底辟的作用下，二臺階胡狀集地區(qū)開始發(fā)育反向翹傾斷塊。東營組沉積時期，各二級斷層再次強(qiáng)烈活動，在長垣斷層和邢莊斷層的下降盤發(fā)育了逆牽引背斜圈閉；此階段，由于四級以下斷層的大量發(fā)育，使得前期已經(jīng)形成的圈閉更加復(fù)雜化。館陶組至今，本區(qū)整體下沉，此前形成的圈閉得以調(diào)整并保存。

3 油氣成藏期

確定油氣藏形成時間的傳統(tǒng)地質(zhì)方法主要有3種，即烴源巖的主要生排烴期法、圈閉形成期法和油藏飽和壓力法［8-9］。但近年來隨著地球化學(xué)分析手段的不斷深入，利用儲層流體包裹體研究油氣充注時期逐漸成為一種重要且有效的手段［9-10］。包裹體形成后由于沒有與外界進(jìn)行過物質(zhì)交換，所以它真實地記錄了流體成礦時的物理化學(xué)條件［1，11］。流體包裹體的均一溫度基本代表了礦物捕獲流體時的溫度［12-13］，通過流體包裹體均一溫度測試，再結(jié)合地層埋藏史和熱史恢復(fù)結(jié)果，就可以較準(zhǔn)確地確定油氣的充注時間［10-11，14］。

從研究區(qū)6口井的儲層流體包裹體分析結(jié)果看，胡慶地區(qū)不同構(gòu)造帶的成藏期存在一定差別（見表1）。本區(qū)二臺階和三臺階上均為一期成藏，即東營組沉積晚期—東營組抬升早期；一臺階上為二期成藏，分別為東營組沉積晚期—東營組抬升早期和明化鎮(zhèn)組沉積晚期—現(xiàn)今（見圖2）。

表1 胡慶地區(qū)儲層流體包裹體均一溫度測定及成藏期分析

圖2 胡慶地區(qū)沉積埋藏史和成藏期次

3.1 高部位（二、三臺階）

以胡7井為代表。該井沙三中亞段儲層樣品（埋深1 893.1 m）巖性為中砂巖，顆粒以中砂級石英為主，石英加大邊發(fā)育。薄片總體發(fā)亮色熒光，在石英顆粒中見群體分布的油氣兩相包裹體，紫外光激發(fā)下發(fā)藍(lán)白色熒光。與烴類包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度峰值范圍80～100℃，結(jié)合該井的埋藏史和熱史，恢復(fù)結(jié)果表明該地區(qū)為一期成藏，為東營組沉積晚期—東營組抬升早期，對應(yīng)的地質(zhì)年代為 29.1～24.3 Ma（見圖2a）。

另外，研究區(qū)的斷裂活動在明化鎮(zhèn)組沉積時期已基本停止，明化鎮(zhèn)組沉積時期以后生成的油氣不會沿長垣斷層等油源斷層由一臺階向構(gòu)造位置更高的二、三臺階運(yùn)移，即二、三臺階上不會存在晚期成藏。這一分析結(jié)果與流體包裹體的分析結(jié)果是一致的。

3.2 低部位（一臺階）

以慶63井為代表。該井沙三中亞段儲層樣品（埋深3 144 m）巖性為中砂巖，顆粒以粗粒級的石英、巖屑為主，石英加大邊發(fā)育。在幾個石英顆粒中見群體分布的油氣兩相包裹體，發(fā)藍(lán)白色熒光。與烴類包裹體共生的鹽水包裹體均一溫度峰值范圍在120～140℃，結(jié)合該井的埋藏史和熱史恢復(fù)結(jié)果可以看出：該地區(qū)存在2期成藏，分別為東營組沉積晚期—東營組抬升早期和明化鎮(zhèn)組沉積晚期—現(xiàn)今，對應(yīng)的地質(zhì)年代分別為28.9～23.6 Ma 和 5.8～0 Ma（見圖 2b）。

圖3 胡慶地區(qū)油氣成藏過程示意

烴源巖熱演化模擬結(jié)果表明，明化鎮(zhèn)期至今柳屯-海通集洼陷地層過補(bǔ)償厚度大，沙三段烴源巖二次生烴過程較明顯，說明一臺階上存在2期成藏可信［15］。

4 油氣成藏過程

成藏過程決定了油氣聚集，認(rèn)識此過程可以深化油氣分布規(guī)律，對油氣勘探具有重要的地質(zhì)意義［2，16-23］。本文從構(gòu)造演化出發(fā)，結(jié)合烴源巖、油氣成藏期以及現(xiàn)今油氣分布等方面的研究成果，定性分析了胡慶地區(qū)的油氣成藏過程（見圖3）。

東營組沉積前，柳屯-海通集洼陷中沙三下亞段烴源巖已整體進(jìn)入生油窗，但受限于規(guī)模，此階段油氣的生成量不大。這部分油氣一部分可進(jìn)入一臺階的濁積砂體中，另一部分則可沿同層的連通砂體向高部位側(cè)向運(yùn)移。由于此時長垣斷層的活動性已大大減弱，側(cè)向運(yùn)移來的油氣將被長垣斷層及其次級斷層封堵，在其下降盤的砂體中小規(guī)模聚集成藏。

東營組沉積末期，由于巨厚的東營組沉積，沙三中、下亞段烴源巖開始大規(guī)模生烴。與此同時，沙二下亞段烴源巖也生成了一定規(guī)模的油氣。此時的長垣斷層等已開始再次活化，有了一定的活動性。油氣在浮力和烴源巖內(nèi)部異常高壓的作用下沿同層連通砂體和長垣斷層向二臺階持續(xù)運(yùn)移。進(jìn)入二臺階的油氣一部分在三、四級斷層的遮擋下聚集成藏，而另一部分則沿沙三中、沙三下亞段的連通砂體及部分活動的順向斷層繼續(xù)向淺部運(yùn)移，并最終經(jīng)石家集斷層在三臺階聚集成藏。

東營運(yùn)動早期，雖然盆地開始整體抬升，但沙三中、沙三下亞段烴源巖仍能生成大量油氣。這部分新生成的油氣大致上延續(xù)了東營組剝蝕前的排烴過程。館陶組沉積前，沙三段烴源巖由于埋深變淺，生烴過程明顯受到抑制。此階段，受東營運(yùn)動的影響，大量斷層再次活動，此前已聚集的油氣沿連通砂體和活動斷層向淺部發(fā)生調(diào)整。同時，部分油氣也會沿斷至地表的斷層發(fā)生散失。

館陶組沉積前—現(xiàn)今，胡慶地區(qū)穩(wěn)定下沉并接收了巨厚的砂泥巖沉積。此階段，所有斷層都已基本停止活動，二、三臺階上已聚集的油氣基本定格。此時期，地層過補(bǔ)償，沙三中、沙三下亞段烴源巖發(fā)生明顯的二次生烴過程。但受限于二次生烴的時間和殘余有機(jī)質(zhì)的生烴潛力，二次生烴規(guī)模不大。這部分油氣主要在長垣斷層下降盤烴源巖內(nèi)部的砂體中聚集成藏。

5 結(jié)論

1）東濮凹陷胡慶地區(qū)不同構(gòu)造部位的成藏期特征不同。二、三臺階上只存在一期成藏，為東營組沉積晚期—東營組抬升早期；一臺階上有2期油氣充注，早期為東營組沉積晚期—東營組抬升早期，晚期為明化鎮(zhèn)組沉積晚期—現(xiàn)今。

2）東營組沉積晚期，柳屯-海通集洼陷沙三段烴源巖大規(guī)模成熟，油氣開始大量生成。生成的油氣主要向二、三臺階上沙三中、沙三下亞段地層中的三角洲砂體中充注。東營運(yùn)動使得第1期成藏事件結(jié)束。明化鎮(zhèn)組沉積晚期—現(xiàn)今，沙三段烴源巖發(fā)生二次生烴，此階段的油氣主要在一臺階上沙三中、下亞段地層中的三角洲砂體和濁積砂體中聚集成藏。

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