蒲秀剛，周立宏，韓文中，陳長偉，袁選俊，林常梅，柳颯，韓國猛，張偉，姜文亞

（1.中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院；2.中國石油勘探開發(fā)研究院）

0 引言

沉積物重力流是沉積物-流體混合物在重力作用下整體順斜坡向下運動、以懸移方式搬運為主的高密度非牛頓流體流動，又稱密度流和塊體流。自20世紀(jì)50年代濁流理論建立以來，尤其是隨著近10年來高精度三維地震、海底聲吶技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無論是重力流概念、類型劃分及識別標(biāo)志、搬運機制、沉積模式等理論認(rèn)識方面，還是油氣勘探實踐方面均取得重大進展[1-12]。在對陸相盆地深水重力流的研究中，認(rèn)識到大型陸相湖盆中發(fā)育與陸坡相似的坡折帶[13-15]、重力流沉積在斜坡中低部位—湖盆中心廣泛發(fā)育，并提出了“斷坡控砂”、“坡折控砂”機制及湖底扇模式、槽相模式等多種重力流沉積模式[16-18]，進一步豐富了重力流沉積理論。

歧口凹陷是渤海灣盆地典型的富油氣凹陷，經(jīng)過近50 a的勘探開發(fā)，地層-巖性油氣藏、非常規(guī)油氣等已成為增儲上產(chǎn)的主攻方向，尤其是2007年以來，歧口凹陷西南緣湖相碳酸鹽巖型致密油勘探取得重大突破，新增三級儲量近1×108t，斜坡區(qū)—主凹區(qū)以遠岸水下扇為主要勘探目標(biāo)的沙一下亞段（Es1x）新增三級儲量超過2×108t，其中致密油氣占1/3以上，展示了非常規(guī)油氣良好的勘探前景。前人多著重于歧口凹陷盆地構(gòu)造、坡-折體系及湖相碳酸鹽巖等基礎(chǔ)性研究[15,19-24]，對斜坡區(qū)及盆地中心的重力流沉積及其相關(guān)的致密油氣勘探尚缺乏系統(tǒng)性研究及總結(jié)。本文在350 m/12口井巖心觀察、54口井測錄井分析、410塊巖石薄片觀察及其他化驗分析數(shù)據(jù)（包括 978個樣品點/35口井物性分析、250個樣品點/10口井粒度分析、130個樣品點/8口井TOC數(shù)據(jù)及壓汞數(shù)據(jù)、試油數(shù)據(jù)、地層溫度及壓力數(shù)據(jù)等）基礎(chǔ)上，對研究區(qū)重力流沉積特征、沉積體系分布、致密油形成條件及特征進行了研究，以期為研究區(qū)斜坡低部位及凹陷區(qū)巖性油氣藏與致密油氣勘探提供地質(zhì)認(rèn)識支撐。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

歧口凹陷為渤海灣盆地次級斷陷構(gòu)造單元，屬古近紀(jì)以來形成的新生代陸內(nèi)伸展湖盆，主體位于渤海灣盆地中心，周邊被燕山褶皺帶、滄縣隆起、孔店凸起、羊三木凸起、埕寧隆起及沙壘田凸起圍限（見圖1）。歧口凹陷經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷期和新近紀(jì)裂后熱沉降兩個構(gòu)造演化期，形成了現(xiàn)今 1個主凹、多個次凹、凹凸相間的構(gòu)造格局。受主凹強烈持續(xù)沉降的影響，各次凹向凹陷中心傾覆，形成大面積分布的斜坡構(gòu)造，各類斜坡區(qū)占全凹陷面積 70%以上。受古構(gòu)造、古物源及沉積作用的共同影響，斷陷湖盆斜坡區(qū)發(fā)育多類型多級坡-折體系，坡折帶既是物源水下供給通道又是可容納空間分布區(qū)，對沉積相展布、砂體發(fā)育具有重要控制作用[15]。

圖1 歧口凹陷古近系斜坡帶坡折體系發(fā)育區(qū)示意圖

Es1x發(fā)育于歧口凹陷裂陷期Ⅱ幕，該時期構(gòu)造活動再次加強，同時疊加了南北向走滑斷裂系，使得研究區(qū)斷層異常發(fā)育[25]；隨著湖盆的緩慢沉降，水體逐步加深，湖盆面積逐漸擴大，但物源供給較充足，湖盆中心Es1x沉積厚度可達1 000 m以上?？v向上Es1x巖性組合呈現(xiàn)一定演化規(guī)律，除歧口凹陷西南緣主要為一套湖相碳酸鹽巖沉積外，其他區(qū)域自下而上巖性組合為：下部濱Ⅰ油層組主要發(fā)育生屑灰?guī)r與灰色泥巖組合，中部板4油層組為深灰色、褐灰色泥巖夾灰白色、灰褐色云質(zhì)巖及灰褐色油頁巖，上部板3、板2油層組巖性為深灰色泥巖夾灰白—灰色砂巖，砂泥不等厚互層。

在殘余地層厚度研究的基礎(chǔ)上，通過剝蝕量恢復(fù)、去壓實校正及古水深校正，結(jié)合沉積相、構(gòu)造運動等研究成果恢復(fù)了研究區(qū)Es1x底界面的古地貌（見圖2）。分析表明，歧口凹陷 Es1x沉積期湖盆寬闊統(tǒng)一，差異沉降明顯，湖盆斜坡發(fā)育，凸凹相間格局十分清晰，湖盆整體具有西南高、東北低的特點，西南緣為寬緩的湖灣背景，最低點海拔?200 m；東北驢駒河—bh9井一帶為凹陷沉降中心，最低點海拔小于?1 000 m，gs40井一帶發(fā)育一次凹，最低點海拔?550 m。由于湖盆坡降較大，深水區(qū)發(fā)育，物源充足，從斜坡區(qū)到湖盆中心大面積分布重力流沉積。

圖2 歧口凹陷Es1x底界古地貌圖

2 重力流沉積特征

2.1 重力流沉積成因分類

根據(jù)重力流的流動特征和支撐機制，通常將重力流分為碎屑流（或泥石流）、顆粒流、液化流和濁流等[9,26]，其中碎屑流又可分為泥質(zhì)碎屑流和砂質(zhì)碎屑流[27]。重力流沉積的識別應(yīng)綜合各類標(biāo)志進行分析判斷，深湖相泥巖是判斷重力流的重要指標(biāo)之一，即使一套砂巖中無典型的沉積構(gòu)造，亦可根據(jù)砂巖的圍巖是深水沉積巖判定其為重力流沉積。研究區(qū) Es1x湖相泥巖發(fā)育，泥巖中可見黃鐵礦、魚化石、魚鱗、介形蟲、雙殼類動物化石及少量植物莖桿，指示深湖環(huán)境；同沉積變形構(gòu)造（如火焰構(gòu)造、包卷層理、碎屑脈等）、沖刷面及巖性接觸關(guān)系也是判斷重力流沉積的重要標(biāo)志。

2.1.1 砂質(zhì)碎屑流

研究區(qū)砂質(zhì)碎屑流典型巖性為大套暗色泥巖所包裹的含泥礫砂巖和塊狀砂巖（見圖 3）。Es1x砂質(zhì)碎屑流沉積具有如下特征：①塊狀砂巖底部具剪切帶（見圖3a、3d），其剪切特征可用以指示塊體運動，說明塊體曾沿滑動面發(fā)生滑動作用。②發(fā)育板條狀碎屑組構(gòu)或易碎的頁巖碎屑（見圖3b、3c）。頁巖還保留有原始水平層理，說明這些頁巖是被打碎搬運后快速沉積的。③塊狀砂巖層頂部附近漂浮的泥巖碎屑集中存在（見圖3c、3e），泥礫直徑一般約2～6 cm，最大可達12 cm，部分泥礫具有一定磨圓性，說明沉積前經(jīng)過了一定距離的搬運。④在砂質(zhì)碎屑流沉積中，泥巖碎屑可能表現(xiàn)出逆粒序特征（見圖3c）。⑤上部接觸面為不規(guī)則狀，與上覆巖層多呈突變接觸，沉積體具側(cè)向尖滅特征，揭示了原始沉積體的整體凍結(jié)過程。⑥普通薄片下可見（淺湖）灘壩相的鮞粒及碳酸鹽碎屑，鮞粒含量一般小于 10%，多為表鮞，鮞粒同心層不完全或厚薄不均勻，偶見多個鮞粒連在一起，表明碎屑巖中的鮞粒為外地事件性搬運而來（見圖3g、3h）。⑦常見變形、負(fù)荷、泄水、火焰構(gòu)造等及粒序?qū)永?、砂紋交錯層理、包卷層理等。

對于塊狀砂巖沉積類型的判斷，主要依據(jù)上下圍巖特征、沉積環(huán)境、湖盆位置等信息并結(jié)合鄰井對比進行綜合分析，上下圍巖若具有上述砂質(zhì)碎屑流沉積特征或為深湖相泥巖或處于凹陷中心、斜坡中—低部位等，可認(rèn)為該塊狀砂巖為砂質(zhì)碎屑流沉積（見圖3i）。

圖3 歧口凹陷沙一下砂質(zhì)碎屑流沉積特征

圖4 歧口凹陷沙一下砂質(zhì)碎屑流沉積塊狀砂巖累計概率曲線及C-M分析圖

砂質(zhì)碎屑流沉積的塊狀砂巖粒度分析表明，砂質(zhì)碎屑流具有以懸浮搬運為主、分選較差的特點。粒度累計概率曲線具有2種類型：類型Ⅰ，曲線呈圓弧形，各點逐漸過渡，難以分出明顯總體，除懸浮和跳躍總體外，兩者之間出現(xiàn)一過渡帶，過渡帶約占 50%，懸浮總體占約30%～50%，跳躍總體小于20%（見圖4a），懸浮總體分選差，過渡帶及跳躍總體分選中等，斜角約50°；類型Ⅱ，曲線為3段式，但跳躍總體小于10%，懸浮總體占 35%～50%，過渡帶占 50%，跳躍總體傾角大，分選性較好（見圖4b）。這兩類型曲線均反映了隨著沉積水體搬運能力的下降，高密度流向牽引流轉(zhuǎn)化的過程。在C-M圖上，C值一般為200～800 μm，平均為382.2 μm，M值為50～300 μm，平均為151.1 μm，樣品點群基本平行于C=M基線分布，以懸浮載荷為主，反映重力流遞變懸浮沉積的特征（見圖4c、4d）。

2.1.2 泥質(zhì)碎屑流

泥質(zhì)碎屑流是一種混雜有砂質(zhì)顆?；蛏百|(zhì)團塊的塑性流體流動，泥質(zhì)含量較高，一般大于 30%。典型巖心照片可見泥巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖中含有較多砂質(zhì)團塊，當(dāng)砂質(zhì)團塊主要為中細(xì)砂巖時，由于其所含的泥質(zhì)較少，在流動過程中表現(xiàn)為剛性流動，砂質(zhì)團塊棱角分明；當(dāng)砂質(zhì)團塊以泥質(zhì)粉砂巖為主時，其含有較多的泥質(zhì)，在流動過程中往往具有一定塑性，砂質(zhì)團塊多呈不規(guī)則狀或具有一定圓度（見圖5a、5b）。

2.1.3 濁流

圖5 歧口凹陷沙一下泥質(zhì)碎屑流（a，b）及濁流（c，d）沉積巖心照片

濁流是指具有牛頓流變學(xué)特征、沉積物湍流懸浮的重力流，湍流是主要的支撐機制。Bouma所建立的經(jīng)典濁積巖序列——鮑馬序列目前具有較大爭議，主流觀點認(rèn)為濁積巖僅指濁流于湍流懸浮狀態(tài)下形成的沉積體[9,11]。正遞變層理是濁積巖識別的可靠標(biāo)志，反映深水濁流懸浮搬運和遞變懸浮沉積的特點，其他識別標(biāo)志有底痕、巖層層序、砂體產(chǎn)狀等。突變界面一般位于底部，頂部為漸變界面，底界面可見沖刷痕、載荷構(gòu)造等，砂體呈席狀，具有完全或部分鮑馬序列（A、B、C、D、E）但不會出現(xiàn)相反的順序。本區(qū)Es1x濁流沉積可見CDE和DE組合，多見粉砂和紋層狀或無生物擾動的塊狀泥巖互層產(chǎn)出，粉砂巖具粒序遞變層理（見圖 5c、5d）。濁流沉積多發(fā)生在遠岸水下扇外扇—深湖環(huán)境，可見濁流沉積巖心與砂質(zhì)碎屑流沉積相伴生，推測這種濁流沉積物為砂質(zhì)碎屑流沉積演化而來。

2.2 重力流沉積體系及發(fā)育模式

一次重力流事件可在其發(fā)育的不同階段、不同環(huán)境形成上述不同類型的沉積及其組合，而 Es1x重力流沉積物是多期次重力流沉積疊加的產(chǎn)物，因此應(yīng)用相及相模式對斜坡—深湖環(huán)境下形成的沉積物及其組合特征、形成機理等進行認(rèn)識則更直觀，根據(jù)現(xiàn)代海/湖底的調(diào)查[1,4,7,9]、古代典型重力流沉積的解剖[9]及水槽實驗[28]，結(jié)合研究區(qū)物源以砂泥質(zhì)為主、物源供給充沛、斜坡發(fā)育且穩(wěn)定性適中的情況[26]，選擇應(yīng)用扇相模式對該區(qū)重力流沉積進行分析。在重力流沉積學(xué)標(biāo)志分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖心相、鉆井剖面相、測井相分析，將重力流沉積體系劃分為近岸水下扇、遠岸水下扇、滑塌濁積扇 3種類型，近岸水下扇主要為陣發(fā)性洪水?dāng)y帶的大量砂、礫、泥等碎屑物質(zhì)直接進入深湖的水下扇狀沉積體，常發(fā)育于靠近物源的陡坡帶，粒度較粗，以分選差的礫巖、礫狀砂巖、含礫砂巖及砂巖為主，部分夾泥巖層；遠岸水下扇主要為辮狀河三角洲或扇三角洲或正常三角洲前緣堆積體在一定觸發(fā)機制下順坡滑動、滑塌并形成碎屑流及濁流的扇狀沉積體，粒度較細(xì)，以中、細(xì)砂巖沉積為主；滑塌濁積扇多為湖盆中孤立型扇狀重力流沉積，以細(xì)、粉砂巖為主。

研究區(qū) Es1x主要以遠岸水下扇沉積為主，整體具下細(xì)上粗、下薄上厚的反旋回沉積序列，可進一步細(xì)分為內(nèi)扇、中扇和外扇3個亞相，識別出水下主水道、水下分流水道、水道側(cè)緣、無水道濁積席狀砂及水道間（泥）等沉積微相。

2.2.1 沉積微相特征

水下主水道：主要發(fā)育于內(nèi)扇及中扇亞相，為重力流沉積物重要輸送通道或沉積場所，主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑流沉積。河道一般較深，單層砂體厚度一般大于6 m，沉積剖面上多為大套灰—深灰泥巖夾中—厚層塊狀中砂巖—細(xì)砂巖，與下伏巖層多呈侵蝕突變接觸，可見向上變薄變細(xì)的正韻律序列。SP（或GR）測井曲線呈箱形或鐘形（見圖6a、6b）。

水下分流水道：主要發(fā)育于中扇亞相，為主水道分支部分，單砂體發(fā)育規(guī)模較主水道小，厚度一般為2～8 m，常表現(xiàn)為多期水道砂體交互疊置，沉積剖面上為大套暗色泥巖夾中層狀中細(xì)砂巖、細(xì)砂巖或與砂巖互層產(chǎn)出，主要為砂質(zhì)碎屑流沉積。SP（或GR）曲線呈齒化箱形、鐘形或漏斗形（見圖6a、6b）。

水道側(cè)緣：主要發(fā)育于中扇亞相，為重力流漫出主水道或分流水道堤岸而形成，單砂體厚度一般 1～4 m，巖性為粉—細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖互層沉積，主要為砂質(zhì)碎屑流及泥質(zhì)碎屑流沉積。SP（或GR）曲線為齒化漏斗形或指形（見圖6c）。

無水道區(qū)濁積席狀砂：發(fā)育于中扇無水道部分—外扇，進入開闊湖區(qū)后地形平坦，沉積物分布寬廣而層薄，典型沉積為CE和DE序列濁積巖。砂巖單層厚度一般小于3 m，但分布穩(wěn)定，巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。SP（或GR）曲線為暗色泥巖基線背景上發(fā)育指形曲線（見圖6d）。

水道間：主要發(fā)育于內(nèi)扇、中扇亞相，為正常湖相沉積，以灰—深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，見薄層泥質(zhì)云巖。

2.2.2 沉積相展布

以往由于鉆井較少，且地震資料以二維為主，一般將深水區(qū)厚層砂巖解釋為重力流水道沉積，平面上為一系列定向排列透鏡狀砂體，砂體數(shù)量少且孤立。本次研究認(rèn)為，受湖盆環(huán)境、古物源、地形坡折及頻繁構(gòu)造運動的控制，歧口凹陷 Es1x重力流沉積分布廣泛，三角洲前緣砂體受重力等事件性觸發(fā)機制影響在斜坡低部位形成多級扇體，面積可達1 700 km2。北部燕山褶皺帶物源體系輸送強度高，濱淺湖區(qū)發(fā)育典型辮狀河三角洲沉積，在一定觸發(fā)機制下，其前端未完全固結(jié)的沉積物可沿斜坡或斷層向歧口主凹區(qū)輸送，在濱海地區(qū)形成大面積展布的多期多級遠岸水下扇體。南部埕北斷坡亦大面積發(fā)育辮狀河三角洲沉積，其前端發(fā)育遠岸水下扇沉積，砂體可從埕海地區(qū)從西南向東北波及至歧東斷層下降盤，甚至到達歧口主凹區(qū)。來自西部滄縣隆起物源的重力流沉積主要發(fā)育于扇三角洲前緣，砂體在板橋斜坡高部位下傾尖滅，波及面積相對較小。此外在歧口主凹區(qū)還零星分布濁積透鏡體。歧口凹陷西南緣主要為寬緩湖灣環(huán)境，碎屑物源體系不發(fā)育，在“暖、淺、清”環(huán)境下白云巖、生物灰?guī)r等大面積穩(wěn)定分布（見圖7）。

2.2.3 遠岸水下扇發(fā)育模式

圖7 歧口凹陷Es1x沉積體系與有效烴源巖（TOC值大于0.5%、Ro值大于0.5%）疊合圖

在綜合考慮古地貌、古斜坡坡度和長度等因素基礎(chǔ)上，筆者模擬了以燕山褶皺帶為物源的遠岸水下扇重力流沉積發(fā)育模式。設(shè)計長5.5 m的臺地區(qū)，長1.5 m、高0.32 m、坡度為12°的斜坡和長3.5 m的湖區(qū)，含砂濃度 10%～30%，以常流水來水方式模擬具有供給水道的重力流沉積[29]。模擬結(jié)果表明，研究區(qū)重力流沉積具有以下特點：①物源供給充沛的情況下（模擬燕山褶皺帶物源），重力流水下扇體分流水道發(fā)育，遷移頻繁，形成較對稱的朵葉體，剖面上水道砂體多呈透鏡狀（見圖8a、8b）；②在湖水位不變的情況下，碎屑流砂體的發(fā)育形狀總遵循一個趨勢，主水流居中，向兩側(cè)輪回擺動，當(dāng)湖水位降低時，碎屑流會形成明顯切割水道，并在水道前端形成新的扇體；③受斜坡角度、水流強度等的影響，砂質(zhì)碎屑流沉積多發(fā)育于斜坡中下部及坡腳處，濁流沉積主要發(fā)生在外扇部位——湖區(qū)，砂體沉積范圍大但厚度較薄，底部具遞變層理；④扇體剖面觀察表明，水道以較粗粒沉積為主，水道間主要為泥質(zhì)及細(xì)粒沉積。根據(jù)重力流模擬實驗性規(guī)律及探井鉆探情況，筆者建立了研究區(qū) Es1x沉積模式（見圖8c）。

3 致密油氣勘探

歧口凹陷 Es1x重力流沉積大面積分布，與湖相暗色泥巖廣泛接觸，具備形成致密油氣區(qū)的基本條件[30-32]。

3.1 大面積分布的致密儲集層

目前國內(nèi)外關(guān)于致密砂巖油尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和界限[32]，一般認(rèn)為致密砂巖儲集層的地下滲透率小于 0.1×10?3μm2（空氣滲透率小于 1×10?3μm2），需要經(jīng)過大型改造措施才具有工業(yè)產(chǎn)量。研究表明，在自然產(chǎn)能情況下，有效儲集層（大于2 t/d）與非有效儲集層（小于2 t/d）的孔隙度分界一般為9%～12%，即當(dāng)孔隙度小于 12%時，需要采取增產(chǎn)措施才能獲得工業(yè)油流，此時對應(yīng)的空氣滲透率平均值一般亦在1×10?3μm2左右，綜合分析認(rèn)為研究區(qū)致密砂巖的物性界限為空氣滲透率小于 1×10?3μm2，孔隙度小于12%。

圖8 重力流沉積模擬（a、b）及遠岸水下扇發(fā)育模式圖（c）

Es1x重力流儲集層埋深一般大于3 000 m，整體具有中—低孔、特低—超低滲特征（見圖 9）。遠岸水下扇主水道物性較好，孔隙度為11.7%～29.5%，平均為18.7%，滲透率為（0.1～903.0）×10?3μm2，平均為10.1×10?3μm2，多為常規(guī)儲集層；分流水道砂體為中低孔、低—特低滲儲集層，孔隙度為 8.5%～22.8%，平均為 14.1%，滲透率（0.07～70.00）×10?3μm2，平均為 0.94×10?3μm2；分流水道側(cè)緣砂體孔隙度為 1.2%～18.0%，平均為 9.7%，滲透率為（0.03～7.50）×10?3μm2，平均為 0.7×10?3μm2，其滲透性明顯低于水道砂體；外扇至半深湖—深湖區(qū)無水道濁積席狀砂沉積，孔隙度為1.0%～14.0%，平均為7.5%，滲透率為（0.02～0.80）×10?3μm2，平均為 0.20×10?3μm2，滲透性最差。

圖9 歧口凹陷沙一下遠岸水下扇不同沉積微相物性分布圖（978個樣品點/35口井）

歧口凹陷 Es1x重力流沉積主要發(fā)育常規(guī)和致密兩類儲集層，常規(guī)儲集層主要分布在遠岸水下扇內(nèi)扇、中扇亞相主水道及分流水道中，而水道側(cè)緣、濁積席狀砂及部分分流水道致密砂體主要分布在外扇亞相及內(nèi)扇、中扇無水道沉積區(qū)。受以往勘探尋找常規(guī)儲集層——主水道及分流水道思路的影響，分析樣品多集中于常規(guī)儲集層，但以遠岸水下扇外扇亞相為主的斜坡區(qū)低部位及深湖區(qū)以致密儲集層為主，其波及面積可達900 km2；縱向上發(fā)育5套含油層系，自上而下分別為板2上、板2下、板3、板4和濱Ⅰ油層組，砂體累計厚度一般為80～280 m，板橋斜坡遠岸水下扇砂體厚度最大，一般為160～280 m，其次為歧北次凹，為120～200 m，歧口主凹區(qū)砂體厚度為80～160 m?？v向上不同地區(qū)或沉積微相致密砂巖所占比例不同，一般大于70%，主凹區(qū)主要為致密儲集層。與國內(nèi)外致密油區(qū)相比，該區(qū)砂巖厚度較大，有利于規(guī)模性致密油氣藏的形成（見表1）。

3.2 廣覆式分布成熟度適中的腐泥型優(yōu)質(zhì)生油巖

Es1x烴源巖有暗色泥巖和油頁巖兩種類型，烴源巖厚度大、分布廣，有機質(zhì)豐度高、演化程度適中、生烴強度大、油氣資源量大，為該區(qū)重要、優(yōu)質(zhì)生油巖。暗色泥巖有效厚度一般為250～600 m，主凹區(qū)的厚度大于700 m，分布面積可達3 200 km2（見圖9）；油頁巖有效厚度一般為10～30 m，主要分布在歧口凹陷西南緣湖盆緩坡區(qū)，面積為1 700 km2。烴源巖TOC值一般為 0.8%～6.0%，其中油頁巖TOC值一般為2.0%～6.0%，TOC值大于1.0%的好烴源巖一般占70%以上，厚度為100～500 m，分布面積達1 225 km2，TOC值大于 2.0%的優(yōu)質(zhì)烴源巖[33-35]其TOC值可達 10%～25%，厚度一般為50～300 m，分布面積達1 020 km2。有機質(zhì)類型以Ⅰ—Ⅱ1為主，具備較強的生油能力。熱演化程度適中，Ro值一般為0.6%～1.8%，以大量生油為主，凹陷中心Ro值大于2.0%，以生氣為主，烴源巖生油強度可達（100～300）×104t/km2。油氣資源評價認(rèn)為 Es1x主力生烴層油氣資源量大，石油資源量為7.57×108t，天然氣資源量為696.84×108m3。與國內(nèi)其他致密油氣勘探區(qū)的烴源巖相比，該區(qū)烴源巖各項有機地球化學(xué)指標(biāo)均具有一定優(yōu)勢，與國外海相烴源巖相比存在橫向分布不穩(wěn)定、有機碳含量偏低的不足，但較大的烴源巖厚度可以有效彌補（見表1）。

表1 歧口凹陷Es1x與國內(nèi)外典型致密油特征對比（據(jù)文獻[31]修改）

3.3 大范圍分布的致密儲集層與生油巖共生

平面上，深湖—半深湖區(qū)“富泥”的同時又“富砂”，大面積展布的致密砂巖儲集體緊鄰廣覆式發(fā)育的優(yōu)質(zhì)烴源巖（見圖 7）；縱向上，多期砂體交互疊置，源儲緊鄰，泥巖及油頁巖作為烴源巖的同時亦是砂體的直接封蓋層或遮擋層，從而形成多套“三明治”式生儲蓋組合（見圖10），為致密油的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。Es1x儲集層研究表明，致密砂巖孔喉半徑主要分布在100～700 nm，大于臨界孔喉半徑45 nm[36]，故烴源巖中的油可在源儲壓差作用下呈彌散狀近距離運聚于致密砂巖中，形成遍布盆地斜坡、中心的致密油區(qū)。

3.4 致密油特征

圖10 濱海斜坡板2上、板2下油層組gs33井—bh28井砂體剖面圖

圖11 濱海斜坡板2—板4油層組致密油、常規(guī)油藏剖面圖

與國內(nèi)外其他致密油區(qū)相比，Es1x致密油具有以下 6方面特征。①圈閉界限不明顯，受沉積微相分布控制明顯。從目前勘探情況可以看出（見圖11），從斜坡低部位到高部位，油氣分布從以致密油氣為主到巖性-構(gòu)造常規(guī)油氣藏呈規(guī)律性變化；縱向上，從板4到板2油層組湖平面上升，斜坡低部位優(yōu)勢相從內(nèi)扇水道微相變?yōu)橥馍人纻?cè)緣—濁積席狀砂微相，油氣類型從油水分異較好的常規(guī)油氣藏變?yōu)橛退之惒睢⒎植紡V的致密油。②異常超壓發(fā)育，壓力系數(shù)一般為1.10～1.56，主凹區(qū)最大可達1.7。③裂縫高產(chǎn)。裂縫不僅可以作為孔隙介質(zhì)，更重要的是可以大大提高儲集層滲流能力。區(qū)內(nèi)發(fā)育褶皺伴生裂縫、裂縫伴生裂縫、水力壓裂縫與收縮縫等多種類型裂縫，發(fā)育程度受褶皺曲率、斷裂活動強度、巖性、厚度等多因素控制。如濱海斜坡既受北北東向走滑斷裂系影響，又受北東、東西向斷裂影響，該區(qū)油井初期產(chǎn)量往往很高（大于500 t/d），后期需要采取穩(wěn)產(chǎn)措施。④油質(zhì)輕，黏度低。原油密度一般為0.73～0.94 g/cm3，平均為0.85 g/cm3，主凹區(qū)原油密度低，平均為0.80 g/cm3；50 ℃條件下脫氣原油黏度一般小于20 mPa·s，主凹區(qū)僅為2.5～6.5 mPa·s。⑤運移距離短。Es1x致密油氣主要來自本層段烴源巖，油氣近距離運移分布。⑥納米級孔喉連通，非達西滲流，規(guī)模開采需要經(jīng)措施改造。壓汞分析表明，致密儲集層孔喉主要為微孔—小孔、細(xì)—微喉道，孔喉半徑小于1 μm的納米級孔隙占60%以上，由此造成滲透率低、排驅(qū)壓力大，必然導(dǎo)致油氣以“非達西流”的方式進入儲集層，儲集層需要進行措施改造以提高油井產(chǎn)量。

3.5 勘探實踐

在歧口西南緣碳酸鹽巖型致密油勘探取得突破的同時，重點對斜坡—深湖區(qū)重力流型致密油氣資源進行了勘探。針對水道及水道側(cè)緣砂質(zhì)碎屑流沉積類型，由于該類型砂體縱向多期交互疊置，砂體累計厚度較大，但橫向連續(xù)性差，受后期成巖作用影響，滲流能力差（滲透率小于 1×10?3μm2）但儲集能力較好（孔隙度大于 9%），經(jīng)常規(guī)壓裂或酸化措施增產(chǎn)多能獲得工業(yè)油氣，故主要采用直井開采，如gs33井板2油層組 4 114～4 183 m 為分流水道沉積，平均孔隙度為12.9%，平均滲透率為0.4×10?3μm2，經(jīng)壓裂后獲得高產(chǎn)（產(chǎn)油量大于20 t/d）。

針對深湖區(qū)無水道區(qū)濁積席狀砂也積極進行探索，如bs16×1井—bs1601H井區(qū)，該區(qū)緊鄰歧北次凹，受滄縣隆起、燕山褶皺帶及埕寧隆起 3大盆外物源共同影響，砂體較發(fā)育但主要以更小級別的分流水道砂體及濁積席狀砂沉積為主（見圖8）。在bs16×1井分流水道砂體獲得突破的基礎(chǔ)上，對濁積席狀砂進行探索，該類型砂體層薄但連續(xù)性好，物性差（滲透率小于1×10?3μm2、孔隙度小于 10%)，如水平井 bs1601H，產(chǎn)層垂直埋深4 100 m，綜合解釋油層400余米，油層鉆遇率為71.4%，水平井段617 m分6段壓裂，4 mm油嘴日產(chǎn)油37.7 t，日產(chǎn)氣5 395 m3，截至2013年8月已自噴164 d，壓力穩(wěn)定，日產(chǎn)油量是周邊直井產(chǎn)量的4倍以上。

結(jié)合國內(nèi)陸相湖盆致密油勘探實踐，總結(jié)該區(qū)勘探經(jīng)驗如下：①斜坡—深湖區(qū)重力流沉積，尤其是重力流水道砂體是一類非常重要的致密油勘探對象，鄂爾多斯盆地長6、長7段[36]，東營凹陷沙河街組及本研究區(qū) Es1x均已獲得了突破。②在整體致密區(qū)尋找甜點體是獲得致密油高產(chǎn)的關(guān)鍵，重力流甜點體主要包括水道厚層砂體及水道側(cè)緣砂體，因此應(yīng)在沉積相模式指導(dǎo)下，井-震結(jié)合，開展精細(xì)的油層組對比、沉積微相研究以指導(dǎo)少井區(qū)、無井區(qū)的砂體預(yù)測分析。③細(xì)分勘探對象，采取不同工程工藝技術(shù)措施，在節(jié)約勘探成本的同時達到預(yù)期效益。如對于重力流水道甜點體的勘探應(yīng)用直井+壓裂即可獲得較高的產(chǎn)量，對于橫向連通性較好的席狀砂，宜采用水平井+壓裂技術(shù)。④工程上，應(yīng)用地質(zhì)導(dǎo)向隨鉆跟蹤，綜合地質(zhì)錄井分析研究鉆頭在砂巖、砂泥巖交互層、泥巖中隨鉆測量曲線的形態(tài)變化，準(zhǔn)確判斷鉆頭的具體位置，動態(tài)調(diào)整軌跡，確保水平井油層鉆遇率；對于薄層勘探，更要優(yōu)化壓裂設(shè)計，防水竄、防砂堵等，這是確保致密油井鉆探成功的最終決定因素。

4 結(jié)論

歧口凹陷斜坡區(qū)中低部位—主凹區(qū)發(fā)育 Es1x砂質(zhì)碎屑流、泥質(zhì)碎屑流及濁流沉積等重力流類型，巖性組合“富泥又富砂”，泥巖與砂巖累計厚度都較大，揭示了湖盆半深湖—深湖區(qū)可形成規(guī)模較大的砂巖，打破了以往在陸相斷陷湖盆中心不發(fā)育砂體的舊認(rèn)識；優(yōu)質(zhì)烴源巖、致密儲集層分布廣，源儲緊密接觸，形成多套生儲蓋組合，油氣近距離充注，為規(guī)模性致密油氣的形成奠定了基礎(chǔ)?？碧綄嵺`表明，重力流體系水下分流水道、水道側(cè)緣砂質(zhì)碎屑流沉積以及無水道區(qū)濁積席狀砂沉積均為致密油氣勘探的有利目標(biāo)，尤其是對外扇無水道區(qū)席狀砂勘探的認(rèn)識與突破，進一步證實了在歧口凹陷乃至渤海灣盆地斜坡區(qū)—深湖區(qū)尋砂找致密油氣的前景。

[1]Normark W R.Growth patterns of deep-sea fans[J].AAPG Bulletin,1970, 54: 2170-2195.

[2]Mutti E, Ricci L F.Turbidite of the northern Apennines: Introduction to facies analysis[J].International Geology Review, 1972, 20(2):125-166.

[3]Walker R G.Deep water sandstone facies and ancient submarine fans:Models for exploration for stratigraphic traps[J].AAPG Bulletin,1978, 62(5): 239-263.

[4]Shanmugam G, Bloch R B, Damuth J E, et al.Basin-floor fans in the North Sea: Sequence stratigraphic models vs.sedimentary facies:Reply[J].AAPG Bulletin, 1997, 81: 666-672.

[5]Shanmugam G.Ten turbidite myths[J].Earth-Science Reviews, 2002,58: 311-341.

[6]Lawrence A A, William D M, Peter J T.Special issue introduction:Sediment gravity flows: Recent insights into their dynamic and stratified/composite nature[J].Marine and Petroleum Geology, 2009,26(10): 1897-1899.

[7]Khripounoff P C A, Bue N L B.Different types of sediment gravity flows detected in the Var submarine canyon(northwestern Mediterranean Sea)[J].Progress in Oceanography, 2012, 106:138-153.

[8]Talling P J, Charles K P, David J W P.How are subaqueous sediment density flows triggered, what is their internal structure and how does it evolve? Direct observations from monitoring of active flows[J].Earth Science Reviews, 2013, 125: 247-287.

[9]中國石油學(xué)會石油地質(zhì)編委會.國外濁積巖和扇三角洲研究[M].北京: 石油工業(yè)出版社, 1986.Editorial Committee of Petroleum Geology, China Petroleum Society.Abroad research of turbidite rock and fan delta[M].Beijing:Petroleum Industry Press, 1986.

[10]宋小勇.重力流研究綜述[J].特種油氣藏, 2010, 17(6): 6-12.Song Xiaoyong.A review of gravity flow deposits[J].Special Oil and Gas Reservoirs, 2010, 17(6): 6-12.

[11]李云, 鄭榮才, 朱國金, 等.沉積物重力流研究進展綜述[J].地球科學(xué)進展, 2011, 26(2): 157-163.Li Yun, Zheng Rongcai, Zhu Guojin, et al.Reviews on sediment gravity flow[J].Advance in Earth Science, 2011, 26(2): 157-163.

[12]Shanmuganm G.深水砂體成因研究新進展[J].石油勘探與開發(fā),2013, 40(3): 294-301.Shanmugam G.New perspectives on deep-water sandstones:Implications[J].Petroleum Exploration and Development, 2013,40(3): 294-301.

[13]王穎, 王曉州, 王英民, 等.大型坳陷湖盆坡折帶背景下的重力流沉積模式[J].沉積學(xué)報, 2009, 27(6): 1076-1083.Wang Ying, Wang Xiaozhou, Wang Yingmin, et al.Depositional model of gravity flow of slope in large down warped lake basins[J].Acta Sedimentologica Sinica, 2009, 27(6): 1076-1083.

[14]王英民, 金武弟, 劉書會, 等.斷陷湖盆多級坡折帶的成因類型、展布及其勘探意義[J].石油與天然氣地質(zhì), 2003, 24(3): 199-204.Wang Yingmin, Jin Wudi, Liu Shuhui, et al.Genetic types,distribution and exploration significance of multistage slope breaks in rift lacustrine basin[J].Oil & Gas Geology, 2003, 24(3): 199-204.

[15]周立宏, 蒲秀剛, 周建生, 等.黃驊坳陷歧口凹陷古近系坡折體系聚砂控藏機制分析[J].石油實驗地質(zhì), 2011, 33(4): 371-378.Zhou Lihong, Pu Xiugang, Zhou Jiansheng, et al.Sand-gathering and reservoir-controlling mechanisms of Paleogene slope-break system in Qikou Sag, Huanghua Depression, Bohai Bay Basin[J].Petroleum Geology & Experiment, 2011, 33(4): 371-378.

[16]黃傳炎, 王華, 王家豪, 等.板橋凹陷斷控重力流沉積特征及沉積模式[J].油氣地質(zhì)與采收率, 2007, 14(6): 14-16.Huang Chuanyan, Wang Hua, Wang Jiahao, et al.Depositional character and model of fault-controlling gravity flow in Banqiao Depression[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2007,14(6): 14-16.

[17]鄒才能, 趙政璋, 楊華, 等.陸相湖盆深水砂質(zhì)碎屑流成因機制與分布特征: 以鄂爾多斯盆地為例[J].沉積學(xué)報, 2009, 27(6):1065-1075.Zou Caineng, Zhao Zhengzhang, Yang Hua, et al.Genetic mechanism and distribution of sandy debris flows in terrestrial lacustrine basin[J].Acta Sedimentologica Sinica, 2009, 27(6):1065-1075.

[18]鮮本忠, 萬錦峰, 姜在興, 等.斷陷湖盆洼陷帶重力流沉積特征與模式: 以南堡凹陷東部東營組為例[J].地學(xué)前緣, 2012, 19(1):121-135.Xian Benzhong, Wan Jinfeng, Jiang Zaixing, et al.Sedimentary characteristics and model of gravity flow deposition in the depressed belt of rift lacustrine basin: A case study from Dongying formation in Nanpu Depression[J].Earth Science Frontiers, 2012, 19(1): 121-135.

[19]董艷蕾, 朱筱敏, 李洋, 等.黃驊坳陷沙一段沉積體系研究[J].石油天然氣學(xué)報, 2011, 33(4): 1-6.Dong Yanlei, Zhu Xiaomin, Li Yang, et al.Research on Es1sedimentary system in Huanghua Depression[J].Journal of Oil and Gas Technology, 2011, 33(4): 1-6.

[20]宋 鹍, 吳勝和, 朱文春, 等.黃驊坳陷唐家河油田古近系沙河街組沙一段下部儲層質(zhì)量研究[J].古地理學(xué)報, 2005, 7(2): 275-282.Song Kun, Wu Shenghe, Zhu Wenchun, et al.Reservoir quality of the lower part of Member 1 of Shahejie Formation of Paleogene in Tangjiahe Oilfield, Huanghua Depression[J].Journal of Palaeogeography, 2005, 7(2): 275-282.

[21]胡耀軍, 陳昭年, 劉偉興, 等.大港灘海區(qū)沙一段下部重力流水道沉積特征分析[J].斷塊油氣田, 2002, 9(1): 18-21.Hu Yaojun, Chen Zhaonian, Liu Weixing, et al.Analyses of sedimentary features of gravity flow channel sand body in seabeach of Dagang Oilfield[J].Fault-Block Oil & Gas Field, 2002, 9(1):18-21.

[22]蒲秀剛, 周立宏, 肖敦清, 等.黃驊坳陷歧口凹陷西南緣湖相碳酸鹽巖地質(zhì)特征[J].石油勘探與開發(fā), 2011, 38(2): 136-144.Pu Xiugang, Zhou Lihong, Xiao Dunqing, et al.Lacustrine carbonates in the southwest margin of Qikou sag, Huanghua Depression, Bohai Bay Basin[J].Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(2): 136-144.

[23]王振升, 周育文, 劉艷芬, 等.歧口凹陷西南緣湖相碳酸鹽巖油氣聚集規(guī)律淺析[J].中國石油勘探, 2012, 2: 17-21.Wang Zhensheng, Zhou Yuwen, Liu Yanfen, et al.Elementary analysis on hydrocarbon accumulation of lacustrine carbonate rocks in southwest margin of Qikou Sag[J].China Petroleum Exploration,2012, 2: 17-21.

[24]賈承造, 鄒才能, 李建忠, 等.中國致密油評價標(biāo)準(zhǔn)、主要類型、基本特征及資源前景[J].石油學(xué)報, 2012, 33(3): 343-350.Jia Chengzao, Zou Caineng, Li Jianzhong, et al.Assessment criteria,main types, basic features and resource prospects of the tight oil in China[J].Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(3): 343-350.

[25]周立宏, 盧異, 肖敦清, 等.渤海灣盆地歧口凹陷盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造及演化[J].天然氣地球科學(xué), 2011, 22(3): 373-382.Zhou Lihong, Lu Yi, Xiao Dunqing, et al.Basinal texture structure of Qikou Sag in Bohai Bay Basin and its evolution[J].Natural Gas Geoscience, 2011, 22(3): 373-382.

[26]于興河.碎屑巖系油氣儲層沉積學(xué)[M].北京: 石油工業(yè)出版社,2008.Yu Xinghe.Clastic reservoir sedimentology[M].Beijing: Petroleum Industry Press, 2008.

[27]Shanmugam G.50 years of the turbidite paradigm(1950—1990s):Deep-water processes and facies models: A critical perspective[J].Marine and Petroleum Geology, 2000, 17(2): 285-342.

[28]劉忠保, 張春生, 龔文平, 等.牽引流砂質(zhì)載荷沿陡坡滑動形成砂質(zhì)碎屑流沉積模擬研究[J].石油天然氣學(xué)報, 2008, 30(6):30-38.Liu Zhongbao, Zhang Chunsheng, Gong Wenping, et al.A study on sedimentary simulation of sandy clastic current formed by sliding of traction current with sandy load along steep slope[J].Journal of Oil and Gas Technology, 2008, 30(6): 30-38.

[29]何幼斌, 潘仁芳.歧口凹陷古近系沙一下沉積水槽實驗研究[R].荊州: 長江大學(xué), 2011.He Youbin, Pan Renfang.Sedimentary simulation experiment of the Es1xof the Palaeogene in Qikou Depression[R].Jingzhou: Yangtze University, 2011.

[30]蒲秀剛, 吳永平, 周建生, 等.歧口凹陷巖性地層油氣藏特征及勘探潛力[J].石油學(xué)報, 2007, 28(2): 35-39.Pu Xiugang, Wu Yongping, Zhou Jiansheng, et al.Characteristics and exploration potential of lithologic-stratigraphic hydrocarbon reservoirs in Qikou Sag of Dagang Oilfield[J].Acta Petrolei Sinica,2007, 28(2): 35-39.

[31]龐正煉, 鄒才能, 陶士振, 等.中國致密油形成分布與資源潛力評價[J].中國工程科學(xué), 2012, 14(7): 60-67.Pang Zhenglian, Zou Caineng, Tao Shizhen, et al.Formation distribution and resource evaluation of tight oil in China[J].Engineering Science, 2012, 14(7): 60-67.

[32]鄒才能, 陶士振, 侯連華, 等.非常規(guī)油氣地質(zhì)[M].北京: 地質(zhì)出版社, 2011.Zou Caineng, Tao Shizhen, Hou Lianhua, et al.Unconventional oil and gas geology[M].Beijing: Geological Publishing House, 2011.

[33]盧雙舫, 馬延伶，曹瑞成, 等.優(yōu)質(zhì)烴源巖評價標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用: 以海拉爾盆地烏爾遜凹陷為例[J].地球科學(xué): 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報,2012, 37(3): 535-544.Lu Shuangfang, Ma Yanling, Cao Ruicheng, et al.Evaluation criteria of high-quality source rocks and its application: Taking the Wuerxun Sag in Hailaer Basin as an example[J].Earth Science: Journal of China University of Geosciences, 2012, 37(3): 535-544.

[34]侯讀杰, 張善文, 肖建新, 等.濟陽坳陷優(yōu)質(zhì)烴源巖特征與隱蔽油氣藏的關(guān)系分析[J].地學(xué)前緣, 2008, 15(2): 137-146.Hou Dujie, Zhang Shanwen, Xiao Jianxin, et al.The excellent source rocks and accumulation of stratigraphic and lithologic traps in the Jiyang Depression, Bohai Bay Basin[J].Earth Science Frontiers,2008, 15(2): 137-146.

[35]李廷鈞, 馮媛媛, 劉歡, 等.四川盆地湖相頁巖氣地質(zhì)特征與資源潛力[J].石油勘探與開發(fā), 2013, 40(4): 423-428.Li Yanjun, Feng Yuanyuan, Liu Huan, et al.Geological characteristics and resource potential of lacustrine shale gas in the Sichuan Basin, SW China[J].Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(4): 423-428.

[36]姚涇利, 鄧秀芹, 趙彥德, 等.鄂爾多斯盆地延長組致密油特征[J].石油勘探與開發(fā), 2013, 40(2): 150-158.Yao Jingli, Deng Xiuqin, Zhao Yande, et al.Characteristics of tight oil in Triassic Yanchang Formation, Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(2): 150-158.