王應(yīng)斌 薛永安 王廣源 李果營(yíng)

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津 300452）

渤海海域石臼坨凸起淺層油氣成藏特征及勘探啟示＊

王應(yīng)斌 薛永安 王廣源 李果營(yíng)

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津 300452）

石臼坨凸起油氣勘探歷經(jīng)40余年，是渤海海域油氣勘探歷程最長(zhǎng)的地區(qū)之一。該區(qū)在經(jīng)歷多年的勘探沉寂之后，近年在其淺層新近系發(fā)現(xiàn)大中型油氣田。通過(guò)回顧該區(qū)油氣勘探歷程，綜合鉆井、地化、地球物理等勘探資料，系統(tǒng)分析了石臼坨凸起淺層油氣藏的構(gòu)造、油源及儲(chǔ)蓋組合等特征，總結(jié)其油氣成藏模式。研究認(rèn)為新思路指導(dǎo)下的創(chuàng)新地質(zhì)認(rèn)識(shí)是取得老區(qū)油氣勘探突破的關(guān)鍵：①低幅構(gòu)造背景與巖性體的有效疊合匹配是淺層油氣富集成藏的關(guān)鍵因素之一；②重新認(rèn)識(shí)凸起區(qū)構(gòu)造特征，特別是對(duì)北西向隱伏斷層的成功確認(rèn)，在凸起內(nèi)部低幅構(gòu)造的識(shí)別和成因分析上起到重要的作用；③多凹包繞型凸起帶油源的有效判識(shí)有助于提高勘探成功率。石臼坨凸起重獲油氣發(fā)現(xiàn)的勘探啟示可為渤海海域特別是凸起帶探索出淺層油氣藏的綜合勘探思路。

石臼坨凸起；淺層；新近系；低幅構(gòu)造；油氣成藏；勘探啟示

石臼坨凸起位于渤海海域西北部，為長(zhǎng)期繼承性的寬緩型凸起，凸起周?chē)磺啬稀⒛媳ず筒持邪枷莸?個(gè)生烴凹陷所包圍，凸起主體東、南側(cè)各存在一個(gè)狹窄的延伸體傾沒(méi)于渤中凹陷（圖1）。目前，石臼坨凸起已發(fā)現(xiàn)秦皇島32－6、南堡35－2、428 W、427、秦皇島33－1等多個(gè)油氣田，顯示凸起區(qū)是油氣運(yùn)移的有利位置。石臼坨凸起已發(fā)現(xiàn)油氣主要產(chǎn)于新近系，在中生界火成巖、古生界碎屑巖和碳酸鹽巖中亦獲得了高產(chǎn)油氣流，為渤海海域典型的復(fù)式油氣聚集區(qū)［1］。

石臼坨凸起油氣勘探歷程復(fù)雜，自20世紀(jì)70年代在基巖潛山中獲高產(chǎn)油氣流以來(lái)［2］，直到20世紀(jì)90年代才在淺層新近系發(fā)現(xiàn)了秦皇島32－6和南堡35－2兩個(gè)億噸級(jí)油田，但在此后近15年里再無(wú)規(guī)模性油氣田發(fā)現(xiàn)。近幾年，在渤海海域凸起區(qū)圍繞老油田滾動(dòng)勘探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些淺層巖性油藏，受此啟發(fā)，以石臼坨凸起淺層低幅構(gòu)造背景為目標(biāo)，展開(kāi)精細(xì)的構(gòu)造－巖性油氣藏勘探，發(fā)現(xiàn)了秦皇島33－1S/2/3/4等油田，累計(jì)落實(shí)三級(jí)石油儲(chǔ)量近1億m3，展現(xiàn)出石臼坨凸起淺層良好的油氣勘探前景［3］。

從石臼坨凸起漫長(zhǎng)而曲折的勘探歷程來(lái)看，其油氣成藏特征非常復(fù)雜。本文通過(guò)回顧石臼坨凸起油氣勘探歷程，分析凸起淺層油氣成藏特征，進(jìn)而總結(jié)其油氣成藏模式，揭示其油氣富集規(guī)律，對(duì)石臼坨凸起及渤海海域其他凸起的下步油氣勘探部署具有重要意義。

圖1 渤海海域石臼坨凸起區(qū)域位置與斷裂體系Fig.1 Regional location and fracture system of Shijiutuo uplift，Bohai sea

1 勘探歷程

石臼坨凸起油氣勘探始于20世紀(jì)70年代，已發(fā)現(xiàn)428 W、428E、427、秦皇島33－1、秦皇島32－6、南堡35－2、秦皇島27－2、秦皇島33－1S/2/3/4等油氣田和含油氣構(gòu)造。截至2012年底，已累計(jì)發(fā)現(xiàn)三級(jí)石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3億m3。根據(jù)已發(fā)現(xiàn)油氣藏的層位差異等，可將石臼坨凸起油氣勘探大致分為以下3個(gè)階段。

1.1 古潛山油氣藏勘探階段（20世紀(jì)70年代中期）

1975年，在石臼坨凸起東部428E構(gòu)造上鉆探BZ2井，在古生界潛山中獲得高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)油192.7 m3、氣3.78萬(wàn)m3。由此渤海海域的油氣勘探將基巖潛山作為勘探的主要目的層鉆探井17口［4］，其中以“BZ（渤中）”系列井為代表，先后在幾個(gè)“山頭”發(fā)現(xiàn)油氣，揭示了前寒武系花崗巖、古生界寒武系—奧陶系碳酸鹽巖、石炭系—二疊系碎屑巖及中生界火成巖等4類(lèi)儲(chǔ)集巖。在BZ5和BZ12井的試油過(guò)程中獲得高產(chǎn)油氣流［2，5］，從而發(fā)現(xiàn)428 W、428E和427等油田。但由于潛山巖性變化大，含油氣面積難以確定，探明石油儲(chǔ)量不足千萬(wàn)噸，沒(méi)能形成規(guī)模性油氣田。

1.2 淺層構(gòu)造油氣藏勘探階段（20世紀(jì)90年代中期至2010年）

20世紀(jì)80—90年代早期，先后有3家外國(guó)公司在石臼坨凸起進(jìn)行了不同程度的研究和目標(biāo)鉆探，但由于該地區(qū)地質(zhì)條件非常復(fù)雜，均未獲得油氣發(fā)現(xiàn)，最終都放棄了在該區(qū)的油氣勘探。

90年代中期，在“新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制晚期成藏”地質(zhì)理論［6－9］指導(dǎo)下，提出了“重上石臼坨，主攻上第三系”的油氣勘探策略。1995—1996年，先后在石臼坨凸起淺層新近系明化鎮(zhèn)組和館陶組發(fā)現(xiàn)了一批油田，合計(jì)三級(jí)石油地質(zhì)儲(chǔ)量約3.5億t［10］，其中秦皇島32－6和南堡35－2兩油田的油層厚度大（45～85 m）、含油面積大（45～54.6 km2）、孔隙度好（25%～43%）［5］，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量分別為1.7億、1.1億t［11］，是當(dāng)時(shí)渤海灣盆地勘探成效最好的地區(qū)，渤海海域淺層構(gòu)造油氣藏勘探進(jìn)入高潮。1997—1999年，針對(duì)石臼坨凸起淺層開(kāi)展精細(xì)解剖，落實(shí)了一批有利勘探目標(biāo)，但僅有QHD33－1－1井在明下段發(fā)現(xiàn)一層厚10.2 m的油層，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量825萬(wàn)m3，其他井均沒(méi)有獲得商業(yè)性的發(fā)現(xiàn)，從而結(jié)束了石臼坨凸起的“集束”勘探［12］。

1.3 淺層構(gòu)造－巖性復(fù)合油氣藏勘探階段（2010年以來(lái)）

在秦皇島32－6、南堡35－2等億噸級(jí)油田發(fā)現(xiàn)之后的十幾年里，石臼坨凸起的油氣勘探長(zhǎng)期處于沉寂狀態(tài)。直到2010年初，受凸起上已投產(chǎn)油田調(diào)整井鉆遇淺層巖性油藏的啟發(fā)，在隱蔽油氣藏勘探思想指導(dǎo)下［13－15］，開(kāi)展精細(xì)的低幅構(gòu)造背景下構(gòu)造－巖性油氣藏研究，以石臼坨凸起中段斜坡帶淺層明化鎮(zhèn)組構(gòu)造－巖性和巖性圈閉作為突破口，在秦皇島33－1S構(gòu)造部署鉆探了QHD33－1－3井，獲得重大油氣突破，在明化鎮(zhèn)組測(cè)井解釋油層77.9 m、氣層17.4 m，拉開(kāi)了石臼坨凸起淺層巖性油氣藏勘探的序幕?；凇暗头鶚?gòu)造背景下巖性油氣藏”勘探理念［3］，先后針對(duì)秦皇島33構(gòu)造區(qū)的秦皇島33－1S、秦皇島33－2和秦皇島33－3構(gòu)造展開(kāi)了整體評(píng)價(jià)工作，所鉆探的8口井均獲成功，取得了豐碩的勘探成果。

為繼續(xù)擴(kuò)大秦皇島33－1S油田及圍區(qū)的儲(chǔ)量規(guī)模，提高儲(chǔ)量探明程度，向南擴(kuò)展繼續(xù)評(píng)價(jià)秦皇島33－3構(gòu)造，并鉆探秦皇島33－4構(gòu)造。秦皇島33－3構(gòu)造南塊鉆探了4口評(píng)價(jià)井，均獲成功。秦皇島33－4構(gòu)造鉆探了2口探井，其中QHD33－4－1井在明下段測(cè)井解釋油層25.7 m，而QHD33－4－2井鉆探失利。截至2012年底，在距離秦皇島32－6油田僅2 km的秦皇島33－1S油田的4個(gè)構(gòu)造（秦皇島33－1S/2/3/4）共發(fā)現(xiàn)三級(jí)石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)億噸，其中探明儲(chǔ)量占到一半以上，探明程度較高，實(shí)現(xiàn)了在億噸級(jí)油田周邊尋找億噸級(jí)油田的目標(biāo)；且在油田區(qū)東面的秦皇島27－3構(gòu)造首鉆QHD27－3－1井，在明下段測(cè)井解釋油層27.3m、差油層2.7m、油水同層3.6m、含油水層30m，在館陶組測(cè)井解釋油水同層10.3 m、含油水層6.6m，揭示了該區(qū)帶較大的勘探潛力。此外油田區(qū)仍有多個(gè)尚未鉆探的構(gòu)造－巖性和巖性圈閉，若繼續(xù)勘探將有望進(jìn)一步擴(kuò)大秦皇島33－1S油田的儲(chǔ)量規(guī)模。

2 石臼坨凸起淺層油氣成藏特征

從石臼坨凸起已發(fā)現(xiàn)的油氣田和含油氣構(gòu)造來(lái)看，該區(qū)油氣集中分布在凸起區(qū)較高部位，主要含油氣層系為新近系明下段，這是由研究區(qū)構(gòu)造、油源、儲(chǔ)蓋組合特征及油氣成藏模式等共同影響的。

2.1 構(gòu)造特征

渤海海域油氣勘探實(shí)踐表明，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷層對(duì)淺層油氣聚集起到重要的控制作用［16－17］。受北東向斷裂和北西向北京－蓬萊斷裂共同影響，石臼坨凸起的新近紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)主要表現(xiàn)為近北東向與近北西向2組斷裂活動(dòng)，其中前者較后者表現(xiàn)更為明顯。這2組斷裂在平面上近90°相交，呈網(wǎng)格狀分布，整體表現(xiàn)為共軛走滑錯(cuò)動(dòng)特征，其活動(dòng)特征具有以下特點(diǎn)：①北東向斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度在走向上明顯變化，表現(xiàn)出明顯分段式特征；②北西向斷層多呈隱伏特征，雖然在地震資料上無(wú)明顯反映，但在其兩側(cè)存在明顯的地層產(chǎn)狀突變、撓曲和變形；③在2組斷裂共軛錯(cuò)動(dòng)帶上，斷裂延伸方向在走向上發(fā)生突變。

在北東向斷裂和北西向北京－蓬萊斷裂2組不同方向應(yīng)力交匯處易形成構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)換帶。受2組斷層交織活動(dòng)的控制，石臼坨凸起內(nèi)部的晚期斷裂有北東分段、北西存在隱伏分割的特點(diǎn)，從而形成了多個(gè)或相對(duì)拉張或相對(duì)擠壓的構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶。在轉(zhuǎn)換帶之間形成了各自具有低幅構(gòu)造背景的相對(duì)獨(dú)立構(gòu)造區(qū)帶，這些獨(dú)立構(gòu)造區(qū)帶進(jìn)一步控制了凸起上圈閉的發(fā)育。僅在石臼坨凸起中段就可劃分秦皇島32區(qū)、秦皇島33區(qū)和秦皇島27區(qū)等3個(gè)此類(lèi)構(gòu)造區(qū)帶，秦皇島33構(gòu)造區(qū)東以鞍部與秦皇島27構(gòu)造區(qū)相連，西與高部位秦皇島32構(gòu)造區(qū)相接，在地震剖面上這3個(gè)構(gòu)造區(qū)的地層產(chǎn)狀存在較大變化（圖2），其斷裂活動(dòng)性也具有明顯分段性（圖3）。此類(lèi)構(gòu)造區(qū)帶在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中發(fā)育大量北東向晚期斷層，并整體被北西向隱伏斷裂所分割，極易在淺層明化鎮(zhèn)組形成多個(gè)斷鼻、斷塊型構(gòu)造圈閉。這些圈閉單個(gè)圈閉面積較小、幅度較低，圈閉幅度大多在5～20 ms。這些低幅度構(gòu)造整體向北、東、南三面下傾，向西逐漸抬升。在此構(gòu)造背景下，構(gòu)造區(qū)帶內(nèi)晚期發(fā)育的斷層與明下段砂體之間良好的耦合關(guān)系有利于凸起區(qū)形成構(gòu)造、構(gòu)造－巖性和巖性圈閉等多種類(lèi)型復(fù)合圈閉，油氣成藏條件極為有利。

圖2 石臼坨凸起地層產(chǎn)狀變化（剖面位置見(jiàn)圖1）Fig.2 Strata attitude changes of Shijiutuo uplift（sections’location shown in Fig.1）

圖3 石臼坨凸起不同地區(qū)斷距變化圖（剖面位置見(jiàn)圖1）Fig.3 Fault distance changes in different regions of Shijiutuo uplift（section location shown in Fig.1）

近期淺層油氣勘探獲得重大突破的秦皇島33－1S構(gòu)造就位于石臼坨凸起中部的應(yīng)力相對(duì)拉張區(qū)，是在古隆起背景上發(fā)育的被斷層復(fù)雜化的新近系斷裂背斜構(gòu)造，構(gòu)造整體向西抬升，圈閉破碎，局部圈閉表現(xiàn)為低幅度斷塊圈閉或半背斜圈閉。

石臼坨凸起2組斷裂活動(dòng)明顯控制了新近系油氣藏的形成。鉆探實(shí)踐表明：凸起中段局部分布的相對(duì)拉張區(qū)油氣顯示段長(zhǎng)且厚度大，油氣聚集層位沿著拉張區(qū)的延伸方向逐漸變淺，而相對(duì)擠壓區(qū)則油氣顯示層段單一且厚度較小。由此可見(jiàn)，石臼坨凸起獨(dú)特的應(yīng)力場(chǎng)背景形成了北東向和北西向2組走向不同的復(fù)雜斷裂系統(tǒng)，這2組斷裂聯(lián)合控制著凸起的構(gòu)造、構(gòu)造－巖性和巖性圈閉的形成和油氣的運(yùn)聚。

2.2 油源特征

根據(jù)石臼坨凸起淺層明下段和館陶組原油或油砂最新地化實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)凸起區(qū)原油生物標(biāo)志化合物特征整體表現(xiàn)為低C19/C23三環(huán)萜烷值（0.07～0.35）、低C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷值（0.39～2.21）、高4－甲基甾烷/∑C29規(guī)則甾烷值（0.15～0.64）和高伽馬蠟烷/αβC30藿烷值（0.11～0.47）、較高原油成熟度（C29甾烷20S/（20R＋20S）為0.33～0.62、C29甾烷ββ/（αα＋ββ）為0.34～0.62），甾烷ααRC27/C29為0.62～1.17，多數(shù)大于1，具有明顯的C27甾烷優(yōu)勢(shì)，僅少部分具有C29甾烷優(yōu)勢(shì)。這些特征表明石臼坨凸起淺層原油為混源油，是來(lái)自不同凹陷不同層位烴源巖的響應(yīng)。

三環(huán)萜烷和四環(huán)萜烷由于熱穩(wěn)定性好和具較強(qiáng)的抗生物降解能力而被廣泛用于油源對(duì)比研究［18－19］。大量研究實(shí)例表明，高含量的C19/C23三環(huán)萜烷和C24四環(huán)萜烷（C24/C26）指示較多的陸源有機(jī)質(zhì)輸入［20－21］。前人研究認(rèn)為渤海海域東營(yíng)組烴源巖具有相對(duì)高的陸源輸入，其C19/C23三環(huán)萜烷＞0.7，而C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷＞3.0［22－24］。石臼坨凸起大部分原油低C19/C23三環(huán)萜烷和低C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷值表明其原油不可能是東營(yíng)組烴源巖的貢獻(xiàn)。由C19/C23三環(huán)萜烷與C24四環(huán)萜烷/C26三環(huán)萜烷交會(huì)圖（圖4a）可以看出，石臼坨凸起已發(fā)現(xiàn)的原油與東營(yíng)組烴源巖生成的原油差異顯著，主要為沙河街組的來(lái)源。

古近系沙河街組沙一段與沙三段烴源巖沉積環(huán)境不同，其母源差異顯著。在渤海海域，大量的伽馬蠟烷往往表明烴源巖沉積時(shí)分層水體的存在［19］，且一般為高鹽度分層水體的表征［25］，這是沙一段烴源巖的典型生物標(biāo)志化合物特征；藿烷具有一定的抗生物降解能力。因此，伽馬蠟烷指數(shù)（伽馬蠟烷/C30藿烷）可用于石臼坨凸起遭受降解原油的來(lái)源分析［23］。前人研究顯示渤海灣盆地4－甲基甾烷的出現(xiàn)和渤海藻、副渤海藻等溝鞭藻類(lèi)有關(guān)［26］。渤海海域渤海藻和副渤海藻等溝鞭藻類(lèi)大量勃發(fā)是在沙三期，沙三段烴源巖往往具有高的4－甲基甾烷指數(shù)（4－甲基甾烷/C29規(guī)則甾烷）［27］。由伽馬蠟烷/C30藿烷與4－甲基甾烷/∑C29甾烷交會(huì)圖（圖4b）可以看出，石臼坨凸起原油的高伽馬蠟烷指數(shù)和高4－甲基甾烷指數(shù)是沙三段烴源巖和沙一段烴源巖生成的原油混合的結(jié)果。

圖4 石臼坨凸起原油生物標(biāo)志化合物特征Fig.4 Oil biomarker characteristics of Shijiutuo uplift

石臼坨凸起淺層原油來(lái)自不同凹陷，生物標(biāo)志化合物差別明顯（圖5）。凸起中段北側(cè)QHD33－1－1、QHD27－2－1井和凸起東側(cè)QHD28－2－1井原油成熟度較高，Ts/Tm值大于或接近于1，伽馬蠟烷含量中等—較高，4－甲基甾烷豐度較低或中等，規(guī)則甾烷ααRC29＞C27，都具有C29甾烷優(yōu)勢(shì)，與已證實(shí)來(lái)自秦南凹陷的QHD30－1N－1井原油有很好的可比性。這表明石臼坨凸起的原油有來(lái)自秦南凹陷的貢獻(xiàn)。凸起中段秦皇島32－6、秦皇島33－1、秦皇島33－1S油田和凸起西段南堡35－2油田及凸起南傾沒(méi)端渤中3－1油田的原油成熟度較高，Ts/Tm值大于或接近于1，伽馬蠟烷含量中等—較高，4－甲基甾烷豐度較低或中等，規(guī)則甾烷ααRC27＞C29，具有明顯的C27甾烷優(yōu)勢(shì)，與渤中凹陷渤中2－1油田原油有很好的可比性，表明石臼坨凸起這一帶的原油同源，均來(lái)自渤中凹陷沙一段和沙三段烴源巖。張春明 等［28］通過(guò)分析雙環(huán)倍半萜在空間上的規(guī)律性變化，認(rèn)為秦皇島32－6油田原油自深至淺由渤中西次凹從南西向北東方向運(yùn)移聚集。李賢慶 等［29］利用原油中含氮化合物組成和絕對(duì)濃度的變化，結(jié)合烴類(lèi)生物標(biāo)志物指標(biāo)研究，認(rèn)為石臼坨凸起及其南傾沒(méi)端油田的原油是由渤中凹陷烴源巖生成的烴類(lèi)沿西北方向運(yùn)移和注入的。

以上分析表明，石臼坨凸起淺層原油來(lái)自渤中、秦南凹陷沙一段和沙三段烴源巖，其中渤中凹陷烴源巖的貢獻(xiàn)最大。因此，石臼坨凸起油源充足，是渤海海域油氣最為富集的凸起之一。

2.3 儲(chǔ)蓋組合特征

鉆井證實(shí)石臼坨凸起淺層明下段主要為一套灰色、綠灰色、褐紫色塊狀或水平層理泥巖夾中厚層—薄層砂巖，砂巖百分含量整體相對(duì)偏低，平均約為30.5%，表明濱淺湖的廣泛存在。QHD33－1S－3井明下段Ⅱ油組上部取心段砂巖呈反韻律組合，反映雙向水流作用。綜合分析表明石臼坨凸起新近系明下段發(fā)育淺水三角洲沉積［3］。

圖5 石臼坨凸起及周?chē)枷菰顽尥?、萜烷指紋分布Fig.5 Crude oil sterane and terpane series of Shijiutuo uplift and sags around

明下段下部以發(fā)育淺水三角洲平原分流河道砂體為主，砂巖百分含量為15.3%～45.9%，平均為31.5%，巖性組合整體上呈砂巖、泥巖不等厚互層；明下段中部發(fā)育前淺水三角洲—濱淺湖和淺水三角洲前緣水下分流河道及分流間灣沉積，巖性組合整體為厚層泥巖夾砂巖，砂巖百分含量為14.3%～36.2%，平均為23.5%，砂體橫向分布穩(wěn)定，連續(xù)性較好；明下段上部以發(fā)育淺水三角洲平原分流河道砂體為主，砂巖百分含量為10.7%～39.5%，平均為36.5%，巖性組合整體上為砂巖與泥巖互層。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，明下段砂巖孔隙度為20.1%～37.9%，絕大部分孔隙度大于30%，滲透率為1 593.2～9 761.5 mD，儲(chǔ)層物性好，屬于高孔高滲儲(chǔ)層。明下段淺水三角洲形成的洪泛泥巖與水下分流河道砂體在空間上構(gòu)成良好的儲(chǔ)蓋組合，單層砂巖厚度最大20 m，單層泥巖厚度最大50 m，有利于淺層巖性圈閉的形成，尤其是明下段中部巖性圈閉最為發(fā)育。近2年鉆到的巖性油氣藏主要分布在明下段中部，占石臼坨凸起明下段總儲(chǔ)量的80%以上［30］。

2.4 油氣成藏模式

通過(guò)對(duì)石臼坨凸起淺層油氣藏特征分析，總結(jié)出其油氣成藏模式為：多灶－遠(yuǎn)源－側(cè)向網(wǎng)毯式運(yùn)移成藏模式，且油氣藏以新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期油氣充注為主［24］。

“網(wǎng)毯式油氣成藏體系”是指下伏層系的他源油氣通過(guò)油源斷裂網(wǎng)的運(yùn)移、毯狀倉(cāng)儲(chǔ)層的臨時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)及油氣聚集網(wǎng)的縱、橫向再次運(yùn)聚形成的次生油氣藏組合，自下而上由油源通道網(wǎng)層、倉(cāng)儲(chǔ)層和油氣聚集網(wǎng)層等3部分組成，其中倉(cāng)儲(chǔ)層作為溝通油源斷裂網(wǎng)層和上部聚集網(wǎng)層的橋梁，對(duì)油氣的側(cè)向運(yùn)移和成藏起到重要作用［31－33］。研究表明，石臼坨凸起原油來(lái)自秦南和渤中2個(gè)生烴凹陷，為多生烴灶供烴，油氣源充足［34］。凸起四周發(fā)育長(zhǎng)期繼承性活動(dòng)的邊界斷裂和晚期切入基底斷裂的一級(jí)斷裂（圖1），這些斷層與潛山不整合面構(gòu)成了下部的油源斷裂網(wǎng)層。生烴凹陷晚期生成的油氣通過(guò)油源斷裂網(wǎng)層運(yùn)移到距生烴灶較遠(yuǎn)的凸起區(qū)后，油氣沿著作為倉(cāng)儲(chǔ)層的館陶組穩(wěn)定分布的大套砂礫巖在凸起區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的側(cè)向輸導(dǎo)。在此過(guò)程中，油氣優(yōu)先選擇沿著構(gòu)造脊運(yùn)移。受渤海新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，斷至館陶組的晚期斷裂非常發(fā)育，沿著構(gòu)造脊優(yōu)先運(yùn)移的油氣通過(guò)這些晚期斷層運(yùn)移至淺層明化鎮(zhèn)組并進(jìn)行再分配，在明化鎮(zhèn)組低幅構(gòu)造背景下與晚期斷層接觸的有效圈閉中聚集或繼續(xù)向更高部位的有效圈閉運(yùn)移，直到遇到明下段淺水三角洲沉積中作為蓋層的厚層泥巖，油氣才停止運(yùn)移。最終在石臼坨凸起區(qū)形成了秦皇島32－6、南堡35－2和秦皇島33－1S/2/3/4等疊合含油面積較大的眾多構(gòu)造－巖性和巖性復(fù)合油氣藏，構(gòu)成了石臼坨凸起獨(dú)特的多灶－遠(yuǎn)源－側(cè)向網(wǎng)毯式運(yùn)移成藏模式（圖6）。

圖6 石臼坨凸起油氣成藏模式Fig.6 Hydrocarbon accumulation model of Shijiutuo uplift

3 勘探啟示

石臼坨凸起油氣勘探歷經(jīng)40余年，仍然能發(fā)現(xiàn)大中型油氣田，堅(jiān)定了在老區(qū)勘探的信心。通過(guò)以上對(duì)石臼坨凸起區(qū)淺層油氣成藏特征的分析和油氣成藏模式的總結(jié)，其淺層油氣勘探成果帶來(lái)諸多理論與實(shí)踐的勘探啟示，其中，勇于創(chuàng)新、新思路指導(dǎo)下的諸多新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)是取得勘探突破的關(guān)鍵。這些地質(zhì)認(rèn)識(shí)主要包括以下幾方面：

1）低幅構(gòu)造背景與巖性體的有效疊合匹配是石臼坨凸起淺層油氣富集成藏的關(guān)鍵因素之一。以往單一尋找構(gòu)造圈閉和巖性圈閉的勘探多遭遇失利，說(shuō)明該地區(qū)成藏的復(fù)雜性。后續(xù)勘探表明凸起區(qū)低幅構(gòu)造和巖性體對(duì)圈閉的形成起到耦合作用，對(duì)有效圈閉的形成甚至是缺一不可，秦皇島27－3、秦皇島33－1S、秦皇島33－3、秦皇島33－4圈閉的鉆探成功都證明了這一點(diǎn)。

在勘探實(shí)踐中也應(yīng)用并完善了一些成熟技術(shù)，其成功應(yīng)用為勘探突破提供了更直接的保障，如凸起區(qū)巖性圈閉識(shí)別與刻畫(huà)配套技術(shù)［30］、淺層低幅構(gòu)造背景下微古地貌恢復(fù)技術(shù)應(yīng)用等。石臼坨凸起淺層微古地貌恢復(fù)表明，凸起淺層古地貌類(lèi)型主要為局部的“次洼”與“河谷”，微古地貌界面之下的砂巖發(fā)育區(qū)由于抗侵蝕能力較強(qiáng)、不易被壓實(shí)，往往形成局部古地貌高；同時(shí)相對(duì)古地貌低形成河道和小次洼，其中相對(duì)古地貌低在平面上形成的狹長(zhǎng)形態(tài)多為后期河道。此項(xiàng)技術(shù)在淺水三角洲砂體展布與疊置關(guān)系研究中取得了良好的應(yīng)用效果。

2）對(duì)凸起區(qū)構(gòu)造特征的重新認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)勘探往往認(rèn)為凸起區(qū)多為簡(jiǎn)單的披覆構(gòu)造，特別是石臼坨凸起這類(lèi)長(zhǎng)期繼承性發(fā)育的凸起。但勘探實(shí)踐及研究中發(fā)現(xiàn)，凸起區(qū)存在大量的斷層，這些斷層對(duì)油氣運(yùn)聚成藏起到不可忽視的作用［35］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這些斷層在分布上存在明顯的規(guī)律性，即具“北東分段、北西隱伏分割”的特點(diǎn)。特別是對(duì)北西向隱伏斷層的確認(rèn)，在凸起內(nèi)部低幅構(gòu)造的識(shí)別和成因分析上起到至關(guān)重要的作用。

3）多凹包繞型凸起帶勘探中油源有效判識(shí)技術(shù)。在多凹供烴的情況下，由于各凹陷在供烴范圍和供烴效用上往往不同，必然導(dǎo)致凸起區(qū)不同油氣運(yùn)移路徑的效果不一，因而摸清供烴油源對(duì)提高勘探成功率至關(guān)重要。如秦皇島33區(qū)在明下段構(gòu)造－巖性復(fù)合油氣藏勘探取得良好效果，與其能夠全面通暢地接受南北凹陷雙向供油關(guān)系密切。此外，通過(guò)重新認(rèn)識(shí)秦南凹陷對(duì)石臼坨凸起的油源供應(yīng)量，可以重新審視勘探程度較低的秦南西次凹及其緊鄰的石臼坨凸起東段北側(cè)的勘探潛力，為這一區(qū)帶進(jìn)一步勘探提供宏觀(guān)認(rèn)識(shí)和信心。

總體來(lái)看，老礦區(qū)仍然能發(fā)現(xiàn)大中型油氣田，其中油氣勘探思維的創(chuàng)新、固有觀(guān)念的突破至關(guān)重要。受石臼坨凸起勘探突破的啟發(fā)，深入對(duì)比分析渤海其他勘探區(qū)帶，認(rèn)為遼東、廟西、渤南、埕北等凸起也是新近系勘探的有利地區(qū)［36］。這4個(gè)凸起均位于渤中坳陷，明化鎮(zhèn)組蓋層厚，披覆背斜構(gòu)造面積大、類(lèi)型好，凸起兩側(cè)或四周為生烴凹陷，烴源條件優(yōu)越，并且單個(gè)凸起面積較小、高點(diǎn)集中，是油氣長(zhǎng)期運(yùn)移的有利指向區(qū)?？梢栽谶@些凸起的高部位精查受基巖殘丘控制的披覆構(gòu)造油氣藏，在斜坡帶勘查地層超覆巖性油氣藏，在傾沒(méi)端尋找?guī)r性－構(gòu)造油氣藏，在裙邊帶尋找滾動(dòng)、牽引、斷鼻、斷塊油氣藏，并且沿基巖溝、谷、坡追蹤近岸水下扇、沿岸砂壩控制的巖性油氣藏。

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Shallow layer hydrocarbon accumulation characteristics and their exploration significances in Shijiutuo uplift，Bohai sea

Wang Yingbin Xue Yongan Wang Guangyuan Li Guoying
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin300452，China）

Hydrocarbon exploration has been going on in Shijiutuo uplift for 40 years so far，which is one of the regions that have the longest exploration history in Bohai sea.After many years of no－discovery exploration activities，several large—medium fields were discovered in shallow layer in Shijiutuo uplift in recent years.In this paper the exploration process in Shijiutuo uplift was reviewed，and the characteristics of structures，oil sources，and reservoir－seal assemblages of the shallow reservoirs with the drilling were systematically analyzed，geochemical and geophysical data being considered as a whole.After then，the hydrocarbon accumulation model was summarized.The result shows that the keys to exploration breakthrough in this area are the new geological knowledges obtained from innovational ideas：（1）the coupling of low－amplitude structure setting and lithology is one of the keys to shallow hydrocarbon accumulation；（2）re－understanding the structural characteristics of Shijiutuo uplift，especially confirming the northwest－trending buried faults，plays an important role in the identification of the low－amplitude structures；（3）identifying hydrocarbon sources effectively helps to improve the success ratio of exploration.The innovational ideas and knowledges which were formed in the processes of hydrocarbon exploration in this area and were summarized in this paper can be widely referenced to in other areas of Bohai sea.

Shijiutuo uplift；shallow layer；Neogene；low amplitude structure；hydrocarbon accumulation；exploration significance

TE5122.3＋3

A

2014－09－25改回日期：2015－01－19

（編輯：張喜林）

王應(yīng)斌，薛永安，王廣源，等.渤海海域石臼坨凸起淺層油氣成藏特征及勘探啟示［J］.中國(guó)海上油氣，2015，27（2）：8－16.

Wang Yingbin，Xue Yongan，Wang Guangyuan，et al.Shallow layer hydrocarbon accumulation characteristics and their exploration significances in Shijiutuo uplift，Bohai Sea［J］.China Offshore Oil and Gas，2015，27（2）：8－16.

1673－1506（2015）02－0008－09

10.11935/j.issn.1673－1506.2015.02.002

＊“十二五”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“渤海海域大中型油氣田地質(zhì)特征（編號(hào)：2011ZX05023－006－002）”部分研究成果。

王應(yīng)斌，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事油氣勘探開(kāi)發(fā)研究工作。地址：天津市塘沽區(qū)閘北路1號(hào)609信箱（郵編：300452）。E－mail：wangyb＠cnooc.com.cn。