國景星，郭衛(wèi)萍，修春紅，賀歲鋒

(1.中國石油大學(xué)，山東 青島 266555;2.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257000)

引 言

曲堤油田處于勘探開發(fā)的中后期，復(fù)雜油氣藏將是今后油氣勘探的重要領(lǐng)域。許多學(xué)者從多個方面對臨南地區(qū)的油氣成藏特征進行了研究[1－9]。在前人研究的基礎(chǔ)上，通過對構(gòu)造背景、斷裂特征、沉積、儲層等方面的研究，運用油氣藏精細解剖技術(shù)對曲堤油田中南部曲9－111斷塊油氣藏類型及成藏主控因素進行分析。對老油氣田進一步滾動勘探及新區(qū)勘探，都具有重要的參考價值及指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

曲堤油田位于山東省濟陽縣唐廟鄉(xiāng)境內(nèi)。區(qū)域構(gòu)造位于惠民凹陷臨南斜坡構(gòu)造帶上，受中古生界基底隆起控制，第三系地層形成向北、西、東三面降低，向南抬高的鼻狀構(gòu)造。北以夏口斷層與臨南洼陷相鄰，南以曲堤斷層為界接濟陽地塹，南高北低，總面積約為200 km2;曲9－111斷塊位于曲堤鼻狀構(gòu)造的南部，北為曲9斷塊，西南為曲8斷塊，面積約為10 km2，整體上為受曲9斷層和曲堤斷層控制的反向斷階帶(圖1)。

由于東營運動活動強烈，研究區(qū)東營組、沙一段、沙二段地層完全剝蝕，館陶組以角度不整合直接覆蓋于沙三段和沙四上亞段之上，古近系傾角較大(0～15°)，傾向北北西。該區(qū)主要有4套含油層系，即館陶組、沙三段、沙四上亞段和沙四下亞段。沙三段和沙四段主要發(fā)育扇三角洲相，館陶組以河流相沉積為主，沉積物源具有繼承性發(fā)育特征，主要來自南部與東南部方向。

圖1 曲堤油田曲9－111斷塊構(gòu)造位置

2 油氣藏類型及分布特征

根據(jù)控制油氣聚集的圈閉成因進行分類，曲9－111斷塊的油氣藏可歸為構(gòu)造、巖性、復(fù)合等3種類型。

2.1 構(gòu)造油氣藏

研究區(qū)斷層發(fā)育，構(gòu)造破碎，構(gòu)造油氣藏以斷塊油氣藏為主。斷塊油氣藏是指儲集層沿上傾方向被斷層切割，在斷層的另一盤由不滲透層或斷層泥等遮擋而形成的油氣藏，儲集層無明顯的構(gòu)造形態(tài)。由于封閉斷層形態(tài)的不同以及儲集層被多條斷層切割，斷塊油氣藏具有多種組合形式，常見的有弧形斷塊、交叉斷塊、多幾何形狀斷塊等[10]。研究區(qū)以后兩者為主。

2.2 巖性油氣藏

研究區(qū)位于凹陷斜坡帶，多發(fā)育扇三角洲砂體或河流砂體，由于沉積條件的不同，導(dǎo)致沉積物的巖性或物性變化，可形成巖性圈閉，研究區(qū)主要包括透鏡體和巖性上傾尖滅2種基本類型，以前者居多。

2.3 復(fù)合油氣藏

復(fù)合油氣藏是研究區(qū)最主要的油氣藏類型，主要包括斷層－地層、地層－巖性、斷層－巖性及斷層－地層－巖性等4類復(fù)合油氣藏。其中以后兩者居多，他們多與構(gòu)造、巖性有關(guān)。

2.4 油氣藏分布特征

曲9－111斷塊發(fā)育多套含油層系，縱向含油井段長。垂向上油氣主要分布于館三段、沙三段和沙四下亞段，其次為沙四上亞段中部。各層段的油氣藏類型有較大差異，其中，館三段油氣藏均與地層不整合無關(guān)，沙三段均為與不整合有關(guān)的復(fù)合油氣藏，沙四段各類油氣藏均有發(fā)育。平面上油氣主要分布在斜面微構(gòu)造的高部位、斷層帶及砂巖尖滅線附近，形成多種類型油氣藏疊合、連片的斜坡復(fù)式油氣聚集帶[11]。

3 成藏主控因素及成藏模式

3.1 宏觀主控因素

(1)宏觀構(gòu)造控制油氣運移有利指向。研究區(qū)位于距離生油洼陷(臨南洼陷)相對較近的正向構(gòu)造帶(臨南斜坡帶)上，在古近紀末和新近紀，該區(qū)長期表現(xiàn)為穩(wěn)定的繼承性斜坡帶，古近系向盆內(nèi)傾斜，加之其與臨南洼陷最大的鼻狀構(gòu)造——江家店鼻狀構(gòu)造的構(gòu)造軸線一致，油氣沿凸形斷面較陡處以匯聚流的形式運移，使曲堤油田成為油氣運移的優(yōu)勢方向。

(2)斷層活動性控制油氣運聚過程。趙文智等通過研究認為，油氣聚集期停止活動的斷層，特別是停止活動時間較長的斷層，多數(shù)情況下對油氣起封堵作用;而油氣聚集期活動的斷層常具開啟性，使油氣沿斷層通道由高勢區(qū)向低勢區(qū)運移，或自深層向淺層縱向運移[12－13]。

對整個曲堤油田而言，控制成藏的斷裂主要有夏口、曲10、曲9斷層和曲堤斷層。在全區(qū)大規(guī)模油氣運移期(明化鎮(zhèn)組沉積期—現(xiàn)今)，夏口斷層中段持續(xù)活動，斷層封閉性較差，成為曲堤油田油氣運移的輸導(dǎo)通道;曲9、曲10和曲堤斷層從沙四到館陶組沉積時期活動，明化鎮(zhèn)沉積時期停止了活動，對油氣的富集起到了封堵成藏作用，這些油源斷裂對油氣成藏與富集起到了控制作用。

(3)區(qū)域性蓋層控制油氣縱向分布。區(qū)域性蓋層控制著油氣的縱向分布以及分帶性和聚油豐度，在油源充足和儲集層良好的前提下，直接位于區(qū)域蓋層之下的層段通常最富集油氣，且蓋層厚度越大，其封閉性越好。

研究區(qū)發(fā)育2套區(qū)域性蓋層，即館三段中上部和沙四上亞段4砂層組，館三段含油層系和沙四下亞段含油層系分別位于2套區(qū)域性蓋層之下，為本區(qū)含油性最好的層段。此外，在各組地層中還發(fā)育眾多局部蓋層，厚度為5～10 m，如沙三段中下部和沙四上亞段1砂層組，其下伏沙四上亞段2砂層組和沙四上亞段3砂層組中油氣同樣較為富集。

3.2 微觀主控因素

(1)低級序斷層控制油氣局部聚集。復(fù)雜斷塊油田斷層的封堵性研究對實際挖潛增效具有重要意義[14]。根據(jù)前人研究，結(jié)合本區(qū)實際情況認為，當斷層泥比率[15]SGR≥0.45時，在斷裂帶內(nèi)可形成比較連續(xù)的泥巖涂抹。由研究區(qū)內(nèi)7條斷層側(cè)向封堵性統(tǒng)計，除局部側(cè)向連續(xù)外，絕大多數(shù)起遮擋作用，對斷塊油氣藏及與斷層有關(guān)的復(fù)合油氣藏起到主要控制作用。

(2)沉積微相控制油氣平面分布。在沉積相帶的控制下，儲層物性的橫向變化較大。在本次研究中，選取多個典型層位對各沉積微相的砂體物性及含油情況進行了統(tǒng)計，分別以館三段和沙四下亞段某小層為例(表1、2)。統(tǒng)計結(jié)果表明，對辮狀河沉積環(huán)境而言，66.7%的油氣分布在心灘和河道充填微相內(nèi)，33.3%分布在道間灘地內(nèi);對扇三角洲前緣而言，84.4%的油氣分布在水下分流河道和天然堤微相內(nèi)，15.6%的油氣分布在水下分流河道間微相內(nèi)。因河道砂的砂體厚度較大，泥質(zhì)含量少，其孔隙度、滲透率相對較高，且連通性較好，能優(yōu)先儲集油氣，是主要儲集體。另一方面，并不是所有的河道砂體都富含油氣，低部位砂體連通性差可能使得油氣運移受阻，導(dǎo)致高部位有效砂體含油性差，不能形成油氣藏。

表1 館三段3砂層組沉積微相與油氣的關(guān)系

表2 沙四下亞段1砂層組3小層沉積微相與油氣的關(guān)系

(3)不整合面對油氣富集有重要影響。沙三段、沙四上亞段上部油氣主要富集于剝蝕線附近，油氣藏類型均為與不整合遮擋有關(guān)的復(fù)合油氣藏，離剝蝕線的遠近成為油氣富集程度的控制因素之一。由此可知，不整合面對油氣富集起到至關(guān)重要的作用，既可作為油氣運移的通道，又可形成地層圈閉，捕獲來自下傾方向的油氣[16]。

(4)微構(gòu)造控制油氣相對富集程度。沙河街組沙三段、沙四上亞段沉積時期是區(qū)內(nèi)斷層斷裂活動的主要時期，導(dǎo)致研究區(qū)沙河街組的微構(gòu)造較為發(fā)育，包括正向微構(gòu)造、斜面微構(gòu)造和負向微構(gòu)造3種類型。同一開發(fā)時期的井，同一含油小層中位于正向微型構(gòu)造部位的井的含水率相對于位于負向微型構(gòu)造部位的井的含水率要低，而含油飽和度卻相對較高。即微構(gòu)造對剩余油分布起到一定的影響作用。

3.3 成藏模式

圖2 研究區(qū)油氣成藏模式

根據(jù)油氣成藏過程及油氣分布特點，認為研究區(qū)在斷層、不整合面及砂巖輸導(dǎo)層組成的復(fù)合輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)下，形成階梯狀輸導(dǎo)成藏模式，并以垂向輸導(dǎo)為主(圖2)。來自臨南洼陷沙三段生油層的油氣首先沿夏口斷裂帶向南部曲堤地區(qū)運移，繼而在曲堤地壘中沿四級斷層進行垂向或側(cè)向輸導(dǎo)，進入另一側(cè)儲層后沿砂體或不整合面繼續(xù)運移，形成斷層—連通砂體(不整合)—斷層—連通砂體(不整合)的階梯狀運移方式。該輸導(dǎo)體系使得研究區(qū)縱向多層段含油，且其層位由洼陷到凸起階梯狀上升，橫向上呈條帶分布，含油豐度高。

4 結(jié)論

(1)研究區(qū)的油氣藏類型包括構(gòu)造、巖性、復(fù)合油氣藏3種。構(gòu)造油氣藏主要是指斷塊油藏，包括交叉斷塊油藏、多幾何形狀斷塊油藏;巖性油氣藏包括透鏡型巖性油藏和上傾尖滅型巖性油藏;復(fù)合型油氣藏包括斷層－地層、地層－巖性、斷層－巖性以及斷層－地層－巖性復(fù)合型油藏。

(2)研究區(qū)縱向含油井段長，主要有館三段、沙三段、沙四上亞段和沙四下亞段4套含油層系。其中，館陶組油氣藏均與地層不整合無關(guān)，而沙三段均為與不整合有關(guān)的復(fù)合油氣藏，沙四段各類油氣藏均有發(fā)育。平面上多種類型油氣藏疊合、連片，形成斜坡復(fù)式油氣聚集帶。

(3)以目前已發(fā)現(xiàn)的油氣藏分布特征為基礎(chǔ)，進一步從洼陷和區(qū)塊2個層次對其成藏主控因素展開剖析。宏觀上，大型寬緩鼻狀構(gòu)造的構(gòu)造背景決定了曲堤油田為油氣運移的優(yōu)勢方向;油源斷層活動期與油氣運移期的良好配置控制了油氣運聚過程;區(qū)域性蓋層控制了油氣縱向分布特征;微觀上，首先，低級序斷層控制油氣局部聚集;其次，沉積微相控制油氣平面分布;此外，不整合及微構(gòu)造也對油氣成藏及分布有一定影響。

(4)研究區(qū)在斷層、不整合面及河流、三角洲砂體組成的復(fù)合輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)下，形成階梯狀輸導(dǎo)成藏模式，并以垂向輸導(dǎo)為主。

[1]趙密福，劉澤容，信荃麟，等.惠民凹陷臨南地區(qū)斷層活動特征及控油作用[J].石油勘探與開發(fā)，2000，27(6):9－11.

[2]付金華，劉玉亮，劉金，等.臨南地區(qū)斷層輸導(dǎo)體系與油氣成藏模式[J].油氣地質(zhì)與采收率，2002，9(3):55－58.

[3]高先志，杜玉民，張寶收.夏口斷層封閉性及對油氣成藏的控制作用模式[J].石油勘探與開發(fā)，2003，30(3):76－78.

[4]李繼巖，宋國奇，趙仲祥，等.惠民凹陷南部地區(qū)斷層輸導(dǎo)與封閉性能研究[J].油氣地質(zhì)與采收率，2011，18(4):17－20.

[5]張勇，趙密福，宋維琪.惠民凹陷臨南斜坡帶油氣縱向運移及其控制因素[J].石油勘探與開發(fā)，2000，27(6):21－22.

[6]陳慶春，林玉祥，唐洪三.臨南地區(qū)石油運移方向與成藏期次研究[J]. 沉積學(xué)報，2001，19(4):611－616.

[7]覃克，趙密福.惠民凹陷臨南斜坡帶油氣成藏模式[J]. 石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2002，26(6):21－32.

[8]韓天佑，漆家福，楊橋，等.惠民凹陷臨南地區(qū)第三系油氣運移聚集特征研究[J].油氣地質(zhì)與采收率，2003，10(6):21 －23.

[9]朱志強，曾濺輝，王建軍.惠民凹陷臨南洼陷油氣運移特征研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報，2010，32(4):33－38.

[10]蔣有錄，查明，等.石油天然氣地質(zhì)與勘探[M].北京:石油工業(yè)出版社，2006:259－264.

[11]胡見義，徐樹寶，童曉光.渤海灣盆地復(fù)式油氣聚集區(qū)(帶)的形成和分布[J].石油勘探與開發(fā)，1986，13(1):1－8.

[12]趙文智.石油地質(zhì)綜合研究導(dǎo)論[M].北京:石油工業(yè)出版社，1999:232－234.

[13]蘇憲鋒.渤海灣盆地新北油田油氣成藏主控因素分析[J]. 特種油氣藏，2010，17(2):31－34.

[14]李煥鵬，呂世全，李文克，等.復(fù)雜斷塊油田中的斷層封堵性研究[J]. 特種油氣藏，2001，8(1):68－71.

[15]呂延防，王帥.斷層封閉性定量評價[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，2010，34(5):35 －41.

[16]孫國棟，李宇志，劉克奇，等.東辛油田館陶組、東營組油氣分布規(guī)律及成藏主控因素[J].特種油氣藏，2006，13(2):23 －25.