王志海(中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司勝利油田分公司物探研究院，山東 東營(yíng) 257022)

0 引言

濰北凹陷是昌濰盆地東北部的一個(gè)次級(jí)凹陷，在凹陷東南部灶戶鼻狀構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)了濰北油田，孔店組是其主力含油層系，孔一、孔二、孔三段皆有油氣發(fā)現(xiàn)。該區(qū)域目前探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量1.7938×107t，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量為5.79×108m3。油藏分布總體特征“東富西貧”，油氣主要集中在凹陷東部灶戶鼻狀構(gòu)造帶、南部斜坡帶和瓦城斷階帶東部。在凹陷東部從北向南的各個(gè)斷階均有油氣發(fā)現(xiàn)，而在西部瓦城地區(qū)僅北部深洼區(qū)見到油氣顯示，但未獲工業(yè)油流。

孔一中、下亞段及孔二上、中段是主要的含油層系。孔一段探明的石油儲(chǔ)量占總探明儲(chǔ)量的50.81%，孔二中已經(jīng)探明的石油儲(chǔ)量占整個(gè)凹陷的47%，孔二上僅占2%?？兹蝺H上報(bào)預(yù)測(cè)儲(chǔ)量722×104t。不同含油層系的油氣平面分布范圍，既有重疊，又有差異。主要表現(xiàn)在，孔一段獲油氣流探井呈條南北、東西帶狀分布，孔二段獲油氣流探井呈錐字型形分布，孔三段獲油氣流探井呈散點(diǎn)狀分布。而在相同的含油層系中，存在層間差異性。在構(gòu)造和儲(chǔ)層均比較有利的位置，也并非所有斷塊都能成藏。

對(duì)于孔店組這種層間和層內(nèi)差異化油藏分布特征，需要系統(tǒng)認(rèn)識(shí)、全面理解。只有透過現(xiàn)象了解其背后的本質(zhì)原因，才能明確下一步勘探方向。本文主要從構(gòu)造和儲(chǔ)層兩個(gè)方面進(jìn)行了初步探討。

1 構(gòu)造因素

濰北凹陷在平面上可分為4個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元：北部洼陷帶、中東部的灶戶鼻狀構(gòu)造帶、西部的瓦城斷階帶和南部緩坡帶。凹陷內(nèi)地層的整體構(gòu)造變化趨勢(shì)是北低南高、西低東高。

從近南北向剖面上看，在東部灶戶構(gòu)造帶及南部斜坡帶地區(qū)以北掉順向斷塊為主，西部瓦城地區(qū)以南掉反向斷塊為主，中間則以屬于過渡地區(qū)，以“Y”型花狀構(gòu)造為主。此外，在平面上斷層的走向也呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。西部發(fā)育的地塹延展方向比較單一，以北西西向?yàn)橹?。東部灶戶鼻狀構(gòu)造帶在深層孔二段和孔三段以近東西向斷裂為主，在孔一段北東向的斷裂逐漸增多，和東西向斷裂共同出現(xiàn)，多處存在彼此切割關(guān)系。

1.1 西部瓦城地區(qū)

從斷層輸導(dǎo)油氣分析，瓦城斷階帶從北向南主要發(fā)育南掉反向斷層。在儲(chǔ)層欠發(fā)育區(qū)，反向斷層封堵油氣的概率往往高于順向斷層，導(dǎo)致瓦城地區(qū)南部高部位處在不利位置。瓦城斷階帶與東部灶戶鼻狀構(gòu)造帶相比，基本不發(fā)育南北向斷層。因?yàn)槿鄙倌媳毕驕贤ㄓ驮磾鄬樱攲?dǎo)不利，導(dǎo)致瓦城成藏比較困難，是目前該區(qū)域無(wú)較大油氣發(fā)現(xiàn)的主要原因。

1.2 東部灶戶鼻狀構(gòu)造帶和南部斜坡帶

灶戶鼻狀構(gòu)造帶為受古地形控制而繼承性發(fā)育的、由北向南貫穿整個(gè)凹陷的正向構(gòu)造帶，其斷層組合主要呈網(wǎng)狀展布。該區(qū)帶受北東、北西和近東西向三組應(yīng)力共同作用，斷裂較西部瓦城地區(qū)更為復(fù)雜。從北向南多發(fā)育花式構(gòu)造，斷層為拉張-走滑作用形成的正斷層，多為高角度斷層[1]。在北部洼陷帶中部，3組北西向的斷裂是溝通油源和灶戶鼻狀構(gòu)造的橋梁，可以把洼陷生成的油氣優(yōu)先輸導(dǎo)到灶戶中部地區(qū)，然后在斷層和骨架砂體的疏導(dǎo)下，向東南部構(gòu)造高部位聚集成藏。因此，灶戶鼻狀構(gòu)造帶和南部緩坡帶是油氣運(yùn)移聚集的主要指向區(qū)，在構(gòu)造背景上優(yōu)于北部洼陷帶和瓦城斷階帶。其油氣主要聚集在主構(gòu)造脊的微構(gòu)造附近，從孔一段到孔三段油氣平面范圍重疊的部分就在灶戶鼻狀構(gòu)造帶的中央位置。南部斜坡帶是灶戶鼻狀構(gòu)造帶的更高部位，理論上具備較大的成藏潛力。

2 儲(chǔ)層因素

濰北凹陷內(nèi)孔店組不同組段具有不同的油氣分布特征，主要與相應(yīng)層段的構(gòu)造和儲(chǔ)層特征有關(guān)。在凹陷東部，從孔三段到孔一段構(gòu)造特征的變化表現(xiàn)在，近東西向斷層逐漸減少，近南北向斷層逐漸增加。這種變化影響了油氣向南部運(yùn)移的距離及平面展布范圍。在儲(chǔ)層方面，孔三段是大套火山巖夾薄層泥巖巖性組合，平面上滿洼分布；孔二段為泥包砂巖性組合，局部分布；孔一段為砂泥巖互層巖性組合，基本上滿洼分布。這種巖性組合變化及儲(chǔ)集物性的不同，影響了各層系之間的油氣富集程度(表1)。

表1 濰北凹陷孔店組各層系儲(chǔ)集性能對(duì)比

2.1 孔一段

孔一段儲(chǔ)層是河流-三角洲沉積的砂巖，儲(chǔ)層物性較好。除孔一中在洼陷西部和南部少部分地區(qū)外，基本是滿凹陷都有儲(chǔ)層分布。主力儲(chǔ)層為孔一中和孔一下亞段。

孔一段斷層相對(duì)發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)的油氣藏主要是受斷層控制的構(gòu)造油氣藏，平面上油主要分布在灶戶鼻狀構(gòu)造帶，氣分布在南部斜坡帶。在凹陷東部，不僅東西向斷層發(fā)育，近南北向的斷層也比較發(fā)育。近南北向斷層對(duì)孔一段成藏具有較大影響。統(tǒng)計(jì)表明，已發(fā)現(xiàn)的探明儲(chǔ)量80%與一組南北向的一組帚狀斷裂有關(guān)。

2.1.1 斷層產(chǎn)狀

在這組南北向帚狀斷裂系統(tǒng)內(nèi)，筆者統(tǒng)計(jì)了孔一段已上報(bào)成藏?cái)鄩K油藏的含油高度和斷層傾角等斷層要素的數(shù)據(jù)。交匯分析發(fā)現(xiàn)，已見油斷塊的含油高度與斷層傾角、地層傾角、斷面寬度、斷層落差等因素有一定的相關(guān)性，而與斷層的走向的關(guān)系不明顯。具體表現(xiàn)在以下四方面：(1)油藏的含油高度與斷面寬度、斷層落差呈正相關(guān)。斷面越寬，斷層落差越大，斷層的側(cè)向封堵性越好，越有利于封堵油氣成藏?？滓恢械臄鄬勇洳?0～100m 的斷塊的封閉油氣的幾率較大?？滓幌聰鄬勇洳钤?0～100m 封堵效果較好。(2)油藏的含油高度與地層傾角呈正相關(guān)。在15～50°地層傾角圍內(nèi)，地層傾角越大，越有利于斷層的側(cè)向封堵，越有利于封堵油氣成藏。(3)油藏的含油高度與斷面傾角呈負(fù)相關(guān)。斷面傾角越大，側(cè)向和垂向封堵性越差。已見油的斷塊的斷面傾角多集中在20～60°。(4)油藏的含油高度與斷層走向的關(guān)系不明顯。

2.1.2 砂巖百分含量

砂巖百分含量對(duì)孔一段成藏有一定的影響。砂巖百分含量高的地區(qū)的斷層兩盤砂巖對(duì)接的可能性大，不利于側(cè)向封堵；另外，砂巖百分含量高，則意味著泥巖的百分含量低，這樣降低了泥巖涂抹對(duì)斷層封堵的有效性。總之，斷層兩盤地層的砂巖百分含量過高不利于油氣封堵成藏。以孔一段為例，孔一中的砂巖百分含量一般在20%～30%左右，孔一下的砂巖百分含量比孔一中普遍要高，一般在40%左右。但是在已發(fā)現(xiàn)的斷塊油藏中，孔一中的數(shù)量明顯高于孔一下斷塊個(gè)數(shù)，單個(gè)斷塊的含油高度也比孔一下高。

2.2 孔二段

孔二段油氣主要分布在灶戶構(gòu)造帶、南部斜坡帶?？锥蔚貙臃稚现邢?部分?？锥蟻喍螢闇\湖沼澤沉積，一般為泥巖夾薄層砂巖；孔二中亞段為湖泊-扇三角洲沉積，儲(chǔ)層是扇三角洲前緣砂體、濁積砂主要為含礫砂巖，夾灰質(zhì)泥巖；孔二下亞段以灰色厚層泥巖為主?？锥蔚膬?chǔ)層主要分布在孔二中和孔二上。與孔一段相比，孔二段成藏受構(gòu)造和巖性雙重控制?？锥斡蜌獠仡愋陀袠?gòu)造油氣藏、構(gòu)造-巖性油氣藏和巖性油氣藏3類，以構(gòu)造油氣藏為主。在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，以構(gòu)造油藏為主；在儲(chǔ)層欠發(fā)育區(qū)，多發(fā)育巖性油藏。巖性油藏主要存在于孔二上。

一般認(rèn)為，孔二段的油氣沿垂直等值線的方向向南部斜坡帶運(yùn)移。但是，孔二段整體表現(xiàn)為泥包砂的巖性組合特征，平面砂體連通性差，大規(guī)模長(zhǎng)距離輸導(dǎo)油氣的能力較弱。分析認(rèn)為，孔二段油氣可能主要以斷層輸導(dǎo)向南部運(yùn)移。

在洼陷東部，孔二段發(fā)育一系列東西、北東東方向“Y”型花式斷裂，平面不同方向的斷裂存在指狀交叉的展布特征。這阻擋了油氣的向東南部的直線運(yùn)移。因此，推測(cè)在兩組地塹交叉處，油氣的運(yùn)移可能像河流在流動(dòng)過程中受地形影響會(huì)左右。即，油氣有可能沿繞過地塹邊界呈“之”型路線向南運(yùn)移。從已發(fā)現(xiàn)的油氣藏平面展布規(guī)律來(lái)看，也具備“之”字形分布形態(tài)。這種油氣運(yùn)移方式目前還是一種猜想，需要更多的證據(jù)佐證。

2.3 孔三段

濰北凹陷火山巖地層滿洼分布，油藏受構(gòu)造、裂縫、儲(chǔ)層等因素影響。其巖性90%巖性為玄武巖，儲(chǔ)集空間主要包括3類：原生孔隙，次生孔隙和裂縫?；鹕綆r巖相主要為火山噴發(fā)相，原生孔隙比較發(fā)育，但大部分因?yàn)槿鄙倭芽p溝通而變成無(wú)效孔隙。雖然孔三段地層厚度普遍500～700m 不等，但是見到油氣玄武巖普遍分布在孔三段頂部100m 以內(nèi)。表明只有經(jīng)歷后期裂縫改造和風(fēng)化作用才能成藏。而裂縫改造和風(fēng)化作用具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，油氣難以在孔三段地層內(nèi)部持續(xù)運(yùn)移，這是孔三段油藏未能有規(guī)模儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)的重要原因。

3 結(jié)語(yǔ)

濰北凹陷的油氣主要集中在東部灶戶鼻狀構(gòu)造帶和南部斜坡帶，其主要原因?yàn)闃?gòu)造位置有利和油源斷層發(fā)育。南部斜坡帶為油氣運(yùn)移最終指向區(qū)，是下一步勘探的有利方向。

孔店組油藏不同層系分布特征不同?？滓欢沃饕苣媳毕驍鄬涌刂疲瑪鄬雍蜕皫r百分含量影響了圈閉有效性；孔二段儲(chǔ)層局部發(fā)育，油藏具備“之”字形分布形態(tài)，可能與以斷層為主的油氣運(yùn)移路線有關(guān)；孔三段儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，規(guī)模成藏較難，局部富集。