高漸珍 ，薛國剛 ，慕小水 ，萬晶 ，祁登峰

（1.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽 457001；2.中國石化中原油田分公司采油四廠，河南 濮陽 457176）

復(fù)雜斷塊群油氣藏是指在一定構(gòu)造背景控制下，具有相似成藏條件的一系列斷塊油氣藏的集合。東濮凹陷構(gòu)造破碎、油氣水關(guān)系復(fù)雜，油氣藏類型主要是復(fù)雜斷塊油氣藏。關(guān)于東濮凹陷斷塊群的研究前人已做過一些工作［1］，但對其成因機(jī)制及成藏規(guī)律研究較少。在這次研究中，通過對東濮凹陷斷塊群的成因機(jī)制做了深入細(xì)致的分析，將東濮凹陷斷塊群劃分成8種類型，并建立了其成藏模式。

隨著油氣探明率的提高，勘探難度越來越大，研究并建立復(fù)雜斷塊群勘探理論體系，對復(fù)雜斷塊群油氣藏的進(jìn)一步挖潛具有指導(dǎo)作用，對東濮凹陷的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)有積極意義。

1 復(fù)雜斷塊群成因及類型

1.1 復(fù)雜斷塊群成因

東濮凹陷構(gòu)造復(fù)雜，其形成原因主要有多變的動力環(huán)境，頻繁的構(gòu)造轉(zhuǎn)換，多方向、多期次斷裂間的相互交切，以及多種變形介質(zhì)等［1-3］。東濮凹陷新生代盆地發(fā)育經(jīng)歷了地幔上隆引起的NWW—SEE向引張應(yīng)力場（始新世）、地幔上隆與深斷裂右旋走滑作用引起的NW—SE向或NNW—SEE向引張應(yīng)力場（漸新世）及NE—SW向弱擠壓應(yīng)力場（新近紀(jì)—第四紀(jì)）的演化過程。地殼厚度的差異性及基底的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換構(gòu)造發(fā)育。

東濮凹陷在拉張裂陷與右旋走滑應(yīng)力作用下，斷層具有多期次發(fā)育特點，多期次斷裂疊合發(fā)育使剖面結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多種形態(tài)。東濮凹陷斷層走向主要有北北東向、北東向、近東西向和北西向，其中北北東向斷層延伸對盆地發(fā)育起主要控制作用，其他方向斷層延伸較短。平面上多方向斷層相互切割，剖面上多傾向多傾角斷層相互切割使斷塊更加復(fù)雜破碎。東濮凹陷發(fā)育鹽巖、煤層、深層塑性泥巖等多種特殊巖性的地層，這些特殊的變形介質(zhì)對斷裂演化的復(fù)雜性起到了加劇作用，許多地區(qū)發(fā)育沿特殊介質(zhì)滑動的滑脫斷層，斷層面上下出現(xiàn)不同的斷裂結(jié)構(gòu)。多因素共同作用導(dǎo)致了東濮凹陷不同構(gòu)造部位形成樣式多變的復(fù)雜的斷塊群。

1.2 斷塊群類型及分布

在對東濮凹陷復(fù)雜斷塊群進(jìn)行分類時，主要采取成因分類，即從幾何學(xué)-運動學(xué)關(guān)系和斷塊群發(fā)育的構(gòu)造位置出發(fā)，同時考慮具體的構(gòu)造背景、油氣成藏特點等進(jìn)行綜合劃分。結(jié)合斷層的組合關(guān)系，將東濮凹陷復(fù)雜斷塊群劃分為8種類型：褶皺相關(guān)型、復(fù)式地壘型、復(fù)式地塹型、壘塹疊置型、斷階型、疊合斷階型、遷移斷階型、轉(zhuǎn)換交切型。

東濮凹陷中央以隆起為主要特征，中央隆起帶主要受2組走向均為NNE，傾向相背的斷層控制。由于斷層活動強(qiáng)度的不同，形成了中央隆起帶的褶皺相關(guān)型斷塊群、復(fù)式地壘、復(fù)式地塹及壘塹疊置型斷塊群；而在凹陷兩側(cè)則以單向傾斜為主要形式，東、西兩斜坡帶斷階型斷塊群發(fā)育；隆起向洼陷過渡帶由于構(gòu)造轉(zhuǎn)換較為頻繁，因此遷移型、轉(zhuǎn)換交切型斷塊群發(fā)育。

2 復(fù)雜斷塊群油氣成藏要素

2.1 斷層封閉性研究

在復(fù)雜斷塊油氣區(qū)，斷層是斷塊油氣藏至關(guān)重要的組成部分。斷層封閉性是控制斷塊油氣聚集成藏、含油范圍和油藏高度的重要因素，也是控制油氣富集程度的主因。通過對主要斷層的統(tǒng)計分析及解剖，認(rèn)為影響東濮凹陷斷層封閉性的主要因素有以下4個方面。

2.1.1 斷層兩盤巖性配置關(guān)系

東濮凹陷各復(fù)雜斷塊區(qū)，斷層兩側(cè)巖性在以下3種配置關(guān)系時封閉性好：1）砂巖儲層與對盤泥巖或鹽巖接觸；2）在厚層泥巖之下，由于泥巖涂抹，砂巖即使與對盤砂巖接觸，依然具有好的封堵性；3）儲層與斷層巖接觸，斷層具有好的封堵性。

2.1.2 斷層與巖層產(chǎn)狀配置關(guān)系

斷層與巖層產(chǎn)狀配置主要有2種組合形式：其一是順向斷階式配置，這種斷層面自身具有一定的開啟性，故斷層的封閉能力一般都較差；其二是反向屋脊式配置，這種斷層的封閉性通常都較好。東濮凹陷各油氣區(qū)主要圈閉類型都是反向屋脊式斷塊圈閉，是油氣富集程度相對高的一種斷塊類型。

2.1.3 斷層活動期與油氣運移期配置關(guān)系

在油氣聚集期已停止活動的斷層，特別是停止活動時間較長的斷層，在多數(shù)情況下，對油氣都有較強(qiáng)的封閉性；相反，在油氣大規(guī)模運移期仍繼續(xù)強(qiáng)烈活動的斷層，一般來說，在縱向上常常具開啟性，這類斷層對油氣藏，特別是早期形成的油氣藏，往往起破壞作用，使油氣沿斷裂自深層向淺層運移，在淺層適當(dāng)?shù)娜﹂]中聚集起來形成次生油氣藏。如濮城油田，濮城斷層主要活動期為沙三下—沙二上沉積的初期，在東營組沉積時期的油氣大規(guī)模運聚和成藏期［4］，斷層封閉性良好，在斷層兩側(cè)沙二上—沙四段油氣層連續(xù)分布，油氣十分富集（見圖1）。

2.1.4 斷層產(chǎn)狀及其封閉性

東濮凹陷近南北方向（NNE、NNW、NS）斷層數(shù)量多，不同規(guī)模都有發(fā)育，而近東西方向（NEE、NWW、EW）斷層數(shù)量相對比較少。根據(jù)各油氣區(qū)統(tǒng)計結(jié)果來看，油層上傾方向的控油邊界斷層以近南北方向居多，約占80%以上，而近東西方向斷層所控制的油藏規(guī)模很小。近南北方向斷層的封閉性明顯優(yōu)于近東西方向斷層。

東濮凹陷北北東向斷層封堵性較好，大部分同生正斷層呈鏟狀，上陡下緩，緩斷面封堵，陡斷面開啟。斷層活動期開啟，活動結(jié)束后封堵，油氣藏在垂向上受區(qū)域性厚蓋層控制，多富集于蓋層之間或之下，油氣在厚蓋層之下的分布受斷層側(cè)向封堵性控制。砂地比低、砂巖泥巖對接程度高、斷層傾角小，則斷層封堵性好。反之，砂地比高、砂巖砂巖對接程度高、斷層傾角大，則斷層封堵性差。

圖1 PQ7井—P71井油藏剖面

2.2 輸導(dǎo)體系研究

輸導(dǎo)系統(tǒng)中最重要的3個要素是斷層、儲層和不整合面。對于沙三段油氣主要分布層位來說，由于東濮凹陷不整合不發(fā)育，因此主要是斷層和砂體2個要素在起作用。考慮油氣運移的路徑，可以將東濮凹陷輸導(dǎo)體系分成4種：1）從烴源巖直接運移到儲集體中，這種輸導(dǎo)系統(tǒng)主要在靠近生油凹陷側(cè)；2）“T”型輸導(dǎo)系統(tǒng)，即烴源巖中的油氣通過斷層運移到斷塊型儲集體內(nèi)，這種輸導(dǎo)系統(tǒng)主要在中央構(gòu)造帶內(nèi)部；3）“Z”型輸導(dǎo)系統(tǒng)，即烴源巖中的油氣首先通過儲層運移，然后再通過斷層進(jìn)行垂向運移，最后通過儲層運移到相鄰的斷塊體中；4）網(wǎng)狀輸導(dǎo)系統(tǒng)，這種輸導(dǎo)系統(tǒng)主要存在于斷層特別發(fā)育的地區(qū)，往往這些地區(qū)生油氣層本身即是儲集層，同時構(gòu)造又接受洼陷或其他地區(qū)運移過來的油氣，是上述3種輸導(dǎo)系統(tǒng)的綜合，東濮凹陷文北、衛(wèi)城等地區(qū)均存在這種輸導(dǎo)系統(tǒng)。

2.3 成藏期次研究

東濮凹陷存在多期構(gòu)造運動，因此復(fù)雜斷塊群的成藏期次較為復(fù)雜。大量的流體包裹體分析及伊利石測年結(jié)果顯示，東濮凹陷主要有3個成藏時期：一是沙二段—沙一段沉積末期，深層石炭—二疊系煤系源巖進(jìn)入二次生氣時期，伴隨著沙二—沙一段基底回返構(gòu)造運動，煤成氣向中央隆起帶高部位聚集成藏，成藏時間約為35～27 Ma，如文23氣田［5］；二是東營運動時期，下第三系烴源巖大部分處于成熟—過成熟階段，東營運動使大部分?jǐn)鄬犹幱陂_啟狀態(tài)，油氣通過各種輸導(dǎo)體系向高部位運移，并在蓋層下聚集成藏，一些規(guī)模較大、圈閉條件好的背斜、滾動背斜、斷鼻等都是該期成藏，成藏時間為 30～17 Ma［6-7］，如濮城構(gòu)造、文東構(gòu)造等；三是館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積時期，凹陷進(jìn)入穩(wěn)定下沉階段，下第三系烴源巖進(jìn)入二次生烴階段，該期斷裂活動減弱，許多斷層逐漸由開啟狀態(tài)向封閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換，油氣主要聚集在低部位圈閉中，使低部位斷塊群成藏范圍擴(kuò)大，成藏時間為10～0 Ma，復(fù)雜斷塊群成藏主要在后2期。

3 復(fù)雜斷塊群油氣成藏模式

通過對典型油氣藏進(jìn)行解剖，總結(jié)了東濮凹陷不同類型復(fù)雜斷塊群油氣成藏模式。

3.1 褶皺相關(guān)型與復(fù)式地塹型斷塊群成藏模式

這2類斷塊群成因上具有相似性，發(fā)育部位均為中央隆起帶東翼。褶皺相關(guān)型斷塊群位于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶上傾方向，主要受一條（組）NNE向二級斷層控制，構(gòu)造為背斜或滾動背斜。復(fù)式地塹型斷塊群與褶皺相關(guān)型斷塊群相鄰，它們往往受同一條（組）NNE向二級斷層控制，但由于斷層斷距大，在下降盤產(chǎn)生較大規(guī)模的反向同生斷層［7］，從而形成復(fù)式地塹，如文南地塹帶。

斷塊群主控斷層同時也是控油斷層，東營組沉積期，下第三系烴源巖大規(guī)模成熟，這些斷層已基本停止活動，在斷層兩側(cè)可形成早期油藏。東營運動使得斷層處于開啟狀態(tài)，砂巖回彈，油層壓力得到釋放［8］，早期油藏及生油層中的油氣通過儲層直接輸導(dǎo)或復(fù)合“Z”型體系向構(gòu)造高部位大規(guī)模運移，并在優(yōu)質(zhì)蓋層之下富集成藏。褶皺相關(guān)型斷塊群從背斜頂部至翼部，油氣富集程度由高到低（見圖2a）；復(fù)式地塹型斷塊群，由于次級伴生斷層數(shù)量多，使油氣分布更為復(fù)雜，油氣主要聚集在不同斷塊的高點。成藏規(guī)模大，油氣富集程度高（見圖 2b）。

3.2 復(fù)式地壘型與塹壘疊置型斷塊群成藏模式

在中央隆起帶西翼，發(fā)育系列復(fù)式地壘型和塹壘疊置型斷塊群。它們受2組傾向相背的斷層控制。相背傾斜的斷層向淺層擴(kuò)展時，可相互交叉疊合。在頂部交叉形成復(fù)式地壘，在中部交叉則形成塹壘疊置。2組相背傾斜的斷層組發(fā)育時間可以有先有后，也可以具有同時性，2條控邊斷層均為控油斷層。復(fù)式地壘構(gòu)造形態(tài)好，兩側(cè)供烴，地壘頂部油氣最富集（見圖2c）。壘塹疊置型斷塊群，地壘上油氣富集程度一般高于地塹，地塹、地壘平面相互交切，油氣主要富集在交切部位，常呈上、下疊合含油連片。輸導(dǎo)體系主要是網(wǎng)狀和“T”型輸導(dǎo)體系，成藏期以東營運動期為主（見圖2d）。

圖2 東濮凹陷復(fù)雜斷塊群成藏模式

3.3 斷階型與斷階疊合型斷塊群成藏模式

斷階型和斷階疊合型斷塊群常發(fā)育于凹陷邊緣和斜坡帶。斷階型斷塊群是由斜坡上若干產(chǎn)狀基本一致并依次向同一方向斷落的正斷層切割組成，在剖面上形成階梯狀的斷層組合形態(tài)；疊合斷階由2期斷階疊加形成，2期斷層的傾向不同，在平面上，2期斷層可以平行，也可以相交。向凹陷傾斜的斷層是這2類斷塊群的控油斷層。斷層在活動期是油氣運移的通道，封閉期有良好的遮擋作用，在下降盤形成構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏。石家集斷層主要活動期是沙四段沉積時期，后期不再活動，因此石家集斷層在東營運動期對區(qū)內(nèi)的油氣聚集起封堵作用。長垣斷層主要活動期是沙三段—東營運動期，成為海通集洼陷油源向石家集下降盤運移的通道。由石家集斷層和長垣斷層所夾持的斷階型斷塊群是油氣聚集的重要場所。館陶—明化鎮(zhèn)沉積期，東濮凹陷絕大多數(shù)斷層停止活動，同時由于右旋走滑應(yīng)力場的作用，NNE向斷層具有良好的封堵性，二次生烴形成的凝析氣，通過儲層直接輸導(dǎo)在斷層下降盤富集，形成環(huán)洼帶凝析氣藏（見圖2e）。馬廠構(gòu)造是典型的斷階疊合型斷塊群，西傾反向斷層主要對油氣起封閉作用，東傾斷層持續(xù)活動與深層油源溝通，起輸導(dǎo)作用。構(gòu)造主體主要是“Z”型輸導(dǎo)，近洼邊緣主要是儲層直接輸導(dǎo)。構(gòu)造高部位為東營運動期成藏，低部位為館陶—明化鎮(zhèn)期成藏（見圖2f）。

3.4 遷移斷階型與轉(zhuǎn)換交切型斷塊群成藏模式

這2類斷塊群多位于構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶或其附近。轉(zhuǎn)換交切型斷塊群指的是變換構(gòu)造區(qū)（帶）發(fā)育的斷塊群。遷移型斷階的形成與扭動作用有關(guān)，斷階的位置在走向上發(fā)生遷移，呈雁行式排列，如文南—劉莊地區(qū)。由于其構(gòu)造位置特殊，控制油氣成藏的因素更為復(fù)雜，油氣主要富集在各斷塊的高部位。圈閉高點順隆起方向延伸，是油氣運聚主要方向，輸導(dǎo)體系是復(fù)合體系。油氣成藏期為館陶—明化鎮(zhèn)期（見圖2g、2h）。

4 結(jié)論

1）斷層在復(fù)雜斷塊群成藏過程中起著關(guān)鍵作用，首先控制斷塊群的形成，其次控制斷塊群的成藏模式及成藏規(guī)模，斷層活動期為油氣的運移提供了優(yōu)勢通道，斷層封閉期是油氣藏的有效遮擋。東濮凹陷斷塊群主要成藏期為東營運動期和館陶—明化鎮(zhèn)期。

2）東濮凹陷8種斷塊群油氣藏成藏模式可進(jìn)一步歸納為：控邊斷層控制油氣藏形成，次級斷層改造油氣分布，斷塊高部位富集程度高，縱向上含油層系多，平面上油氣藏疊合連片的基本模式。

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