孟 濤

(中石化勝利油田分公司，山東 東營 257015)

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濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏及有利勘探區(qū)

孟 濤

(中石化勝利油田分公司，山東 東營 257015)

針對濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏控制因素不清及油氣勘探程度低等問題，綜合運用鉆井、地震和測試資料對其進行了研究。結(jié)果表明：濟陽坳陷太古界潛山具有良好的生儲蓋配置，有利儲集層和油氣輸導體系為濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏的主控因素。預測出義和莊潛山帶和孤島潛山帶為濟陽坳陷太古界下一步的有利勘探區(qū)，其中義和莊潛山帶的油氣勘探重點在于尋找內(nèi)部儲層，孤島潛山帶則應確定輸導砂體和區(qū)域蓋層。

油氣成藏；主控因素；有利勘探區(qū)；太古界潛山

引 言

潛山油氣藏作為斷陷盆地的一種重要油氣藏類型，由于儲量豐度大、產(chǎn)能高，一直以來受到勘探家的重視[1-7]。濟陽坳陷古生界潛山已探明石油地質(zhì)儲量為2.36×108t，坳陷內(nèi)鉆遇太古界的井519口，取心井219口，取心進尺為1 305.53 m，多為零星取心，勘探程度較低。近年來，鉆遇太古界潛山的利古6井和埕北30井均獲工業(yè)油流，顯示出巨大的勘探潛力。針對制約濟陽坳陷太古界潛山油氣勘探中成藏主控因素不清的問題，從輸導體系和有利儲集層方面進行了研究，初步建立了濟陽坳陷太古界潛山的油氣成藏模式，并對有利勘探區(qū)進行了預測。

1 生儲蓋配置

1.1 烴源巖

濟陽坳陷太古界潛山多被古近系、新近系生油洼陷所包圍或鄰近生油洼陷，因此太古界潛山油氣成藏具有大量的油氣來源。如民豐、利津2個生油洼陷的烴源巖所生成的油氣可在異常高壓、油柱浮力等動力驅(qū)動下，油氣可沿斷層運移到太古界潛山高部位圈閉中聚集成藏[8-9]。由此可見，潛山高部位圈閉油氣來源豐富，故決定潛山圈閉能否整體成藏的關鍵在于低部位圈閉的中是否有可靠的油氣來源。研究發(fā)現(xiàn)，濟陽坳陷低部位潛山多位于生油巖之上或直接與其生油巖對接，具有豐富的油氣來源豐富，因此，濟陽坳陷太古界潛山具有有利的烴源巖條件。

1.2 儲集層

對于濟陽坳陷太古界潛山而言，當有利的烴源巖為濟陽坳陷太古界潛山提供了充足的油氣后，潛山是否成藏的關鍵因素就在于潛山的儲集性能。通過濟陽坳陷太古界重點井巖心觀察發(fā)現(xiàn)，其儲集層巖石類型主要以二長花崗巖類為主(表1)，石英閃長巖、花崗閃長巖類次之，常見偉晶巖，局部石英閃長巖變質(zhì)變形明顯。在對太古界儲集層主要巖石類型分析基礎上，結(jié)合前人研究成果[2，6，10-11]，認為太古界潛山儲集層的形成可以從巖性、構(gòu)造及成巖3方面進行討論。

首先，巖性因素對儲集層形成的影響主要表現(xiàn)在富含鉀長石的花崗巖類巖石易被溶蝕從而形成各種鉀長石溶孔；其次，構(gòu)造運動形成的各類構(gòu)造縫、溶縫及溶孔是研究區(qū)太古界潛山儲集層的主要儲集空間，太古界巖石在漫長的埋藏、抬升過程中經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動和長期的風化剝蝕，因此，無論是在潛山頂部還是內(nèi)部都發(fā)育有相當數(shù)量較大的構(gòu)造成因形成的儲集空間；最后，成巖作用早期大氣降水淋濾造成的溶解以及成巖作用中后期有機酸的溶蝕，這些成巖作用都可形成粒內(nèi)溶孔或鑄?？祝龃罅藘臻g?？傮w來講，構(gòu)造因素是研究區(qū)太古界潛山儲集層形成的決定性主要因素，有利儲集層一般是在各類構(gòu)造裂縫及微裂縫發(fā)育基礎上，又被中后期酸性流體溶蝕改造而形成的。

表1 濟陽坳陷太古界潛山巖心概況

研究區(qū)太古界潛山的儲集空間主要受構(gòu)造因素控制，決定了其儲集層物性較差的特點。對收集到的35口井共457塊樣品進行孔、滲性測試，結(jié)果表明：孔隙度小于5%的樣品占71%，滲透率小于5×10-3μm2的樣品占83%(圖1)，整體呈現(xiàn)出低孔、低滲性。

圖1 濟陽坳陷太古界潛山實測物性參數(shù)分布

1.3 蓋層

濟陽坳陷太古界地層與上覆地層呈不整合接觸，上覆地層多超覆于太古界潛山頂面之上，上覆古近系和新近系地層多為泥巖與礫巖互層，泥巖一般厚度達10多米，此外底部致密礫巖層也可作為太古界油氣藏的蓋層。因此，濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏的蓋層條件十分優(yōu)越。

2 油氣成藏主控因素

2.1 有利儲集層控制油氣聚集

通過探討巖性、構(gòu)造及成巖3個因素對研究區(qū)太古界潛山儲集層的影響可知：有利儲集層的儲集空間大多是構(gòu)造作用形成的次生孔隙。因此，濟陽坳陷太古界潛山有利儲集層應主要分布在沿構(gòu)造活動強烈的洼陷邊緣及洼陷之間的古隆起區(qū)發(fā)育。研究發(fā)現(xiàn)：研究區(qū)整體上有利儲集層也正是主要位于由南向北構(gòu)造活動強烈的三大隆起區(qū)上，在平面上呈南北分帶的特征(圖2)，分別為：南部濱縣凸起區(qū)的平方王、陳家莊凸起區(qū)的鄭家—王莊、鹽家潛山帶；中部義和莊、孤島潛山帶；北部埕寧隆起區(qū)的車西、埕古19、埕北30潛山帶。其中埕北30、埕古19和鄭家—王莊潛山帶上的有利儲集層在平面上展布范圍較大，儲集層厚度也明顯大于其他潛山帶，依據(jù)前人對研究區(qū)儲集層的劃分方案[1]，埕北30、埕古19和鄭家—王莊潛山帶上太古界Ⅰ、Ⅱ類儲集層厚度通常都在40～50 m，個別井區(qū)太古界Ⅰ、Ⅱ類儲集層厚度可達100 m，其他5個潛山帶有利儲集層平面展布范圍較小，Ⅰ、Ⅱ類儲集層厚度通常也僅有20 m左右。鉆探結(jié)果顯示：在有利儲集層厚度較大的埕北30、埕古19和鄭家—王莊潛山帶上相繼發(fā)現(xiàn)了油藏，這也證實了有利儲集層對油氣成藏的控制。

圖2 濟陽坳陷太古界潛山有利儲集層和有利勘探區(qū)分布

2.2 大斷裂幕式活動控制油氣輸導

濟陽坳陷為在前中生代基底上發(fā)育起來的斷陷盆地，在中、新生代經(jīng)歷了多期的構(gòu)造運動[12]，每期構(gòu)造運動都伴隨著洼陷邊緣大斷裂的強烈活動，邊界斷裂的幕式活動可對沉積產(chǎn)生控制，可使斷層的下降盤砂礫巖體廣泛發(fā)育，砂礫巖體的低成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度使得扇根壓實強烈，物性很差，而封堵性好，油氣很難通過邊界斷裂進入到太古界潛山中。但在邊界斷裂活動強度減弱或不活動期，斷層下降盤可發(fā)育小規(guī)模扇體，油氣可通過這些小規(guī)模扇體側(cè)向運移進入到太古界潛山內(nèi)部儲集層中，因此，大斷裂幕式活動控制著側(cè)向供油的“窗口”位置，是研究區(qū)太古界潛山內(nèi)部儲集層成藏的關鍵因素。此外，大斷裂的幕式活動不僅對沉積產(chǎn)生控制，而且控制著一系列次級斷層的發(fā)育，這些緊鄰邊界斷層發(fā)育的次級斷裂成為溝通烴源巖和上部儲集層的有效通道，油氣沿斷層向上運移，遇不整合面后可往洼陷邊緣發(fā)生側(cè)向運移，進入到潛山頂部儲集層中遇有利圈閉聚集成藏(圖3)。綜上所述，大斷裂的幕式活動通過對沉積和斷層發(fā)育的雙重影響控制著潛山內(nèi)部和頂部油氣藏的油氣來源，是油氣成藏的關鍵因素。

圖3 大型斷裂幕式活動控制油氣疏導模式

進一步研究發(fā)現(xiàn)：在有利儲集層厚度較大、已發(fā)現(xiàn)油藏的埕北30、埕古19和鄭家—王莊潛山帶上，油藏的分布位置存在差異。其中埕北30、埕古19在潛山頂部和內(nèi)部儲層中都發(fā)現(xiàn)了油藏，而鄭家—王莊潛山帶主要在潛山頂部發(fā)現(xiàn)油藏。分析認為，造成油藏分布差異的主要因素為斷裂活動程度，埕北30、埕古19潛山帶主要受埕南斷層的控制，埕南斷層活動強弱的的間歇性活動使得在沙二和沙一段沉積期只發(fā)育了小規(guī)模扇體，油氣沿小規(guī)模扇體側(cè)向運移進入到潛山內(nèi)部儲層中聚集成藏。而鄭家—王莊潛山帶緊鄰主要提供物源的陳家莊凸起，加之邊緣勝北斷層的持續(xù)強烈活動，使得大規(guī)模扇體發(fā)育，油氣只能通過洼陷內(nèi)次級斷層和不整合面進入到潛山頂部儲層中。

總體上，研究區(qū)太古界潛山油藏受有利儲集層和斷裂活動的雙重控制，即有利儲集層控制油藏的平面分布面積，而斷裂活動控制油藏垂向分布位置。

3 有利勘探區(qū)預測

由濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏的主控因素可知，控制油氣成藏的首要因素是有利儲集層分布，在此基礎上邊界斷裂活動需呈間歇性，這是因為斷裂活動強一方面可形成大量構(gòu)造縫，為油氣聚集提供有效空間，另一方面可使斷層下降盤沉積厚層碎屑巖扇體，扇根封堵使油氣輸導條件變差，斷裂活動弱又可形成有利于油氣輸導的小規(guī)模扇體。在已知發(fā)現(xiàn)油藏的埕北30、埕古19和鄭家—王莊潛山帶為有利勘探區(qū)基礎上，又預測出義和莊潛山帶和孤島潛山帶2個有利勘探區(qū)。

3.1 義和莊潛山帶

義和莊潛山帶位于車鎮(zhèn)凹陷和富油的渤南洼陷之間，具有充足的油源供給。其邊界斷層義東斷層活動性較差，斷層下降盤發(fā)育有零星的小規(guī)模扇體，大部分油氣可直接通過扇體進入到潛山內(nèi)部儲層中，小部分油氣通過次級斷層和不整合面進入到潛山頂部儲層中。在明確了斷層下降盤輸導砂體的位置后，尋找潛山內(nèi)部儲層成為勘探的重點，這就需要在斷層附近尋找裂縫帶和溶蝕孔洞帶。

3.2 孤島潛山帶

孤島潛山被孤南、孤北和渤南三大生油洼陷所包圍，油氣具多方位來源。其邊界的孤西、孤北和孤南斷層活動性較強，潛山內(nèi)部發(fā)育多條內(nèi)幕斷層，加之風化淋濾作用的改造致使太古界潛山儲層中產(chǎn)生了大量的裂縫和孔洞，同時斷裂的高強度持續(xù)活動使得斷層下降盤多為厚層砂礫巖體，不利于油氣運移。因此，孤島潛山油氣勘探的重點一方面在斷層下降盤尋找可作為油氣運移通道的小規(guī)模扇體，進而尋找與輸導層對接較好的有利圈閉；另一方面，在潛山頂部儲層中應優(yōu)先在封蓋條件有利的區(qū)域進行勘探。

4 結(jié) 論

(1) 濟陽坳陷太古界潛山具有豐富的油氣來源，儲集層巖石類型以二長花崗巖為主，儲集空間以構(gòu)造裂縫和溶蝕孔洞為主，其形成儲層物性主要受巖性、構(gòu)造活動及成巖作用因素影響，蓋層條件十分優(yōu)越。

(2) 有利儲集層和大斷裂幕式活動是濟陽坳陷太古界潛山油氣成藏的主控因素。

(3) 預測出義和莊潛山帶和孤島潛山帶2個有利勘探區(qū)。其中義和莊潛山帶勘探重點為尋找潛山內(nèi)部儲層；孤島潛山帶勘探重點為已確定的輸導砂體，尋找封蓋條件有利的區(qū)域。

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編輯 張 雁

20140430；改回日期：20140930

國家重大科技專項“渤海灣盆地精細勘探關鍵技術(shù)”(2008ZX05006)

孟濤(1979-)，男，工程師，2002年畢業(yè)于東北石油大學石油工程專業(yè)，2007年畢業(yè)于中國石油大學(北京)地質(zhì)學專業(yè)，獲碩士學位，現(xiàn)從事油氣勘探研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.01.014

TE121.3

A

1006-6535(2015)01-0066-04