蔣有錄，葉 濤，張善文，劉 華

（1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452；3.中國石化勝利油田分公司，山東東營257015）

渤海灣盆地潛山油氣富集特征與主控因素

蔣有錄1，葉 濤2，張善文3，劉 華1

（1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島266580；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452；3.中國石化勝利油田分公司，山東東營257015）

以渤海灣盆地潛山油氣勘探實(shí)踐為基礎(chǔ)，綜合前人研究成果，系統(tǒng)對比分析不同凹（坳）陷潛山油氣成藏條件、油氣富集差異性，并探討其主要控制因素。研究表明：前古近紀(jì)構(gòu)造演化造就了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三類基底，新生代構(gòu)造差異演化形成了早期型、繼承型和晚期型三類凹陷，凹陷演化的差異性控制了烴源巖層系由盆地外圍早期型凹陷到中心晚期型凹陷逐步變淺，由Ⅰ類基底向Ⅲ類基底，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層規(guī)模逐漸減小，輸導(dǎo)條件逐步變差；潛山油氣的宏觀分布受前古近紀(jì)與新生代演化共同控制，主要富集在Ⅰ、Ⅱ類基底與繼承型、早期型耦合的富油氣凹陷中；潛山油氣的富集程度受凹陷的富油氣性、烴源巖層系、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)模以及供油窗口等綜合因素控制；對不同成藏條件進(jìn)行定量化，建立潛山油氣藏形成的“源-儲(chǔ)-導(dǎo)”三元耦合控藏模式，儲(chǔ)集條件為首要控制因素。

潛山油氣藏；成藏條件；富集特征；控制因素；定量評價(jià)；渤海灣盆地

在陸相斷陷盆地中，油氣分布主要受富生烴區(qū)、儲(chǔ)蓋配置以及輸導(dǎo)體系等因素控制，不同層系油氣富集的主控因素存在差異［1-2］。潛山油氣藏作為渤海灣盆地中重要的油氣藏類型，一直是油氣勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域［3-7］。1975年任丘潛山油氣藏的發(fā)現(xiàn)掀起了渤海灣盆地潛山勘探的高潮，1995年之后又逐步陷入了低谷［8］。近年來，前古近系潛山油氣勘探再次取得重大突破，如2005年在遼河西部凹陷興隆臺(tái)地區(qū)埋深2500 m沉積巖以下發(fā)現(xiàn)大型太古界變質(zhì)巖潛山油氣藏［5，9］，2010年在霸縣凹陷深度大于6000 m超深碳酸鹽巖潛山中取得重大突破［10］，2012年渤中地區(qū)發(fā)現(xiàn)中生界億噸級(jí)花崗巖潛山油氣藏［11］。不同層系、不同巖性大型潛山油氣藏的不斷發(fā)現(xiàn)，顯示出渤海灣盆前古近系潛山油氣勘探的良好前景。前人對渤海灣盆地多個(gè)凹陷重點(diǎn)潛山油氣藏的形成條件、富集規(guī)律及主控因素做了大量研究，普遍認(rèn)為潛山油氣具有差異富集的特征，且油氣富集受烴源巖展布、儲(chǔ)集物性以及供油等條件的優(yōu)劣控制明顯［3，6，12-14］，但針對渤海灣盆地開展不同凹（坳）陷潛山油氣宏觀成藏條件、富集特征差異性的對比研究還較少。筆者基于渤海灣盆地潛山油氣勘探實(shí)踐，綜合前人研究成果，系統(tǒng)對比分析不同凹（坳）陷潛山油氣成藏條件、富集差異性，并探討其主控因素，以期豐富陸相斷陷盆地油氣成藏理論，并對研究區(qū)潛山油氣藏的深化勘探具有借鑒意義。

圖1　渤海灣盆地不同基底結(jié)構(gòu)凹陷沉積埋藏史及其地層組合關(guān)系Fig.1 Depositional and burial history and assemblage characteristics of strata of different basement structure depressions in Bohai Bay Basin

1　潛山油氣成藏地質(zhì)背景

渤海灣盆地是在中、新元古代—古生代地臺(tái)型沉積蓋層基礎(chǔ)上疊置發(fā)育的中、新生代陸相沉積盆地，經(jīng)歷了中—晚元古代、古生代地臺(tái)、晚侏羅世—古近紀(jì)斷陷和新近紀(jì)拗陷4個(gè)發(fā)育階段［15］。其中印支運(yùn)動(dòng)與燕山運(yùn)動(dòng)（中生代隆起階段）為重要的兩期成山階段［16-17］，兩期成山作用打破了之前的穩(wěn)定沉積背景，形成了坳隆相間的構(gòu)造格局，時(shí)空上坳隆發(fā)育的差異性控制了基底地層發(fā)育的多樣性。

以構(gòu)造演化為基礎(chǔ)，將渤海灣盆地前古近系基底劃分為3類。Ⅰ型基底：中新元古界以及早古生界碳酸鹽巖底層殘留厚度較大，中生代燕山期主要為隆起區(qū)，早期沉積的地層隆起遭受了強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕，中生界、上古生界缺失或僅有零星殘留，如饒陽凹陷（圖1（a））。Ⅱ型基底：下古生界殘留厚度大，侏羅紀(jì)—早白堊紀(jì)沉積較厚，晚白堊世遭受抬升剝蝕，中生界基本剝蝕殆盡或僅有零星殘留，但上古生界保存較好，殘留厚度較大，如車鎮(zhèn)凹陷（圖1（b））。Ⅲ型基底：結(jié)構(gòu)與Ⅱ型基底結(jié)構(gòu)早期構(gòu)造演化背景相似，但中生代沉積期存在差異，此類基底往往位于燕山運(yùn)動(dòng)形成的坳陷區(qū)，基底以沉降為主，中生代地層殘留厚度大，以東營凹陷為典型代表（圖1（c））。

渤海灣盆地新生代構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了初始裂陷階段、強(qiáng)裂陷階段以及拗陷階段3大階段［18］。初始裂陷階段為孔店組至沙四段沉積期，其裂陷及沉積中心主要分布在盆地外圍凹陷以及大型隆起的附近，如保定凹陷、濰北凹陷、滄東-南皮凹陷等；強(qiáng)裂陷階段為沙三段至東營沉積期，該階段裂陷及沉積中心主要分布在盆地中部地區(qū)，如饒陽凹陷、東營凹陷、惠民凹陷等；拗陷階段對應(yīng)于新近紀(jì)至今，其沉積中心主要為環(huán)渤海海域。構(gòu)造的遷移性控制了早期型、繼承性以及晚期型3類凹陷的形成［22］，早期型凹陷主要分布在盆地的外圍，晚期型主要分布在環(huán)渤中坳陷帶，繼承型主要分布在兩者之間的盆地中環(huán)帶（圖2）。

圖2　渤海灣盆地冀中-渤中坳陷新生代構(gòu)造演化Fig.2 Cenozoic structural evolution of Jizhong-Bozhong Depression，Bohai Bay Basin

渤海灣盆地發(fā)育的孔店組、沙四段、沙三段、沙一段以及東三段等多套烴源巖層系，是潛山油氣的主要來源，早古生代海相碳酸鹽巖以及晚古生代煤系地層可在部分地區(qū)為潛山提供天然氣來源。渤海灣盆地前古近系自下而上發(fā)育太古界變質(zhì)巖、中新元古界及下古生界碳酸鹽巖以及上古生界—中生界碎屑巖（火山巖）3套潛山儲(chǔ)集層系，其中前二者為潛山主力含油層系?？碧綄?shí)踐表明，潛山油氣主要來源于古近系沙河街組烴源巖，油氣通過油源斷裂、不整合、連通砂體以及裂縫系統(tǒng)組成的三維輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入優(yōu)質(zhì)潛山儲(chǔ)集層中聚集成藏［19-20］。古近系沙河街組泥巖為良好的區(qū)域性蓋層，同時(shí)上古生界—中生界致密碎屑巖、中新元古界及下古生界中的泥質(zhì)夾層也可以形成局部蓋層。

2　潛山油氣富集特征

平面上，潛山油氣藏主要分布在冀中坳陷與遼河坳陷，具有潛山油氣田數(shù)量多，儲(chǔ)量規(guī)模大的特點(diǎn)，其中冀中坳陷已探明潛山油氣儲(chǔ)量占總油氣儲(chǔ)量的50%以上，遼河坳陷潛山油氣儲(chǔ)量約占總油氣儲(chǔ)量的20.3%；黃驊坳陷、濟(jì)陽坳陷與渤中坳陷次之，儲(chǔ)量占總油氣儲(chǔ)量的3%～5%；臨清坳陷目前尚無規(guī)模性潛山油氣田的發(fā)現(xiàn)。

統(tǒng)計(jì)分析渤海灣盆地主要含油氣凹陷的最新勘探成果，計(jì)算不同凹陷（含與該凹陷油氣來源有關(guān)的凸起區(qū)潛山油氣藏，后同）潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)，將潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)大于10%的凹陷定義為“潛山油氣高富集”凹陷，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)為5%～10%的凹陷定義為“潛山油氣中富集”凹陷，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)小于5%的凹陷定義為“潛山油氣低富集”凹陷。分析表明，潛山油氣主要分布于盆地外圍的富油氣凹陷中，其中“潛山油氣高—中富集”凹陷主要包括饒陽、束鹿、深縣、霸縣、廊固、大民屯、遼河西部、倉東-南皮、車鎮(zhèn)等凹陷，而環(huán)渤海海域帶整體以“潛山油氣低富集”凹陷為主（圖3）。

圖3　渤海灣盆地潛山油氣不同富集程度凹陷平面分布Fig.3 Plane distribution of buried hill reservoirs in Bohai Bay Basin

縱向上，中新元古界—下古生界以碳酸鹽巖儲(chǔ)層為主，潛山油氣富集程度最高，探明儲(chǔ)量約占潛山油氣總儲(chǔ)量的80%以上；太古界變質(zhì)巖儲(chǔ)層次之，儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的12%；上古生界及中生界潛山油氣分布最少，儲(chǔ)集巖主要為火山巖以及碎屑巖，油氣儲(chǔ)量僅約占總儲(chǔ)量的5%。即潛山油氣在縱向上主要富集于基底地層的中—下部層系。

3　潛山油氣富集主控因素

3.1構(gòu)造演化控制油氣的宏觀富集

渤海灣盆地不同凹陷潛山油氣富集程度受控于不同時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)的疊合關(guān)系，基底類型與新生代凹陷類型耦合共同控制了潛山油氣的富集程度。在早期型與繼承型凹陷中，斷層晚期活動(dòng)弱，烴源巖層位深，油氣難以運(yùn)移至淺層成藏，以中—深部層系聚集為主，而Ⅰ型基底凹陷儲(chǔ)層剝蝕時(shí)間長、質(zhì)量好，若油氣來源充足，兩者耦合潛山油氣富集程度最高，往往形成潛山油氣富集高程度凹陷，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)大于20%。繼承型凹陷與Ⅱ型基底耦合潛山油氣富集程度中等，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)5%～20%。晚期型凹陷與Ⅱ型基底以及Ⅲ型基底耦合潛山油氣富集程度最低，往往只能形成潛山油氣低富集程度凹陷，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)小于5%（圖4）。

圖4　渤海灣盆地前新生代—新生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與潛山油氣富集關(guān)系Fig.4 Relationship between pre-Cenozoic and Cenozoic structural evolution and enrichment of buried hill reservoir in Bohai Bay Basin

3.2富烴凹陷控制油氣的平面展布

一個(gè)含油氣凹陷往往被分割為若干個(gè)洼槽，只有那些相對大而深的洼槽才具備良好的生烴條件，即生油洼槽控制了油氣的分布［21］。受不同凹陷（洼陷）烴源巖體積、質(zhì)量及埋深演化差異性控制，不同地區(qū)生烴能力差異很大。以各凹陷最新資源評價(jià)資料為基礎(chǔ)，劃分了Ⅲ類生烴區(qū)：Ⅰ類以及Ⅱ類生烴區(qū)烴源巖體積大，質(zhì)量好，油氣資源量大，資源量豐度高，為典型的富油氣凹陷，此類凹陷中潛山油氣藏發(fā)育數(shù)目多，儲(chǔ)量規(guī)模大，潛山油氣藏圍繞著富生烴區(qū)附近緊密分布（圖5）；Ⅲ類生烴區(qū)油氣資源量小，資源量豐度低，潛山油氣探明儲(chǔ)量豐度較低。

潛山油氣藏主要分布于富油氣凹陷中，但同為富油氣凹陷，潛山油氣富集規(guī)模差異較大。渤中、饒陽凹陷油氣資源豐度分別為64.67×104t/km2、20.89×104t/km2，但渤中凹陷潛山油氣儲(chǔ)量僅占總儲(chǔ)量的3.6%，而饒陽凹陷則可約占到60%，表明潛山油氣藏雖然圍繞富油氣凹陷分布，但潛山油氣富集程度同時(shí)受其他因素綜合控制。

凹陷中烴源巖生成的成熟油氣通過輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)向潛山圈閉運(yùn)移聚集，因此主力烴源巖層系的縱向分布一定程度上控制了油氣的波及范圍以及油氣富集層系。主力烴源巖層系老，油氣較易在深部潛山儲(chǔ)層中聚集成藏，烴源巖層位淺，油氣則往往易于聚集在淺部儲(chǔ)集層中。統(tǒng)計(jì)表明，以古近系中下部烴源巖為主力油氣來源的凹陷，潛山油氣富集程度高，如饒陽凹陷、大民屯凹陷等，而隨著古近系中上部烴源巖油氣來源的增加，潛山油氣富集程度逐步降低，如渤中、南堡、歧口等凹陷（圖6）。

圖5　渤海灣盆地不同級(jí)別生烴區(qū)與潛山油氣藏分布關(guān)系Fig.5 Relationship between source rock of different grade and distribution of buried hill reservoirs in Bohai Bay Basin

圖6　渤海灣盆地典型凹陷不同層系烴源巖貢獻(xiàn)與潛山油氣探明儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)關(guān)系Fig.6 Relationship between source rocks and percentage of hydrocarbon reserves of buried hill of typical depressions in Bohai Bay Basin

3.3優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控制油氣的富集樣式

在生烴條件良好的凹陷中，深層基巖儲(chǔ)集物性是決定潛山能否成藏并富集的主要控制因素，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控制了潛山油氣藏的形成與分布［22-23］。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層孔滲性好，是潛山油氣的有利運(yùn)聚區(qū)。前古近系巖層受沉積環(huán)境、形成時(shí)代、本身性質(zhì)的差異以及后期遭受改造程度的不同，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育程度以及分布模式不盡相同。

渤海灣盆地潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要為中新元古界—下古生界碳酸鹽巖，構(gòu)造演化的差異性控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的展布范圍與分布。中生代晚三疊世以及晚白堊世存在兩期擠壓作用，研究區(qū)形成了隆坳相間的構(gòu)造格局，隆起區(qū)基底地層遭受強(qiáng)烈的剝蝕改造，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層具有“滿凹分布”的特征，坳陷區(qū)巨厚的中生界使得深部下古生界及新生元古界改造較弱，僅在凹陷邊緣以及構(gòu)造位置更高的凸起區(qū)發(fā)生了較強(qiáng)程度的改造，具有“凹緣分布”以及“凹間分布”的特點(diǎn)。富油氣凹陷油氣源充足，潛山油氣藏具有與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層展布相似的分布模式（圖7）。中生代盆地外圍凹陷主要為隆起區(qū)，此類凹陷潛山油氣藏以“滿凹分布”型為主，如饒陽凹陷、大民屯凹陷等；環(huán)渤中凹陷帶中生代以坳陷為主，潛山油氣主要分布在凹陷與凹陷之間的凸起帶（凹間分布），而盆地中環(huán)帶的凹陷則往往有“凹緣分布”的特點(diǎn)（圖7）。

圖7　渤海灣盆地潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布模式Fig.7 Distribution pattern of high-quality reservoir of buried hill in Bohai Bay Basin

不同凹陷優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育層系具有明顯的差異性。Ⅰ類基底結(jié)構(gòu)凹陷中生代整體以隆升為主，風(fēng)化淋濾時(shí)間最長，潛山儲(chǔ)層主要為中新元古界—下古生界碳酸鹽巖，部分凹陷太古界變質(zhì)巖也是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層，如大民屯凹陷；Ⅱ、Ⅲ類基底結(jié)構(gòu)凹陷主要以下古生界碳酸鹽巖為主。統(tǒng)計(jì)表明，Ⅰ類基底結(jié)構(gòu)凹陷潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性普遍占整個(gè)凹陷的50%以上，如饒陽凹陷，其潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層可占整個(gè)凹陷的90%以上；Ⅱ類基底結(jié)構(gòu)凹陷基底遭受風(fēng)化剝蝕強(qiáng)度中等，儲(chǔ)層改造時(shí)間相對較短，潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性較為發(fā)育，約占20%～50%；Ⅲ類基底結(jié)構(gòu)凹陷由于中生代晚期以沉降為主，剝蝕強(qiáng)度不大，潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)模較小，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層均小于20%（圖8）。

潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性百分?jǐn)?shù)與潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)關(guān)系表明，凹陷內(nèi)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性面積控制了潛山油氣的富集程度：Ⅰ類基底結(jié)構(gòu)凹陷潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性分布廣泛，潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)普遍較高，均大于10%，饒陽凹陷可達(dá)61%；Ⅱ類基底結(jié)構(gòu)凹陷潛山油氣富集規(guī)模次之，潛山油氣百分?jǐn)?shù)均大于5%；Ⅲ類基底結(jié)構(gòu)凹陷優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖性分布規(guī)模最小，潛山油氣富集程度低，幾乎均小于5%（圖8）。

圖8　渤海灣盆地典型凹陷潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層百分?jǐn)?shù)與潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)關(guān)系Fig.8 Relationship between percentage of high-quality buried hill reservoir and percentage of hydrocarbon reserves of buried hill of typical depressions in Bohai Bay Basin

3.4供烴能力控制油氣的富集規(guī)模

油氣輸導(dǎo)能力的影響因素眾多，斷層活動(dòng)性、不整合結(jié)構(gòu)、砂體的儲(chǔ)集物性及連通性均在一定程度上控制油氣的輸導(dǎo)運(yùn)移。渤海灣盆地潛山圈閉多為斷塊山，新生界的成熟油氣能否進(jìn)入潛山圈閉形成規(guī)模性油氣聚集，是否存在“供油窗口”及其大小是關(guān)鍵，本文中提出“源-儲(chǔ)封隔體厚度”，即古近系源巖之下非烴層系與潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集巖系之上的巖層厚度之和，來定量表征古近系烴源巖向潛山供烴的能力，封隔體厚度越大，古近系油氣越難以進(jìn)入潛山儲(chǔ)層中聚集成藏。

不同凹陷“源-儲(chǔ)封隔體厚度”不同，饒陽凹陷最小，平均厚度約250 m，東營凹陷厚度最大，平均厚度約為3600 m；整體而言，饒陽、大民屯等盆地外圍Ⅰ類基底凹陷“源-儲(chǔ)封隔體”較小，整體小于1000 m，對潛山油氣輸導(dǎo)有利，而渤中、東營等盆地中部和內(nèi)部以Ⅱ、Ⅲ類基底為主的凹陷“源-儲(chǔ)封隔體厚度”較大，一般大于1000 m，對潛山油氣的輸導(dǎo)不利（圖9）。

圖9　渤海灣盆地“源-儲(chǔ)封隔體厚度”與潛山油氣富集關(guān)系Fig.9 Relationship between percentage of hydrocarbon reserves of buried hill and thickness of"source-reservoir"of typical depressions in Bohai Bay Basin

4　潛山油氣富集主控因素定量評價(jià)

油氣的富集程度是多因素共同作用的結(jié)果，多因素定量評價(jià)可以確定不同控制因素的作用大小，有利于認(rèn)識(shí)主要矛盾。為了更好地表征各成藏要素對潛山油氣富集的控制作用，筆者對油氣源條件、儲(chǔ)層條件、輸導(dǎo)條件進(jìn)行定量化表征，建立渤海灣盆地不同凹陷潛山油氣富集程度控制因素的定量表征關(guān)系，其中儲(chǔ)層條件、輸導(dǎo)條件分別利用“優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層百分?jǐn)?shù)”和“源-儲(chǔ)封隔體厚度”進(jìn)行表征，烴源巖條件則主要針對富油氣凹陷，提出“烴源巖供烴差異系數(shù)”進(jìn)行表征。

成熟烴源巖中生成的油氣以浮力或超壓為驅(qū)動(dòng)，向淺部進(jìn)行運(yùn)移，在適合的圈閉中聚集成藏。凹陷烴源巖層位深，供烴量大，向淺部供烴范圍廣，則潛山圈閉成藏潛力高。渤海灣盆地已發(fā)現(xiàn)的潛山油氣藏其上覆層主要以古近系為主，新近系通常由于孔滲性好，難以對潛山形成良好的封蓋，故有效烴源巖生成的油氣主要向覆蓋古近系的潛山圈閉運(yùn)移聚集。假定各凹陷Es4、Es3、Es2、Es1、Ed不同層段厚度均為h，則Ek—Es4烴源巖生成的油氣可以為上部5 h范圍內(nèi)的潛山圈閉供烴，同理，Es3、Es1以及Ed則分別可以為上部4 h、2 h以及1 h范圍內(nèi)的潛山圈閉供烴，以此為基礎(chǔ)，提出“烴源巖供烴差異系數(shù)”（hydrocarbon supplying deference coefficient）的概念（圖10），定義

圖10　烴源巖供烴差異系數(shù)模型Fig.10 Model of hydrocarbon supplying deference coefficient

烴源巖供烴差異系數(shù)（IHSDC）為IHSDC=5S（Ek-Es4）+4S（Es3）+2S（Es1）+S（Ed）.其中S（Ek-Es4）、S（Es3）、S（Es1）、S（Ed）分別表示為凹陷對應(yīng)層段烴源巖排烴量百分?jǐn)?shù)。

通過以上分析，厘定了單因素?zé)N源巖條件、儲(chǔ)集條件、供油條件與潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系（圖11（a）、（b）、（c））分別為

式中，F(xiàn)1為供烴差異系數(shù)單因素預(yù)測的潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)；F2為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層百分?jǐn)?shù)單因素預(yù)測的潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)；F3為源-儲(chǔ)封隔體厚度單因素預(yù)測的潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)；x1為供烴差異系數(shù)；x2為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層百分?jǐn)?shù)；x3為源-儲(chǔ)封隔體厚度，m。

潛山油氣富集程度與供烴差異系數(shù)以及潛山優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層百分?jǐn)?shù)成呈正相關(guān)關(guān)系，與“源-儲(chǔ)封隔體”厚度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖11）。R2可以反映出不同成藏要素對凹陷潛山油氣富集程度影響的強(qiáng)弱順序，其中儲(chǔ)集條件相關(guān)性最好，輸導(dǎo)條件次之，烴源巖條件相對最差，表明在具有充足油氣來源的凹陷中，潛山油氣成藏的首要控制因素為儲(chǔ)集條件，輸導(dǎo)條件次之，富油氣凹陷中烴源巖條件對其控制作用相對較弱。

潛山油氣藏儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)是多個(gè)因素互相影響、互相制約的參數(shù)，每一個(gè)影響因素（參數(shù)）都不可能完全起控制作用，即單因素與潛山油氣藏儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)的擬合程度不會(huì)很高。但將這些互相影響的單因素公式共同帶入綜合預(yù)測模型中，就會(huì)產(chǎn)生良好的效果。以單因素分析為基礎(chǔ)，通過多元線性回歸的方法，建立各成藏條件與潛山油氣藏儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)（反映凹陷級(jí)別潛山油氣富集程度）的定量表征模型：

式中，F(xiàn)為綜合模型預(yù)測潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)；F′為實(shí)際潛山油氣儲(chǔ)量百分?jǐn)?shù)。

整體來說，擬合的公式具有較高的相關(guān)性，實(shí)際值與計(jì)算值的誤差相對較小，其誤差一般小于10%，整體上誤差在允許范圍之內(nèi)，證明模型建立合理、可靠，表明潛山油氣富集主要受“源-儲(chǔ)-導(dǎo)”三元耦合共同控制，而儲(chǔ)集條件為首要控制因素。

圖11　渤海灣盆地潛山油氣藏富集程度單一因素分析圖及誤差分析Fig.11 Single factor analysis and error analysis of enrichment degree of buried hill reservoir in Bohai Bay Basin

5　結(jié) 論

（1）渤海灣盆地前古近紀(jì)與新生代構(gòu)造演化差異性明顯，前古近紀(jì)印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)是潛山圈閉形成的兩期重要運(yùn)動(dòng)，共同控制了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3類基底的形成，新生代盆地的遷移性控制早期型、繼承型與晚期型3類凹陷的差異性分布。不同凹陷潛山油氣成藏條件差異性明顯，由早期型凹陷至晚期型凹陷，烴源巖供烴層位逐步變淺，由Ⅰ類基底凹陷至Ⅲ類基底凹陷，潛山油氣富集層位逐步變淺，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層規(guī)模逐步減小，輸導(dǎo)能力逐步變差。

（2）宏觀上，潛山油氣主要富集在Ⅰ、Ⅱ類基底與繼承型、早期型耦合的富油氣凹陷中；已發(fā)現(xiàn)的潛山油氣藏主要分布于油氣資源量大，資源量豐度高的富生烴區(qū)附近，富生烴區(qū)控制了潛山油氣藏的宏觀分布格局；烴源巖層位老、基底風(fēng)化剝蝕時(shí)間長，“源-儲(chǔ)封隔體”厚度小，供烴窗口易于形成的凹陷中，潛山油氣富集程度高。

（3）潛山油氣富集受烴源巖條件、儲(chǔ)集條件以及輸導(dǎo)條件耦合控制，儲(chǔ)層條件是首要控制因素，其次是輸導(dǎo)條件，對于富油氣凹陷而言，烴源巖條件影響相對較小。

［1］蔣有錄，盧浩，劉華，等.渤海灣盆地饒陽凹陷新近系油氣富集特點(diǎn)與主控因素［J］.石油學(xué)報(bào)，2011，32（5）：791-796. JIANG Youlu，LU Hao，LIU Hua，et al.Enrichment characteristics and major controlling factors of hydrocarbons in the Neogene of Raoyang Depression，Bohai Bay Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2011，32（5）：791-796.

［2］蔣有錄，劉培，劉華，等.渤海灣盆地不同凹陷新近系油氣成藏條件差異性及聚集模式［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，38（1）：14-21. JIANG Youlu，LIU Pei，LIU Hua，et al.Difference of reservoir forming conditions of different depressions and accumulation models of Neogene hydrocarbon in BohaiBay Basin［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2014，38（1）：14-21.

［3］華北油田勘探開發(fā)設(shè)計(jì)研究院.潛山油氣藏［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1982.

［4］楊明慧.渤海灣盆地潛山多樣性及其成藏要素比較分析［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（5）：623-631. YANG Minghui.Diversity of buried-hills and comparison of their hydrocarbon-pooling factors in the Bohai Bay Basin［J］.Oil&Gas Geology，2008，29（5）：623-631.

［5］孟衛(wèi)工，陳振巖，李湃，等.潛山油氣藏勘探理論與實(shí)踐——以遼河坳陷為例［J］.石油勘探與開發(fā)，2009，36（2）：136-143. MENG Weigong，CHEN Zhenyan，LI Pai，et al.Exploration theories and practices of buried-hill reservoirs：a case of Liaohe Depressions［J］.Petroleum Exploration and Development，2009，36（2）：136-143.

［6］李丕龍，張善文，王永詩，等.斷陷盆地多樣性潛山成因及成藏研究——以濟(jì)陽坳陷為例［J］.石油學(xué)報(bào)，2004，25（3）：28-31. LI Peilong，ZHANG Shanwen，WANG Yongshi，et al. Multiplex buried-hill genesis and pool-forming in rifted basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2004，25（3）：28-31.

［7］鄧運(yùn)華，彭文緒.渤海錦州25-1S混合花崗巖潛山大油氣田的發(fā)現(xiàn)［J］.中國海上油氣，2009，21（3）：145-150. DENG Yunhua，PENG Wenxu.Discovering large buriedhill oil and gas fields of migmatitic granite on Jinzhou 25-1S in Bohai sea［J］.China Offshore Oil and Gas，2009，21（3）：145-150.

［8］李欣，閆偉鵬，崔周旗，等.渤海灣盆地潛山油氣藏勘探潛力及方向［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2012，34（2）：140-144. LI Xin，YAN Weipeng，CUI Zhouqi，et al.Prospecting potential and targets of buried-hill oil and gas reservoirs in Bohai Bay Basin［J］.Petroleum Geology&Experiment，2012，34（2）：140-144.

［9］龐雄奇，謝文彥，孟衛(wèi)工，等.遼河斷陷沉積巖之下0～1 600 m變質(zhì)巖中大油氣田的發(fā)現(xiàn)及其意義［J］.地質(zhì)論評，2011，57（4）：541-548. PANG Xiongqi，XIE Wenyan，MENG Weigong，et al. Discovery of a large oil and gas field within metamorphic rocks 0-1600 m below sedimentary rocks in Liaohe faultdepression and its significances［J］.Geological Review，2011，57（4）：541-548.

［10］趙賢正，金鳳鳴，王權(quán)，等.渤海灣盆地牛東1超深潛山高溫油氣藏的發(fā)現(xiàn)及其意義［J］.石油學(xué)報(bào)，2011，32（6）：915-925. ZHAO Xianzheng，JIN Fengming，WANG Quan，et al. Niudong 1 ultra-deep and ultra-high temperature subtle buried hill field in Bohai Basin：discovery and significance［J］.Acta Petrolei Sinica，2011，32（6）：915-925.

［11］鄧運(yùn)華.渤海大中型潛山油氣田形成機(jī)理與勘探實(shí)踐［J］.石油學(xué)報(bào)，2015，36（3）：256-261. DENG Yunhua.Formation mechanism and exploration practice of large-medium buried-hill oil fields in Bohai Sea［J］.Acta Petrolei Sinica，2015，36（3）：256-261.

［12］孟衛(wèi)工，李曉光，劉寶鴻.遼河坳陷變質(zhì)巖古潛山內(nèi)幕油藏形成主控因素分析［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2007，28（5）：584-588. MENG Weigong，LI Xiaoguang，LIU Baohong.Main factors controlling the formation of interior reservoirs in the metamorphic palaeo-buried hills of the Liaohe Depression［J］.Oil&Gas Geology，2007，28（5）：584-588.

［13］高先志，吳偉濤，盧學(xué)軍，等.冀中坳陷潛山內(nèi)幕油氣藏的多樣性與成藏控制因素［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，35（3）：31-35. GAO Xianzhi，WU Weitao，LU Xuejun，et al.Multiplicity of hydrocarbon reservoir and accumulation controlling factors within buried hills in Jizhong depression［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2011，35（3）：31-35.

［14］李曉光，郭彥民，蔡國剛，等.大民屯凹陷隱蔽型潛山成藏條件與勘探［J］.石油勘探與開發(fā)，2007，34（2）：135-141. LI Xiaoguang，GUO Yanmin，CAI Guogang，et al.Subtle buried hill reservoir accumulation conditions and exploration in Damintun Sag，Liaohe Oilfield［J］.Petroleum Exploration and Development，2007，34（2）：135-141.

［15］侯貴廷，錢祥麟，蔡?hào)|升.渤海灣盆地中、新生代構(gòu)造演化研究［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，37（6）：845-851. HOU Guiting，QIAN Xianglin，CAI Dongsheng.The tectonic evolution of Bohai Basin in Mesozoic and Cenozoic time［J］.Journal of Beijing University（Natural Science），2001，37（6）：845-851.

［16］周建生，楊長春.渤海灣地區(qū)前第三系構(gòu)造樣式分布特征研究［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，22（5）：1416-1426. ZHOU Jiansheng，YANG Changchun.A study of pretertiary structural characteristics and evolution in the Bohai Bay region［J］.Progress in Geophysics，2007，22（5）：1416-1426.

［17］漆家福，張一偉，陸克政，等.渤海灣盆地新生代構(gòu)造演化［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1995，19（增）：1-6.QI Jiafu，ZHANG Yiwei，LU Kezheng，et al.Genozoic tectonic evolution in Bohai Bay Basin Province［J］. Journal of the University of Petroleum，China（Edition of Natural Science），1995，19（sup）：1-6.

［18］池英柳，楊池銀，周建生.渤海灣盆地新生代斷裂活動(dòng)與含油氣系統(tǒng)形成［J］.勘探家，2000，5（3）：41-48. CHI Yingliu，YANG Chiyin，ZHOU Jiansheng.Cenozoio faulting and its influence on the formation of petroleum systems in Bohai Bay Basin［J］.Petroleum Explorationist，2000，5（3）：41-48.

［19］趙賢正，金鳳鳴，崔周旗，等.冀中坳陷隱蔽型潛山油藏類型與成藏模擬［J］.石油勘探與開發(fā)，2012，39（2）：137-143. ZHAO Xianzheng，JIN Fengming，CUI Zhouqi，et al. Types of subtle buried-hill oil reservoirs and their accumulation simulation in Jizhong Depression，Bohai Bay Basin［J］.Petroleum Exploration and Development，2012，39（2）：137-143.

［20］盧鴻，王鐵冠，王春江，等.黃驊坳陷千米橋古潛山構(gòu)造凝析油氣藏的油源研究［J］.石油勘探與開發(fā)，2001，28（4）：17-21. LU Hong，WANG Tieguan，WANG Chunjiang，et al. Hydrocarbon sources of high waxy condensate oil and gas pools in Qianmiqiao buried-hill zone of Huanghua depression［J］.Petroleum Exploration and Development， 2001，28（4）：17-21.

［21］趙文智，鄒才能，汪澤成，等.富油氣凹陷“滿凹含油”論——內(nèi)涵與意義［J］.石油勘探與開發(fā)，2004，31（2）：5-13. ZHAO Wenzhi，ZOU Caineng，WANG Zecheng，et al. The intension and signification of"sag-wide oil-bearing theory"in the hydrocarbon-rich depression with terrestrial origin［J］.Petroleum Exploration and Development，2004，31（2）：5-13.

［22］趙賢正，王權(quán)，金鳳鳴，等.冀中坳陷隱蔽型潛山油氣藏主控因素與勘探實(shí)踐［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33（1）：71-79. ZHAO Xianzheng，WANG Quan，JIN Fengming，et al. Main controlling factors and exploration practice of subtle buried-hill hydrocarbon reservoir in Jizhong depression［J］.Acta Petrolei Sinica，2012，33（1）：71-79.

［23］王擁軍，張寶民，王政軍，等.渤海灣盆地南堡凹陷奧陶系潛山油氣地質(zhì)特征與成藏主控因素［J］.天然氣地球科學(xué)，2012，23（1）：51-58. WANG Yongjun，ZHANG Baomin，WANG Zhengjun，et al.Geological characteristics of Ordovician buried hill and main factors of oil/gas accumulation in Nanpu Sag，Bohai Bay Basin，China［J］.Natural Gas Geoscience，2012，23（1）：51-58.

（編輯 徐會(huì)永）

Enrichment characteristics and main controlling factors of hydrocarbon in buried hill of Bohai Bay Basin

JIANG Youlu1，YE Tao2，ZHANG Shanwen3，LIU Hua1
（1.School of Geosciences in China University of Petroleum，Qingdao 266580，China；2.China National Offshore Oilfield Corporation Limited-Tianjin，Tianjin 300452，China；3.Shengli Oilfield Company Limited，SINOPEC，Dongying 257015，China）

Based on exploration results and previous studies，the hydrocarbon accumulation conditions were summarized and the differences were compared in different sags of the Bohai Bay Basin.The results show that the pre-Cenozoic tectonic evolution created three types of basement.Evolution of the Cenozoic formed three types of sags：basin of early rift，basin of inheritance rift and basin of lately rift.Evolution differences controlled the distribution of source rock in the sag.The source rock gradually migrated to shallow depth from the periphery to the center of basin.The distribution of reservoir and transport condition became poor gradually from typeⅠbasement to typeⅢbasement.Hydrocarbon enrichment is controlled by the pre-Cenozoic and Cenozoic evolution.Hydrocarbon mainly gathered in those sags with type I or type II basement and also with evolution type of inheritance or early rift basin.The hydrocarbon enrichment is controlled simultaneously by the source rock horizon，the scale of high quality reservoir and the formation of oil supplying window.Our study quantifies different hydrocarbon accumulation conditions，and suggests that three factors，including"source-reservoir-migration"which couple with each other，control the mode of the buried hill reservoirs，and the reservoir conditions are the main controlling factors.

buried hill reservoir；formation condition；enrichment characteristic；controlling factor；quantitative evaluation；Bohai Bay Basin

TE 122.1

A

1673-5005（2015）03-0020-10

10.3969/j.issn.1673-5005.2015.03.003

2014-11-20

國家油氣重大專項(xiàng)課題（2011ZX05006-003）

蔣有錄（1959-），男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橛蜌獠匦纬膳c分布規(guī)律。E-mail：jiangyl@upc.edu.cn。

引用格式：蔣有錄，葉濤，張善文，等.渤海灣盆地潛山油氣富集特征與主控因素［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，39（3）：20-29.

JIANG Youlu，YE Tao，ZHANG Shanwen，et al.Enrichment characteristics and main controlling factors of hydrocarbon in buried hill of Bohai Bay Basin［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2015，39（3）：20-29.