楊貴麗，鄭榮才，趙約翰，王志英，謝傳金，武云云，王　嬋

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川成都610059；2.中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營257015）

濟(jì)陽坳陷墾東地區(qū)油氣運(yùn)聚規(guī)律再認(rèn)識

楊貴麗1，2，鄭榮才1，趙約翰2，王志英2，謝傳金2，武云云2，王嬋2

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川成都610059；2.中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營257015）

近期濟(jì)陽坳陷墾東地區(qū)發(fā)現(xiàn)新的含油層系和油藏類型，須對油氣運(yùn)聚規(guī)律重新認(rèn)識。利用地震、地質(zhì)及鉆井資料，對墾東地區(qū)不同含油層系的主要油氣運(yùn)移通道和優(yōu)勢運(yùn)移路徑進(jìn)行研究，認(rèn)為研究區(qū)新近系和古近系為2套相對獨(dú)立的油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)。上部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)為構(gòu)造活動期雙通道式運(yùn)移，走滑斷裂帶和骨架砂體是油氣橫向運(yùn)移的主要通道，具有斷—砂輸導(dǎo)型和砂—斷輸導(dǎo)型2種油氣輸導(dǎo)方式；下部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)為構(gòu)造平靜期單通道式緩慢運(yùn)移，不整合面是油氣橫向運(yùn)移的有效通道，油氣以斷層—不整合面輸導(dǎo)為主。研究區(qū)上、下2套油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)具有不同的油氣運(yùn)聚規(guī)律，據(jù)此建立墾東地區(qū)“二層臺”式油氣運(yùn)聚模式。

“二層臺”式斷—砂輸導(dǎo) 砂—斷輸導(dǎo)不整合面輸導(dǎo) 油氣運(yùn)聚規(guī)律 墾東地區(qū) 濟(jì)陽坳陷

墾東地區(qū)位于黃河入?？诟浇臑\海地區(qū)，是灘海地區(qū)重要的儲量與產(chǎn)能陣地；目前已發(fā)現(xiàn)新灘和新北2個油田，其主力含油層系為新近系館上段和明化鎮(zhèn)組。前人對墾東地區(qū)新近系油氣藏分布規(guī)律進(jìn)行了大量研究［1-9］，但未對控制研究區(qū)油氣分布規(guī)律的原因進(jìn)行深入探討。近年來針對墾東地區(qū)新層系和新類型油氣藏的勘探取得了重要發(fā)現(xiàn)，古近系沙河街組和東營組地層超覆油氣藏、東營組和館下段構(gòu)造油氣藏均獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，表明墾東地區(qū)是一個多層系立體含油的復(fù)式油氣聚集帶。在油氣勘探不斷取得新突破的同時，針對新層系、新類型油氣藏部署的多口評價(jià)井相繼鉆探失利，油氣成藏規(guī)律認(rèn)識不清成為制約研究區(qū)勘探部署的關(guān)鍵問題。為明確墾東地區(qū)油氣成藏規(guī)律，筆者從分析研究區(qū)主力供烴凹陷的宏觀油氣運(yùn)聚規(guī)律入手，結(jié)合鉆井油氣顯示情況，對研究區(qū)不同含油層系的油氣運(yùn)聚規(guī)律進(jìn)行研究，明確各層系的油氣優(yōu)勢運(yùn)移路徑；在此基礎(chǔ)上，多層系綜合分析，建立墾東地區(qū)“二層臺”式油氣運(yùn)聚模式。研究成果對墾東地區(qū)油氣勘探目標(biāo)評價(jià)，尤其對其古近系的油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

1　新近系雙通道式運(yùn)移

墾東地區(qū)新近系油氣非常富集，油氣藏分布廣泛，在墾東凸起主體、東部斜坡帶和北部斷階帶均有發(fā)現(xiàn)（圖1），不同構(gòu)造帶的油氣藏發(fā)育規(guī)律與富集程度存在較大差異［2-3］。其中，北部斷階帶和東部斜坡帶的油氣富集程度高，含油井段長、含油層數(shù)多，自館下段至明化鎮(zhèn)組均有發(fā)育，油氣藏類型以巖性-構(gòu)造油氣藏和構(gòu)造-巖性油氣藏為主，且油氣藏分布與斷層密切相關(guān)；凸起主體的油氣藏在平面上呈南北向條帶狀展布，油氣藏類型為具有構(gòu)造背景的巖性油氣藏，其含油層段單一，主要分布于館上段底部的6和7砂組。研究區(qū)不同構(gòu)造帶油氣分布規(guī)律與富集程度的差異與油氣運(yùn)移通道和運(yùn)移方式密切相關(guān)。

油源對比結(jié)果表明，墾東地區(qū)新近系油氣藏中聚集的油氣主要來源于北部黃河口凹陷沙河街組烴源巖生成的油氣［5-6］。黃河口凹陷具有晚期生烴、快速充注的成藏特征，新構(gòu)造運(yùn)動與大規(guī)模生、排烴期相匹配，油氣在地震泵效應(yīng)下沿油源斷裂帶發(fā)生大規(guī)?？v向運(yùn)移，油源斷裂帶附近的各類圈閉優(yōu)先捕獲油氣成藏，形成了渤中25-1、渤中34-1等多個以新近系為主力含油層系的億噸級大型油氣田［10-12］。油氣大規(guī)模運(yùn)移至新近系后，由凹陷帶向周圍凸起帶進(jìn)行遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移，具有斷—砂輸導(dǎo)型和砂—斷輸導(dǎo)型2種運(yùn)移方式（圖1）。

圖1　黃河口凹陷—墾東地區(qū)新近系油氣分布及優(yōu)勢運(yùn)移路徑Fig.1　Neogene oiland gas distribution and their priormigration pathsofHuanghekou sag，Kendongarea

1.1斷—砂輸導(dǎo)型

斷—砂輸導(dǎo)型油氣運(yùn)移方式是油氣通過近南北走向的大型走滑斷裂帶進(jìn)行遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移，并通過與之相交的次級斷層進(jìn)行分流后，進(jìn)入與斷層相接的砂體內(nèi)進(jìn)行短距離運(yùn)移并聚集成藏。墾東凸起東界郯廬斷裂帶營濰段西支斷裂帶和西界墾東斷裂帶是2條近南北走向的走滑斷裂帶，新構(gòu)造運(yùn)動時期走滑構(gòu)造運(yùn)動活躍［11-12］，主走滑斷裂帶旁側(cè)伴生大量與之相交的近東西向、北西西向和北東向次級斷層，形成梳狀、帚狀和馬尾狀等平面構(gòu)造樣式，2條主走滑斷裂帶是墾東地區(qū)重要的油氣輸導(dǎo)通道，與伴生次級斷層共同構(gòu)成斷裂輸導(dǎo)網(wǎng)［13］。油氣在斷裂輸導(dǎo)網(wǎng)中進(jìn)行運(yùn)移的過程中，進(jìn)入與斷層伴生的巖性-構(gòu)造或構(gòu)造-巖性圈閉中聚集成藏，在不同級別的輸導(dǎo)斷層附近均形成了富集高產(chǎn)的油氣藏，如墾東30塊館陶組巖性-構(gòu)造油氣藏、墾東12塊館上段—明化鎮(zhèn)組巖性-構(gòu)造油氣藏以及墾東70塊館上段—明化鎮(zhèn)組構(gòu)造-巖性油氣藏等（圖2）。

1.2砂—斷輸導(dǎo)型

砂—斷輸導(dǎo)型油氣運(yùn)移方式是油氣通過館下段骨架砂體構(gòu)成的毯狀倉儲層進(jìn)行遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移［14-15］，然后通過與之相通的下切河道砂體及小、微斷層進(jìn)行短距離縱向運(yùn)移后聚集成藏。墾東凸起具有東西向溝梁相間、南北向溝梁呈帶狀展布，整體呈南高北低、西高東低的構(gòu)造面貌。油氣在倉儲層內(nèi)橫向運(yùn)移的優(yōu)勢運(yùn)移路徑受構(gòu)造形態(tài)控制，具有沿構(gòu)造脊自北向南呈條帶狀運(yùn)移的特征。

圖2　墾東地區(qū)墾東70井—墾東30井近南北向油藏剖面Fig.2　Nearly north-south reservoir profileofWell Kendong70-Well Kendong30 of Kendongarea

油氣在館下段毯狀倉儲層內(nèi)進(jìn)行橫向運(yùn)移的過程中，可通過2種方式再次發(fā)生縱向運(yùn)移；一是斷至館下段倉儲層的晚期小、微斷層［16-17］，二是后期河道下切作用造成的上覆河道砂體與館下段骨架砂體橋接。油氣可通過這2種分流通道從倉儲層進(jìn)入館上段底部河道砂體聚集成藏。由于構(gòu)造背景對倉儲層優(yōu)勢運(yùn)移路徑的控制作用，館上段油藏同樣具有沿構(gòu)造脊呈南北向條帶狀展布的特征（圖1），且縱向上主要分布于館上段底部的6—7砂組，含油井段局限，油藏豐度低（圖3）。

綜上所述，新近系油氣成藏具有雙通道式運(yùn)移特征。主要通過大型走滑斷裂帶進(jìn)行遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移的斷—砂輸導(dǎo)型為油氣運(yùn)移的快速通道，形成的油氣藏明顯受斷層控制，油氣富集程度高；主要通過館下段倉儲層進(jìn)行橫向運(yùn)移的砂—斷輸導(dǎo)型油氣運(yùn)移速度較前者緩慢，形成的油氣藏受構(gòu)造背景控制，油氣富集程度比斷—砂輸導(dǎo)型差。

圖3　墾東地區(qū)墾東36井—墾東19井近南北向油藏剖面Fig.3　Nearly north-south reservoir profile ofWell Kendong36-Well Kendong19 of Kendong area

2　古近系單通道式運(yùn)移

墾東地區(qū)古近系由北、東、南3個方向向墾東凸起層層超覆，具有圍繞凸起呈帽沿狀展布的特征，形成一系列地層超覆圈閉。目前墾東地區(qū)發(fā)現(xiàn)的古近系油氣藏主要分布于墾東凸起北部斜坡帶，含油層系包括沙三段、沙一段以及東營組，主力含油層系為沙三段，油氣藏類型主要為地層超覆油氣藏，其次為斷鼻構(gòu)造油氣藏。北部斜坡帶古近系多口探井僅在古近系底部的不整合面之上30m井段內(nèi)鉆遇油氣顯示，表明古近系與中生界之間的不整合面是油氣運(yùn)移的有效通道。

不整合面是油氣輸導(dǎo)的重要通道之一，其對油氣的輸導(dǎo)能力主要受不整合面的性質(zhì)、類型、上下的巖性和物性條件等多種因素影響［18-21］。前古近系潛山頂部遭受長時間風(fēng)化淋濾作用，具有一定的滲透性，油氣從烴源巖排出后沿油源斷層垂向短距離運(yùn)移或穿過斷層后進(jìn)入潛山頂部不整合進(jìn)行橫向運(yùn)移［22］。墾東地區(qū)中生界頂部巖性復(fù)雜多變，發(fā)育火成巖類的玄武巖、安山巖、凝灰?guī)r和閃長巖等，沉積巖類的細(xì)礫巖、砂礫巖、硬砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)砂巖和泥巖等多種巖性，且平面分布變化快、規(guī)律性差，以安山巖和砂礫巖的分布范圍最廣。分析研究區(qū)中生界頂部各類巖性的物性條件發(fā)現(xiàn)，砂礫巖的物性條件相對較好，孔隙度可達(dá)18.7%，滲透率最高可達(dá)100×10-3μm2，可以橫向輸導(dǎo)油氣；而安山巖、閃長巖等火成巖的孔隙度大多小于5%，滲透率小于1×10-3μm2，不能有效輸導(dǎo)油氣。受不整合面的構(gòu)造形態(tài)、結(jié)構(gòu)、上下巖石類型及風(fēng)化殼物性條件等多種因素的影響，不整合面的油氣運(yùn)移路徑較為曲折，且直線運(yùn)移距離較短。根據(jù)研究區(qū)不整合面之上30m井段內(nèi)古近系含油氣情況，可以反映其優(yōu)勢運(yùn)移路徑（圖4）。由于不整合面對油氣的輸導(dǎo)能力有限［22-24］，形成的油氣藏規(guī)模較小且分布局限，目前僅在距黃河口凹陷較近的墾東北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)古近系地層超覆油氣藏。油氣在沿不整合面進(jìn)行橫向運(yùn)移過程中，遇到開啟性較強(qiáng)的次級斷層可進(jìn)行短距離縱向運(yùn)移，形成古近系斷鼻、斷塊構(gòu)造油氣藏，因此墾東北部地區(qū)斷層附近具有縱向多層系油氣成藏的特征。

圖4　墾東北部地區(qū)古近系底部不整合面之上30m井段內(nèi)見油氣顯示砂體厚度Fig.4　Isopachmap of the sand bodywith oiland gas shows within 30m above the Eogene bottom unconformity in the north region of Kendong area

3　油氣運(yùn)聚模式

根據(jù)黃河口凹陷—墾東地區(qū)的宏觀油氣運(yùn)聚規(guī)律，發(fā)現(xiàn)墾東地區(qū)新近系和古近系分別屬于2套相對獨(dú)立的油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)。新近系是以走滑斷裂帶和毯狀倉儲層作為油氣遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移通道的上部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)，而古近系是以不整合面作為油氣橫向運(yùn)移通道的下部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)，因此墾東地區(qū)具有上、下2層自成體系的“二層臺”式油氣運(yùn)聚模式。

研究區(qū)上、下2套油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)受不同地質(zhì)因素控制，遵循不同的油氣運(yùn)聚規(guī)律。郯廬斷裂在新近紀(jì)以來曾發(fā)生右旋走滑［11，25-26］，在構(gòu)造活動期，油氣沿油源斷層發(fā)生瞬態(tài)幕式快速運(yùn)移［27-28］，上部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)主導(dǎo)墾東地區(qū)新近系的油氣運(yùn)聚成藏，存在斷—砂輸導(dǎo)型和砂—斷輸導(dǎo)型2種油氣運(yùn)移方式。而下部油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)則主要在構(gòu)造平靜期對油氣成藏起控制作用，構(gòu)造平靜期斷層不再是油氣運(yùn)移的絕對優(yōu)勢通道，油氣在流體勢的作用下沿滲透性輸導(dǎo)通道進(jìn)行穩(wěn)態(tài)連續(xù)緩慢運(yùn)移［27-28］，墾東北部地區(qū)古近系與中生界之間的角度不整合面與黃河口凹陷的有效烴源巖直接側(cè)向?qū)?，成為油氣橫向運(yùn)移的有效通道，遇到開啟性強(qiáng)的斷層即發(fā)生短距離縱向運(yùn)移，使上、下2套油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)發(fā)生“直梯式”貫通（圖5）。

圖5　墾東地區(qū)油氣運(yùn)聚成藏模式Fig.5　Oiland gasmigration and accumulationmodelofKendongarea

4　結(jié)論

墾東地區(qū)以黃河口凹陷為主要油源區(qū)，油氣成藏受黃河口凹陷的宏觀油氣運(yùn)聚規(guī)律控制，在油氣進(jìn)行遠(yuǎn)距離二次運(yùn)移過程中，受自身地質(zhì)條件的控制具有獨(dú)特的油氣運(yùn)聚規(guī)律。其新近系和古近系油氣成藏分別受控于上、下2套相對獨(dú)立的油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)，具有“二層臺”式油氣運(yùn)聚模式。在構(gòu)造活動期，油氣經(jīng)生烴凹陷周緣的油源斷裂快速運(yùn)移至新近系后，繼續(xù)沿近南北向走滑斷裂帶和館下段毯狀倉儲層進(jìn)行遠(yuǎn)距離橫向運(yùn)移，形成新近系構(gòu)造-巖性和巖性-構(gòu)造油氣藏；在構(gòu)造平靜期，除走滑斷裂帶之外，不整合面成為油氣橫向運(yùn)移的有效通道，控制形成地層油氣藏和斷鼻構(gòu)造油氣藏，二者在斷層處可發(fā)生“直梯式”縱向貫通。研究區(qū)2套油氣運(yùn)聚子系統(tǒng)的主要輸導(dǎo)通道和優(yōu)勢運(yùn)移路徑不同，新近系為斷—砂輸導(dǎo)型和砂—斷輸導(dǎo)型并存的雙通道式運(yùn)移，前者的優(yōu)勢運(yùn)移路徑受走滑斷裂帶和與之相交的次級斷層控制，后者主要受館下段毯狀倉儲層的頂面構(gòu)造形態(tài)控制；古近系為斷層—不整合面輸導(dǎo)型的單通道式運(yùn)移，優(yōu)勢運(yùn)移路徑受不整合面上下巖性、物性條件及不整合面構(gòu)造形態(tài)控制。油氣運(yùn)聚方式的差異控制墾東地區(qū)新近系和古近系具有不同的油氣藏類型及油氣分布規(guī)律，在油氣勘探過程中須制定不同的探井部署思路，優(yōu)先鉆探位于油氣優(yōu)勢運(yùn)移路徑的圈閉。

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編輯鄒瀲滟

New understanding of petroleum m igration and accumulation law in Kendong area，Jiyang depression

YangGuili1，2，Zheng Rongcai1，Zhao Yuehan2，Wang Zhiying2，Xie Chuanjin2，Wu Yunyun2，Wang Chan2

（1.InstituteofSedimentary Geology，Chengdu University ofTechnology，Chengdu City，Sichuan Province，610059，China；2.Geoscience Research Institute，ShengliOilfield Company，SINOPEC，Dongying City，Shandong Province，257015，China）

With the new oil-bearing formationsand typesof reservoir found in Kendongarea in recentyears，it isnecessary to reconsider the petroleum migration and accumulation law accordingly.Themain and prioritymigration pathway of differentoil-bearing formationswere studied by using seismic data，geological data and new well logging data of the area.It is shown that thereare two differentpetroleummigration and accumulation sub-systems in the Neogene and the Paleogene respectively.For the Neogene system，theoiland gasmigrated laterally through two paths thatwere strike slip faultsand sandstone framework during the tectonic active period，and the paths were named as fault-sandstone system and sandstonefaultssystem respectively.For the Paleogene system，theoiland gasmigrated slowly through the single path thatwas theunconformity for hydrocarbon transporting laterally during the tectonic stable period，and the pathwasnamed as fault-unconformity system.The petroleum migration and accumulationmodelof“two-story platforms”wasbuiltaccording to the differencesof themigrationmedium and their priority pathway between twooiland gasbearing formations.

“two-story platforms”model；fault-sandstone carrier；sandstone-fault carrier；unconformity carrier；hydrocarbonmigration and accumulation law；Kendong area；Jiyang depression

TE111.1

A

1009-9603（2015）03-0010-06

2015-03-30。

楊貴麗（1981—），女，山東沂水人，高級工程師，在讀博士研究生，從事石油地質(zhì)綜合研究與勘探部署工作。聯(lián)系電話：（0546）8715330，E-mail：yangguili776.slyt@sinopec.com。

國家科技重大專項(xiàng)“濟(jì)陽坳陷油氣富集機(jī)制與增儲領(lǐng)域”（2011ZX05006-003），中國石化科技攻關(guān)項(xiàng)目“勝利灘海北西向構(gòu)造帶古近系油氣成藏規(guī)律”（P13018）。