宋明水，徐春華

（1.中國石化勝利油田分公司，山東東營257001；2.中國石化勝利油田分公司油氣勘探管理中心，山東東營257001）

中國陸相斷陷盆地的勘探過程大都經歷了3個 理論指導階段：第1階段，以“源控論”和背斜控藏理論為指導，以二級正向構造帶為主要勘探對象（20世紀60—70年代）［1-5］；第2階段，以“復式油氣聚集帶理論”為指導，以低凸起、緩坡帶、中央隆起帶為主要的油氣勘探區(qū)帶（20世紀80—90年代）［6-9］；第3階段，以隱蔽油氣藏勘探理論為指導（20世紀90年代以后），以陡坡帶和洼陷帶的地層、巖性等隱蔽圈閉為主要勘探對象［10-15］。隨著油氣勘探程度的不斷提高，目前渤海灣盆地的大部或局部已進入中、高勘探程度區(qū)［16-17］，濟陽坳陷大型的正向構造基本鉆探完畢，正逐步向面積小、埋藏深、不易發(fā)現(xiàn)的隱蔽目標轉移。

含油氣盆地中，不同（類型）生烴凹焰的烴源巖類型、豐度、成熟度等參數不盡相同，不同油氣聚集區(qū)的油氣富集程度、油氣藏類型等也有較大的差別。但油氣田一般分布于有效生油區(qū)內或者圍繞生油中心呈環(huán)帶狀分布，可以是半環(huán)、單環(huán)和多環(huán)，一個烴源灶形成一個或多個油氣聚集帶［18-19］。以東營凹陷為例，截至2015年底，探明儲量達到254 737.05×104t，基本上以生烴洼陷為中心形成內環(huán)，以整個凹陷為單元形成外環(huán)，并以洼陷周邊的二級構造帶為主要聚集場所［20］。從儲量平面分布來看，還有大面積的空白區(qū)，這些空白區(qū)中的部分位于已發(fā)現(xiàn)油氣田的油氣運移路徑上，可能不乏巖性、構造-巖性、地層不整合等類型圈閉，可以成為捕捉油氣的有利場所。因此，從油氣田（瓜）出發(fā)，建立起油氣田與烴源灶之間的關系，為尋找油氣運移路徑（藤）及運移路徑上的成藏圈閉提供了可能。在濟陽坳陷大量勘探資料研究和油氣田解剖的基礎上，筆者提出了“從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉評價”的勘探新思路，用以指導勘探領域的優(yōu)選和有利目標評價。

1 勘探實踐中的啟示

孤東潛山披覆構造帶是孤南洼陷、黃河口凹陷生成油氣的主要運移指向區(qū)，發(fā)現(xiàn)了孤東億噸級大型披覆構造油田；紅柳斜坡帶以孤南洼陷為主要油氣來源，發(fā)現(xiàn)了紅柳構造-巖性油田（圖1a），其主力含油層系均為新近系館陶組。孤東油田向南、紅柳油田向北均鉆遇了油水邊界，二者之間的結合部（構造鞍部）即成為構造圈閉的勘探禁區(qū)。為探索這一勘探禁區(qū)，從3個方面突破前人地質認識的束縛：①構造位置有利。在南北方向上，研究區(qū)位于潛山披覆構造帶和斜坡帶的構造鞍部，構造位置較2個已發(fā)現(xiàn)油田低；在東西方向上，由孤南烴源灶向斜坡帶逐漸過渡，整體仍處于構造高部位（圖1b），地處孤南烴源灶生成的油氣向孤東油田和紅柳油田運移的路徑之上，符合“從烴源灶到油氣田運移路徑上圈閉成藏”的地質條件。②圈閉條件有利。從沉積體系來看，館陶組主要發(fā)育河道砂體［21］，這些砂體可以獨立形成巖性圈閉或與斷層匹配形成構造-巖性圈閉。③輸導條件有利。紅柳油田館陶組具有網毯式油氣運移的特點［21-22］，在正向構造的巖性圈閉中可以富集成藏。

圖1 孤東地區(qū)區(qū)域構造位置及館陶組底面反射層立體顯示Fig.1 Structure location of Gudong area and 3D display of bottom reflection of Guantao Formation

基于尋找“巖性圈閉”的新認識，部署鉆探了墾東641井（圖1b），館陶組日產油量為10.7 t/d；之后又部署鉆探了墾東642井，館陶組日產油量為10.26 t/d。該區(qū)共完鉆各類探井21口，新增含油面積為5.11 km2，新增石油地質儲量707.5×104t，實現(xiàn)了孤東-紅柳油田的含油連片。墾東641、墾東642井館陶組的鉆探成功，突破了構造圈閉低部位的勘探禁區(qū)。

墾東641、墾東642等井均位于孤南烴源灶與孤東-紅柳油田之間，證明油氣在由烴源灶向正向構造帶（已知油田）運移的過程中，運移路徑上的部分巖性圈閉可以捕獲部分油氣并聚集成藏。

圖2 臨南地區(qū)油氣運移方向［26-27］Fig.2 Hydrocarbon migration direction in Linnan area［26-27］

2 研究思路與方法

通過對濟陽坳陷大量勘探實例的研究，總結歸納出的主要研究思路是：以油氣運移路徑上的輸導體系研究為主線，以“兩頭（灶、藏）”的生油、成藏研究為出發(fā)點，全面確定油氣田（藏）形成過程中的油氣運移路徑，準確地預測油氣運移路徑上的有利成藏圈閉，達到“以瓜找藤、順藤找瓜”的勘探目的。

以惠民凹陷江家店油田周緣構造圈閉的研究和勘探過程為例，介紹“從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉評價”的主要研究方法。

2.1 “以瓜找藤”——運移路徑的確定

油氣從烴源灶向周圍的圈閉運移時，總是沿浮力最大和阻力最小的通道及空間（大孔滲部分）運移。因此，存在一個或若干個優(yōu)勢通道，在宏觀上就是油氣運移路徑。運移路徑的確定主要采用構造脊地質分析法和有機地球化學法。

2.1.1 構造脊地質分析法

根據前人研究，70%以上的油氣藏位于油氣優(yōu)勢運移通道方向上［23-24］。優(yōu)勢運移通道主要受地層構造形態(tài)控制，垂直于構造等高線的流線可以匯聚、也可以發(fā)散，而流線匯聚的方向即為優(yōu)勢運移通道方向［25］。因此，構造脊是油氣匯聚的指向區(qū)，而構造脊高部位的各類圈閉有可能成為油氣的聚集場所。因此，尋找構造脊和構造脊內可能的輸導層系成為推斷油氣運移層系和主要勘探層系的重要手段。

臨南烴源灶與曲堤油田之間的構造脊在沙三段下亞段目的層構造圖上有清晰的顯示（圖2），具體是指夏口斷層下降盤夏50井—曲斜104井之間的大型構造脊，是臨南烴源灶生成的油氣向曲堤油田運移的主要路徑之一。

2.1.2 有機地球化學法

油氣運移、充注是一個持續(xù)相當長時間的地質過程，依據不同時期充注原油成熟度的細微差異，可以表征和再現(xiàn)油氣的運移路徑。根據原油及油砂抽提物中含氮化合物分析結果，研究了臨南地區(qū)油氣運移的方向（圖2）［26-27］。曲堤油田原油充注方向有2個：①從臨南沙三段下亞段烴源灶出發(fā)，經夏50井到達曲斜104井—曲102井區(qū)，即原油來自于西北方向，與夏50井—曲斜104井之間的大型構造脊相吻合，江家店油田就位于該運移路徑之上；②自夏47到曲15—曲10—曲斜9井區(qū)，即原油來自東北方向，但夏47井附近并不存在烴源灶，而是臨南烴源灶的原油自西向東運移至夏47井區(qū)后發(fā)生大幅度轉向，越過夏口斷層開啟段運移至曲堤油田。

通過油源對比，明確了曲堤油田的油氣來源、運移方向和路徑，為勘探靶區(qū)的確定奠定了基礎。

圖3 過夏941—夏斜49—曲斜104—曲古2井近南北向油藏剖面Fig.3 Near NS profile of oil reservoir across Wells Xia941-Xiaxie49-Quxie104-Qugu2

2.2 “順藤找瓜”——勘探目標的確定

剖析油氣運移路徑上已發(fā)現(xiàn)油田（藏）的整個發(fā)現(xiàn)過程，認為在油氣運移路徑上尋找成藏圈閉，需要開展油氣成藏分析、沉積體系分析和圈閉有效性評價等研究工作。

2.2.1 已知油氣藏解剖明確勘探目的層系

理論上，輸導層一定是地層中孔滲性最好的巖層，但在地質分析過程中卻存在一定的難度。實際工作過程中，可以利用橫跨烴源灶-已知油氣藏（田）或低部位油氣藏（田）-高部位油氣藏（田）的油藏剖面進行分析（圖3）。

作為臨南烴源灶與曲堤油田之間過渡帶的江家店地區(qū)，是油氣運移的主要路徑，發(fā)現(xiàn)了以沙三段為主要產層的構造油藏——江家店油田；高部位的曲堤地壘帶發(fā)現(xiàn)了以沙四段—沙三段為主要產層的曲堤油田。根據江家店地區(qū)斷層活動史研究，大部分斷層僅活動到沙三段沉積末期（圖3），油氣發(fā)生大規(guī)模垂向運移的可能性比較小。因此，沙三段是主要的研究和勘探目的層系。

以構造脊的分析為出發(fā)點，以油藏剖面上已發(fā)現(xiàn)油氣田（藏）的油氣成藏過程分析為依據，結合斷層活動史分析，可以推斷出油氣的主要運移層位，進而明確勘探目的層系。

2.2.2 沉積環(huán)境研究明確輸導體系和圈閉類型

沉積環(huán)境研究是勘探工作的基礎，其目的有3個：一是明確儲層類型和平面分布；二是明確輸導體系類型和展布范圍；三是明確可能的圈閉類型。

研究表明，沿魯西隆起北緣發(fā)育了雙豐、江家店—瓦屋等三角洲，從沙三段下亞段到上亞段繼承性發(fā)育，可以劃分為三角洲前緣水下分流河道、河口砂壩和遠砂壩、濁積巖等多種沉積亞相，是主要的儲層類型；各沉積亞相在夏口斷裂帶及洼陷區(qū)縱向上交叉疊置，平面上連片分布（圖4）。

根據沉積環(huán)境分析結果，研究區(qū)三角洲前緣水下分流河道砂體發(fā)育，與烴源巖相互疊置分布，是連接臨南烴源灶與曲堤油田的主要橫向輸導砂體（圖4），該類砂體與NEE向斷層一起構成斷-砂階梯式輸導體系（圖3），使得沙三段下亞段烴源巖生成的油氣沿這一輸導體系發(fā)生垂向和橫向運移，在曲堤油田沙四段—沙三段有利圈閉中聚集成藏。研究區(qū)大范圍分布的三角洲前緣砂體，疊合NE向或近EW向斷層，形成大量的構造、構造-巖性圈閉；濁積砂體分布于烴源巖內，形成巖性圈閉。

通過沉積體系的研究，明確了儲層及輸導層類型與分布；結合不同層系斷層發(fā)育情況，確定研究區(qū)的主要圈閉類型，為下一步圈閉評價及儲層預測方法的選擇提供了依據。

2.2.3 圈閉評價研究明確勘探方向和目標

在沉積學研究的基礎上，結合儲層預測進行砂體識別與描述。不同類型的砂體可以與古地貌或斷層或地層超覆、削蝕相匹配，形成巖性、構造-巖性、巖性-構造、地層等類型的圈閉，可以根據圈閉類型，選擇相關的地球物理技術，開展勘探目標評價和優(yōu)選。

通過分頻、屬性提取等儲層預測技術研究，江家店地區(qū)沙三段上亞段4砂組南部為三角洲前緣相砂體，儲層沿夏斜971—夏491井一線向北減薄尖滅，局部地區(qū)發(fā)育濁積砂體（圖5）。

對江家店油田及其周圍地區(qū)受大型斷層控制的構造圈閉基本都進行了鉆探，尋找低級序斷層控制的構造圈閉成為勘探的關鍵。利用螞蟻體追蹤技術進行低級序斷層刻畫后，落實了多個構造圈閉（圖6），優(yōu)選規(guī)模相對較大的圈閉部署鉆探了夏972、夏492等井。夏972井沙三段上亞段日產油量為15.9 t/d，夏492井沙三段上亞段日產油量為16 t/d。

圖4 臨南地區(qū)古近系沙三段下亞段沉積微相平面分布Fig.4 Sedimentary microfacies planar distribution of Lower Es3Submember（Paleogene）in Linnan area

圖5 江家店地區(qū)沙三段上亞段4砂組儲層預測Fig.5 Prediction map of the reservoirs in the 4thsand group of Upper Es3Submember in Jiangjiadian area

夏972、夏492井的鉆探成功，證實了“從烴源灶到油氣田油氣運移路徑上的圈閉評價”研究思路與方法的正確性。

圖6 江家店地區(qū)沙三段上亞段4砂組頂面構造Fig.6 Top structure of the 4thsand group of Upper Es3Submember in Jiangjiadian area

3 實際應用

以“從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉評價”為指導，首先在墾東凸起古近系超覆帶發(fā)現(xiàn)了地層超覆油藏。墾東凸起位于濟陽坳陷的東部，西以墾東斷層與沾化凹陷的孤南洼陷相接，東以萊西斷層與萊州灣凹陷相連，北部傾沒于黃河口凹陷，南界以墾東南斷層與青東凹陷相接，是一個以中、古生界為基底、古近系—新近系超覆或披覆其上的高潛山披覆構造帶。在構造帶主體部位發(fā)現(xiàn)了以新近系館陶組—明化鎮(zhèn)組為主要目的層的新灘油田，包括墾東23、墾東70、墾東12、墾東30等多個主要含油區(qū)塊；北部發(fā)現(xiàn)了以館陶組為主要目的層的新北油田，包括墾東47、墾東48等含油斷塊。地球化學分析表明，油氣主要來自北部黃河口凹陷沙三段烴源巖［28］。根據“運移路徑上圈閉成藏”的地質新認識，來自北部黃河口凹陷的油氣在向墾東凸起新灘油田運移的過程中，部分油氣在運移路徑上的地層圈閉或構造-巖性圈閉中聚集成藏。據此發(fā)現(xiàn)了墾東86井東營組和墾東88、墾東89等井沙河街組地層超覆油藏。

此后，先后在濟陽坳陷的多個地區(qū)取得勘探突破（圖7）。位于惠民凹陷臨南烴源灶與臨南油田（構造）之間的夏701、夏703、夏704等巖性、構造-巖性油藏，位于東營凹陷南坡草橋油田北側的王955、草328地層油藏，位于渤南烴源灶與埕東油田之間的義50砂礫巖體油藏，位于渤南洼陷三合村油田與陳家莊油田之間的墾西1井東營組地層削蝕不整合油藏，等等，這些區(qū)帶均位于烴源灶與已知油田之間，屬于從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉成藏。

圖7 油氣運移路徑上圈閉勘探部分成果平面分布Fig.7 Some exploration results of trap exploration on hydrocarbon migration pathways

4 結束語

從濟陽坳陷的勘探實踐出發(fā)，通過對多個油藏發(fā)現(xiàn)過程的回顧和總結，提出從烴源灶到油氣田運移路徑上巖性、構造-巖性、地層等圈閉勘探的基本思路，以惠民凹陷江家店油田周緣構造圈閉的研究和勘探過程為例，介紹“從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉評價”的主要研究方法。在此基礎上，把總體研究思路和方法歸納為“135”工作法，即1條主線、3項研究、5類圖件。

“1條主線”，即“以瓜找藤，順藤找瓜”?！耙怨险姨佟本褪峭ㄟ^烴源灶和已發(fā)現(xiàn)的油氣田（瓜），尋找可能的油氣運移路徑（藤）；“順藤找瓜”就是在油氣可能的運移路徑上（藤）尋找可能的成藏圈閉（瓜）。開展3項研究：一是開展油氣藏解剖，明確勘探目的層系；二是研究沉積環(huán)境，推斷圈閉類型；三是精細目標評價，開展井位部署。完成“五類圖件”：第1類，油源對比類圖件——明確油氣來源并推斷運移路徑；第2類，油藏剖面類圖件——明確輸導層系及勘探目的層系；第3類，沉積體系類圖件——明確輸導體系及有效圈閉類型；第4類，儲層預測類圖件——明確儲層發(fā)育類型及分布特征；第5類，目標評價類圖件——開展圈閉描述，明確勘探目標。

總之，從烴源灶到油氣田運移路徑上的圈閉評價是今后開展精細勘探的主要思路和手段，也是重要方向和領域。