薛永安 楊海風(fēng) 王 航 徐春強(qiáng) 孫希家 安俊睿

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司 天津 300459)

新近系是渤海海域油氣勘探的重要層系，探明地質(zhì)儲(chǔ)量占渤海油田總探明儲(chǔ)量的70%以上。長(zhǎng)期以來(lái)油氣運(yùn)移和成藏問(wèn)題一直是渤海灣盆地新近系油氣勘探面臨的主要地質(zhì)問(wèn)題，針對(duì)上述問(wèn)題專家與學(xué)者提出了多種認(rèn)識(shí)模式，如“網(wǎng)毯式”成藏模式、“中轉(zhuǎn)站式”成藏模式以及“匯聚脊”控藏模式等[1-5]。這些研究均認(rèn)識(shí)到了匯烴單元、油源斷裂與儲(chǔ)層砂體等關(guān)鍵要素的耦合在油氣向淺層垂向運(yùn)移過(guò)程中的重要性，也對(duì)渤海灣盆地新近系油氣勘探起到了重要指導(dǎo)作用。特別是近期提出的“匯聚脊”控藏模式，在渤海海域有效指導(dǎo)了包括渤中29-6、渤中36-1、渤中13-1南以及墾利6-1在內(nèi)的多個(gè)新近系大中型油氣田的發(fā)現(xiàn)[6-7]。但是，這些發(fā)現(xiàn)主要集中于凸起帶、陡坡帶、斜坡區(qū)以及凹中隆起帶，對(duì)于凹陷區(qū)特別是深洼帶的淺層，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是“勘探禁區(qū)”，因此“無(wú)人問(wèn)津”。究其原因，主要是深洼帶淺層一般都既無(wú)匯烴背景也缺乏油源斷裂，按照傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)油氣無(wú)法向淺層大規(guī)模運(yùn)移，多年來(lái)，渤海油田乃至業(yè)界也從未在深洼帶淺層發(fā)現(xiàn)規(guī)模型油田。渤海油田勘探工作者在“匯聚脊控制源外油氣成藏”模式的指導(dǎo)下，開(kāi)展了深洼帶石油地質(zhì)條件再評(píng)價(jià)與成藏專項(xiàng)攻關(guān)工作，提出受控于陡坡型“匯聚脊”的深洼帶淺層規(guī)模型砂體“迂回式”成藏模式，豐富和完善了“匯聚脊控制源外油氣成藏”的理論認(rèn)識(shí)，攻克了深洼帶淺層油氣成藏的關(guān)鍵問(wèn)題；同時(shí)借鑒墾利6-1油田淺層砂體刻畫(huà)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了深洼帶淺層大型連片復(fù)合砂體的精細(xì)刻畫(huà)，揭示了深洼帶淺層的巨大勘探潛力，最終在萊州灣凹陷發(fā)現(xiàn)墾利10-2新近系億噸級(jí)油田。該油田的發(fā)現(xiàn)為渤海海域新近系淺層油氣勘探開(kāi)辟了一片全新的領(lǐng)域，使渤海淺層勘探由凸起區(qū)向凹陷帶拓展。筆者重點(diǎn)回顧了墾利10-2油田發(fā)現(xiàn)背后的勘探思路轉(zhuǎn)變與地質(zhì)認(rèn)識(shí)創(chuàng)新，并討論了該油田發(fā)現(xiàn)對(duì)今后渤海淺層油氣勘探的意義與啟示。

1 區(qū)域地質(zhì)條件

萊州灣凹陷位于渤海南部海域，東部與膠遼隆起相接，南部為濰北凸起，西部為萊西斜坡帶，北部為萊北低凸起，為中生界基底之上發(fā)育的新生代凹陷(圖1)。萊州灣凹陷為典型的箕狀斷陷，古近系具有北陡南緩的構(gòu)造形態(tài)，新近系整體呈現(xiàn)由北向南逐漸抬升的單斜形態(tài)(圖2)。

圖1 萊州灣凹陷區(qū)域位置

圖2 萊州灣凹陷結(jié)構(gòu)地質(zhì)剖面(剖面位置見(jiàn)圖1)

鉆井揭示萊州灣地區(qū)地層自下而上依次為中生界、古近系沙河街組和東營(yíng)組、新近系館陶組和明化鎮(zhèn)組以及第四系平原組。古近紀(jì)萊州灣凹陷主要發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲和湖相沉積，其物源方向主要來(lái)自于北側(cè)萊北低凸起與西側(cè)墾東凸起，在凸起區(qū)向凹陷帶過(guò)渡的坡折位置沉積大量粗碎屑物。中新世早期館陶組沉積主要發(fā)育辮狀河沉積，巖性主要為厚層含礫細(xì)砂巖夾薄層灰色泥巖，在館陶組沉積末期，受準(zhǔn)平原化作用影響，研究區(qū)基本被填平補(bǔ)齊。中新世晚期—上新世明化鎮(zhèn)組沉積期，地形平緩、湖面開(kāi)闊，湖泊和河流頻繁交互，形成以灰色、灰綠色、紫紅色泥巖為主的泥巖夾灰色細(xì)砂巖、粉砂巖的曲流河—淺水三角洲沉積體系。

鉆探證實(shí)，萊州灣凹陷沙河街組三段和四段為該區(qū)兩套主力烴源巖層，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ1—Ⅱ2為主，大部分已成熟并進(jìn)入生烴高峰階段，特別是咸化烴源巖早生早排機(jī)理的提出，大幅提升了萊州灣凹陷油氣資源潛力[8-10]。目前萊州灣凹陷及周邊已發(fā)現(xiàn)墾利10-1、墾利10-4、墾利16-1和墾利6-5等多個(gè)大中型油田，其中位于北部陡坡帶的墾利10-1油田在深淺層均獲得規(guī)模性油氣發(fā)現(xiàn)，表明萊州灣凹陷油源供給十分充足，古近系儲(chǔ)層與烴源巖直接接觸形成源內(nèi)和近源油氣藏，同時(shí)油氣能夠沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移至新近系成藏，具有深淺層復(fù)式成藏特征。

2 萊州灣凹陷勘探歷程

根據(jù)主要勘探思路與目標(biāo)區(qū)帶的不同，可將萊州灣凹陷的勘探歷程劃分為陡坡帶斷塊型圈閉勘探、緩坡帶斷階型圈閉勘探、“走滑—伸展”復(fù)雜斷裂帶斷背斜型圈閉勘探和深洼帶新近系規(guī)模性巖性圈閉勘探4個(gè)階段(表1)。

表1 萊州灣凹陷主要勘探階段劃分

2.1 陡坡帶斷塊型圈閉勘探階段

2008—2011年，在“復(fù)式油氣成藏”理論指導(dǎo)下，對(duì)萊州灣凹陷北部陡坡帶開(kāi)展研究，認(rèn)為陡坡帶靠近凹陷生油中心，其古近系優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層與烴源巖接觸，具有較好匯烴背景，邊界斷裂及其派生伸展斷裂長(zhǎng)期活動(dòng)有效溝通了深部烴源巖與淺層斷塊圈閉，使油氣高效運(yùn)移至淺層并成藏。因此，在陡坡帶邊界斷裂下降盤(pán)以古近系斷鼻狀圈閉、新近系斷塊型圈閉為主要勘探目標(biāo)部署一批探井，均取得較好的勘探成效，該時(shí)期墾利10-1油田成功發(fā)現(xiàn)[11]。墾利10-1油田是環(huán)萊州灣凹陷帶發(fā)現(xiàn)的首個(gè)商業(yè)性油田，證實(shí)了萊州灣凹陷具有較強(qiáng)的生排烴能力，進(jìn)而揭開(kāi)了萊州灣凹陷的勘探序幕。

2.2 緩坡帶斷階型圈閉勘探階段

2012—2016年，借助墾利10-1油田成功發(fā)現(xiàn)的契機(jī)，繼續(xù)圍繞萊州灣凹陷開(kāi)展勘探。在“源內(nèi)成藏、階梯運(yùn)移”理論的指導(dǎo)下，對(duì)萊州灣凹陷的南部緩坡斷階構(gòu)造帶開(kāi)展整體研究。依據(jù)與凹陷帶的相對(duì)位置，緩坡帶可進(jìn)一步劃分為內(nèi)、外兩帶，內(nèi)帶緊鄰生烴主洼，其沙三段發(fā)育的大型辮狀河三角洲與凹陷內(nèi)部烴源巖層直接接觸，形成多套有利儲(chǔ)蓋組合，具有“近源成藏、自生自儲(chǔ)”的成藏特點(diǎn)；外帶斷裂發(fā)育，依靠不整合面、斷裂及砂體的有效匹配，形成高效的立體輸導(dǎo)體系，油氣發(fā)生遠(yuǎn)源橫向運(yùn)移，具有“下生上儲(chǔ)、階梯運(yùn)移”的成藏規(guī)律。針對(duì)內(nèi)、外帶不同的成藏特點(diǎn)，采取相應(yīng)的勘探策略并均獲得成功，在南部緩坡內(nèi)、外帶分別收獲墾利10-4和墾利16-1油田[12-14]。這兩個(gè)油田的成功發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步證實(shí)萊州灣凹陷整體油源供給較為充足，且油氣運(yùn)移十分活躍。

2.3 “走滑—伸展”復(fù)雜斷裂帶斷背斜型圈閉勘探階段

2017—2019年，圍繞萊州灣凹陷東部走滑帶繼續(xù)開(kāi)展勘探研究。通過(guò)對(duì)走滑帶“走滑—伸展”復(fù)合應(yīng)力區(qū)的斷裂特征與構(gòu)造演化進(jìn)行分析，明確壓扭控圈、張扭控運(yùn)的“走滑斷裂差異控藏”特征，認(rèn)為繼承性伸展斷裂與走滑壓扭斷裂共同作用形成的背斜與斷背斜圈閉具有較好的保存條件，為有利勘探目標(biāo)。在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上部署的探井鉆探成效較好，其中KL6-5-A/C井分別鉆遇油氣層87、155 m，A井最高測(cè)試產(chǎn)能達(dá)日產(chǎn)油189.8 m3/d，成功收獲了墾利6-5中型油田[15-16]。該油田的成功發(fā)現(xiàn)，奠定了萊州灣凹陷作為渤海油田典型富烴凹陷的重要地位。

2.4 深洼帶新近系規(guī)模性巖性圈閉勘探階段

前期圍繞萊州灣凹陷的勘探均以傳統(tǒng)的構(gòu)造勘探思路為指導(dǎo)。2020年以來(lái)，受墾利6-1新近系億噸級(jí)巖性油田成功發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)，對(duì)于萊州灣凹陷的勘探思路也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的深淺層構(gòu)造圈閉勘探轉(zhuǎn)移到淺層規(guī)模性巖性圈閉勘探。在“匯聚脊控制源外成藏”模式指導(dǎo)下，轉(zhuǎn)變勘探思路，創(chuàng)新評(píng)價(jià)技術(shù)，明確了萊州灣深洼帶的油氣富集規(guī)律、大型巖性圈閉發(fā)育特征及主力含油層系，繼而大膽挺進(jìn)深洼帶，成功發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)了墾利10-2新近系億噸級(jí)巖性油田。該油田的發(fā)現(xiàn)，不僅打破了傳統(tǒng)勘探理論認(rèn)為的“勘探禁區(qū)”，在深洼帶淺層獲得首個(gè)億噸級(jí)巖性油田，更是大大拓寬了渤海淺層油氣勘探的領(lǐng)域，將引領(lǐng)渤海油田新的勘探方向。

3 洼陷帶淺層“迂回式”油氣運(yùn)移新認(rèn)識(shí)與勘探重大突破

3.1 發(fā)展“匯聚脊”控藏認(rèn)識(shí)，提出洼陷帶淺層“迂回式”油氣運(yùn)移模式

前期對(duì)于萊州灣凹陷的勘探，主要以構(gòu)造型圈閉為主要思路。在構(gòu)造型圈閉鉆探殆盡的情況下，普遍認(rèn)為萊州灣深洼帶缺乏構(gòu)造圈閉，且凹內(nèi)斷裂基本不發(fā)育，油氣無(wú)法直接向淺層垂向運(yùn)移，難以形成有效油氣聚集。受這一認(rèn)識(shí)的影響，萊州灣深洼帶淺層一直被認(rèn)為不是勘探有利區(qū)。

2020年墾利6-1新近系億噸級(jí)巖性油田的成功發(fā)現(xiàn)，促使筆者從“匯聚脊”控藏認(rèn)識(shí)出發(fā)，重新審視這些不被看好的“勘探禁區(qū)”。依據(jù)“匯聚脊”控藏認(rèn)識(shí)，深層油氣能否運(yùn)移至淺層圈閉并形成大規(guī)模商業(yè)聚集，關(guān)鍵取決于淺層圈閉下方與烴源灶大面積接觸的不整合面上是否發(fā)育匯聚脊，且匯聚脊與油氣運(yùn)移斷層形成有效配置。對(duì)于深洼帶淺層來(lái)說(shuō)，雖然其下方并無(wú)匯聚油氣的脊?fàn)畹刭|(zhì)體(匯聚脊)，但其廣泛發(fā)育的大型河道砂體平面延伸很廣，可達(dá)數(shù)十公里，在砂體下傾方向與陡坡帶斷裂相交，而此類(lèi)斷裂帶下方常常發(fā)育陡坡砂體型匯聚脊，二者匹配可使油氣運(yùn)移進(jìn)入此類(lèi)大型河道砂體，形成長(zhǎng)距離“迂回式”運(yùn)移成藏模式。

對(duì)于萊州灣凹陷洼中淺層來(lái)說(shuō)，凹陷北側(cè)陡坡帶墾利10-1油田便能起到匯聚脊作用。該油田深淺層均獲得商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)，其中沙三段發(fā)育大型扇三角洲沉積體系，并且與沙三段烴源巖直接接觸，具有源內(nèi)成藏優(yōu)勢(shì)，對(duì)深層油氣能夠起到有效的匯聚效果，為研究區(qū)重要的陡坡砂體型匯聚脊；同時(shí)，該油田靠近萊北一號(hào)邊界斷裂，憑借邊界斷裂的長(zhǎng)期活動(dòng)特點(diǎn)，能夠有效地將油氣從深層匯聚脊運(yùn)移至淺層，其淺層明化鎮(zhèn)組的油氣發(fā)現(xiàn)便證實(shí)了這一運(yùn)移特點(diǎn)；而在其南側(cè)深洼區(qū)的淺層，發(fā)育大型河道砂體，并與周邊砂體連片形成巖性圈閉。由于淺層巖性圈閉砂體與北側(cè)邊界斷裂接觸，使得油氣經(jīng)過(guò)陡坡帶深層砂體中轉(zhuǎn)站沿邊界斷層運(yùn)移至淺層，再沿著淺層連片砂體向南橫向“迂回式”運(yùn)移成藏。這一新認(rèn)識(shí)為萊州灣凹陷淺層拓展勘探指明了方向，由深淺兼顧勘探思路轉(zhuǎn)變?yōu)橐詼\層巖性圈閉為主勘探思路(圖3)。

圖3 萊州灣凹陷主洼油氣成藏模式

3.2 多專業(yè)協(xié)同攻關(guān)，明確有利勘探目標(biāo)

確定以萊州灣凹陷淺層規(guī)模性巖性圈閉為主要目標(biāo)的勘探思路后，開(kāi)展多專業(yè)協(xié)同攻關(guān)，對(duì)烴源潛力、油源分析、沉積儲(chǔ)層以及成藏模式等方面進(jìn)行深入分析研究，尋找有利勘探目標(biāo)。

3.2.1凹陷區(qū)仍具充足烴源基礎(chǔ)

萊州灣凹陷分為主洼、南洼和東北洼，周邊已發(fā)現(xiàn)墾利10-1、墾利10-4、墾利16-1和墾利6-5等多個(gè)大中型油田，累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量約2億t。結(jié)合最新鉆探成果與分析化驗(yàn)資料，運(yùn)用有機(jī)碳法開(kāi)展萊州灣凹陷資源潛力評(píng)價(jià)。

通過(guò)對(duì)產(chǎn)烴率、有機(jī)碳含量和排聚系數(shù)等參數(shù)的有效選取，對(duì)萊州灣凹陷主力烴源巖層的生烴強(qiáng)度和排烴強(qiáng)度進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果表明：萊州灣凹陷沙三段與沙四段烴源巖是該區(qū)的主力生烴層段，石油資源量為14.93億t，天然氣資源量為1.54千億方(表2)[17]，而目前萊州灣凹陷發(fā)現(xiàn)的油田累計(jì)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量約2億t。因此，萊州灣凹陷仍然存在較大規(guī)模的待發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量，具備繼續(xù)發(fā)現(xiàn)大中型油田的物質(zhì)條件。

表2 萊州灣凹陷油氣資源潛力

3.2.2淺層油氣存在長(zhǎng)距離橫向運(yùn)移跡象

萊州灣凹陷烴源巖主要為沙四段和沙三段。沙四段沉積時(shí)期萊州灣凹陷處于裂陷早期，氣候干旱引起湖盆水體強(qiáng)烈蒸發(fā)，形成咸化環(huán)境的沙四段烴源巖；沙三段沉積時(shí)期盆地差異沉降，氣候溫暖濕潤(rùn)，水體咸化程度降低，形成淡水湖盆環(huán)境的沙三段烴源巖。其中沙四段發(fā)現(xiàn)了成套的白色膏巖，結(jié)合工區(qū)沙四段干酪根含硫量遠(yuǎn)大于沙三段，對(duì)比沙四段、沙三段烴源巖噻吩類(lèi)含量與伽馬蠟烷含量占比，發(fā)現(xiàn)烴源巖中高硫基團(tuán)含量與湖盆含鹽量呈明顯正相關(guān)，認(rèn)為含硫量也可以作為判斷油源的指標(biāo)之一[18-19]。

萊州灣凹陷及圍區(qū)原油樣品油源對(duì)比表明，北部陡坡帶墾利10-1油田原油含硫量?jī)H為0.12%、地面原油黏度為603 mPa·s，呈現(xiàn)出低含硫、高成熟度特征；而南側(cè)凹陷區(qū)原油含硫量高達(dá)2.92%，地面原油黏度達(dá)4 077 mPa·s，呈現(xiàn)出明顯的高含硫原油特征、中成熟度特征，且黏度明顯偏大。盆地模擬進(jìn)一步表明，北部陡坡帶墾利10-1油田明化鎮(zhèn)組原油充注時(shí)間約為3 Ma，而南側(cè)凹陷區(qū)內(nèi)明化鎮(zhèn)組原油充注時(shí)間約為0.5 Ma，充注時(shí)間明顯較晚(圖4)。綜合分析認(rèn)為，萊州灣凹陷深層烴源巖生成的油氣先沿邊界斷裂運(yùn)移至陡坡帶墾利10-1油田淺層時(shí)部分成藏，而后再經(jīng)過(guò)淺層橫向長(zhǎng)距離向南側(cè)運(yùn)移凹陷區(qū)，在此長(zhǎng)距離運(yùn)移過(guò)程中引發(fā)的色層效應(yīng)使凹陷區(qū)原油黏度遠(yuǎn)高于北側(cè)墾利10-1油田。

圖4 萊州灣凹陷南北深淺層油源對(duì)比

綜上所述，凹陷區(qū)與陡坡帶新近系原油均來(lái)自萊州灣凹陷沙四段和沙三段烴源巖，并具有混源特征；凹陷區(qū)大部分油源自北部墾利10-1油田橫向運(yùn)移而來(lái)，長(zhǎng)距離運(yùn)移導(dǎo)致凹陷區(qū)原油發(fā)生明顯的稠化作用(圖5)。

圖5 萊州灣凹陷原油物性變化及油氣運(yùn)移方向

3.2.3新近系發(fā)育大規(guī)模巖性圈閉

圍區(qū)已鉆井油氣層復(fù)查表明，雖然在明下段鉆遇的油氣層單層厚度較薄(0.5～5.2 m)、探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量少，不具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值，但在明下段V油組及IV油組下部，所有砂體均見(jiàn)到良好油氣顯示，平均每口井淺層油氣層累計(jì)厚度達(dá)10 m。這一現(xiàn)象充分說(shuō)明研究區(qū)明下段已具備良好的成藏條件，儲(chǔ)層厚度及橫向展布范圍是制約油氣規(guī)模性聚集的關(guān)鍵。

萊州灣凹陷新近系屬于拗陷湖盆萎縮期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)弱，沉降緩慢，準(zhǔn)平原化作用明顯，地形坡度小于0.1°。區(qū)域古氣候分析認(rèn)為，明下段沉積時(shí)期研究區(qū)屬于濕潤(rùn)的亞熱帶到暖溫帶，處于氣候的轉(zhuǎn)變時(shí)期。在古地貌和古氣候轉(zhuǎn)變的影響下，發(fā)育由淺水三角洲向曲流河演化的垂向沉積序列[20-22]。古氣候變化驅(qū)動(dòng)湖平面頻繁升降，小規(guī)模的湖平面變化即可造成水體大規(guī)模的側(cè)向遷移，反復(fù)周期性淹沒(méi)—暴露造成淺水三角洲發(fā)育區(qū)兼具河流與湖泊的沉積特征。明下段早期，隨著湖平面上升至最大湖泛面、可容納空間增大，湖水對(duì)河流的頂托作用和席狀化改造作用逐漸增強(qiáng)，形成近南北向的淺水三角洲，表現(xiàn)為以河道砂體為骨架、以席狀砂體為河道間沉積物的大型復(fù)合連片砂體。隨后，由于湖平面逐漸下降、可容納空間變小，導(dǎo)致河流作用增強(qiáng)、湖盆逐漸被充填，發(fā)育曲流河沉積；隨著可容空間持續(xù)減小，曲流河道逐漸由孤立型河道轉(zhuǎn)變?yōu)榇瓜虔B置、相互切割的大型復(fù)合連片河道。淺水三角洲型大型復(fù)合連片砂體具有垂向厚度薄、平面展布廣、大范圍廣泛連通的特點(diǎn)，而曲流河型大型復(fù)合連片砂體垂向厚度大、橫向延伸距離長(zhǎng)、展布相對(duì)較小、大范圍廣泛連通的特點(diǎn)。它們均可為油氣大規(guī)模橫向運(yùn)移提供通道。同時(shí)，大型連片砂體與油源斷裂耦合較好，又具有上傾尖滅特征，形成大型巖性圈閉或構(gòu)造-巖性圈閉，圈閉邊界受斷層與巖性尖滅線共同控制(圖6)。

圖6 萊州灣凹陷明下段曲流河—淺水三角洲復(fù)合式大型連片砂體沉積模式及砂體分布

3.3 深洼帶新近系成功發(fā)現(xiàn)億噸級(jí)高產(chǎn)油田

墾利10-2目標(biāo)作為渤海海域首個(gè)深洼帶新近系大型巖性目標(biāo)，經(jīng)過(guò)精細(xì)研究、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、充分論證，認(rèn)為萊州灣凹陷北側(cè)陡坡帶深層的墾利10-1油田作為陡坡砂體型匯聚脊，匯烴作用十分明顯，同時(shí)與邊界大斷裂有效匹配，油源通道順暢，使油氣有效地運(yùn)移至淺層明化鎮(zhèn)組；明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育有曲流河—淺水三角洲復(fù)合式大型連片砂體，且與油源斷裂相耦合，可為油氣大規(guī)模橫向運(yùn)移提供運(yùn)移路徑，自身也可形成巖性圈閉有效成藏。該目標(biāo)若鉆探成功，將為萊州灣凹陷乃至整個(gè)渤海海域凹陷帶淺層勘探帶來(lái)重要啟示。

首口探井(A井)于2020年12月開(kāi)鉆，該井鉆遇明下段兩套大型砂體，獲得油層共27 m，平均單套砂體鉆遇油層厚度近10 m；并針對(duì)埋深約1 300 m、地面原油黏度近4 000 mPa·s的稠油油藏進(jìn)行DST測(cè)試，在面臨地層疏松易出砂、原油黏度大、低氣油比及低泡點(diǎn)等諸多困難條件下，通過(guò)改進(jìn)測(cè)試工藝并精準(zhǔn)施工，獲得了日產(chǎn)油57.14 m3的商業(yè)高產(chǎn)油流。A井的成功鉆探，標(biāo)志著首次在渤海海域深洼帶新近系巖性勘探領(lǐng)域取得了重大突破，獲得了高產(chǎn)、規(guī)模性商業(yè)發(fā)現(xiàn)，并驗(yàn)證了淺層砂體橫向運(yùn)移“迂回式”油氣成藏模式，揭示了萊州灣深洼帶新近系巖性圈閉的巨大勘探潛力。

在A井首鉆成功之后，對(duì)墾利10-2油田開(kāi)展整體評(píng)價(jià)，落實(shí)勘探潛力及儲(chǔ)量規(guī)模，繼續(xù)向萊州灣深洼帶內(nèi)部甩開(kāi)部署評(píng)價(jià)井，以進(jìn)一步擴(kuò)大儲(chǔ)量規(guī)模、探明油氣成藏模式。后續(xù)部署的B、C兩口評(píng)價(jià)井，構(gòu)造位置均位于深洼帶內(nèi)部，一無(wú)構(gòu)造背景、二無(wú)油源斷裂，主要依靠連片砂體自北側(cè)邊界油源斷裂的橫向運(yùn)移成藏。B、C兩井分別在明下段鉆遇油氣層39 m與14.5 m，且主要目標(biāo)砂體未見(jiàn)水，使整體含油面積達(dá)到100 km2、油柱高度超過(guò)100 m，有效證實(shí)了深洼帶淺層砂體長(zhǎng)距離橫向運(yùn)移“迂回式”成藏模式(圖7)，即萊州灣凹陷帶沙三段與沙四段為主要生烴層系，凹陷帶北側(cè)沙三段發(fā)育有大型扇三角洲沉積，與烴源巖直接接觸，同時(shí)具有一定構(gòu)造背景，為典型的陡坡砂體型匯聚脊，能夠在深層有效匯聚油氣；該匯聚脊與萊北一號(hào)邊界斷裂形成有效匹配，油氣沿邊界斷裂向淺層新近系垂向運(yùn)移，之后沿新近系明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育的曲流河—淺水三角洲復(fù)合式大型連片砂體長(zhǎng)距離橫向運(yùn)移，最終形成“深層陡坡砂體匯聚脊+油源斷裂輸導(dǎo)+淺層連片砂體橫向運(yùn)聚”的“迂回式”成藏模式。

圖7 萊州灣凹陷新近系油氣運(yùn)移方向

明確成藏模式后，對(duì)萊州灣凹陷帶迅速開(kāi)展集束評(píng)價(jià)，以快速擴(kuò)大儲(chǔ)量規(guī)模并完成儲(chǔ)量申報(bào)。面臨用海受限、作業(yè)時(shí)間緊張等諸多不利因素，采取復(fù)雜用海條件下的超前研究手段，充分搜索目標(biāo)井位周邊的潛力目標(biāo)砂體，統(tǒng)一規(guī)劃、提前部署，采用“一井多井眼”油田集束評(píng)價(jià)模式，確保鉆機(jī)在海上就位之前便明確側(cè)鉆方案，通過(guò)鉆機(jī)一次就位鉆探主井與側(cè)鉆井等多口探井的策略，起到減少鉆井船復(fù)原次數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)減少鉆井周期及鉆探費(fèi)用。與常規(guī)鉆探方式“一船一眼”相比，“一井多眼”累計(jì)節(jié)約鉆井作業(yè)時(shí)間約90天、節(jié)約鉆探成本約占總投入的15%，助力油田高效評(píng)價(jià)。最終，墾利10-2油田累計(jì)發(fā)現(xiàn)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)1億t，順利實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年發(fā)現(xiàn)、當(dāng)年評(píng)價(jià)、當(dāng)年申報(bào)儲(chǔ)量。

4 勘探發(fā)現(xiàn)重大意義與前景展望

墾利10-2油田的成功發(fā)現(xiàn)，打破了渤海油田凹陷帶淺層從未發(fā)現(xiàn)億噸級(jí)巖性油田的局面，進(jìn)一步證實(shí)了“匯聚脊控制源外油氣成藏”認(rèn)識(shí)的科學(xué)合理性和實(shí)用性，為淺層新近系特別是凹陷區(qū)淺層明化鎮(zhèn)組大型巖性圈閉的勘探提供了借鑒，為傳統(tǒng)認(rèn)為是“勘探禁區(qū)”的渤海海域凹陷帶淺層(遠(yuǎn)離斷裂帶，一不生烴、二無(wú)油源斷層、三無(wú)匯烴構(gòu)造，不存在油氣成藏的基本條件)提供了新的工作思路和方向。墾利10-2油田的發(fā)現(xiàn)突破傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，提出并鉆探證實(shí)了凹陷帶淺層油氣成藏新模式，油氣可以通過(guò)凹陷帶周緣陡坡帶或者斜坡坡折帶發(fā)育的砂體型、凹中隆起型等大中型匯聚脊有效匯聚，再通過(guò)切脊斷層垂向運(yùn)移至淺層后在淺層砂體長(zhǎng)距離橫向運(yùn)移，并與淺層大型河道砂體形成的巖性圈閉耦合，形成大型淺層高產(chǎn)巖性油氣藏。

渤海海域發(fā)育類(lèi)似于萊州灣凹陷的黃河口凹陷和廟西凹陷等多個(gè)凹陷區(qū)，其凹陷帶早期主要以構(gòu)造圈閉為目標(biāo)開(kāi)展勘探研究工作，主要構(gòu)造型圈閉多分布在凹陷邊緣陡坡帶或者凹中復(fù)雜斷裂帶，且均已鉆探。長(zhǎng)期以來(lái)并未重視過(guò)對(duì)既無(wú)構(gòu)造圈閉又無(wú)斷層發(fā)育的凹陷帶的研究和勘探，但是從這些凹陷區(qū)結(jié)構(gòu)特征、匯聚脊及明化鎮(zhèn)組砂體發(fā)育條件來(lái)看，同樣具備大型巖性油氣藏發(fā)育的潛力。近期借鑒墾利10-2油田的勘探研究思路對(duì)廟西凹陷進(jìn)行的整體巖性油氣藏的勘探研究，新發(fā)現(xiàn)明化鎮(zhèn)組大型巖性砂體面積170 km2，且其北部與深切陡坡砂體型匯聚脊的油源大斷層相接，與墾利10-2油田的成藏條件具有一定類(lèi)似性，已實(shí)施鉆探的LK14-5-B井發(fā)現(xiàn)油層23.6 m，勘探前景已初顯。

5 結(jié)束語(yǔ)

墾利10-2油田緊鄰萊州灣富烴凹陷，油源供給充足，新近系明化鎮(zhèn)組下段發(fā)育湖盆萎縮期背景下的曲流河—淺水三角洲復(fù)合式大型連片砂體，為油氣橫向運(yùn)移及儲(chǔ)集提供了條件，同時(shí)“深層陡坡砂體型匯聚脊+切脊油源斷裂輸導(dǎo)+淺層連片砂體橫向運(yùn)聚”的有效匹配形成立體式輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，使凹陷帶新近系具有橫向運(yùn)移“迂回式”成藏模式，最終形成油氣大面積成藏的特點(diǎn)。

墾利10-2油田的成功發(fā)現(xiàn)，是迄今為止中國(guó)近海發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的新近系巖性油田，也是中國(guó)近海凹陷帶淺層首次斬獲的大型油田。該油田的發(fā)現(xiàn)，表明渤海海域新近系巖性油氣藏勘探有著廣闊的前景，也將為類(lèi)似盆地凹陷區(qū)新近系油氣勘探開(kāi)辟出一片新天地。