高 陽

(中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257015)

惠民凹陷南部斜坡帶古近系富含油氣，截止到2021年已探明石油地質(zhì)儲量近1 800×104t，但目前發(fā)現(xiàn)的油氣主要集中在曲堤鼻狀構(gòu)造和錢官屯鼻狀構(gòu)造兩個正向構(gòu)造帶，下一步油氣勘探方向不明確。21世紀(jì)初，南部斜坡帶是惠民凹陷油氣勘探的熱點地區(qū)，大量學(xué)者對惠民凹陷南斜坡的構(gòu)造格局、資源潛力、地層及沉積充填、油氣充注期次和油氣運移規(guī)律開展了研究，查清了惠民凹陷南部斜坡帶油氣成藏條件，發(fā)現(xiàn)了曲堤油田和錢官屯油田[1-11]。但南部斜坡帶的油氣成藏主控因素還缺乏系統(tǒng)研究，導(dǎo)致油氣分布規(guī)律認識不清，下一步油氣勘探方向不明確。為查清惠民凹陷南部斜坡帶油氣成藏控制因素，筆者統(tǒng)計研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)所有油氣藏的成藏要素，尋找其成藏的共性，然后對比失利井成藏要素，查清油氣成藏控制因素，并在此基礎(chǔ)上分析主要成藏要素對油氣成藏的控制作用，用于預(yù)測有利勘探方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

惠民凹陷位于渤海灣盆地濟陽坳陷西南部，包括滋鎮(zhèn)洼陷、陽信洼陷、臨南洼陷、里則鎮(zhèn)洼陷、中央隆起帶和南部斜坡帶6個次級構(gòu)造單元[1,12](圖1)，其中南部斜坡帶北以夏口斷層為界與臨南洼陷相鄰，南以齊廣斷層為界與魯西南隆起相接，東以白橋斷層為界與里則鎮(zhèn)洼陷相隔，勘探面積約1 300 km2。

圖1 惠民凹陷構(gòu)造綱要

惠民凹陷南部斜坡帶構(gòu)造演化與渤海灣盆地一致，經(jīng)歷了古生代地臺、中生代坳陷-斷陷、古近紀(jì)斷陷、新近紀(jì)坳陷4個演化階段[13,14]，古生界到新生界地層保留較全。其中新生代沉積了古近系沙河街組(Es)、東營組(Ed)、新近系館陶組(Ng)、明化鎮(zhèn)組(Nm)和第四系(Q)，為一套厚度1 000～4 000 m的河流、湖泊相沉積物，已發(fā)現(xiàn)的油藏主要分布在沙四段、沙三段、沙二段及館陶組4套含油層系中。

惠民凹陷南部斜坡帶緊鄰生油的臨南洼陷，發(fā)育錢官屯鼻狀構(gòu)造、曲堤東鼻狀構(gòu)造、曲堤鼻狀構(gòu)造和仁風(fēng)潛山帶4個大型正向構(gòu)造，古近系發(fā)育以魯西南隆起為物源的沖積扇、扇三角洲砂體，油氣成藏條件優(yōu)越。

2 油氣藏成藏要素統(tǒng)計

惠民凹陷南部斜坡帶已發(fā)現(xiàn)的油藏集中分布在曲堤鼻狀構(gòu)造帶和錢官屯鼻狀構(gòu)造帶，對這兩個地區(qū)所有探井鉆探圈閉的成藏要素進行統(tǒng)計，統(tǒng)計項目包括：圈閉類型、圈閉所處構(gòu)造背景、斷層性質(zhì)、斷層SGR指數(shù)、探井鉆遇層與圈閉頂點高程差、油氣源-目標(biāo)圈閉距離7項，并對比分析失利井成藏要素，根據(jù)統(tǒng)計和對比結(jié)果，總結(jié)成藏控制因素。

2.1 錢官屯地區(qū)

錢官屯地區(qū)鉆遇沙三段、沙四段的探井共有21口，其中Q18井鉆探目標(biāo)為地層圈閉，因圈閉不落實，全井未見油氣顯示。其余20口井鉆探目標(biāo)都是構(gòu)造圈閉，其中7口井鉆遇油層，3口井鉆遇油水同層，10口井失利未見油氣顯示。

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，鉆遇油層和油水同層的井具有共性，即油藏類型都是構(gòu)造油藏，油藏所處圈閉位置都位于構(gòu)造脊部，是油氣運移的有利部位，油氣輸導(dǎo)方式為斷層-砂體復(fù)合輸導(dǎo)，且距離油源不超過10 km，控制圈閉的斷層側(cè)向封堵性好，斷層SGR大于60%(圖2(a))，但油藏含油高度小，目前發(fā)現(xiàn)的油藏含油高度都小于60 m。

圖2 錢官屯地區(qū)探井成藏要素雷達圖

失利井失利的原因有2種，其中5口井位于鼻狀構(gòu)造的側(cè)翼，偏離油氣輸導(dǎo)運移優(yōu)勢路徑，因而落空；5口井油源與圈閉之間的距離超過10 km，因距離油氣源遠而失利(圖2(b))。

2.2 曲堤地區(qū)

曲堤地區(qū)鉆遇沙三、沙四探井25口，其中Q11和Qx28井因圈閉不落實而失利。其余井有8口鉆遇油層、2口鉆遇油水同層，13口井見油氣顯示。

曲堤地區(qū)8口井鉆遇油層的井所在的圈閉具有以下特點：①發(fā)育油藏的圈閉都是構(gòu)造圈閉(斷塊圈閉、斷鼻圈閉)，其中5口鉆遇油層的井位于構(gòu)造脊，處于油氣運聚的有利路徑，還有3口井處于構(gòu)造脊的側(cè)翼和鞍部；②發(fā)育油層的斷塊圈閉控圈斷層的側(cè)向封堵性好，油層段斷層的SGR大于60%；③油氣運聚的方式都是斷層-砂體復(fù)合輸導(dǎo)；④圈閉與油源的距離不超過7 km，油氣運移距離較短。與錢官屯地區(qū)相比，曲堤地區(qū)在構(gòu)造脊側(cè)翼和鞍部都發(fā)現(xiàn)油藏，證實曲堤地區(qū)油源條件較好(圖3(a))。

13口井在沙三段、沙四段未見油氣顯示。綜合分析認為，其落空原因有兩個：①鉆探的圈閉不在油氣運移的路徑上，油氣運聚條件不利；②鉆探圈閉與油源距離遠，油氣未運移到鉆探圈閉(圖3(b))。

圖3 曲堤地區(qū)探井成藏要素雷達圖

綜上可知，油氣的運移方向和運移路徑對惠民凹陷南部斜坡帶油氣成藏具有控制作用，目前已發(fā)現(xiàn)的油氣藏都位于油氣運移的有利方向上，斷層-砂體組成的復(fù)合輸導(dǎo)體系是油氣運移的主要路徑，控制了油氣的分布。要預(yù)測油氣有利分布區(qū)，需要進一步明確油氣運移方向和運移路徑對油氣成藏的影響。

3 油氣運移對油氣成藏的影響

3.1 成藏期構(gòu)造格局控制油氣運移方向

通常情況下，在有效烴源灶內(nèi)油氣運移的動力為源儲壓差和浮力，在有效烴源灶外油氣運移的動力主要為浮力?；菝衲喜啃逼聨Р话l(fā)育烴源巖，前人通過油氣源對比認為，南部斜坡帶發(fā)現(xiàn)的油氣主要來自臨南洼陷[15]，由于處于有效烴源灶外，由于缺乏異常高壓[16]，油氣運移的主要動力為浮力，油氣在浮力作用下沿著構(gòu)造法線方向運移，因此油氣運移方向受構(gòu)造條件控制，要預(yù)測油氣運移方向，就需要查清油氣成藏期時的古構(gòu)造條件。

通過盆地模擬分析認為，臨南洼陷主力烴源巖為沙三下亞段的半深湖-深湖相油頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖，這套烴源巖在39～34 Ma進入生烴門限，24～17 Ma期間受東營運動影響，地層整體抬升，烴源巖停止生烴，直到14～12 Ma，隨著上覆新近系的沉積，才進入生油高峰，目前洼陷大部分地區(qū)的烴源巖處于生油高峰，深洼區(qū)埋深較大的烴源巖開始生成凝析油氣[17]。

為準(zhǔn)確厘定油氣成藏期次，進一步開展流體包裹體系統(tǒng)分析。首先根據(jù)包裹體宿主礦物成巖次序初步判定包裹體生成次序，然后結(jié)合熒光觀察，判斷包裹體內(nèi)流體的成熟度，再利用顯微測溫測量包裹體均一溫度，將與烴類包裹體或含烴鹽水包裹體同期的鹽水包裹體的均一溫度投影到埋藏史圖中，獲取包裹體捕獲時間，從而確定油氣充注期次。通過分析認為，南部斜坡帶的油氣發(fā)育兩期充注，分別為館陶組沉積期(17～10.8 Ma)和明化鎮(zhèn)組沉積以來(10.8 Ma至今)，且以后一期充注為主。新近紀(jì)以來，研究區(qū)所處的濟陽坳陷整體進入坳陷沉降階段，地層厚度變化不大[18]，因此現(xiàn)今的構(gòu)造格局能夠代表成藏期時的構(gòu)造格局。

從沙四段頂面構(gòu)造圖和已發(fā)現(xiàn)的油氣藏分布狀況看，構(gòu)造背景對源外油氣的運聚有明顯的控制作用。目前發(fā)現(xiàn)的興隆寺油田、雙豐油田、曲堤油田、瓦屋油田、錢官屯油田都處于構(gòu)造脊部，位于浮力驅(qū)動下油氣運移的優(yōu)勢方向。其中曲堤構(gòu)造是一個被斷層復(fù)雜化的大型鼻狀構(gòu)造，該構(gòu)造與北部江家店鼻狀構(gòu)造相鄰，油氣在沿著江家店鼻狀構(gòu)造到曲堤鼻狀構(gòu)造運移，形成江家店油田和曲堤油田。錢官屯構(gòu)造也是一個在古構(gòu)造背景下繼承性發(fā)育的寬緩鼻狀構(gòu)造，該構(gòu)造與北部的雙豐鼻狀構(gòu)造相鄰，油氣沿著雙豐鼻狀構(gòu)造向錢官屯構(gòu)造運移，形成雙豐油田和錢官屯油田。

利用構(gòu)造條件分析，可以預(yù)測油氣運移的方向。通過分析發(fā)現(xiàn)，南部斜坡帶東部發(fā)育的曲堤東鼻狀構(gòu)造，與北部的瓦屋鼻狀構(gòu)造相鄰，這與江家店-曲堤油田、雙豐-錢官屯油田的構(gòu)造背景類似，推測瓦屋鼻狀構(gòu)造-曲堤東鼻狀構(gòu)造處于油氣運移有利方向，是下一步勘探的重要方向(圖4)。

圖4 惠民凹陷南部斜坡帶沙四段頂面構(gòu)造圖與油氣分布

3.2 斷砂匹配關(guān)系控制油氣運移路徑

成藏要素統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，惠民凹陷南部斜坡帶油氣藏的運聚方式主要為斷-砂復(fù)合輸導(dǎo)，但受斷層活動性差異、砂體展布差異的影響，不同構(gòu)造帶油氣運移的路徑和方式有明顯差別，導(dǎo)致油氣在空間上的富集位置出現(xiàn)差異。

在錢官屯鼻狀構(gòu)造帶，油氣經(jīng)雙豐鼻狀構(gòu)造運移至夏口斷層。新近紀(jì)(油氣成藏期)以來，夏口斷層西段活動性較弱[19]，斷層垂向輸導(dǎo)能力弱，夏口斷層下降盤的雙豐鼻狀構(gòu)造含油的沙三段與夏口斷層上升盤的錢官屯地區(qū)沙四段對接，易形成側(cè)向輸導(dǎo)。

在錢官屯構(gòu)造帶內(nèi)部發(fā)育的次級斷裂，在新近紀(jì)活動性弱，油氣進入錢官屯地區(qū)后垂向運移不發(fā)育，油氣主要沿沙四段橫向連通性好的河流-扇三角洲相砂體運移，當(dāng)遇到斷層時，由于斷層缺乏垂向運移能力，油氣也需要依靠斷層兩盤對接的砂體運移，形成側(cè)向運移模式(圖5)。在該模式控制下，錢官屯地區(qū)含油層系少，油氣集中分布在沙四段，沙三段及以淺層系未見油氣顯示。同樣在該模式下，由于斷層垂向活動較弱、活動時期短、斷距小，地層傾角小，油氣可以沿斷裂-砂體組成的輸導(dǎo)路徑進行長距離側(cè)向運移，油氣運移路徑較長。

圖5 錢官屯地區(qū)側(cè)向輸導(dǎo)模式

在曲堤鼻狀構(gòu)造帶，油氣經(jīng)江家店鼻狀構(gòu)造運移至夏口斷層，由于夏口斷層中段在油氣成藏期活動性較強[19-20]，油氣通過夏口斷層大量運移至上升盤的曲堤鼻狀構(gòu)造帶。曲堤鼻狀構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育的Q9、Q10、QX104等主要控圈斷層在新近紀(jì)(油氣成藏期)活動性也強，油氣易沿著斷層發(fā)育垂向運移，這些斷層與曲堤地區(qū)沙四段、沙三段、沙二段和館陶組發(fā)育的河流、三角洲砂體共同組成了階梯狀輸導(dǎo)路徑，油氣發(fā)生垂向和側(cè)向的雙重運移。受斷層活動性強、油氣垂向運移的影響，沿著油氣運移方向，由北向南油藏的含油層系逐漸上浮，曲堤地區(qū)多層系含油。在距離夏口斷層最近的QX104塊，主力含油層系為沙四段，向南的Q10塊主力含油層系變?yōu)樯橙?、沙二段，最南部的QX8塊主力含油層系為沙三段和館陶組(圖6)。

圖6 曲堤地區(qū)階梯輸導(dǎo)模式

通過研究預(yù)測，曲堤東地區(qū)亞發(fā)育與曲堤地區(qū)類似的階梯狀輸導(dǎo)模式。油氣經(jīng)瓦屋鼻狀構(gòu)造至夏口斷層?xùn)|段，夏口斷層?xùn)|段在新近紀(jì)活動向強，曲堤東鼻狀構(gòu)造內(nèi)發(fā)育的主要控圈斷層與夏口斷層?xùn)|段活動性相似，且曲堤東鼻狀構(gòu)造沙四段、沙三段發(fā)育橫向連通性好的河流、三角洲砂體，油氣在曲堤東鼻狀構(gòu)造運移過程中可能發(fā)育垂向和側(cè)向輸導(dǎo)，形成階梯狀輸導(dǎo)模式，多層系含油。

4 結(jié) 論

(1)通過統(tǒng)計已發(fā)現(xiàn)油氣藏成藏要素，尋找其成藏的共性，然后對比失利井成藏要素特征，發(fā)現(xiàn)油氣的運移方向、運移路徑和運移距離對惠民凹陷南部斜坡帶油氣成藏具有控制作用。

(2)進一步分析油氣運移方向和運移路徑的對油氣成藏的影響，認為成藏期構(gòu)造格局控制油氣運移方向，斷砂匹配關(guān)系控制油氣運移路徑。通過分析，惠民凹陷南部斜坡帶發(fā)育側(cè)向輸導(dǎo)模式和階梯輸導(dǎo)模式兩種油氣運移模式。

(3)通過運移方向和運移路徑分析，預(yù)測曲堤東地區(qū)構(gòu)造背景有利，處于油氣運移的主要方向，并根據(jù)斷砂匹配關(guān)系預(yù)測曲堤東地區(qū)發(fā)育階梯狀輸導(dǎo)模式，可能多層系含油，是下一步油氣勘探的重要方向。