墾東凸起南部新近系油氣富集特征及主控因素

冀延民

（魯勝石油開發有限責任公司，山東東營 257000）

0 引言

墾東凸起位于山東省東營市墾利縣境內黃河入?？谔?，勘探面積720km2。墾東凸起南部是受墾東斷層和墾東南斷層控制而形成的大型潛山披覆構造帶。該區主要為黃河口運聚系統，西部有孤南-富林油源，東部有青東-萊州灣油源，具有豐富的油源條件[1-3]。目前，墾東凸起已經探明了新北油田、新灘油田，發現了明化鎮組、館陶組及東營組三套含油層系，展示出墾東地區廣闊的勘探前景。進一步加強對墾東地區及周邊油氣運聚規律和成藏控制因素的系統研究，從而帶動墾東地區第三系油藏的立體勘探和整體評價。

1 研究區地質概況

墾東南部位于沾化凹陷東部，西、南分別以墾東斷層、墾東南斷層與孤南—富林洼陷、青東凹陷相接，北部以斜坡過渡到樁東凹陷。構造上墾東地區位于郯廬斷裂帶的渤海段，郯廬斷裂帶在渤海段由東西兩個分支斷裂夾持下的凹凸相向的構造組成。墾東地區位于該段的西分支，特點是該地區的斷裂為雁列式分布的多條斷裂，其地質、構造、地層特點都受郯廬大斷裂控制或影響[4]。

墾東南部為一大型潛山披覆構造，具有雙層結構特征，即前第三系潛山構造和在前第三系潛山背景上發育起來的淺層超覆披覆構造。長期的風化剝蝕和構造運動，使前第三系頂面構造呈現南高北低，中間高東西低的格局（見圖1）。淺層披覆構造受潛山構造形態的影響明顯，有較明顯的繼承性。古近系的東營組和沙河街組地層超覆在東部斜坡帶上，新近系的館陶組和明化鎮組則披覆在整個墾東潛山之上。西部主體受潛山地形的形態控制，形成了兩個局部披覆構造，區內小斷層發育，斷距一般10 ～15m，延伸2 ～6km。東部斜坡帶整體北東傾，受兩條大斷層的影響，反向屋脊殘丘山之上的地層明顯少于或薄于斷層下降盤的地層，且形成了多個反向斷塊或斷鼻構造，成為斜坡帶上油氣的有利聚集部位[5-6]。

圖1 墾東南部構造圖

據鉆井、測井資料分析，本區鉆遇地層從下至上為古生界、中生界、下第三系、上第三系以及第四系。由于受構造運動的影響，同一層系在不同的構造位置厚度變化較大，不同層系的分布范圍也有較大差異[7]?？蓜澐譃榍暗谌祷讓雍驮诖吮尘吧习l育起來的第三系超覆披覆層（見圖2）。

圖2 墾東地區南北向地層對比圖

目的層館陶組下段以辮狀河沉積砂礫巖為儲層，單層厚度大，砂巖含量平均為68.3%，為厚層砂巖夾泥巖巖性組合。館上段為曲流河沉積，砂巖主要以中、薄層淺灰色中砂巖、粉砂巖及細砂巖為主，巖性組合為砂泥巖薄互層，沉積結構具有泥包砂的特征。明化鎮組地層以河漫灘沖積平原沉積為主，底部發育透鏡體狀砂巖，中上部以泥巖為主，在整個墾東地區普遍發育?？傮w而言，新近系地層沉積時期晚，埋藏淺，成巖作用較差，砂巖疏松，以原生孔隙為主，次生孔隙不發育?？紫督Y構較好，具有良好的孔滲結構，是有利的油氣儲集空間。

2 油氣成藏條件

2.1 油源條件

墾東地區四面被生油凹陷包圍，西、南、東分別以斷層與孤南－富林洼陷、青東、萊州灣凹陷相接，北以斜坡過渡到樁東凹陷。前人研究表明，樁東凹陷和孤南洼陷為本區提供絕大部分油源，但從油源對比分析，青東、萊州灣凹陷也為本區提供油源[8]（見圖3）。

圖3 墾東地區油源分析圖

青東凹陷以沙三段和沙四段為主要生油層，據位于凹陷邊緣的青東1 井資料分析，沙四段所生原油具有高γ-蠟烷和C29 甾烷優勢的特點；沙三段所生原油的規則甾烷也以C29 占優勢，且C28 甾烷的豐度相對較低。

樁東凹陷的主要生油層為沙三段和東營組，據凹陷生油巖成熟度分析，東營組生油層在凹陷邊緣Ro 一般為0.3%-0.6%，為低成熟，愈向凹陷中心成熟度愈高，凹陷中部生油巖Ro 值可達0.7%～0.9%；沙三段生油層在凹陷邊部的Ro 為0.5%～0.75%，屬成熟階段，凹陷中心生油巖Ro 一般為1.2%～1.3%，為高成熟。對照墾東30 井、墾東70 井、墾東17 井（油砂）和BZ34-1-1 井、BZ34-2-1 井等，發現其生標指紋十分相似，如萜烷分布指紋中γ-蠟烷含量很低，明顯不同于墾東162井原油；甾烷分布指紋中以C27 占優勢，C28 具有一定含量，與青東1井沙三段生油巖的甾烷分布特征差別明顯。墾東70 井和BZ34-1-1 井原油均為成熟原油，不同之處是后者成熟度相對較高，這與其靠近樁東凹陷中心有關。

此外，墾東70 井明化鎮組的油從生物標志組合來看既有完整的甾、萜系列，又有嚴重降解的25-降藿烷系列，但是飽和烴色譜出現了大量完整的正構烷烴，表明原油沒有發生生物降解，而重碳部分基線上升，存在難分離的“鼓包”，為嚴重的生物降解原油的典型特征，從而說明前期注入的原油發生了嚴重的生物降解，后期注入的原油沒有發生降解，具有二次充注的特點。前期注入的油可能來源于樁東凹陷，注入后經過了生物降解之后又有另一種油注入，沒有發生降解。至于兩期原油是否同源，推測有東部萊州灣凹陷及南部青東凹陷烴源巖生成油的貢獻，因兩個凹陷樣品少，有待于進一步驗證。

2.2 輸導條件

凹陷烴源巖生、排烴強度大，生、排烴期主要在館陶組-第四系沉積時期，新近系油氣輸導方式控制了油氣運移路線上油藏類型的分布，決定不同構造帶含油氣層段和油氣富集程度不同[9-10]。東部斜坡帶油氣“階梯式”運移，由于側向是巖性對接封堵，主要在斷層上升盤形成斷層-巖性油藏，層段主要以館上段-明化鎮組底部為主。油藏高度與遮擋斷層斷距正相關，斷距越大，含油層段越大。

油氣“網毯式”運移，巖性組合決定了館上段底部為主要含油層段，形成古背景的巖性油氣藏，走滑斷層參與油氣輸導，所以走滑斷裂帶兩側的油氣更富集，如墾東西部主體帶已經發現墾東25 塊和墾東18 塊油氣藏主要分布在走滑斷裂帶兩側。

斷裂帶走滑活動對主力含油氣層系有重要影響。對于主干走滑斷裂，斷層的封閉性較好，較多的油氣聚集在下部層位中。與之成對照，派生的走滑斷層引張作用使斷層開啟，有利于油氣向淺部層系運移，使新近系成為該區的主力含油氣層系。館下段是墾東地區油氣橫向運移的主要路徑，由于東北走向走滑斷裂帶直接伸入樁東凹陷，斷裂帶成為油氣縱向運移和橫向運移的有利通道，靠近走滑斷層油氣顯示層段較多，如位于中部較大型走滑斷裂附近的墾東18 井在館陶組鉆遇油層4 層12m，而位于相當位置的墾東36 井僅在館陶組鉆遇油層1 層2m，所以走滑斷裂帶是油氣縱向和橫向輸導的有利路徑。

2.3 儲蓋組合

按層系劃分，墾東地區可劃分為中古生界、中新生界、沙四-沙三、沙一-東營、館下段、館上段、明化鎮組共七套儲蓋組合。

館上段為曲流河沉積，河道砂發育，物性好，是本區重要的儲集層。根據墾東地區46 口井統計，館上段地層平均厚度276m，平均砂巖厚度112m，占地層厚度的40.6%，為明顯的砂泥互層組合。由于曲流河道不斷遷移，形成單個砂體橫向變化較大，對比關系復雜，多為不連通的砂體，縱向上多期砂體疊合，相互穿插，平面上砂體疊合連片分布，為油氣提供了良好的儲集體。

綜合館上段砂組的砂體分布特點，曲流河經墾東地區的概率性走向為東北向，但各砂組砂巖富集帶有所差異。自下而上砂巖百分含量降低，平面上自南向北，自西向東泥巖百分含量增加，從館上段砂巖百分含量變化直方圖上看出，館上段內部存在兩套較好的蓋層，這兩組泥巖相對發育與其下部的砂巖組成兩套次級儲蓋組合，其中館上段底部次級組合主要分布于披覆構造主體，兩次級儲蓋組合在斜坡超覆帶都有分布。

明化鎮組儲蓋組合以其底部砂巖為儲層，明化鎮組底部泥巖既是本組合的蓋層又是區域蓋層（見圖4）。

圖4 墾東701井儲蓋組合分析圖

2.4 油藏類型及分布

墾東地區已發現的油氣藏全部分布于新近系，古近系僅在北部斜坡帶見油氣顯示，前第三系尚沒有發現。新近系油氣藏相對集中分布于三套含油層系：A、明化鎮組底部—館上段頂部Ⅰ-Ⅱ砂組，以明化鎮組底部為主，該套含油層系集中分布于東部斜坡帶墾東70-斜102 一帶；B、館上段Ⅰ+Ⅱ砂組到明化鎮的Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ砂組，該砂組組合主要發育在東部；C、館上段Ⅵ、Ⅶ砂組—館下段頂部，主要分布于西部（見圖5）。

圖5 墾東南部近東西向油藏對比剖面

墾東地區已經發現新近系在潛山披覆構造主體背景上形成受巖性、構造雙重因素控制的構造巖性油藏，如墾東18、墾東29 館上段油藏，含油層系全，油藏豐度高，橫向變化大，形成披覆構造油藏；走滑斷裂形成的斷塊油氣藏，如墾東12 圈閉，應力性質以拉張為主，含油層系相對單一，含油高度小，但油藏面積較大，橫向變化較小。在斷層上升盤或下降盤斷鼻構造高部位形成巖性-反向斷鼻油氣藏和巖性-順向斷鼻油氣藏，如墾東70 明化鎮組油藏。

3 油氣富集主控因素

墾東地區油氣在披覆構造背景下，不同的構造部位，其油氣分布及控制因素亦有所不同。

3.1 斷層的發育程度控制含油層系

油氣運移的通道主要有不整合面、儲集層和斷層。前兩者油氣以橫向運移為主，墾東地區主要發育北東向的墾東大斷層及次級斷層，以及東西向的墾東26 斷層和墾東南斷層，斷層活動時期越長，斷開的層位越多，油氣縱向運移距離越大，到達的層位越多。本區斜坡帶反向正斷層活動至明化鎮時期，時間長、斷距大，油氣縱向運移能力強，斷層兩盤形成含油層位多、含油井段長，如墾東12 井從館下段至明化鎮組油氣顯示井段達350m，這些斷層成組分布控制了油氣的運移，形成油氣縱向運移（見圖6）。

圖6 墾東南部近南北向油藏對比剖面

而披覆主體部位斷層正好相反，主要是由于巖性差異壓實不均，形成巖性的小斷層，斷距一般10 ～15m，且不規則分布，這種斷距與河道砂體沉積的厚度基本一致，斷層消失于館上段內部，而油層比較單一，厚度最厚15m，一般在5 ～10m 之間，同時油層上下的泥巖較厚，這樣由于斷層的錯動，只是斷層兩邊砂巖與泥巖相接處，既有效地錯斷了斷層兩盤儲層的對接，又沒有使得館上段曲流河道砂體與館下段塊砂相連，對于油藏的側向封堵起到了關鍵作用，這樣巖性斷層就起了很好的封堵作用，從而形成主體帶上圈閉面積小，厚度在6 ～15m 的特點。

3.2 油氣分布受構造、巖性雙重因素控制

新灘地區在前第三系整體南抬北傾的古構造背景上，發育了兩條北北東向延伸的鼻狀構造，中間以鞍部相隔，該帶構造幅度小，一般僅10m 左右，斷裂不發育，上第三系超復或披覆在中生界地層之上。

從目前的開發情況來，館上段Ⅰ+Ⅱ砂組到明化鎮的Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ砂組多砂組含油，各小層基本含油，具有相對統一的油水界面，砂層越厚則油層越厚，因此說，曲流河砂體的發育程度控制了油氣的富集程度。曲流河砂體的沉積控制主體部位油層發育特征。曲流河道砂體橫向變化大，平面上砂體展布面積小，橫向連通性差，對比關系復雜，多為相對獨立的含油砂體。從鉆井資料分析，最大單井鉆遇油層7 層12.5m，最小僅2 層4.2m，最大單層有效厚度12.7m，最小僅0.7m。因此本區油層發育具有含油井段短，油層層數少，厚度??；橫向分布不穩定，變化快的特點。

油氣分布主要受古地形控制，形成微幅構造圈閉。且構造幅度低，一般在10m 以下。以砂泥巖儲蓋組合配置關系較好的館上底部含油為主，形成構造背景下的巖性—構造油藏。宏觀上，油氣的分布受構造控制，高部位油層相對發育，低部位較差。微觀上，油氣的富集受曲流河砂體的發育程度控制。

4 結論

（1）研究區油氣分布受斷裂影響較大?？拷呋鲾嗔?，有利于油氣聚集。大的構造背景是油氣運移和聚集的有利指向區。

（2）寬緩的構造利于形成大規模油氣藏，窄陡的構造形成的油氣藏規模較小。

（3）地層沉積中心控制了儲層的發育，儲層的發育控制油氣富集，主要發育構造-巖性、巖性、巖性-構造等類型油氣藏。