黃曉波，徐長貴，周心懷，金小燕，柴永波，李果營

（1.中海石油（中國）天津分公司渤海油田勘探開發(fā)研究院，天津塘沽 300452；2.中海石油（中國）天津分公司勘探部）

近年許多學者對渤海海域油氣成藏規(guī)律進行了大量研究。渤海海域有良好的淺層油氣成藏條件，新構(gòu)造運動控制晚期油氣成藏［1］。遼東灣坳陷油氣成藏條件十分優(yōu)越，油氣藏主要聚集在郯廬斷裂帶附近，油氣分布規(guī)律性較強［2］。渤中坳陷總的成藏時間較晚，主要運聚期發(fā)生在13 Ma（館陶晚期）以后［3］。旅大22－27區(qū)構(gòu)造東營組油氣充注時間與第3期構(gòu)造反轉(zhuǎn)時間相匹配，屬于晚期（距今約3.7～4.5 Ma）快速充注成藏［4］。雖然許多學者對遼中凹陷南次洼（以下簡稱遼中南洼）斷裂、構(gòu)造演化進行了大量研究，但對其油氣成藏期次和分布規(guī)律一直未作深入探討。

1 區(qū)域石油地質(zhì)特征

遼中南洼位于遼東灣海域南部，西鄰遼西低凸起南段，北鄰遼東凸起南段，南至渤東低凸起，東部與遼東凹陷相連，包括旅大27－2油田和旅大27－2S、旅大27－1、旅大21－3等構(gòu)造（圖1）。郯廬斷裂自萊州灣經(jīng)渤中穿過遼東灣，穿越渤海段長度約400 km［5］。郯廬斷裂帶在遼中南洼主要表現(xiàn)為兩條近似平行的NE向走滑斷裂帶，東支為旅大22－27斷裂帶，西支為旅大16－21斷裂帶。這兩支斷裂帶長期活動，是油氣運移主要通道，為油氣大規(guī)模成藏提供了有利條件。

遼中南洼東營組東二段上部為深灰色泥巖與砂巖不等厚互層，儲層主要為曲流河、辮狀河三角洲前緣砂體，與上覆東一段湖泛泥巖形成良好儲蓋組合。東二段下部為厚層深灰色泥巖夾薄層細砂巖、粉砂巖，儲層差，難以形成規(guī)模油氣藏。

圖1 遼中南洼區(qū)域位置

2 東二段油氣分布規(guī)律

2.1 油藏類型與原油性質(zhì)

遼中南洼東二段油藏主要為構(gòu)造層狀油藏和塊狀油藏，少部分為巖性油藏和地層油藏。原油密度0.846～0.867 g／cm3，油品性質(zhì)好，測試產(chǎn)能高，具有較好的開發(fā)生產(chǎn)價值。

2.2 油氣分布特征

經(jīng)過多年勘探，遼中南洼東二段油氣分布特征表現(xiàn)為“儲層厚、顯示好、油層多、儲量小”的“貧化”特征。

（1）儲蓋組合好，儲層發(fā)育。東二段廣泛發(fā)育的曲流河、辮狀河三角洲前緣砂體，砂巖含量在36%～49%，多套厚層砂巖與上覆湖泛泥巖形成良好儲蓋組合；

（2）油氣顯示好。單井油氣顯示平均厚度超過100 m，錄井熒光顯示為A－D級；

（3）油層單層薄、層數(shù)多、累計厚度大，多為頂油底水；

（4）儲量規(guī)模小。石油地質(zhì)儲量規(guī)模平均僅700×104m3，難以滿足海上油氣田開發(fā)的經(jīng)濟要求。

2.3 油氣分布主控因素

遼中南洼受郯廬斷裂長期控制，形成了眾多復雜斷塊圈閉。東營組斷層側(cè)向封堵性控制了油氣成藏，東二段大部分儲層與館陶組厚層砂礫巖對接，斷層側(cè)向封堵性差，油氣難以聚集形成大規(guī)模油氣田。泥巖涂抹系數(shù)≤3時，斷層側(cè)向封堵性較好，斷塊油氣保存成藏條件好［6］。因此分析油氣成藏期次，明確東二段油氣“貧化”成因，對于本區(qū)油氣勘探突破有著極為重要的研究意義。

以旅大27－2S構(gòu)造為例，a井所在圈閉為斷塊圈閉。本區(qū)館陶組多為大套厚層砂礫巖、含礫砂巖。通過f2斷層巖性并置關(guān)系和泥巖涂抹系數(shù)分析，目標盤（a井所在盤）東營組東二段上部地層與相鄰斷塊館陶組砂礫巖地層對接，泥巖涂抹系數(shù)大于3，斷層側(cè)向封堵性差。目標盤東二段下部地層與相鄰斷塊東營組上部砂泥巖地層對接，泥巖涂抹系數(shù)小于3，斷層側(cè)向封堵性較好（圖2）。斷層側(cè)向封堵性分析與鉆探結(jié)果相符，a井東二段上部沒有鉆遇油層，在東二段下部鉆遇多層油層。

3 油氣成藏期次

通過分析流體包裹體的產(chǎn)狀、分布位置、顏色、均一溫度分布和豐度等等，就可以分析油氣藏充注期次、形成時間［7－12］。本次研究中流體包裹體偏光、熒光特征觀察、均一溫度和鹽度測定是在中海石油鉆采工程研究院渤海實驗中心進行。

圖2 旅大27－2S構(gòu)造f2斷層側(cè)向封堵分析圖

3.1 儲層流體包裹體特征

遼中南洼東二段儲層中捕獲的包裹體薄片主要為粒間孔含油，藍光激發(fā)下呈亮黃綠色熒光。包裹體類型包括液相烴包裹體、氣相烴包裹體和氣液兩相烴包裹體3種，以液相烴包裹體為主。東二段儲層處于早成巖階段B期，部分孔隙已經(jīng)發(fā)生溶蝕，孔隙以原生粒間孔和次生溶蝕孔為主，石英顆粒邊緣溶蝕現(xiàn)象明顯，所捕獲的液相烴包裹體主要分布于石英顆粒溶蝕邊緣和內(nèi)部微裂隙中。液相烴類包裹體形狀多為不規(guī)則狀，大小從4～27 mm不等，氣液比3%～20%不等，氣液比較低。

包裹體熒光照片表明東二段主要發(fā)育兩種烴類包裹體：一類為褐色液態(tài)烴包裹體，藍光激發(fā)下呈弱黃綠色熒光；另一類為深褐色含瀝青包裹體或瀝青包裹體，部分已干涸，藍光激發(fā)下無熒光顯示。兩種不同狀態(tài)的包裹體表明遼中南洼東二段至少經(jīng)歷過兩期油氣充注。含瀝青包裹體或瀝青包裹體表明本區(qū)東二段古油藏曾遭受過水洗氧化和生物降解，油質(zhì)曾經(jīng)變稠。正常液態(tài)烴包裹體恰恰反映本區(qū)東二段歷經(jīng)晚期充注成藏，但未遭受破壞，形成油藏為正常中質(zhì)原油。

3.2 儲層含油包裹體豐度（GOI）

GOI表示儲層含油包裹體豐度，可用于判別油層、水層。油層與水層的GOI數(shù)值有數(shù)量級上的明顯差異，中國許多實例分析顯示絕大部分油層中GOI值大于5%，至少有一部分樣品GOI大于10%［7］。

遼中南洼東二段多個樣品的含油包裹體豐度（GOI）值統(tǒng)計結(jié)果表明：含油水層GOI值為8%～31%，油層GOI值為26%～28%，油水同層GOI值為25%，水層GOI值為3%。遼中南洼東二段多數(shù)含油水層、油水同層GOI值＞5%，與傳統(tǒng)認識不同。因此，通過GOI值大小難以判斷遼中南洼東二段的油層、含油水層、水層。但是本區(qū)“高GOI值”的含油水層、油水同層也證明了本區(qū)東二段至少經(jīng)歷了兩期油氣成藏。第1期時期，東二段形成古油藏，GOI值最高達31%；第2期時期，早期形成的大多數(shù)古油藏遭受破壞，古油層變成高GOI值的含油水層、油水同層。

3.3 儲層流體包裹體均一溫度特征

均一溫度是流體包裹體捕獲時的最小溫度條件，不同均一溫度范圍的流體包裹體代表了不同的流體活動期次［8－12］。流體包裹體測得的均一溫度代表了包裹體形成時的最低溫度［8－12］。

遼中南洼東二段儲層樣品包裹體均一溫度大致可分為兩個峰值區(qū)間70℃～85℃、90℃～105℃（圖3）。均一溫度統(tǒng)計表明遼中南洼至少發(fā)生過兩期油氣充注成藏。第1期油包裹體捕獲溫度峰值75℃，第2期油包裹體捕獲溫度峰值為95℃。第1期烴包裹體豐度明顯比第2期高，表明遼中南洼第1期油氣運移充注能力最強。

圖3 LD27－2S－a井東二段儲集層流體包裹體均一化溫度直方圖

3.4 單井埋藏史和熱演化史分析

合理的均一化溫度可以有效地保存油藏調(diào)整充注信息，再結(jié)合埋藏－熱史曲線可以確定油氣充注時間［9－11］。LD27－2S－a井東二段包裹體均一溫度集中分布在70℃～85℃、90℃～105℃等2個溫度段。兩期含烴包裹體捕獲溫度峰值分別為75℃、95℃，對應的包裹體形成時期大致為距今11.5～5.1 Ma和4.0～1.3 Ma。遼中南洼東營組原油主要來自沙三段烴源巖。根據(jù)生烴熱演化史，本區(qū)沙三段烴源巖大致在明化鎮(zhèn)組早期（距今9.0Ma）開始大規(guī)模成熟并排烴。因此，遼中南洼兩期油氣充注時間應該為明化鎮(zhèn)組早期（距今9.0～5.1 Ma）和明化鎮(zhèn)組晚期（距今4.0～1.3 Ma）（圖4）。

圖4 LD27－2S－a井埋藏史和熱演化史

4 “貧化”特征成因探討

遼中南洼東二段經(jīng)歷兩期油氣充注，仍無法形成大規(guī)模油田？旅大27－2S構(gòu)造走滑調(diào)節(jié)斷層f1、f2和f3活動性統(tǒng)計結(jié)果表明：明化鎮(zhèn)組早期（距今14.4 Ma），斷層基本不活動，之后斷層活動性逐漸增強；明化鎮(zhèn)組中期（距今5.1 Ma）時，斷層活動性達到最大，斷距最大達380 m，之后斷層活動性持續(xù)減弱。LD27－2S－a井埋藏史分析結(jié)果也證實在距今5.1 Ma時，強烈構(gòu)造活動使東二段地層埋深曾經(jīng)急劇增大。這表明距今5.1 Ma時，區(qū)域構(gòu)造活動導致東二段第1期已經(jīng)成藏的古油藏與館陶組地層對接，圈閉保存條件差，大部分油氣向淺層運移，少部分油氣遭受水洗氧化，形成（含）瀝青包裹體和高GOI值的含油水層、油水同層。明化鎮(zhèn)組晚期，本區(qū)第2期油氣開始充注。由于大量圈閉保存條件差，大部分油氣在東二段無法保存；僅少數(shù)斷層側(cè)封較好的圈閉中能夠形成少量中質(zhì)油藏，因而形成了現(xiàn)今遼中南洼東二段油氣“貧化”特征。此外，本區(qū)兩期充注油氣大部分沿走滑斷裂均向淺層運移，并最終在新近系富集成藏。

5 結(jié)論

明確區(qū)域油氣充注成藏期次，深化油氣成藏機制，對于低勘探程度地區(qū)——特別是中國近海海域的油氣勘探具有重要現(xiàn)實意義。

（1）遼中南洼東二段GOI值統(tǒng)計結(jié)果表明傳統(tǒng)GOI值標準不能判斷本區(qū)油層、油水同層、含油水層、水層。

（2）遼中南洼東二段主要經(jīng)歷了兩期油氣充注。第1期在明化鎮(zhèn)組早期（距今9.0～5.1 Ma），第2期在明化鎮(zhèn)組末期（距今4.0～1.3 Ma）。

（3）明化鎮(zhèn)組沉積中期（距今5.1 Ma）的強烈構(gòu)造活動導致遼中南洼東二段大量圈閉保存條件變差，現(xiàn)今油氣分布呈“貧化”特征。

（4）新近系是本區(qū)油氣富集的主要層系。

［1］龔再升，王國純.渤海新構(gòu)造運動控制晚期油氣成藏［J］.石油學報，2001，22（2）：1－7.

［2］王祥，王應斌，呂修祥，等.渤海海域遼東灣坳陷油氣成藏條件與分布規(guī)律［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2011，32（3）：342－351.

［3］殷秀蘭，周東生，呂杰堂，等.渤中坳陷流體包裹體特征及其對成藏研究的意義［J］.地質(zhì)力學學報，2006，12（1）：84－90.

［4］官大勇，周心懷，魏剛，等.旅大22－27區(qū)構(gòu)造反轉(zhuǎn)期次及其對油氣成藏的控制作用［J］.中國海上油氣（地質(zhì)），2007，19（2）：85－89.

［5］鄧運華.郯廬斷裂對渤海海域東部油氣成藏的控制作用［J］.中國海上油氣（地質(zhì)），2001，15（5）：301－305.

［6］黃曉波，徐長貴，周心懷，等.斷層側(cè)向封堵分析在遼東灣海域油氣勘探中的應用［J］.斷塊油氣田，2011，18（6）：740－742.

［7］王飛宇，師玉雷，曾花森，等.利用油包裹體豐度識別古油藏和限定成藏方式［J］.礦物巖石地球化學通報，2006，25（1）：12－18.

［8］刑衛(wèi)新，費永濤，楊永毅，等.含油氣盆地成藏期分析方法及進展［J］.石油地質(zhì)與工程，2006，20（6）：12－15.

［9］張文忠，郭彥如，湯達禎，等.蘇里格氣田上古生界儲層流體包裹體特征及成藏期次劃分［J］.石油學報，2009，30（5）：685－691.

［10］武強，魏剛，鄧津輝，等.輸導體系與主成藏期對JZ25油氣藏充滿度差異性的影響［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23（1）：12－14.

［11］譚紹泉.義和莊凸起東部新近系油藏油氣成藏期次［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（2）：42－44.

［12］楊玉娥，許書堂，顧勤，等.查干凹陷有機包裹體特征及成藏期次探討［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，25（5）：18－19.