曲志鵬 吳明榮 史士龍

（中石化勝利油田分公司 物探研究院，山東 東營(yíng) 257022）

0 引言

東營(yíng)凹陷是在渤海灣中新生代裂谷發(fā)育的一個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元，整體具有北斷南超、南緩北陡的特點(diǎn)。孔店晚期-沙四早期為新生代盆地發(fā)育的裂陷—擴(kuò)張期，該時(shí)期盆地處于古熱帶、亞熱帶氣候區(qū)，形成了廣泛分布的紅層沉積。

伴隨著其他層系的勘探，紅層油氣藏的勘探潛力不斷得到證實(shí)，探越來(lái)越受到人們的重視。通過(guò)近幾年的研究，對(duì)東營(yíng)凹陷紅層沉積類(lèi)型、沉積體系與儲(chǔ)層展布規(guī)律及成藏特點(diǎn)已經(jīng)形成了初步的認(rèn)識(shí)。樊深1、金32、梁120井及高94等幾口探井成功后，東營(yíng)西部紅層勘探呈現(xiàn)多點(diǎn)開(kāi)花的喜人局面，充分展現(xiàn)了紅層油氣勘探的良好前景；但相繼部署并完鉆的梁121、高941、樊53等多口探井均告失利，紅層勘探面臨著出油點(diǎn)多，平面甩開(kāi)難的問(wèn)題，表明本區(qū)紅層油氣成藏的復(fù)雜性，需要更深入的解剖。

1 地質(zhì)概況

東營(yíng)凹陷新生界地層發(fā)育完全，自下而上發(fā)育孔店組、沙河街組、東營(yíng)組、館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系平原組。發(fā)育三個(gè)較大的不整合，即孔店組／中生界、孔店組／沙河街組、沙河街組東營(yíng)組／館陶組之間的區(qū)域性不整合。

孔店組沉積早、中期，濟(jì)陽(yáng)坳陷處于中、新生代盆地過(guò)渡的構(gòu)造轉(zhuǎn)型期，盆地構(gòu)造格局受到北西向斷裂體系與北東向斷裂體系的共同影響，具有整體快速沉降的構(gòu)造活動(dòng)特征，北東向斷裂體系的控盆作用不明顯，沉積體系的發(fā)育主要受到來(lái)自魯西隆起物源體系與古地形的控制，以廣泛發(fā)育河流沖積體系為特點(diǎn)；孔店晚期-沙四早期，為沉積凹陷斷陷發(fā)展初期，北西向斷裂基本停止活動(dòng)，北東向控盆斷裂斷陷活動(dòng)開(kāi)始加劇，盆地內(nèi)部分割性加強(qiáng)，差異沉降作用顯著，構(gòu)造格局對(duì)沉積體系起到主要的控制作用，發(fā)育了極具特色的洪水-漫湖沉積。

整體上，東營(yíng)凹陷南斜坡為洼陷向凸起的過(guò)渡地區(qū)，具緩坡帶特征。南斜坡以斜坡形式與凸起相連的超、剝單斜帶，以一條較大規(guī)模的盆傾斷層與洼陷帶相連。緩坡帶的邊緣翹起，受到較強(qiáng)烈剝蝕，形成寬窄不一的剝蝕帶。南北向延伸的純化-草橋鼻狀斷裂構(gòu)造帶將南斜坡區(qū)分為西段和東段。

2 沙四下-孔店組紅層儲(chǔ)層沉積特點(diǎn)

2.1 儲(chǔ)層沉積類(lèi)型

鉆井巖心資料分析表明，沙四下-孔店組紅層主要發(fā)育了兩種沉積類(lèi)型，即枯水期正常的河流-沖積相沉積和洪水期發(fā)育的漫湖沉積，平面上可劃分出具有不同特點(diǎn)的四個(gè)沉積相帶（圖1）∶

圖1 濟(jì)陽(yáng)坳陷沙四下-孔店組紅層沉積剖面相模式

1）沖積扇相∶發(fā)育于盆地邊緣，巖性以紅色砂泥巖互層為主，砂巖含礫，電測(cè)曲線具鐘-箱組合的正旋回特征；

2）河流-漫灘相：條帶狀發(fā)育于沖積扇前緣，緩坡靠近物源一側(cè)，由長(zhǎng)期的河流沉積作用與陣發(fā)性洪水事件沉積共同構(gòu)成。巖性主要為紅色泥巖夾薄砂層，電測(cè)曲線具有指形特征；

3）準(zhǔn)灘壩相（漫湖砂坪）：發(fā)育于緩坡靠盆地一側(cè)，為上游河流搬運(yùn)作用及洪水事件沉積經(jīng)湖浪改造形成的濱湖砂質(zhì)淺灘沉積，沉積物分選較好，結(jié)構(gòu)成熟度高，巖性以砂泥巖互層為主，電測(cè)曲線具有鐘形、漏斗形特征；

4）鹽湖相：發(fā)育于枯水期浪基面之下，圍繞盆地沉積中心分布，巖性為濱淺湖泥巖與鹽、膏巖互層。

2.2 砂體空間發(fā)育特點(diǎn)

沉積體系類(lèi)型與發(fā)育特征受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古地形、物源體系及氣候條件的控制與影響，而砂體的分布與空間發(fā)育特點(diǎn)受控于沉積體系的分布。不同古地理單元發(fā)育了特定的沉積類(lèi)型，形成了多樣的砂體。東營(yíng)凹陷沙四下-孔店組紅層主要的砂體類(lèi)型有洪漫砂坪、洪（沖）積扇及洪水溝道砂體等（圖2）。

圖2 東營(yíng)凹陷沙四下-孔店組紅層平面沉積相圖

2.2.1 砂體類(lèi)型

1）漫湖砂坪

漫湖砂坪是在枯水期岸線附近和盆地局部高地等高能環(huán)境中形成的紫紅色、暗紫色粉細(xì)砂巖，夾紫紅色泥巖，具有小型交錯(cuò)層理，單層厚度1-3米。該類(lèi)砂體長(zhǎng)時(shí)期受湖浪改造，成熟度高，是本區(qū)紅層最有利的儲(chǔ)積體。

2）洪水溝道

洪水溝道砂體是季節(jié)性洪水進(jìn)入淺湖后形成的限制性水流沉積，主要為具盆內(nèi)碎屑的遞變層理、塊狀層理、平行層理中粗砂巖和含礫砂巖組成，具底沖刷構(gòu)造及典型的重力流沉積特點(diǎn)，單層厚度一般在0.1-1m。平面上向物源方向與老山或洪積扇毗鄰，向湖盆方向沖刷切割泥坪或混合坪。

3）近源扇體

近岸扇體主要發(fā)育于擴(kuò)張期湖盆的陡岸，常沿邊界斷層呈裙邊狀展布。近岸扇體的規(guī)模普遍較小，單個(gè)扇體面積一般不超過(guò)10km2。近岸水下扇常呈楔形，直接與湖相泥巖接觸，扇體內(nèi)部多為砂、泥巖不等厚互層，易于形成砂巖側(cè)向尖滅，發(fā)育巖性、構(gòu)造巖性圈閉。扇中辮狀水道砂體是有利的儲(chǔ)集體。

2.2.2 砂體分布特征

研究區(qū)復(fù)雜的物源體系、豐富的沉積類(lèi)型造成儲(chǔ)集砂體類(lèi)型的多樣性。受沉積背景的影響，洪水成因的砂體在平面上連片分布，在南部斜坡廣泛發(fā)育。

通過(guò)連井對(duì)比，進(jìn)一步驗(yàn)證了前面對(duì)沙四下紅層沉積地質(zhì)的認(rèn)識(shí)：沙四下紅層在沉積走向剖面上相帶的過(guò)渡區(qū)別于孔店組沉積時(shí)期形成的河流沖積體系，表現(xiàn)為細(xì)相帶-粗相帶-細(xì)相帶的變化，為典型的洪水漫湖體系沉積特征（圖3）。

圖3 過(guò)金32-博10-純26-梁77井連井對(duì)比剖面

3 油氣成藏規(guī)律

3.1 油藏類(lèi)型與特征

東營(yíng)西部地區(qū)孔店-沙四下紅層已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣藏類(lèi)型主要有構(gòu)造-斷塊類(lèi)和構(gòu)造-巖性類(lèi)，單純受巖性控制的油氣藏尚未發(fā)現(xiàn)。

3.1.1 構(gòu)造斷塊型

純化油田發(fā)現(xiàn)的油藏多屬此類(lèi)。純化地區(qū)發(fā)育近東西向多組斷裂體系，與其派生的北東向次級(jí)斷裂將位于鼻狀構(gòu)造背景的儲(chǔ)集層分割位多個(gè)斷塊，形成油氣圈閉。以純26塊為例，北部是純北斷層，斷層落差最大達(dá)500m以上，紅層儲(chǔ)層可直接與沙四段烴源巖對(duì)接，是典型的構(gòu)造斷塊油藏（圖4）。

圖4 純26-純42油藏剖面示意圖

3.1.2 構(gòu)造（斷層）-巖性類(lèi)

構(gòu)造-巖性油氣藏受構(gòu)造和巖性變化雙重因素控制，由斷層在儲(chǔ)層上傾方向形成封堵，儲(chǔ)層在側(cè)向上發(fā)生物性變化甚至尖滅形成。高89-8油藏、梁112-61為典型的斷塊-巖性油藏，橫向上為巖性遮擋，沿斜坡下傾方向有斷層與油源溝通（圖5）。

圖5 梁112-61井有藏剖面示意圖

由上述實(shí)例可見(jiàn)，東營(yíng)西部地區(qū)紅層成藏不僅與宏觀的構(gòu)造背景有關(guān)，同時(shí)與深大斷層的溝通存在密切的關(guān)系，其類(lèi)型則主要為鼻狀構(gòu)造或斜坡背景上的斷塊、斷塊-巖性油氣藏。

3.2 影響紅層成藏的主要因素

3.2.1 構(gòu)造背景對(duì)油藏成藏的影響

有利的正向構(gòu)造背景是形成油氣規(guī)模聚集的重要條件。根據(jù)構(gòu)造解釋結(jié)果，東營(yíng)凹陷西部地區(qū)沙四下發(fā)育三個(gè)正向二級(jí)構(gòu)造帶：金家-柳橋鼻狀構(gòu)造帶、草橋-純化鼻狀構(gòu)造帶及平房王-小營(yíng)構(gòu)造帶。這些正向構(gòu)造帶對(duì)油氣成藏的作用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面∶正向二級(jí)構(gòu)造帶形成較早，處于低勢(shì)區(qū)，緊臨生油洼陷，是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)，控制其形成的二、三級(jí)斷層是良好的油氣運(yùn)移通道，有利于捕集油氣；二是正向構(gòu)造帶內(nèi)斷層比較發(fā)育，斷層的切割作用形成對(duì)局部構(gòu)造的改造，形成類(lèi)型豐富的油氣圈閉，為油氣聚集提供更多的儲(chǔ)集場(chǎng)所。

3.2.2 斷層在油氣成藏過(guò)程中的作用

斷層在該區(qū)復(fù)式油藏的形成過(guò)程中起著重要的作用。斷層不僅控制著斷塊油氣藏的形成和分布,對(duì)構(gòu)造油氣藏和構(gòu)造-巖性油氣藏的形成也有重要的影響。研究表明,本區(qū)二、三級(jí)大斷層控制著油氣的聚集,四、五級(jí)小斷層控制油氣富集。油氣主要聚集在斷層附近的斷塊高部位。具體來(lái)說(shuō)，斷層在油氣成藏中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）切割構(gòu)造（圈閉）使之復(fù)雜化

東部第三系盆地大多具有分割性強(qiáng)、斷裂構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn)。斷裂體系對(duì)有利構(gòu)造背景的切割不僅導(dǎo)致構(gòu)造的復(fù)雜性，同時(shí)這種切割作用對(duì)局部構(gòu)造的改造也導(dǎo)致大量有效圈閉的形成。東營(yíng)西部地區(qū)斷裂體系發(fā)育，以純化-草橋鼻狀構(gòu)造帶為例，北東向發(fā)育的三級(jí)斷裂與其派生斷裂將鼻狀構(gòu)造切割為大量的、復(fù)雜的斷塊，斷塊內(nèi)部又有巖性的影響，形成多樣的油氣圈閉。

2）油氣圈閉的側(cè)向遮擋條件

斷層對(duì)油氣的遮擋作用與其對(duì)背景構(gòu)造的切割作用是相輔相成的。斷層的性質(zhì)、斷裂活動(dòng)的強(qiáng)度、斷裂活動(dòng)的地質(zhì)時(shí)間以及斷層兩盤(pán)地層巖性的配置關(guān)系對(duì)斷層的封閉性都有重要的影響。同時(shí)，同一條斷層在不同的分段、不同地質(zhì)時(shí)間以及對(duì)不同時(shí)代的地層其封閉能力也存在很大的差異，因此，對(duì)斷層封閉性的研究應(yīng)該從圈閉的實(shí)際地質(zhì)條件出發(fā)，進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。

3）為油氣運(yùn)移提供通道

在油氣大規(guī)模運(yùn)移時(shí)，相對(duì)開(kāi)啟的斷層是油氣縱向運(yùn)移最重要的途徑。根據(jù)鉆井揭示，博興洼陷沙四下紅層與其上覆地層形成了較為穩(wěn)定的地層結(jié)構(gòu)，自下而上由沙四下紅層、“藍(lán)灰段”、純下灘壩砂巖發(fā)育段及純上油頁(yè)巖發(fā)育段構(gòu)成?！八{(lán)灰段”為一套灰綠色鈣質(zhì)泥巖沉積，是紅層儲(chǔ)層與純上段生油巖之間的主要隔層，厚度一般在150米以內(nèi)。由此可以認(rèn)為，當(dāng)斷層落差大于150米時(shí)，對(duì)油氣的溝通、輸導(dǎo)是有效的。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，東營(yíng)凹陷西部地區(qū)最大斷距超過(guò)250米，延伸超過(guò)15千米斷層有6條；最大斷距大于150米，延伸距離超過(guò)5-15千米斷層有17條。純下段廣泛發(fā)育的灘壩砂巖與紅層儲(chǔ)層本身則是最主要的水平輸導(dǎo)層。

3.2.3 巖性、巖相變化對(duì)油氣成藏的影響

沉積相帶的變化決定了地層，特別是儲(chǔ)集砂體的空間分布。陸相盆地多具有近物源、多物源特征，縱、橫向相變迅速。根據(jù)實(shí)鉆井分析，紅層儲(chǔ)層有平面上相變頻繁、縱向上與泥巖、鹽膏互層，迭替出現(xiàn)。垂向上、平面上巖性巖相的變化對(duì)油氣富集程度都形成了重要的影響，由此，也對(duì)紅層儲(chǔ)層描述提出了更高的要求。

4 討論

紅層油氣成藏的復(fù)雜性決定了對(duì)紅層成藏規(guī)律的認(rèn)識(shí)是一個(gè)需要長(zhǎng)期深化的課題，需要在不斷的實(shí)踐中不斷認(rèn)知。通過(guò)近幾年的研究與勘探實(shí)踐，對(duì)東營(yíng)凹陷紅層的成藏認(rèn)識(shí)得到了不斷地深化，不斷成熟。

一方面，紅層本身不具備生油條件，且位于生油位于生油巖之下，因此，一定斷距的油源斷層是紅層成藏的必要條件，且越向深部對(duì)油源斷層斷距的要求越高。近期，對(duì)博興洼陷及純北-梁家樓地區(qū)發(fā)育的主要油源斷層進(jìn)行了分段研究，發(fā)現(xiàn)斷層的活動(dòng)時(shí)期、活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)斷層上下盤(pán)圈閉的形成及圈閉對(duì)油氣聚集的有效性有各自不同的影響，一些具體問(wèn)題尚需更深入的探索。

另一方面，東營(yíng)凹陷沙四下-孔店組紅層屬洪水漫湖環(huán)境下的沉積產(chǎn)物，特定的沉積環(huán)境決定了紅層儲(chǔ)層空間分布特征。漫湖砂坪砂體是最重要的儲(chǔ)層類(lèi)型，平面上巖枯水期岸線呈環(huán)帶分布，橫向變化大，對(duì)紅層地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提出了更高的要求。

勘探實(shí)踐說(shuō)明，沙四下-孔店紅層必將成為“十二五”期間濟(jì)陽(yáng)坳陷，乃至整個(gè)渤海灣盆地重要的勘探接替層系。隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)的不斷提高與勘探技術(shù)的日益成熟，相信陸相紅層油氣勘探的難題將被逐步解決，紅層油氣藏的神秘面紗將被最終揭開(kāi)。

［1］中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院.中國(guó)地層1－中國(guó)地層概論[M].北京∶地質(zhì)出版社,1982：219-419.

［2］李云通，等.中國(guó)地層 13-中國(guó)的第三系[M].北京∶地質(zhì)出版社,1984：1-341.

［3］曾昭璇,黃少敏.中國(guó)自然地理·地貌[M].北京∶科學(xué)出版社 1980∶139-150.

［4］程強(qiáng)，寇小兵，黃紹檳，等.中國(guó)紅層的分布及地質(zhì)環(huán)境特征[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào).2004,12（1）∶34-40.

［5］彭華,吳志才.關(guān)于紅層特點(diǎn)及分布規(guī)律的初步探討[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003,42(5)∶109-113.

［6］王欲曉，高平，何建國(guó)，等.東濮凹陷下第三系沙三段與沙四段的界線劃分[J].內(nèi)蒙古石油化工，2002,28∶220-223.

［7］張守鵬,劉成東,賀振建，等.東營(yíng)凹陷深部“紅層”地層劃分方法探討[J].地學(xué)前緣，2003,10(2)∶465-469.

［8］李建平.沙南凹陷孔店組的確定及其地質(zhì)意義[J].中國(guó)海上油氣地質(zhì)，1997,11(3)∶168-171.

［9］李廷勇，王建力.中國(guó)的紅層及發(fā)育的地貌類(lèi)型[J].四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，25（4）：427-431.