劉雅利，王永詩，郝雪峰，龐雄奇 ，崔 殿

（1.中國石油大學（北京）盆地與油藏研究中心，北京102249；2.中國石化勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營257015）

從20世紀80年代復式油氣聚集帶理論的提出［1-3］，對斷陷盆地油氣分布的有序性就已經(jīng)有了基本認識［4-6］，隱蔽油氣藏理論又對其油氣分布的有序性進一步完善［7］。隨著認識程度的不斷提高，陸相斷陷盆地富油洼陷油氣分布規(guī)律越來越清楚，從油藏類型、含油高度等均為有序分布［8］。進入21世紀，在對中國中西部前陸盆地油氣分布規(guī)律總結的基礎上，中國石油地質學者明確提出了油氣分布有序性的概念［9-10］，并且對有序分布的油氣藏類型及特征進行了初步分析［11-14］。進入“十二五”以來，針對斷陷盆地近源致密儲集體和泥頁巖儲集體的勘探和開發(fā)都取得了很好的效果，揭示出斷陷盆地在洼陷中心近烴源巖、高異常壓力區(qū)域的油氣可能以特殊類型連續(xù)分布，這是對油氣分布有序性的進一步詮釋，但是對這些特殊的油氣藏類型與常規(guī)油氣藏的差異如何界定以及各類油氣藏之間的過渡關系和分布規(guī)律等問題的相關文獻和論述較少。為此，筆者以渤南洼陷的勘探實踐［15-16］為例，提出油氣藏類型劃分方案，分析各種油氣藏類型之間的過渡關系，進一步研究斷陷盆地富油洼陷油氣分布的有序性。

1 油氣藏類型

多年以來，眾多學者提出了不同的油氣藏分類方案，基本都是對常規(guī)油氣藏進行分類，將非常規(guī)油氣藏以巖性油氣藏和特殊巖類油氣藏混雜于巖性油氣藏類型中［7］。隨著勘探程度的不斷提高，非常規(guī)油氣藏越來越受到重視，對其進行單獨分類已勢在必行。筆者認為，大的分類主要應以是否發(fā)生明顯的分異為標準；一般情況下，常規(guī)油氣藏形成于油氣二次運移之后，均具有較好的分異性，即油、氣、水之間具有相對清晰的、非構造活動期存在的穩(wěn)定界限；而非常規(guī)油氣藏為油氣發(fā)生初次運移或短距離二次運移后，賦存于緊鄰烴源巖致密儲集體且流體分異性差的油氣富集。

1.1 常規(guī)油氣藏

常規(guī)油氣藏一般發(fā)育于遠離烴源巖區(qū)域，但近源或烴源巖內(nèi)也發(fā)育常規(guī)油氣藏。眾多學者研究了不同斷陷盆地常規(guī)油氣藏的發(fā)育特點［12-13］，其類型較全，構造、巖性和地層3大類油氣藏均發(fā)育；但是單一成因的油氣藏類型較少，多為復合型油氣藏。如構造-巖性油氣藏、大型濁積巖巖性油氣藏、受斷層切割形成的斷層-巖性油氣藏［16］以及緩坡帶受儲集體規(guī)模影響的巖性-地層油氣藏［17］。

1.2 非常規(guī)油氣藏

1.2.1 源巖型油氣藏

中國東部斷陷湖盆多為古生界和中、新生界疊合盆地，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣源巖包括2類，一類是斷陷盆地新生界目前仍然能夠生烴的富含有機質的泥質類沉積體，在現(xiàn)今條件下，這些烴源巖仍在持續(xù)生烴，從而在烴源巖內(nèi)賦存大量的油氣，形成特殊的源巖型油氣藏；另一類是古生界和中生界煤系烴源巖，這些煤層經(jīng)過二次生烴，生成大量煤成氣［18-19］，形成煤層氣。從成藏機理上看，源巖型油氣藏處于烴類初次運移或未發(fā)生運移階段。中國東部斷陷盆地發(fā)現(xiàn)的絕大部分泥巖裂縫油氣藏［20-21］、頁巖氣、煤層氣均屬于源巖型油氣藏，其烴類生成、賦存狀態(tài)及儲集空間類型存在差異。

頁巖油藏 頁巖油藏主要發(fā)育于生烴門限和裂解門限之間的烴源巖層內(nèi)，以產(chǎn)油為主，烴類處于游離狀態(tài)，是經(jīng)過初次運移形成的非常規(guī)油氣藏，目前經(jīng)濟技術條件下可形成工業(yè)產(chǎn)能，如羅家地區(qū)的羅42井累積產(chǎn)油量已過萬噸。沾化地區(qū)發(fā)現(xiàn)的泥巖裂縫油藏主要發(fā)育在沙三段和沙一段。

頁巖氣藏 泥頁巖地層中以所有可能方式存在的天然氣均可稱為頁巖氣，但通常的頁巖氣僅指主體上以吸附和游離狀態(tài)同時賦存于泥頁巖地層、具有工業(yè)性勘探開發(fā)價值的天然氣［22-23］。根據(jù)美國頁巖氣勘探經(jīng)驗，具有經(jīng)濟價值的頁巖氣并不僅限于頁巖中以吸附或游離狀態(tài)存在的天然氣，也包括其中砂巖夾層中的天然氣［24-28］。目前，在沾化地區(qū)測試獲得工業(yè)氣流的頁巖氣藏為裂解門限以下的源巖裂縫氣藏，如渤深8井獲得1.5×104m3/d的工業(yè)氣流，為典型的裂縫型頁巖氣藏。從成藏機理上看，頁巖氣未發(fā)生運移，原地生儲成藏，目前中國斷陷湖盆發(fā)現(xiàn)的具有工業(yè)價值的頁巖氣藏很少，且主要發(fā)現(xiàn)于裂解門限以下的烴源巖層中（圖1）。

1.2.2 鄰源型油氣藏

緊鄰烴源巖層的儲集體最先獲得油氣供應，有利于形成油氣藏。斷陷盆地的強分割性控制了多物源、小型儲集體在洼陷帶的普遍發(fā)育，形成眾多鄰源型常規(guī)油藏，如探明儲量過億噸的渤南油田，這些常規(guī)油藏的儲層物性一般較好，油氣在儲集體內(nèi)具有很好的分異；而在儲層物性較差、埋深較大、相對致密的儲集體內(nèi)，則形成沒有油水或氣水分異的非常規(guī)油氣藏，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的類型有致密砂巖氣藏和低滲透儲層連續(xù)型油藏。從成藏機理上看，鄰源型非常規(guī)油氣藏處于烴類初次運移后或正在發(fā)生二次運移的階段。

圖1 富油洼陷油氣藏類型及分布模式

致密砂巖氣藏 國外致密砂巖氣藏已經(jīng)形成工業(yè)產(chǎn)能，該類氣藏主要發(fā)育于裂解門限以下深層烴源巖內(nèi)的致密砂巖儲集體中，天然氣連續(xù)型分布，以中、低產(chǎn)能為特點，如渤南洼陷帶義120氣藏。

低滲透儲層連續(xù)型油藏 目前在斷陷盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的該類油藏主要發(fā)育于裂解門限以上、包圍在烴源巖內(nèi)的深層低孔滲儲集體內(nèi)。未發(fā)生明顯的油水分異，受儲集體的規(guī)模、物性和周圍溫度、壓力環(huán)境等控制，油藏大面積連續(xù)分布，常規(guī)測試基本不出水，壓裂后含水率一般低于40%，如渤南洼陷北部沙四段上亞段的砂礫巖體油藏［29-30］。

2 油氣分布規(guī)律

富油洼陷的生、排、聚烴量都較大，油氣成藏具有多期次性。不同地質時期油氣的運聚方式不同，聚集成藏的構造區(qū)帶也不同，且斷陷盆地圈閉類型的多樣性，共同控制形成了富油洼陷油氣分布規(guī)律的獨特性。

2.1 油氣分布有序性

不同含油氣盆地的烴源巖生烴總量、成藏期及保存條件、油氣分布的有序性規(guī)律均存在差異。富油盆地因其油氣保存的總量較大，在各構造帶上均有較多的油氣賦存于不同的圈閉中，其油氣分布的有序性主要表現(xiàn)在油氣藏類型有序性、流體性質和油氣富集程度有序性等。

2.1.1 油氣藏類型有序性

富油洼陷油氣藏類型的分布序列包括非常規(guī)油氣藏序列、過渡油氣藏序列和常規(guī)油氣藏序列。其中，過渡油氣藏序列一般位于生烴門限到大規(guī)模排烴門限附近，其下主要為非常規(guī)油氣藏序列，其上為常規(guī)油氣藏序列。部分區(qū)帶受儲層發(fā)育、構造活動等因素影響，其過渡油氣藏序列向下延伸，使得生、排烴門限以下仍發(fā)育大量的常規(guī)油氣藏（圖1）。

常規(guī)油氣藏序列在陡、緩坡帶的分布規(guī)律不同，陡坡帶為構造油氣藏—構造-巖性油氣藏—巖性油氣藏，緩坡帶為巖性-地層油氣藏—構造油氣藏—巖性油氣藏。非常規(guī)油氣藏序列由洼陷中心到盆地邊緣均有分布，發(fā)育頁巖氣藏和頁巖油藏、致密砂巖氣藏和低滲透儲層連續(xù)型油藏。過渡油氣藏序列為常規(guī)和非常規(guī)油氣藏類型共同發(fā)育區(qū)，一般在生、排烴門限以下，常規(guī)油藏被頁巖油藏等非常規(guī)油氣藏包圍，受砂巖儲集體、物性及連續(xù)程度影響呈交叉指狀深入頁巖油藏分布區(qū)。

隨著工藝技術的不斷進步，越來越多的低品質油氣藏和非常規(guī)油氣藏已具有勘探開發(fā)價值；大量的鉆探、測試和相關研究結果表明，頁巖油氣藏和連續(xù)型油氣藏廣泛分布［31］。自20世紀70年代以來，渤南地區(qū)勘探開發(fā)的主要對象為常規(guī)油氣藏，絕大多數(shù)隸屬于在生、排烴門限以上的常規(guī)油氣藏序列，在過渡油氣藏序列中也發(fā)現(xiàn)和動用了大量的常規(guī)油氣藏。近幾年，逐漸開展對低滲透儲層連續(xù)型油氣藏和頁巖油氣藏的勘探，部分已形成工業(yè)性動用。從富油洼陷油氣藏分布序列看，負向構造有效烴源巖區(qū)生烴門限以下廣泛分布頁巖油氣藏，而過渡油氣藏序列中的常規(guī)油藏被非常規(guī)油氣藏包圍，實際上是這一區(qū)域的“甜點”。

2.1.2 流體性質和油氣富集程度有序性

富油洼陷的油氣分布具有互補性［32］，油氣生成的多源性和不同聚集條件下成藏聚集的多變性構成了油氣在平面和剖面上發(fā)育及分布的序列性［33］。

從渤南洼陷來看，陸相斷陷盆地富油洼陷的流體性質和油氣富集程度具有明顯的規(guī)律性。從洼陷中心到盆地邊緣，原油性質從稀到稠。洼陷中心的埋深大，烴源巖達到裂解門限，形成天然氣藏；在洼陷邊緣，油氣遠距離運移后經(jīng)歷輕組分散失、水洗或者氧化等作用形成稠油油藏。距離烴源巖越近，儲層物性越差，油氣藏豐度越低，但含油氣面積大，油氣分布相對連續(xù)，油氣藏儲量規(guī)模較大；越靠近盆地邊緣，儲層物性越好，油氣藏豐度越高且孤立分布，單個油氣藏面積較小，除個別整裝構造外，整體油氣藏儲量規(guī)模較?。▓D2）。

圖2 渤南洼陷沙四段上亞段油氣藏類型分布序列剖面

2.2 油氣分布連續(xù)性

在20世紀80年代，復式油氣聚集理論已總結出洼陷復式油氣聚集帶受巖性圈閉疊合連片分布控制形成油氣藏連續(xù)分布的規(guī)律［34］。該理論是針對常規(guī)油氣藏研究形成的理論體系，未考慮非常規(guī)油氣藏。近年來，隨著工藝技術的進步，非常規(guī)油氣藏逐漸納入到勘探實踐中，其油氣分布的規(guī)律性也逐漸引起重視。目前，在渤南洼陷發(fā)現(xiàn)的連續(xù)型油氣藏主要包括低滲透儲層連續(xù)型油氣藏和頁巖油氣藏。這2種類型油氣藏的共同特點為儲集體大面積連續(xù)分布（頁巖、致密砂巖和湖相碳酸鹽巖等）、儲層低孔滲性、沒有邊底水、高束縛水飽和度、非構造控制（負向構造含油）、異常高壓以及均處于生烴門限以下等，其儲集體的規(guī)模及有效性控制著油氣藏的規(guī)模。

3 油氣分布控制因素

含油氣盆地的形成和發(fā)展與區(qū)域構造背景及構造演化密切相關。盆地內(nèi)構造單元、烴源巖、儲層與蓋層沉積條件以及油氣藏類型等均有規(guī)律分布，其以構造演化為主導，在空間上有序分布，成因上相互聯(lián)系、有機結合，決定了油氣藏分布的有序性，并構成一個統(tǒng)一的油氣分布整體［9］。

3.1 烴源巖分布的規(guī)律性

渤南洼陷是發(fā)育時間長、生油層段多、有機質豐度高及母質類型好的富油洼陷［29］。其縱向上發(fā)育沙四段上亞段、沙三段下亞段和沙一段共3套烴源巖，橫向上有效烴源巖主要發(fā)育在洼陷帶，厚度可達800～1 200 m。不僅可以為源巖型油氣藏和鄰源型油氣藏等提供油氣，還可以通過油氣運移通道向四周的陡坡帶和緩坡帶運移，且存在東營組沉積時期和館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積時期2個主要成藏期［34］，為不同時期形成的不同類型儲集體和圈閉的成藏提供了條件。因此，優(yōu)越的生油條件是油氣藏有序性分布的基礎。

3.2 儲層及儲蓋組合發(fā)育的規(guī)律性

沉積體系的發(fā)育模式及其控制的儲層和儲蓋組合的有序性分布是控制油氣藏分布序列的重要因素［9］。斷陷盆地的沉積具有縱、橫向有序分布的特點，即在縱向上以二級層序為單元，不同沉積時期近源、遠源沉積體周期性發(fā)育；橫向上，不同構造帶沉積類型有序分布，構成規(guī)律性分布的沉積體系。伴隨構造演化導致的多期沉積旋回，在渤南洼陷陡坡帶和緩坡帶分別發(fā)育眾多的沖積扇—扇三角洲沉積體系、沖積扇—曲流河—三角洲沉積體系以及濱淺湖席狀砂—砂壩等。在洼陷帶周緣盆傾同沉積斷層形成的坡折帶內(nèi)側，發(fā)育大量的低位扇或濁積扇體等；洼陷帶中部則發(fā)育眾多的近、遠岸濁積砂體和三角洲前緣滑塌濁積砂體等。從洼陷中心到盆地邊緣，在一個構造層序內(nèi)，橫向上沉積體系類型依次為深水濁積體系—前三角洲滑塌體系—三角洲前緣體系—三角洲平原體系—河流體系—沖積扇體系；在縱向上多期沉積旋回的地層沉積格架中，不同沉積層序的沉積體系類型可能會發(fā)生變化或缺失，但其分布的規(guī)律性是相似的。多期沉積旋回的相互疊加使洼陷內(nèi)儲層和儲蓋組合有序性分布，決定了油氣藏分布的有序性。

3.3 圈閉分布的規(guī)律性

圈閉的分布受構造樣式和儲蓋組合的共同控制，不同構造單元構造樣式和沉積體系不同，不同沉積體系儲蓋組合不同，其分布具有規(guī)律性。不同構造樣式控制圈閉類型的差異，陡坡帶一般發(fā)育大型滾動背斜、斷塊潛山或砂礫巖體巖性圈閉，緩坡帶發(fā)育中—大型滾動背斜、反向斷塊、超覆或剝蝕地層圈閉，洼陷帶發(fā)育巖性圈閉。自洼陷中心到盆地邊緣依次發(fā)育巖性、構造和地層圈閉。不同沉積體系發(fā)育不同類型的圈閉，深水濁積體系和前三角洲滑塌體系主要發(fā)育巖性圈閉，三角洲前緣體系主要發(fā)育構造巖性和構造圈閉，三角洲平原體系主要發(fā)育構造圈閉，河流體系主要發(fā)育構造和巖性構造圈閉，扇三角洲體系主要發(fā)育地層圈閉。因此，構造單元和沉積體系的有規(guī)律分布控制了圈閉的有序性，進而控制油氣藏分布的有序性。

3.4 油氣運聚動力分布的有序性

油氣運聚動力受源儲關系、地層壓力和輸導體系的影響。洼陷帶儲層物性差且鄰近烴源巖或發(fā)育于烴源巖層內(nèi)，主要為異常高壓區(qū)，輸導條件差，剩余壓力和毛細管力是其主要的成藏動力［35］。主要發(fā)育連續(xù)型砂巖油氣藏和連續(xù)型碳酸鹽巖油氣藏，是異常高壓和低滲透儲層二者耦合的結果。異常高壓代表強成藏動力環(huán)境，以渤南洼陷為代表的中國東部陸相斷陷盆地富油洼陷以新生界烴源巖為主力生油層，其演化程度適中，目前絕大部分還處于大規(guī)模排烴階段，烴源巖初次運移排出的油氣大量聚集在近源致密儲集體中，形成異常高壓。而低滲透儲層造成油氣二次運移能力差，油氣運移緩慢。

渤南洼陷儲集體規(guī)模大，從生烴中心至泄壓區(qū)距離遠，壓力環(huán)境從異常高壓逐漸變?yōu)槌海Ｓ鄩毫ψ兓?；但壓力梯度較小，在低滲透儲集體內(nèi)，這種從異常高壓到常壓形成了壓力動態(tài)平衡，使得油氣連續(xù)分布。頁巖油氣藏與低滲透儲層連續(xù)型油藏的形成機理相似，頁巖更靠近烴源巖有機層或與有機質互層，普遍發(fā)育異常高壓，滲透性更差，二者耦合形成油氣的連續(xù)分布。至盆地邊緣的陡坡帶和緩坡帶，浮力和水動力為主要的油氣成藏動力，以形成構造或地層油氣藏為主。從洼陷帶到盆地邊緣，成藏動力依次為剩余壓力—毛細管力—浮力—水動力，成藏動力有序變化直接控制著油氣藏類型的變化。

4 勘探實例

近年來，在油氣分布有序性和連續(xù)性認識的指導下，采用立體勘探思路，在渤南洼陷相繼部署和鉆探了一批探井，在常規(guī)油氣藏和非常規(guī)油氣藏勘探領域均取得了較大進展。由于對常規(guī)油氣藏勘探的論述較多，因此，主要針對渤南洼陷非常規(guī)油氣藏的勘探實例進行論述。

4.1 沙四段上亞段多儲集類型連續(xù)型油氣藏勘探

“十一五”之前，對渤南洼陷各區(qū)帶沙四段上亞段開展了探索性的部署和鉆探。在緩坡帶發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模的稠油油藏，在洼陷帶和陡坡帶，由于埋深大、儲層物性差、產(chǎn)能低且穩(wěn)產(chǎn)難，因此未進行深入的研究和勘探部署，對油氣分布規(guī)律沒有清晰的認識。自“十一五”以來，隨著工藝技術的進步，致密儲層可以形成工業(yè)產(chǎn)能，沙四段上亞段再次被納入勘探日程。通過分析發(fā)現(xiàn)，該層系發(fā)育優(yōu)質烴源巖，演化程度適中，絕大部分處于大規(guī)模排烴門限以下，其近源儲集體發(fā)育連續(xù)型油氣藏（圖2）；由此確定油氣勘探工作中可以不精細描述儲層，而以分析儲層宏觀展布和落實異常壓力分布來確定有利勘探區(qū)，進而展開部署和鉆探的思路。通過對儲層和壓力環(huán)境的分析，認為邵家—四扣—渤東地區(qū)，埋深在3 200 m以下的各類儲集體均具有形成連續(xù)型油藏的條件，進而在湖相碳酸鹽巖、陡坡扇三角洲砂礫巖體、砂質灘壩體系相繼完鉆了一批探井，均取得了很好的鉆探效果，上報控制和預測儲量過億噸，與前期上報儲量形成含油連片的局面，共上報控制和預測儲量達3×108t，成為“十二五”增儲的重要陣地。

4.2 沙三段下亞段9砂組水道砂巖油藏勘探

20世紀70年代，在渤南洼陷勘探的初期階段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)沙三段下亞段9砂組水道砂巖油藏，其油藏類型為構造-巖性油藏和巖性油藏（圖3）。在油田主體探明階段，根據(jù)下洼找油的勘探思想，在洼陷帶部署了一批探井，也鉆遇該套儲層，均具有較好的油氣顯示，但試油均為干層，致使勘探停滯了近20 a。綜合研究認為，該套地層普遍發(fā)育異常高壓，具備形成整裝規(guī)模油藏的基礎，勘探潛力較大。其有利因素為：①洼陷帶普遍發(fā)育異常高壓，成藏動力充足；②儲層連續(xù)分布，且規(guī)模較大；③工藝技術的不斷進步，使得低滲透儲層通過改造有形成工業(yè)產(chǎn)能的可能。通過對構造、儲層展布及壓力分布等的研究，認為洼陷中心均為有利的油氣勘探區(qū)，確定了以老井試油為先導、新井鉆探實現(xiàn)井控的部署思路，相繼實施渤深8和義123等老井試油，部署鉆探了義361、義601和義251等新井，均取得成功。于1997年上報控制儲量1 300×104t，1998年上報探明儲量1 200×104t。

圖3 渤南洼陷沙三段下亞段9砂組水道砂巖油藏剖面

5 結束語

以源儲關系及油氣運移類型為基礎，以是否發(fā)生明顯的油、氣、水分異為標準劃分油氣藏類型，將渤南洼陷發(fā)現(xiàn)的油氣藏劃分為常規(guī)和非常規(guī)2類，非常規(guī)油氣藏進一步劃分為源巖型和鄰源型油氣藏。渤南洼陷緩坡帶—洼陷帶—陡坡帶油氣藏的流體性質、油氣富集程度和油氣藏類型均呈有序性的連續(xù)分布，這種縱向上多層系、橫向上多類型的復合油氣藏有序分布的統(tǒng)一整體，是油氣分布有序性的具體表現(xiàn)。研究區(qū)油氣分布有序性與區(qū)域構造背景及構造演化密切相關，以構造演化控制形成的不同構造單元分布為主導，以多套烴源巖層、多期成烴排烴、多期成藏以及多期油氣運移的滿洼含油的油源條件為基礎，以沉積體系有規(guī)律分布控制的儲層和儲蓋組合的有序分布為關鍵，各控制因素相互聯(lián)系、有機結合，進而控制了油氣分布的有序性。以油氣分布有序性為指導，采用立體勘探思路，在常規(guī)油氣勘探的基礎上開展非常規(guī)油氣的勘探工作，發(fā)現(xiàn)了大量以近源大型致密儲集體油氣藏和頁巖油氣藏為代表的連續(xù)型油氣藏，逐漸形成滿洼疊合連片含油的局面。油氣分布有序性一直是指導油氣勘探的核心思想，斷陷盆地連續(xù)型油氣藏的存在必將成為未來該類型盆地勘探的重要方向，進一步研究油氣分布有序性和連續(xù)性對中國東部老區(qū)的油氣勘探具有非常重要的意義。

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