王德英，于海波，李　龍，王富東，達麗亞

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津300452）

渤海海域石臼坨凸起新近系巖性油藏充滿度特征及主控因素

王德英，于海波，李龍，王富東，達麗亞

（中海石油（中國）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津300452）

在對石臼坨凸起新近系巖性油藏充滿度統(tǒng)計的基礎上，對充滿度的大小、分布及其主控因素進行了分析。結果表明，研究區(qū)明化鎮(zhèn)組下段巖性油藏的充滿度變化范圍較大，高度充滿度為16.1%～87.5%，平均為47.5%，面積充滿度為6.0%～98.3%，平均為52.6%，其中高度充滿度和面積充滿度超過50%以上的砂體占統(tǒng)計砂體的1/2以上。充滿度平面分布具有不均衡性，縱向分布具有差異性，以Ⅰ油組充滿度最高。巖性油藏充滿度主要受構造形態(tài)、砂體幾何形態(tài)、斷層活動性和斷層與砂體接觸長度等因素的控制，構造形態(tài)控制了充滿度平面分布的差異性；砂體的幅度、面積、長寬比與充滿度之間整體呈現(xiàn)負相關關系，幅度小于45 m、面積小于4.5 km2、長寬比小于4的砂體充滿度多數(shù)大于40%；斷層活動性和斷層與砂體接觸長度對充滿度的控制具有分段性，斷距小于35 m、斷層與砂體接觸長度小于4.5 km的砂體充滿度比較集中且多數(shù)大于40%。

巖性油藏高度充滿度面積充滿度主控因素石臼坨凸起

經(jīng)過幾十年的勘探開發(fā)，渤海灣盆地的油氣勘探已經(jīng)開始由構造油氣藏逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐詭r性油氣藏為主的隱蔽油氣藏勘探階段［1］。近幾年來，在渤海海域石臼坨凸起新近系開展了以發(fā)育于淺水三角洲中的巖性圈閉為主要目標的油氣勘探，取得了豐碩的成果。但研究區(qū)新近系巖性油藏勘探結果表明，其巖性圈閉含油程度不一，不同類型的砂體含油性存在很大的差異。目前，關于石臼坨凸起巖性油藏充滿度特征及其控制因素還缺少相關研究，這在一定程度上影響了對其巖性油藏成藏機理的深入分析和巖性圈閉勘探的深入開展。筆者在統(tǒng)計石臼坨凸起實際鉆探的巖性油藏充滿度的基礎上，對巖性油藏充滿度及其分布特征進行分析，探討充滿度的控制因素，有助于深入認識新近系巖性油藏成藏機理，以期為研究區(qū)巖性油藏的井位部署及優(yōu)化提供依據(jù)。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

石臼坨凸起位于渤海海域中部，南鄰渤海海域最大的富生烴凹陷——渤中凹陷，北接秦南凹陷，是一個長期發(fā)育的古隆起，處于油氣長期優(yōu)勢運移的有利指向位置（圖1）。受晚期構造運動尤其是新構造運動［2-4］影響，石臼坨凸起晚期斷裂發(fā)育，主要呈北東向展布。近幾年，在巖性油藏勘探思路的指導下，對石臼坨凸起新近系明化鎮(zhèn)組下段（明下段）開展巖性油藏勘探，發(fā)現(xiàn)了QHD33-1S，QHD33-2，QHD33-3和QHD33-4等多個油田，石油地質(zhì)儲量超過億噸。研究區(qū)巖性油氣藏主要發(fā)育在明下段，區(qū)域沉積體系分析表明，明下段主要為淺水三角洲沉積［5］，淺水三角洲前緣砂體整體具有橫向展布廣、面積大的特征，有利于巖性圈閉的形成和發(fā)育。

圖1　石臼坨凸起構造位置Fig.1　Regional location map of the Shijiutuo uplift

2　充滿度分布特征

充滿度是定量分析圈閉中油氣聚集量的重要參數(shù)之一，前人對其做過很多方面的研究［6-12］。關于充滿度的定義，張厚福等應用充滿系數(shù)，即含油高度與圈閉閉合高度的比值來評價油氣藏的含油量［13］。武守誠將其定義為含油面積占圈閉面積的百分數(shù)［14］。曾濺輝等將其定義為砂體含油體積與砂體體積之比［6］。結合勘探研究實踐，筆者選取與實際生產(chǎn)結合較緊密的高度充滿度和面積充滿度作為主要研究對象，高度充滿度主要是指含油高度與圈閉閉合高度的比值（百分數(shù)），面積充滿度主要是指含油面積與圈閉面積的比值（百分數(shù)）。通過對石臼坨凸起40余個巖性油氣藏的統(tǒng)計分析來看，充滿度分布變化較大，高度充滿度為16.1%～87.5%，主要為30.0%～70.0%，平均為47.5%；面積充滿度為6.0%～98.3%，主要為30%～95%，平均為52.6%。高度充滿度和面積充滿度超過50%以上的砂體占統(tǒng)計砂體的1/2以上，進一步說明了石臼坨凸起巖性圈閉中油氣充注能力比較強、聚集程度比較高。

石臼坨凸起明下段砂巖含量主要集中在25%～35%，是巖性油氣藏發(fā)育的主力層段，根據(jù)巖性組合特征，將其從上到下劃分為0，Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ共4個油組，在此基礎上，進一步討論充滿度在平面和縱向上的分布特征。

2.1平面分布具有不均衡性

對于明下段0油組，巖性油藏主要發(fā)育在QHD33-3油田，高度充滿度為16.1%～74.6%，面積充滿度為6.0%～32.8%（圖2）；其次發(fā)育在QHD33-1S油田，高度充滿度為31.6%～66.7%，面積充滿度為57.1%～93.6%；少數(shù)發(fā)育在QHD33-4油田，高度充滿度為33.0%～75.0%，面積充滿度為29.3%～94.7%。

對于明下段Ⅰ油組，巖性油藏主要發(fā)育在QHD33-1S油田（圖2），高度充滿度為29.4%～80.0%，面積充滿度為9.0%～98.3%；其次發(fā)育在QHD33-3油田，高度充滿度為45.7%～73.8%，面積充滿度為67.1%～92.3%；少數(shù)發(fā)育在QHD33-2和QHD33-4油田，高度充滿度分別為55.6%和38.9%，面積充滿度分別為45.%和11.5%。

圖2　石臼坨凸起巖性油藏充滿度分布特征Fig.2　Fullness degree distribution of the lithology oil reservoir in the Shijiutuo uplift

對于明下段Ⅱ油組，巖性油藏在QHD33-1S和QHD33-3油田發(fā)育相對比較均衡（圖2）。QHD33-1S油田巖性油藏高度充滿度為26.6%～87.5%，面積充滿度為31.6%～96.0%；QHD33-3油田的高度充滿度為30.5%～67.3%，面積充滿度為14.6%～97.5%；少數(shù)發(fā)育在QHD33-4油田，高度充滿度為32.1%，面積充滿度為32.5%。

對于明下段Ⅲ油組，巖性油藏發(fā)育在QHD33-1S和QHD33-2油田（圖2），兩者高度充滿度分別為57.1%和39.7%，面積充滿度分別為66.0%和21.3%。

從研究區(qū)明下段各油組巖性油藏充滿度的平面分布特征來看，其具有一定的不均衡性，但總體上，巖性油藏主要發(fā)育在QHD33-1S和QHD33-3油田，充滿度變化范圍比較大；巖性油藏在QHD33-2 和QHD33-4油田發(fā)育相對較少，充滿度變化范圍相對比較小。

2.2縱向分布具有差異性

從研究區(qū)明下段巖性油藏充滿度統(tǒng)計結果來看，縱向上，明下段0油組高度充滿度為16.1%～75.0%，平均為41.1%；面積充滿度為6.0%～94.7%，平均為43.3%。Ⅰ油組高度充滿度為29.4%～80.0%，平均為54.2%；面積充滿度為9.0%～98.3%，平均為60.5%。Ⅱ油組高度充滿度為26.6%～87.5%，平均為49.7%；面積充滿度為14.2%～97.5%，平均為58.2%；Ⅲ油組高度充滿度為39.7%～57.1%，平均為48.4%；面積充滿度為21.3%～66.0%，平均為43.7%。

從各油田巖性油藏充滿度的縱向分布來看（圖2），QHD33-1S油田巖性油藏主要發(fā)育在Ⅰ和Ⅱ油組，縱向上充滿度在Ⅰ油組普遍偏高；QHD33-3油田巖性油藏主要發(fā)育在0和Ⅱ油組，縱向上充滿度在Ⅱ油組普遍偏高；QHD33-2油田巖性油藏主要發(fā)育在Ⅰ和Ⅲ油組，QHD33-4油田巖性油藏主要發(fā)育在0，Ⅰ和Ⅱ油組，充滿度均較低。

縱觀明下段0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ油組（圖2），Ⅰ油組巖性油藏充滿度普遍偏高，Ⅲ油組充滿度偏低。整體來看，自明下段底部Ⅲ油組到上部0油組，充滿度整體呈現(xiàn)逐漸增大后又逐漸減小的特征，在Ⅰ油組充滿度達到最大值。

3　充滿度主控因素

根據(jù)石臼坨凸起明下段油氣分布規(guī)律，在油氣成藏要素系統(tǒng)分析的基礎上，對充滿度的主控因素進行了研究，明確了構造形態(tài)、砂體幾何形態(tài)、斷層活動性和斷砂耦合關系等對充滿度的控制作用。

3.1構造形態(tài)

圖3　石臼坨凸起構造形態(tài)與充滿度分布Fig.3　Structural shape and fullness degree distribution in the Shijiutuo uplift

根據(jù)石臼坨凸起構造發(fā)育特點，可將其進一步劃分為背斜區(qū)、掀斜斷塊區(qū)和斜坡區(qū)（圖3）；QHD33-1S構造位于背斜區(qū)，QHD33-3構造位于掀斜斷塊區(qū)，QHD33-2和QHD33-4構造位于斜坡區(qū)。從各構造鉆遇的巖性油藏充滿度統(tǒng)計結果來看，背斜區(qū)充滿度普遍較高，面積充滿度為15.0%～98.3%，平均為67.9%，面積充滿度大于50%的巖性油藏占69.2%；掀斜斷塊區(qū)充滿度次之，面積充滿度為6.0%～97.5%，平均為48.8%，面積充滿度大于50%的巖性油藏占45.0%；斜坡區(qū)充滿度普遍較低，面積充滿度為11.5%～94.7%，平均為34.9%，面積充滿度大于50%的巖性油藏占14.3%。整體來看，充滿度在背斜區(qū)、掀斜斷塊區(qū)和斜坡區(qū)呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢（圖3），揭示了構造形態(tài)控制巖性油藏充滿度平面分布的差異性。

3.2砂體幾何形態(tài)

石臼坨凸起巖性油氣藏主要發(fā)育在明下段淺水三角洲砂體中，充滿度在一定程度上反映了砂體的油氣聚集程度。在相同的油氣充注情況下，砂體本身幾何形態(tài)影響充滿度的大小［11］。從砂體的幅度、面積和長寬比等3個方面入手，對其與充滿度之間的關系進行了研究（圖4）。

砂體幅度對充滿度具有明顯的控制作用，無論是高度充滿度還是面積充滿度均整體與砂體幅度呈現(xiàn)負相關關系（圖4），即隨著砂體幅度的增加，充滿度呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢。充滿度主要分布在幅度小于45 m的砂體，并且變化范圍比較大，高度充滿度為26.6%～87.5%，面積充滿度為15.0%～98.3%，砂體幅度大于45 m，充滿度普遍偏低，整體在50%以下。

砂體面積與充滿度總體呈現(xiàn)負相關關系（圖4），砂體面積越大，充滿度呈現(xiàn)降低的趨勢。統(tǒng)計分析也進一步表明，巖性油藏主要發(fā)育在面積小于4.5 km2的砂體之中，充滿度相對集中。砂體面積小于4.5 km2，無論是高度充滿度還是面積充滿度與砂體面積之間并不具有相關性，均呈雜亂分布的特征，并且分布范圍比較廣，高度充滿度為15.0%～87.5%，面積充滿度為16.1%～98.3%，在砂體面積大于4.5 km2之后，充滿度普遍較低，整體在40%以下。

圖4　石臼坨凸起砂體幾何形態(tài)與充滿度分布關系Fig.4　Relationship between fullness degree distribution and sandbody geometry in the Shijiutuo uplift

砂體的長寬比與充滿度總體上呈現(xiàn)負相關關系（圖4），隨著砂體長寬比的增大，充滿度呈現(xiàn)降低的趨勢，但砂體長寬比越小，充滿度分布越集中。當砂體長寬比小于4時，無論是高度充滿度還是面積充滿度整體上都較大并且分布比較集中，充滿度多數(shù)都大于40%；當砂體長寬比大于4時，充滿度零星分布且小于40%，這也在一定程度上表明，砂體的形態(tài)越接近朵體、席狀，充滿度越大。

3.3斷層活動性

油氣成藏條件分析表明，石臼坨凸起晚期斷裂的發(fā)育對油氣成藏具有重要的控制作用，斷層活動性的差異導致了斷層對油氣輸導能力的不均衡性，進一步影響了巖性圈閉的充滿度。從對石臼坨凸起40余個巖性油藏充滿度與斷距的統(tǒng)計分析來看（圖5），當斷距小于35 m時，充滿度變化范圍比較大，高度充滿度最小為26.6%，最大可達87.5%，面積充滿度最小為15.0%，最大可達98.3%；當斷距超過35 m，無論是高度充滿度還是面積充滿度，均隨著斷距的增大而減小。

圖5　石臼坨凸起斷層活動性與充滿度的關系Fig.5　Relationship between fullness degree distribution and fault activity in the Shijiutuo uplift

3.4斷層與砂體接觸長度

關于斷-砂耦合對油氣成藏的控制作用前人已經(jīng)做過很多研究［15-17］，但對充滿度的控制作用研究相對較少。石臼坨凸起晚期斷裂多數(shù)切割淺水三角洲前緣砂體，形成一系列受斷裂控制或影響的巖性圈閉。斷層與砂體之間的接觸長度在一定程度上反應了斷-砂耦合關系，從對充滿度的控制作用來看，斷層與砂體接觸長度小于4.5 km時，砂體內(nèi)油聚集程度高，充滿度多大于40%，斷層與砂體接觸長度大于4.5 km，砂體內(nèi)油聚集程度較弱，充滿度比較低，均小于40%（圖6）。

圖6　石臼坨凸起斷層與砂體接觸長度與充滿度分布關系Fig.6　Relationship between fault-sandbody contact length and fullness degree distribution in the Shijiutuo uplift

4　結論

石臼坨凸起新近系明下段巖性油藏充滿度變化較大，高度充滿度為16.1%～87.5%，平均為47.5%；面積充滿度為6.0%～98.3%，平均為52.6%，充滿度超過50%以上的砂體占統(tǒng)計砂體的1/2以上。巖性油藏充滿度平面分布具有不均衡性，巖性油藏主要發(fā)育在QHD33-1S和QHD33-3油田，充滿度變化范圍比較大；縱向分布具有差異性，從明下段底部到上部，充滿度整體呈現(xiàn)逐漸增大后又逐漸減小的特征，以Ⅰ油組充滿度最高。

巖性油藏充滿度主要受構造形態(tài)、砂體幾何形態(tài)、斷層活動性、斷層與砂體接觸長度等因素的控制。構造形態(tài)控制了充滿度平面分布的差異性，充滿度在背斜區(qū)、掀斜斷塊區(qū)和斜坡區(qū)呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢。砂體幾何形態(tài)與充滿度之間整體具有負相關關系，幅度小于45 m的平緩砂體，油氣聚集程度比較高；面積小于4.5 km2的砂體，油氣聚集程度高，容易形成小而肥的巖性油氣藏；長寬比小于4的砂體充滿度多數(shù)大于40%。斷層活動性和斷層與砂體接觸長度對充滿度的控制具有分段性，斷距小于35 m、斷層與砂體接觸長度小于4.5 km的砂體，其充滿度比較集中并且多數(shù)大于40%。

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編輯經(jīng)雅麗

Characteristics of fullness degree of trap and its main controlling factors of the Neogene lithologic reservoir in the Shijiutuo uplift，Bohai Sea

Wang Deying，Yu Haibo，Li Long，Wang Fudong，Da Liya
（Bohai Oilfield Research Institute，Tianjin Branch Company，CNOOC China Limited，Tianjin City，300452，China）

Based on statistic data of fullness degree of Neogene lithologic reservoir in the Shijiutuo uplift，the size，distribution and controlling factors on fullness degree of trap were analyzed.The results show that there is a great variation in fullness degree of the lower Minghuazhen Formation.The vertical fullness degree of trap（ratio of oil column height to trap closure height）is between 16.1%and 87.5%with an average of 47.5%，while the areal fullness degree of trap（ratio of oilbearing area to trap closure area）is between 6.1%and 98.3%with an average of 52.6%.Sand bodies with vertical and areal fullness degree over 50%account for more than 1/2 of the whole sand bodies.The fullness degree of trap is unbalanced in the plane and different in the vertical and oil layerⅠhas the highest fullness degree of trap.The fullness degree of lithologic reservoir is mainly controlled by structural shape，sand body geometry，fault activity and fault-sand body contact length.The planar distribution of fullness degree of trap is controlled by structural shape.There is a negative correlation between sand body geometry amplitude，area，length-width ratio and fullness degree of trap.For sand body characterized by structural amplitude of less than 45 m，area of less than 4.5 km2and length-width ratio of less than 4，more than 40%of its whole area is commonly filled by oil.For sand body whose contact length with fault is less than 4.5 km，more than 40%of its whole area is commonly filled by oil.

lithologic reservoir；vertical fullness degree of trap；areal fullness degree of trap；main controlling factors；Shi-jiutuo uplift

TE112.322文獻識別碼：A

1009-9603（2015）05-0021-07

2015-07-08。

王德英（1971—），女，吉林磐石人，高級工程師，從事沉積學與石油地質(zhì)方面的研究。聯(lián)系電話：（022）25801405，E-mail：wangdy2@cnooc.com.cn。

國家科技重大專項“渤海海域大中型油氣田地質(zhì)特征”（2011ZX05023-006-002）。