景安語(yǔ)

（中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東東營(yíng) 257015）

埕島地區(qū)位于渤海灣西南部（圖1），是多層系含油的典型油氣復(fù)式聚集區(qū)[1-9]。新近系、古近系和下古生界是主要含油層系。上古生界一直沒(méi)有引起足夠的重視，近期埕北古111井于上古生界鉆遇油層，試油獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，預(yù)示著研究區(qū)上古生界具有一定的勘探潛力。因此，對(duì)其構(gòu)造、地層、儲(chǔ)層和成藏規(guī)律進(jìn)行分析，明確控藏要素，對(duì)該層系的勘探有重要意義。

1 構(gòu)造特征

圖1 埕島地區(qū)地理位置圖

埕島地區(qū)自古生代以來(lái)經(jīng)歷了印支期（晚二疊世至三疊紀(jì)）、燕山期（晚三疊世至白堊紀(jì)時(shí)期）、喜山期（新生代）三期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段。平面上發(fā)育北西、北北東和近東走向的三大斷裂系統(tǒng)。印支運(yùn)動(dòng)期，受揚(yáng)子板塊向華北板塊俯沖的控制，研究區(qū)表現(xiàn)為北東-南西向的擠壓應(yīng)力場(chǎng)，發(fā)育北西走向的逆沖斷層，斷層上盤(pán)古生界遭受不同程度的剝蝕。燕山運(yùn)動(dòng)早期，應(yīng)力釋放，北西向逆斷層沿薄弱帶發(fā)生負(fù)反轉(zhuǎn)，最終表現(xiàn)為正斷層（如埕北20斷層），地質(zhì)或地震剖面表現(xiàn)為典型的薄底或禿底特征，同時(shí)派生系列反向正斷層（如埕北8斷層、勝海古3南斷層等）進(jìn)一步復(fù)雜化構(gòu)造格局；燕山運(yùn)動(dòng)中晚期，受郯廬斷裂帶左行走滑應(yīng)力場(chǎng)的控制，發(fā)育一系列北北東走向具有走滑壓扭特征的斷層（埕北古4西斷層等），走滑壓扭斷層是該區(qū)典型的斷層類(lèi)型，發(fā)育很普遍。喜山運(yùn)動(dòng)期，研究區(qū)表現(xiàn)為南北向的拉張應(yīng)力場(chǎng)，在郯廬斷裂帶右行走滑應(yīng)力場(chǎng)的影響下，先存斷層部分復(fù)活（埕北8斷層），斷層多表現(xiàn)為扭張?zhí)卣鳌?/p>

研究區(qū)發(fā)育的北北東向斷層和北西向斷層在燕山末期停止活動(dòng)，地震剖面上表現(xiàn)為向上截止于中生界頂面，近東西向斷層在后期南北拉張應(yīng)力背景下部分復(fù)活，埕北8斷層持續(xù)活動(dòng)至今。

北北東向斷層?xùn)|西分帶，形成“兩山一塹”的構(gòu)造格局，即勝海古3井-埕北古11井、埕北古406-埕北古4井等2排次級(jí)山和埕北古4西地塹；近東西向斷層進(jìn)一步復(fù)雜化潛山，形成南北排列的多個(gè)斷塊，如勝海古3、埕北古11和埕北古4等塊（圖2）。

圖2 研究區(qū)上古生界頂面構(gòu)造圖

2 地層特征

研究區(qū)上古生界為海陸交互相沉積構(gòu)造，沉積環(huán)境穩(wěn)定。本溪組下部為灰色鋁土巖，中、上部為深灰色泥巖、灰?guī)r夾灰色砂巖和薄煤層，厚度30 ～ 50 m。太原組為煤系地層，以暗色泥巖、碳質(zhì)泥巖與灰色砂巖、煤層互層組成，厚度在200 m左右。山西組為一套灰色泥巖、砂巖夾碳質(zhì)泥巖和煤層組成的三角洲沉積組合，不含海相灰?guī)r，厚度小，且在全區(qū)內(nèi)厚度穩(wěn)定，約50 ～ 80 m。下石盒子組僅局限于埕北古111井區(qū)，下部巖性由淺灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、少量暗色泥巖夾薄層碳質(zhì)泥巖組成；上部巖性由雜色泥巖、頁(yè)巖等組成，厚度變化較大，約80 ～ 145 m（圖3）。

埕島潛山地層的殘留與分布受多期構(gòu)造活動(dòng)的控制，上古生界僅在埕北20斷層上升盤(pán)和埕北8斷層以北殘留。在北東向剖面上上古生界表現(xiàn)為中間厚兩翼薄的“紡錘型”特征（圖3）。根據(jù)鉆井和區(qū)域規(guī)律分析，研究區(qū)主要?dú)埩舯鞠?太原組，局部地區(qū)殘留山西組和下石盒子組，總厚度最大600 m，西厚東薄,北厚南薄。受近東西向斷層影響，其下降盤(pán)殘留厚度較大（圖4、圖5）。

圖3 埕島地區(qū)上古生界綜合柱狀圖

圖4 過(guò)埕北古406北北東向地震剖面圖

3 儲(chǔ)層特征

上古生界儲(chǔ)集層原生孔隙消失殆盡，儲(chǔ)集空間主要有原生粒間余孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間微孔、雜基微孔、超大孔及裂縫等，次生孔隙為孔隙主體（圖6）。研究區(qū)無(wú)取心實(shí)測(cè)物性資料，測(cè)井解釋平均孔隙度4% ～ 19%，平均滲透率（0.1 ～ 50）×10-3μm2。

圖5 埕島地區(qū)上古生界厚度等值線圖

儲(chǔ)集體為太原組和石盒子組的河流、三角洲相砂體，以及少量障壁島、潮坪砂體。巖性主要為灰色含礫細(xì)砂巖、細(xì)砂巖和粉砂巖（圖7a），單層厚度在3 ～ 10 m。風(fēng)化淋濾改善儲(chǔ)集物性，距不整合面越近物性條件越好，有效儲(chǔ)層集中在距離不整合面150 m以?xún)?nèi)的范圍（圖7b）。斷層附近應(yīng)力集中，裂縫發(fā)育程度高，也是風(fēng)化淋濾的優(yōu)勢(shì)通道，斷層附近儲(chǔ)層物性較好——如埕北古11和勝海古3井，反之變差——如埕北805井（圖7c）。

圖6 埕島上古生界下石盒子組儲(chǔ)集空間鏡下照片

圖7 物性與巖性、不整合面和斷層的關(guān)系圖

4 成藏控制因素分析

研究區(qū)上古生界遭受強(qiáng)烈的剝蝕作用，受控于地層的展布和構(gòu)造的特征，發(fā)育構(gòu)造和地層兩種油氣藏。已發(fā)現(xiàn)的勝海古3塊油藏即為受控于埕北20斷層和勝海古3南斷層的斷塊構(gòu)造油藏；埕北古111油藏是受控于埕北20斷層和地層剝蝕線的構(gòu)造-地層不整合復(fù)合油藏。（圖8）

圖8 勝海古3-埕北古111井油藏剖面圖

4.1 油源及油氣運(yùn)移條件是成藏的首要條件

勝海古3井原油地化分析原油組族成分分析飽和烴占60%以上，芳烴為14%，非烴為6%，不含瀝青質(zhì)，說(shuō)明原油較輕，成熟度較高。飽和烴中呈姥鮫烷優(yōu)勢(shì)，伽瑪蠟烷/C30藿烷為0.19。成熟度參數(shù)C2920S/20（S+R）為0.48，C29ββ/（ββ+αα）為0.55，含有豐富的重排甾烷和4-甲基甾烷。前人資料已證實(shí)上古生界油氣是來(lái)源于北部沙南凹陷沙三段和沙一段的混源油[10]。

油氣在地層壓力、浮力和水動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下由高勢(shì)區(qū)運(yùn)移至低勢(shì)區(qū)的圈閉成藏，遠(yuǎn)離油源有產(chǎn)能變低和含油高度降低的趨勢(shì)。北北東向斷層和古近系與潛山之間的不整合構(gòu)成了油氣運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)[11-12]。研究區(qū)大部分缺失中生界，古近系直接覆蓋于古生界之上，不整合間斷時(shí)期長(zhǎng)，是油氣橫向長(zhǎng)距離運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道，潛山在不整合面附近油氣顯示集中，一方面印證了風(fēng)化殼具有好的物性條件，另一方面也說(shuō)明了不整合運(yùn)移是該區(qū)油氣的主要運(yùn)移方式。北北東走向的斷層規(guī)模相對(duì)較大，延伸至北部凹陷，溝通油源，斷層附近裂縫發(fā)育程度高，橫向連續(xù)性好，主要起著輸導(dǎo)油氣的作用，已發(fā)現(xiàn)的油藏情況證實(shí)了埕北20斷層的輸導(dǎo)作用。另外埕北古11井不整合面之下顯示厚度達(dá)795 m，也從側(cè)面反映了斷裂帶作為油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)通道的推斷。

4.2 蓋層條件控制油氣成藏的層位

埕島北部上古生界潛山發(fā)育“古儲(chǔ)新蓋”型儲(chǔ)蓋組合。上古生界大部分被古近系東營(yíng)組覆蓋，斜坡部位小范圍覆蓋中生界。東營(yíng)組廣泛發(fā)育的橫向分布穩(wěn)定的湖泛泥巖是良好的區(qū)域蓋層，根據(jù)鉆井揭示上覆中生界下部的地層也是好的蓋層。另外上古生界發(fā)育多套砂、泥巖儲(chǔ)蓋組合，多套砂巖見(jiàn)良好油氣顯示，泥巖、炭質(zhì)泥巖均可作為油氣成藏的直接蓋層。區(qū)域蓋層控制研究區(qū)含油層位在東營(yíng)組以下，直接蓋層控制含油的具體層段。蓋層封蓋能力雖然缺少實(shí)物樣品測(cè)試的評(píng)價(jià)，勝海古3井測(cè)試結(jié)果為凝析氣藏，測(cè)試成果說(shuō)明蓋層的封蓋能力很強(qiáng)。

4.3 圈閉及保存條件是油氣成藏的關(guān)鍵

多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕作用下，上古生界地層殘留受北北東向、近東西向斷層和各地層的剝蝕邊界控制，形成了自西向東三個(gè)南北排列的反向斷塊（如勝海古3和埕北古4）和斷層-地層圈閉（如埕北古111）群。

對(duì)斷塊油藏來(lái)說(shuō)，側(cè)向封堵條件是油氣成藏的重要因素。斷層的活動(dòng)性、應(yīng)力性質(zhì)、斷裂帶性質(zhì)和兩盤(pán)對(duì)接巖性共同影響，控制著斷層側(cè)向封堵與否。研究區(qū)斷層大多向上截止在中生界頂面，說(shuō)明在燕山末期停止活動(dòng)[8]（圖4），斷層趨于封閉[12]。北北東向壓扭斷層封閉能力最強(qiáng)，北北西向的埕北20斷層封閉能力次之，近東西向斷層相對(duì)較差。分析斷層兩盤(pán)的對(duì)接關(guān)系是評(píng)價(jià)斷層側(cè)向封堵性的最直接有效且可執(zhí)行的手段。目前發(fā)現(xiàn)的油藏普遍位于潛山頂部，反向斷塊圈閉對(duì)接?xùn)|營(yíng)組下部的暗色泥巖，側(cè)向?qū)臃舛?，均為有效圈閉。如勝海古3和勝海古2斷塊。順向斷塊只有斷層能夠斷開(kāi)儲(chǔ)層集中段時(shí)，圈閉才形成有效封堵。

近期在該區(qū)下古生界發(fā)現(xiàn)的埕北313斷塊（下古生界）、埕北古斜14斷塊和埕北309斷塊油藏，具有共同的特征是斷層的兩盤(pán)儲(chǔ)集體對(duì)接，但油水系統(tǒng)不同，初步推斷斷層本身具有封堵能力，把這種圈閉定義為斷裂帶封堵形成的特殊圈閉。斷層是一個(gè)三維空間體，很多學(xué)者分析認(rèn)為長(zhǎng)期不活動(dòng)的斷層，在斷層核部機(jī)械壓實(shí)和后期膠結(jié)作用加強(qiáng)，斷裂帶的輸導(dǎo)能力變差，也能具有一定的封堵能力[13-18]。雖然這種圈閉成藏風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，目前的研究和分析工作還很欠缺，是今后勘探的重要領(lǐng)域。

5 結(jié)論

（1）埕島北部上古生界潛山經(jīng)歷了印支、燕山和喜山三期大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)育北西、北東和近東西向三大斷裂系統(tǒng)，形成“兩山一塹”的構(gòu)造格局，地層殘留受構(gòu)造控制表現(xiàn)為“紡錘型”特征，北西向展布。

（2）儲(chǔ)層以碎屑巖為主，孔隙以次生孔隙為主，主要集中發(fā)育在不整合面和斷層附近。

（3）研究區(qū)發(fā)育構(gòu)造和構(gòu)造地層油藏，油氣主要在斷層和不整合面附近富集。北北東向斷層和古近系與潛山之間的不整合匹配構(gòu)成油氣運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)，接受來(lái)自沙南凹陷的油氣源。燕山末期停止活動(dòng)的斷層和走滑壓扭斷層具有一定的封堵能力，能夠分割圈閉，圈閉能夠獨(dú)立成藏。

前期勘探以殘丘和反向斷塊圈閉為主，順向斷塊圈閉、構(gòu)造地層復(fù)合圈閉和斷裂帶封堵形成的特殊圈閉也具有良好的成藏條件，是埕島地區(qū)潛山勘探的一個(gè)重要方向。油田已部署探井（如埕北古16井和埕北古404井），若鉆探成功，將打開(kāi)埕島上古生界的勘探新局面。