濟陽坳陷樁海地區古潛山油藏控制規律及有利區預測

侯方輝，李三忠，張訓華，張志珣，溫珍河，李日輝，郭興偉

（1.中國海洋大學，山東 青島 266003；2.國土資源部青島海洋地質研究所海洋油氣與環境地質重點實驗室，山東 青島 266071）

濟陽坳陷樁海地區古潛山油藏控制規律及有利區預測

侯方輝1，2，李三忠1，張訓華2，張志珣2，溫珍河2，李日輝2，郭興偉2

（1.中國海洋大學，山東 青島 266003；2.國土資源部青島海洋地質研究所海洋油氣與環境地質重點實驗室，山東 青島 266071）

為研究濟陽坳陷樁海地區的古潛山油藏控制規律，通過大量二維地震剖面解釋，繪制了研究區中、古生界沉積殘留厚度圖，編制了基底構造綱要與油藏分布圖。研究表明，12條大斷裂控制了本區大地構造格局，并控制了中、古生界的沉積殘留厚度，古生界殘留厚度為0～2 200 m，中生界殘留厚度為0～3 900 m。樁海地區有效烴源巖主要為沙河街組和館陶組，儲層為寒武—奧陶系地層，沙河街組泥巖為良好蓋層，斷裂和不整合面作為運移通道。根據12條斷裂所分割的區域，將研究區劃分為8個區塊，并對其作了成藏預測。

古潛山；油氣藏；樁海地區；濟陽坳陷

樁海地區位于渤海灣盆地濟陽坳陷內，屬極淺海地帶［1-3］。樁海地區是整個潛山披覆帶中構造最復雜的地區，也是油氣相對富集的區域。2002年以來的油氣勘探工作已有若干鉆井顯示油氣（如ZHH10，CB306，Lao301）。樁海10井下古生界井段產油252 t/d，天然氣67 840 m3/d，尤其埕北306、老301等井油氣的發現使樁西—埕島的含油面積連成一片，因此，樁海地區也成為了一個大中型潛山油氣藏的勘探目標區［4］。影響潛山油氣富集的原因有多種，其中復雜多變的構造運動起主導作用，文中對研究區古潛山構造特征作了詳細分析和描述，并對該區的油氣藏作了預測和評價。

1 地質概況

樁海地區位于埕島、樁西和長堤潛山的結合部位（見圖1），構造上屬于樁西潛山披覆構造向北傾沒的鼻狀構造，南北和東西分別夾持于樁西潛山和埕島潛山、埕北凹陷和樁東凹陷之間，屬于繼承性的洼中低隆起。由于處于埕北、埕東和長堤3大斷裂體系的應力交匯處［5］，斷層發育，主要有NW，EW，NNW，NE，SN向5組斷裂，把該區分割成幾個近東西向的構造帶，地質結構非常復雜［6］。

圖1 樁海地區區域構造簡圖

2 樁海地區古潛山構造特征

濟陽坳陷樁海地區潛山經歷過多次地殼隆升、剝蝕、埋藏等階段［7］。在經歷上述多變的構造過程之后，樁海地區各時期沉積殘留厚度在基底斷層的不斷變化影響下也顯得復雜多變，同時，復雜的基底構造格局影響到了上覆蓋層的分布與發育。為了研究構造變動對本區古潛山的分布產生何種影響，比較了本地區古生界、中生界的沉積殘留厚度（見圖2）。

通過比較，發現主要有12條主斷裂控制了本地區的宏觀構造格局（見圖2、圖3）。由圖可以清楚地看出斷裂活動對沉積殘留厚度的影響，殘留厚度變化比較明顯的地區經常是斷裂活動發育的地區，殘留厚度與斷裂F1—F12關系密切，古生界殘留厚度為0～2 200 m，中生界殘留厚度為0～3 900 m。據此，可以通過比較古生界、中生界殘留厚度的平面圖、地震、地質剖面圖，來研究基底的構造格局，進而恢復本地區潛山的發育發展史。

圖2 樁海地區殘留厚度平面分布

3 潛山油氣藏控制規律

總結已有的油氣成藏理論可知，必須同時具備以下4個條件才能成藏，即油源、輸導體系、蓋層及圈閉，可以說一個油氣藏就是以上4個條件的有效組合。就樁海地區潛山油氣藏來說，它們的形成要取決于古生界儲層、上覆蓋層圈閉與烴源巖在時空上的配置關系，以及這些儲層與烴源巖之間是否有斷裂、不整合面及其他有效的通道。當潛山圈閉直接與烴源巖相接觸的時候，或者兩者之間具有良好的連通導油系統，潛山圈閉即可成藏。

3.1 油源巖分布

樁海地區有效的烴源巖主要為下第三系沙河街組和上第三系館陶組沉積［8］。沙河街組沉積巖巖性為一套巨厚深灰色泥巖與灰白色砂巖夾碳酸鹽巖和油頁巖，厚度大于2 000 m；館陶組為一套灰色含礫砂巖、砂巖夾灰色、綠色、紫色泥巖，厚300～900 m。

3.2 儲集條件

樁海地區潛山油氣藏儲層，以下古生界寒武系、奧陶系地層為主［9］。寒武系厚600 m左右，主要沉積了礫屑灰巖、鮞粒灰巖、泥質灰巖和泥巖。其中上寒武統的鳳山組、中寒武統的張夏組和下寒武統的饅頭組至府君山組，都以碳酸鹽巖為主，儲層較為發育，其余各組泥質含量較高，難以儲存油氣。奧陶系厚度為700 m左右，以白云巖、灰巖為主。這些下古生界沉積的灰巖經歷了印支期擠壓褶皺，發育構造裂縫，碳酸鹽巖暴露風化殼發育溶蝕孔洞；燕山期進一步的擠壓作用，褶曲加劇，并形成另一期構造裂縫；喜山期伴隨橫向背斜褶皺作用，形成又一期構造裂縫，老的裂縫可能張裂有效，形成多期構造裂縫和溶蝕孔洞，儲層發育條件好，而以印支期和燕山期與擠壓褶皺伴生的裂縫和風化殼巖溶形成的縫洞性儲層更為重要［10］。

3.3 導油構造分布

潛山油氣藏油氣運移，有斷層、裂縫和不整合面［11］等多種通道，其中伸向生油洼陷的張性斷裂是最具典型性的油氣運移通道［12］。在斷裂活動的影響下，潛山有效儲層通過斷層接觸可以與生油層直接對接，也可以由區內擠壓、張裂、扭張、扭壓等各種性質的斷裂，以及不整合面等為油氣的運移提供烴源巖至潛山儲層的可運行通道。

3.4 蓋層、圈閉條件

樁海地區上古生界、中生界本身的泥巖層豐富，而且沙四段—沙一段4段泥巖可以作為頂蓋［13］，斷面對接、泥巖封堵條件也較好，因此，潛山蓋層條件良好。

4 潛山油藏預測及評價

通過上述構造特征的分析及油氣成藏規律研究，繪制了油氣藏分布圖（見圖3），并對12條大斷裂分割的8個區域作出了油氣藏預測。

I區塊：由F3和F1挾持的三角斷塊，在兩斷裂的交匯處形成披覆背斜，由太古界和古生界地層組成背斜核部，這是由NW向及NNW向斷裂的右行平移，使會聚處強烈隆起，形成背斜帶。古生界和中生界在會聚處都很薄，向北逐漸增厚，呈現向北傾斜的斜坡。區內主要有NW，NNW，NEE向3組斷裂，據新生代近SN向順扭應力場或郯廬斷裂的順向剪切應力分析，NW及NNW向斷裂呈壓性及壓扭性特征，對油氣運移不利，而NEE向斷裂呈張扭性，是油氣運移的良好通道。在該區塊中，館陶組普遍有油氣藏，甚至局部地段在明化鎮組也有油氣藏。該區塊的潛山油氣藏，分布在會聚處的披覆背斜構造中，NEE向斷裂旁側、斷塊的高點也有油氣藏。

Ⅱ區塊：在F1和F2斷裂之間，在兩斷裂的交匯處，斷塊隆起最高，往往缺失古生界和中生界。古生界和中生界的厚度變化反映了整個斷塊呈現向NE傾斜的斜坡。斷裂東北部是新生代強烈沉降區，厚度大于6 500 m，這構成了區內油源區。區內發育近SN、EW和NE向斷裂，據區域應力分析，NE向斷裂具有張扭性，是區內油源運移斷裂。區內新生界油氣藏在構造高點有分布，斜坡地帶在東營組和沙河街組都有油氣藏形成。古生界潛山油氣藏位于NE向斷裂呈地壘的斷塊中。斷塊最高點沒有油氣藏，可能是缺失NE向油氣通道，儲集條件缺失寒武—奧陶系。

Ⅲ區塊：由F1、F2、F4及F7所圍限的地塊，普遍缺失古生界，是一個長期隆起的剝蝕區，大面積出露太古宙地層。中生代時沉積較薄，厚度小于500 m，斷塊向東傾斜，發育有近EW，SN和NW向斷層，僅在斷塊的南東部位有NE向斷裂的發育。在斷塊的構造高點有部分的鉆孔，資料揭示普遍有館陶組油氣藏，但沒有發現潛山油氣藏。據構造分析，潛山油氣藏位于F2和F4交匯處至CB251井一帶及沿NE向斷裂下盤（上升盤）旁側的構造高點部位，這些部位有較厚的古生界殘留，儲層條件較好。

Ⅳ區塊：位于F4，F5，F7之間的斷塊。斷塊東部缺失古生界，西部古生界厚度變化較大，在0～500 m，呈殘丘山狀態。中生界厚度西部較薄，僅0～500 m；東部在1 000～1 500 m。新生界東部強烈沉降，有很好的生油條件。位于F4旁側，形成披覆背斜，背斜兩側發育NE向斷裂，呈地壘狀。在F4斷裂的上盤（下降盤）同樣形成向斜，這種格局從新生代初期一直延續到東營期。區內斷裂以NNE和NE向為主，直接深入到油源區，區域構造分析認為，這些是張性或張扭性斷裂，是區內油源的運移通道，沿披覆背斜帶館陶組、東營組普遍有油氣藏。古生界潛山油氣藏位于披覆背斜地壘中或NE向斷裂的下盤（上升盤），而上盤（下降盤）的潛山不含油。東西向斷裂的上升盤中油氣較差或無油。

圖3 樁海地區Tg構造綱要與油藏分布

Ⅴ區塊：位于F9及F12以東地區。區內古生界除在北部地區缺失外，大部分地區保存較好，厚度300～800 m。中生界厚度在F12斷裂旁側受到較強烈的侵蝕外，大部分都在1 000～3 000 m，而且由西向東逐漸增厚。斷塊呈向東傾斜的單斜。區內斷裂在南部地區以NW，NNW及NE向為主，北部地區以NE向為主。區內油氣資源情況不清楚，區塊東部的油源區可能為孔店組，油源條件較差。NE向斷裂發育有良好的構造條件，古生界儲集層有相當的厚度。潛山油氣藏主要位于NE向斷裂構成的地壘或斷裂上升盤的一側。

Ⅵ區塊：位于F6，F7，F8，F9斷裂之間。古生界較薄，厚度300～700 m，在東部F7和F9交界處缺失；中生界厚度500～800 m。該區主要是F7和F8之間的平臺，地形起伏不大。區塊內發育NEE及SN向斷裂，在南側是一EW向地壘，與東營期—館陶期的背斜條件一致，在北側呈地塹。ZHH101井位于地塹中，中生界中有油氣顯示，呈低產；而ZHH10和ZHH102井在地壘中，古生界中有較好的油氣藏，這可能和它處于F9斷裂旁側，有來自NE向的油源有關。含油層深達4 700 m，和F8斷裂南側的洼陷生油層最低深度相當或略低，其油源可能來自東北方向。

Ⅶ區塊：位于F6，F8，F12斷層之間的三角地塊。西側和F6相伴隨的是一背斜帶，東側洼陷呈向斜。背斜呈NE向，核部為寒武—奧陶系，厚度800 m，西翼被NW向斷層（F6）切割，東翼有石炭—二疊系分布，并向洼陷逐漸增厚，最厚可達1 800 m。中生界在背斜帶較薄，0～500 m，洼陷中心可達1 500 m。區內斷裂不發育，僅在NW，SE兩端有NW和EW向斷裂。區內為古潛山大型油田，儲集條件好，有來自東側洼陷及F6斷裂西側的新生界油源。

Ⅷ區塊：位于F6和F11兩組斷裂之間。主要為寒武—奧陶系地層，在東南端上古生界較厚，中生界厚500～1 500 m。兩大斷裂之間發育NE或NEE向斷裂，形成一些小斷塊。從區域構造分析，NW向斷裂具有扭性，而NE或NEE向斷裂應是油氣運移通道。油氣藏可能在NEE或NE向斷裂上升盤一側構造高點部位。

5 結論

1）12條大斷裂控制了本區的大地構造格架及中、古生界殘留厚度。

2）披覆背斜構造特別是兩側緊密伴隨有向斜，而且延伸至東營期或館陶期都有影響的背斜構造，是形成古潛山大型油田的重要構造條件。

3）地壘，特別是由NE或NEE向斷裂組成的地壘，且在東營期或館陶期顯示在背斜變形的地壘，是有利的成藏構造。

4）NE或NEE向斷裂是油氣運移的重要通道，特別是有深入油源的較大NE向斷裂。

5）NE向斷裂下降盤的古潛山沒有油氣，而上升盤一側的構造高點有較好的油氣藏。

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（編輯 王淑玉）

Reservoir controlling rule and prediction of buried hill in Zhuanghai Region，Jiyang Depression

Hou Fanghui1，2,Li Sanzhong1,Zhang Xunhua2,Zhang Zhixun2,Wen Zhenhe2,Li Rihui2,Guo Xingwei2
(1.Ocean University of China,Qingdao,266003,China;2.Key Laboratory of Marine Hydrocarbon Resources and Geology of Qingdao Institute of Marine Geology,Ministry of Land and Resources,Qingdao 266071,China)

In order to study the controlling rule of buried hill reservoir in Zhuanghai Region,Jiyang Depression,we draw the chart of relict sediment thickness and the map of basal structure and reservoir distribution in Mesozoic and Paleozoic in the area on the basis of the interpretation of 2D seismic profile.Study results show that twelve faults control the tectonic frame of the region and control the relict sediment thickness in Mesozoic and Paleozoic.The relict thicknesses are separately 0-2,200 m in Paleozoic and 0-3,900 m in Mesozoic.The effective hydrocarbon source rocks are mainly Shahejie Formation and Guantao Formation in Zhuanghai Region. The reservoir rocks are Cambrian-Ordovician strata.The mudstones of Shahejie Formation are favourable cap rock.Fault and unconformity surface are the migration pathway of hydrocarbon.According to the partition by 12 faults，the region is divided into eight blocks and the prediction of hydrocarbon accumulation is conducted in the region.

buried hill;hydrocarbon reservoir;Zhuanghai Region;Jiyang Depression

國土資源大調查專項（GZH200800501）；“濟陽坳陷古潛山成藏規律研究及資源潛力評價”（20030200243）

TE122.3+1

：A

1005-8907（2012）02-0167-05

2011-08-09；改回日期：2012-01-11。

侯方輝，男，1979年生，助理研究員，博士研究生，從事構造地質與盆地分析研究。電話：（0532）80778320，E-mail：houfanghui3993@163.com。

侯方輝，李三忠，張訓華，等.濟陽坳陷樁海地區古潛山油藏控制規律及有利區預測［J］.斷塊油氣田，2012，19（2）：167-171. Hou Fanghui，Li Sanzhong，Zhang Xunhua，et al.Reservoir controlling rule and prediction of buried hills in Zhuanghai Region，Jiyang Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（2）：167-171.