淺析八面河地區(qū)孔店組成藏主控因素

黃中歌

（中國石化勝利油田分公司清河采油廠，山東 壽光262714）

八面河地區(qū)孔店組成藏條件良好，但是由于勘探程度較低，前人對孔店組成藏主控因素研究較少，油氣成藏控制因素和油氣分布特征不夠明確，制約了該區(qū)孔店組的進一步勘探。近年來，隨著勘探技術水平的提高，不斷加大孔店組的勘探力度，取得了較好的效果。以孔店組基本地質(zhì)特征為研究對象，綜合系統(tǒng)分析成藏地質(zhì)條件，解剖已知油藏，研究成藏主要控制因素和油氣富集規(guī)律，明確成藏有利區(qū)，可為下步勘探指明方向。

1 基本地質(zhì)特征

1.1 構造特征

八面河地區(qū)隸屬東營凹陷南斜坡東段，處于凹陷邊緣，構造抬升和地層剝蝕較為強烈，自寒武紀以來經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山、喜山等構造運動。加里東和海西期的褶皺和震蕩運動階段表現(xiàn)為臺地整體抬升剝蝕，造成志留－泥盆、三疊系的大面積缺失。印支期的擠壓褶皺運動階段產(chǎn)生北西向逆沖斷裂帶及伴生的褶皺隆起帶，造成古生界的地層缺失及中生界與古生界之間的角度不整合，形成了八面河地區(qū)潛山構造雛形。白堊紀末期的燕山運動為構造反轉階段，出現(xiàn)火山噴發(fā)，褶皺上升，并遭受剝蝕，形成孔店組與中生界之間的區(qū)域性不整合，地表出露中生代火山巖及砂泥巖、古生代碳酸鹽地層，成為第三紀湖盆沉積基底，燕山末期的拉張作用，南面廣饒凸起初具雛形，使東營凹陷南斜坡基底構造表現(xiàn)為南高北低的平緩斜坡。喜山期的濟陽運動和東營運動為斷陷發(fā)育階段，由盆地裂陷初期、盆地裂陷鼎盛期、盆地裂陷衰退期形成裂陷旋回。

區(qū)內(nèi)斷層形成時期主要為燕山期和濟陽運動期，燕山期斷層在平面上以北東向為主，斷層活動強烈，斷距大，其中八面河斷層延伸長度約35 k m，控制了孔店組地層沉積及鼻狀構造帶的隆起。濟陽運動期發(fā)育大量北東向、東西向斷層，多為四級斷層，規(guī)模小、延伸長度1 k m～4k m，眾多斷裂使斜坡進一步被切割，多期的構造旋回演化將單一的斜坡構造復雜化，形成目前的構造格局和地層結構特點，由北至南將八面河地區(qū)劃分為北部斜坡帶、中部鼻狀斷裂構造帶、南部斜坡帶三個次級構造單元（見圖1）。

圖1 八面河孔店組底部構造立體可視化圖

1.2 地層特征

東營凹陷南斜坡整體表現(xiàn)為南高北低的緩坡特征，下第三系地層由北往南逐漸減薄，孔三段地層整體缺失，孔二段地層在王家崗王46井以南缺失。八面河地區(qū)位于王家崗南部，整體缺失孔三段、孔二段地層，僅存孔一段地層，由北向南超覆在中（古 ）生界之上。

孔一段地層形成時期，東營凹陷為一淺水湖盆，八面河地區(qū)位于湖盆的邊緣水上地區(qū)，形成三個紅色泥巖夾砂質(zhì)泥巖和粉砂巖夾紅色泥巖的旋回。孔一段地層在草43－草17井一線以南缺失（見圖2），其中北部地區(qū)（北部斜坡帶－沙子嶺北）地層最厚，厚度在600 m～1 200 m之間；鼻狀斷裂帶至南斜坡東段地層厚度在300 m～500 m之間；南部斜坡帶西段地層厚度最薄，一般小于200 m。總體上，孔一段沉積時期，地層由北往南地層厚度逐漸減薄，自下而上地層往南逐層超覆。受基底古地貌起伏影響，在潛山帶周緣地層厚度變化較大，孔店組底部填平補齊現(xiàn)象明顯，隆凹相間的格局為地層及巖性圈閉的形成提供了有利條件。

圖2 八面河地區(qū)孔一段地層厚度等值線圖

1.3 沉積及儲層特征

1.3.1 沉積特征

八面河地區(qū)孔一段沉積時期處于盆地初始裂陷期，氣候干旱－半干旱，具有魯西、草橋－廣饒、新角7－郭井子、沙子嶺等中、古生界潛山基底背景，物源供給較充分，形成沖積扇—泛濫平原的沉積組合。

沖積扇扇根巖性總體較粗，往扇端逐漸變細，主要為礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、細砂巖、粉砂巖以及紅色、灰色泥巖等，沉積物中石英和長石含量低，巖屑含量高，分選磨圓差、結構成熟度和礦物成熟度都較低。其中扇根主要發(fā)育泥石流及沖積水道沉積，泥石流沉積表現(xiàn)為礫、砂、泥混雜，粒級大小相差懸殊，分選及磨圓極差，為雜基支撐礫巖，有時可見不清楚的遞變層理，一般層理不發(fā)育或不清楚而呈塊狀，如草斜12井1 757.5 m處即為泥石流沉積（見圖3 A）；沖積水道沉積主要由灰色、灰綠色、雜色細－中礫石和粗砂組成，分選較差，層理不發(fā)育，多呈塊狀，如草斜12井1 751.7 m處（見圖3 C），有時可見到明顯的沖刷構造，呈上凹狀，如草斜12井1 747 m處（見圖3 B）。扇根自然電位幅度大，整體呈反旋回特征，常見漏斗狀、倒梯形狀。

沖積扇扇中主要發(fā)育辮狀河道沉積，巖性主要為粉砂巖、細砂巖、礫狀砂巖、礫巖與棕色、紫色泥巖互層，與扇根沉積比較，砂巖及礫巖比率增加，在砂巖和礫狀砂巖中出現(xiàn)由辮狀河流作用形成的不明顯的平行層理和交錯層理，如草斜12井的1 757.5 m（見圖3 D），沉積物分選性相對于扇根有所變好，但總體仍較差。扇中沉積自然電位幅度中－高，呈正旋回特征。

圖3 八面河地區(qū)草斜12井沖積扇沉積特征

扇端沉積主要由席狀砂和漫流沉積組成。巖性主要為灰綠色、紫紅、棕紅砂巖、含礫泥巖、泥巖，主要發(fā)育塊狀層理及水平層理。扇端沉積自然電位幅度低，席狀砂多為指狀、微型箱狀。

泛濫平原以紅色泥巖、粉砂巖為主，夾有灰質(zhì)泥巖，自然電位為低幅直線型，感應電導率以低電導為特征。

八面河地區(qū)在南部及西南多個潛山凸起基底背景下形成多個物源入口，發(fā)育多個沖積扇，形成沖積扇群，共同控制八面河地區(qū)孔店組沉積，沖積扇扇根發(fā)育于草橋潛山及郭井子－新角7潛山周緣，扇中分布范圍較廣，集中分布于八面河鼻狀斷裂帶的面120－斜6－面孔2－面1井一線以南，扇端分布于北部斜坡帶的廣北2－斜6－角斜19井一線以南，廣北地區(qū)廣6塊以北－沙子嶺北部地區(qū)以泛濫平原沉積為主。縱向上，孔一下、中亞段扇體分布范圍較廣，孔一上亞段扇體變小（見圖4）。

圖4 八面河－王家崗地區(qū)孔一下亞段沉積相圖

1.3.2 儲層特征

受古地貌及沉積影響，孔一段整體砂體較發(fā)育，縱向上孔一下、孔一中以沖積扇辮狀河道形成的厚層砂體為主、連續(xù)性較好，孔一上段以席狀砂形成的薄層砂體為主。受物源和洼隆相間的基底格局影響，平面上鼻狀斷裂帶上面120區(qū)、草斜12井區(qū)、新角7潛山兩側儲層較發(fā)育，其它地區(qū)較差，北部地區(qū)最差（見圖5）。

圖5 八面河－王家崗地區(qū)孔一下亞段砂巖等厚圖

八面河地區(qū)孔一段儲層儲集物性由淺層到深層呈逐漸降低的趨勢，并且在中深層局部發(fā)育孔隙度和滲透率較高的次生孔隙帶。淺層高孔隙度儲層以原生孔隙為主，長石溶解孔隙較為發(fā)育，壓實弱－中等，膠結弱，低孔隙度儲層壓實弱－中等，膠結致密，主要發(fā)育少量原生孔隙和構造裂縫；中深層高孔隙度儲層以次生孔隙為主，主要為長石和石英溶解孔隙，可見少量原生孔隙，壓實強烈，膠結中等－強，低孔隙度儲層壓實強烈，膠結致密，主要發(fā)育少量溶蝕孔隙。

1.4 圈閉特征

八面河地區(qū)斷層發(fā)育，多為近東西向或北東向正斷層，受應力場的變化和基底隆起的影響，斷層集中分布在鼻狀隆起之上，呈雁列式分布，與隆起的鼻狀構造背景形成豐富的構造圈閉。八面河鼻狀斷裂以反向斷層切割的屋脊斷塊為主，是八面河地區(qū)構造圈閉最密集的構造帶；北部斜坡帶位構造簡單，為一單斜坡，內(nèi)部發(fā)育兩組不同方向的斷裂系統(tǒng)，其北東向的弧形或近東西向正斷層，與北東向地層組合形成斷鼻；南部斜坡帶以一低洼槽帶與鼻狀斷裂帶相隔，為一北西傾單斜，斷層多為近東西向斷層，少量北東向斷層，局部地區(qū)形成斷層圈閉。

受古地形控制，八面河地區(qū)整體表現(xiàn)為一具有鼻狀隆起的向東南抬升的斜坡，同時具有新角7－郭井子等潛山背景，孔店組地層超覆在下伏中古生界地層上，形成超覆地層圈閉。同時，由于東營運動影響，下第三系地層整體抬升，由西北向東南至廣饒凸起，地層遭受削蝕的強度不斷加大，殘留地層為孔店組地層，后接受館陶組沉積，在八面河南部斜坡帶較高部位形成削蝕地層圈閉。

八面河地區(qū)孔店組孔一段為沖積扇－泛濫平原沉積，沖積扇沉積區(qū)發(fā)育辮狀河河道、席狀砂等，其中席狀砂等具有上傾尖滅特征的砂體可形成巖性類圈閉。

本區(qū)地層超覆明顯，斷裂復雜、各類砂體發(fā)育，由于地層、斷層、巖性等因素的綜合作用，可形成豐富的地層－巖性、構造－巖性等復合圈閉。

2 油氣成藏特征

2.1 油氣成藏條件

八面河地區(qū)孔一段不具備生油條件，但東營凹陷在古近紀湖盆擴張期形成了以沙三段、沙四段和孔二段為主力烴源巖的多套生油層系，八面河地區(qū)處在生油氣條件極為優(yōu)越的東營凹陷東南部，西北為牛莊洼陷，北部為廣利洼陷，呈兩面鄰洼之勢，具有良好的油氣來源。

八面河地區(qū)孔一段為沖積扇—泛濫平原沉積，辮狀河及席狀砂體發(fā)育，儲集體主要為粉砂巖，鉆井、錄井及測井資料顯示，全區(qū)孔一段砂體較發(fā)育，呈條帶狀近東西向展布，八面河鼻狀斷裂帶砂巖最發(fā)育，砂巖厚度一般在30 m以上，最大厚度可達60 m以上，八面河地區(qū)南部斜坡帶和北部斜坡帶砂巖厚度一般在10 m～20 m之間。普遍發(fā)育的砂體為油氣的聚集提供了豐富的載體。

孔店組上覆地層沙四下亞段全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，巖性以紅色泥巖為主，泥巖含量在70% ～95% 之間，厚度幾十米，是一個區(qū)域性穩(wěn)定分布的蓋層。在孔店組內(nèi)部，受氣候周期性變化影響，干旱時期泥巖廣泛且穩(wěn)定分布，為孔店組提供了 良好的蓋層，形成良好的儲蓋組合。

八面河地區(qū)孔店組圈閉類型多、數(shù)量多，且具有明顯成帶分布特征。北部斜坡帶以斷鼻圈閉及巖性－構造圈閉為主；鼻狀斷裂帶發(fā)育斷鼻、斷塊群，同時分布有巖性－構造圈閉和構造－巖性－地層等復合圈閉；南部斜坡帶則主要發(fā)育以地層因素為主的地層圈閉及部分巖性－構造圈閉。豐富的圈閉類型為八面河油田孔店組油氣成藏提供了充足的空間。

牛莊生油洼陷周圍發(fā)育多條順向大斷層，使下降盤沙四段烴源巖和孔店組烴源巖與上升盤孔店組儲層對接，有利于油氣沿儲層和不整合面向八面河等斜坡運移。孔店組與下伏中、古生界之間存在角度不整合面，油氣可沿不整合面長距離側向運移。同時，八面河地區(qū)斷層極為發(fā)育，規(guī)模較大的八面河斷層為反傾基底斷層，具有形成早、切割深、活動時期長等特點，該斷層之上發(fā)育一系列次級斷層，對油氣的垂向運移非常有利。

2.2 油氣成藏模式

八面河地區(qū)不具備生油條件，已鉆探證實洼陷中心油氣運移至本區(qū)，油氣如何有效運移進入圈閉并有效保存是成藏的關鍵。由于本區(qū)距離油源較遠，單一的運移通道無法形成有效溝通，而八面河地區(qū)廣泛發(fā)育的斷裂、砂體和不整合面等多種類型輸導層，為油氣運移構筑了復雜的立體網(wǎng)絡通道，不整合面、構造脊、斷裂及砂體的有效組合成為本區(qū)孔店組運移的有效路徑。按照油氣運移結合圈閉類型進行分析，解剖八面河地區(qū)孔店組的成藏模式，八面河地區(qū)主要存在不整合面運移成藏—斷、超式油藏及斷層縱向運移成藏—構造、巖性油藏兩類典型成藏模式。

不整合面運移成藏—斷、超式油藏以孔店組底部不整合面之上的砂體為主要油氣運移通道和儲集層，圈閉上傾方向以地層超覆或斷層遮擋后形成的斷、超覆式復合油藏。一般形成于孔一段底部地層超覆明顯、儲層發(fā)育的區(qū)域，如面120－ 草斜12井區(qū)、新角7潛山兩側，該區(qū)臨近西南及南部物源，孔店組底部充填式沉積，辨狀河道發(fā)育，地層超覆明顯，油氣沿不整合面之上的砂體往高部位運移，遇地層超覆或者斷層遮擋在圈閉內(nèi)聚集成藏，形成構造－巖性類（草斜12）或者地層超覆－巖性類復合油藏（面120－5－ 斜5）（見圖6）。

圖6 斷、超式成藏模式示意圖

斷層縱向運移成藏—構造、巖性油藏主要形成于斷裂發(fā)育的區(qū)域，次級斷層可讓不同沉積期的儲集層形成對接，有利于油氣的垂向運移。當油氣沿底部不整合面或中上部砂體往高部位運移至斷層時，油氣沿斷層縱向運移后順有效砂體往高部位進入圈閉內(nèi)聚集成藏（面14－1－ 斜71）（見圖7）。

圖7 面14區(qū)油氣運移成藏模式圖

2.3 油氣分布特征

構造背景決定油氣相對聚集區(qū)域，東營凹陷南斜坡可分為鼻狀構造帶和洼陷斜坡帶兩大部分，而鼻狀構造帶是油氣運移的首要指向區(qū)，為油氣聚集的最有利地區(qū)，構造背景下的局部圈閉容易形成油氣藏，大構造背景上形成的斷塊油氣最為富集。東營凹陷南斜坡發(fā)育金家、柳橋、純化－草橋、王家崗、八面河等五大鼻狀構造帶，目前孔店組發(fā)現(xiàn)的含油氣區(qū)主要位于上述構造帶上。

東營南斜坡斷層發(fā)育，主要分為三級，其中一、二級斷層向下多斷至中生界和古生界，向上可延伸至沙河街組，為主要的控油斷層，控制孔店組油藏在區(qū)域上的分布；三級斷層展布規(guī)律差，為區(qū)塊內(nèi)的主要封擋斷層，控制單砂體的含油性。斷層對油氣富集的控制作用主要表現(xiàn)在兩個方面：一是斷裂組合，復雜的斷裂組合有利于成藏，簡單的斷裂組合相對不利于成藏；二是斷層產(chǎn)狀，反向斷鼻、斷塊圈閉更有利于油氣富集，順向斷塊富集程度較差。因此，從斷層發(fā)育程度而言，八面河鼻狀斷裂帶油氣相對于其它地區(qū)更富集。

斷層在不同時期、不同層段的封閉性差異，使絕大多數(shù)油氣沿斷層富集，縱向上含油氣井段長，多套油藏呈疊瓦狀分布；橫向上沿主控斷層呈條帶狀展布；有些斷塊曾經(jīng)富集油氣，但由于后期構造破壞油氣散失。同時斷層活動時期不同，對油氣運聚的作用也不同。斷層晚期活動可能對早先形成的油藏起破壞作用，同時也為油藏后期調(diào)整再次聚集創(chuàng)造了條件。油氣運移很大程度上取決于運移時期斷層的活動強度。若油氣運移期斷層的活動由弱變強，則油氣主要分布于孔店組頂部；若油氣運移期斷層的活動由強變?nèi)酰瑒t油氣主要分布于下部。斷層和不整合面的發(fā)育程度決定了油氣運移渠道的暢通性，本區(qū)孔店組油氣主要沿不整合面運移，遇斷至不整合面的斷層可進行縱向上的二次運移，而八面河斷層運移期的活動由強變?nèi)酰虼擞筒刂饕植荚诳滓欢沃小⑾虏浚v向上由下往上富集程度逐漸變差。

3 結論

牛莊洼陷為本區(qū)提供油氣來源，洼隆相間的基底古地貌特征為八面河地區(qū)孔店組的沉積和油氣運移成藏提供了便利條件，大量發(fā)育的辮狀河砂體及席狀砂體為油氣的聚集提供了豐富的載體，南高北低的構造格局、復雜的斷裂系統(tǒng)有利于圈閉的形成，鼻狀背景、孔店組底部不整合面和豐富的斷裂有效組合為八面河地區(qū)孔店組的主要控藏因素。八面河斷層對油氣形成有效遮擋，八面河鼻狀斷裂帶為成藏最有利區(qū)，北部斜坡帶次之。

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