大廠凹陷侯尚村潛山帶油氣成藏條件分析

時逢峰，周佳宜，楊麗麗，賈昔東，韓冰，王博雅，楊淑華，王標，孫維軍，姜宏宇

（1.華北油田公司勘探開發研究院，河北 任丘 062552；2.中國地質大學（北京）能源學院 北京 100083；3.東方地球物理公司塔里木物探處物探方法研究所，新疆 庫爾勒 841000；4.東方地球物理公司研究院地質研究中心，河北 涿州 072750；5.華北油田公司巴彥勘探開發公司，內蒙古 阿拉善左旗 750300）

華北油田的勘探開發中，潛山油氣藏一直起到舉足輕重的作用[1-2]。古潛山是中國東部斷陷盆地中重要的油氣藏類型，為被新生代沉積地層所覆蓋的特殊地質體，其形成可反映出基底的抬升與沉降、不整合的風化剝蝕、殘留盆地的形成等[3-4]。

大廠凹陷自1967年H*井開始石油鉆探至今，共鉆探井30 口，其中4 口井鉆遇潛山地層，奧陶系、寒武系見到了油氣顯示，但該區潛山勘探尚未有實質性突破。而大廠凹陷侯尚村潛山帶緊鄰的楊稅務潛山，自2016年以來潛山內幕奧陶系地層勘探取得新突破，多口井獲得高產油流。因此對侯尚村潛山油氣藏形成條件和油氣藏特征的深入分析和研究，建立了對油氣成藏模式，在實踐中豐富了潛山油氣成藏理論，推動侯尚村潛山帶的油氣勘探具有實際意義。

1 區域地質概況

大廠凹陷位于冀中坳陷東北部，為呈北東走向的古近紀箕狀凹陷[5]。是新生代發育的斷陷凹陷（圖1），西臨大興凸起，東以侯尚村斷層為界，并與武清凹陷相連，北至燕山褶皺帶以三河斷層為界，南與廊固凹陷相鄰，凹陷面積約900 km2。侯尚村潛山帶位于大廠凹陷東部，發育于印支運動末期，整體呈北高南低的大型斜坡。太古界、元古界、古生界等地層組成了基底。太古界為結晶基底，變質巖為片麻巖和混合片麻巖為主，其次為大理巖、石英巖及片巖。中新元古界地層缺失較多，僅見高于莊組、霧迷山組和長龍山組分布，巖石類型以碳酸鹽巖和少量碎屑巖組成。下古生界是淺海地臺相碳酸鹽巖沉積建造，寒武系以白云巖、灰巖夾泥頁巖為主，奧陶系主要是灰巖、白云巖，夾極少泥質巖。上古生界石炭-二疊系為海～陸交互相煤系沉積建造，區域抬升剝蝕，只殘留在研究區南部的部分區域。石炭系-二疊系巖性為深灰色泥巖、灰黑色碳質泥巖及煤層，夾深灰色薄層灰巖和淺灰色細砂巖。

圖1 侯尚村潛山帶構造位置圖

2 成藏條件

2.1 油源條件

大廠凹陷的主要烴源巖分布在沙河街組三段中下亞段及沙四段上部地層。侯尚村潛山帶西部為大廠洼槽，暗色泥巖厚度平均1 300 m，有效生油巖平均厚度700 m 左右。生油巖有機質豐度較高，以Ⅱ2型有機質為主的好-中等烴源巖，具有良好的生油條件。潛山西南相鄰的桐南洼槽是廊固凹陷的主力生油洼槽，沙三段有效生油巖厚度可達650 m，預測沙四段有效暗色泥巖厚度可達600 m，至現今，沙四上亞段Ro 值在和桐南洼槽區基本處于1.3%以上，最大可達2.0%；沙三下亞段烴源巖Ro 值在桐南洼槽區基本處于1.0%以上，最大可達1.5 %[6]。油氣可通過桐柏鎮斷層及其派生斷層向上運移，也可為潛山提供良好的油源。東部為武清凹陷，在楊稅務潛山鉆探A*井，在武清凹陷大孟莊洼槽沙三段鉆遇550 m 厚深灰色、暗色泥巖，揭示其發育較厚的沙三段烴源巖，地震資料重新解釋認為大孟莊洼槽充填巨厚的沙三-沙四段-孔店組地層，埋深均在生油門限（1 550 m）以下。

2.2 儲層條件

已鉆井分析，下古生界奧陶系儲層巖性以白云巖和石灰巖為主，儲集空間有裂縫、溶蝕孔洞及晶間孔隙，但以裂縫為主，存在很多裂縫發育帶[7]（圖2）。其中H*井在奧陶系地層，電測解釋28.4 m/13層裂縫帶；泥漿漏失20 m3發生在鉆井過程中。經測試日產水288.00 m3，累產1 978.00 m3。H*井取芯，裂縫多呈樹枝狀，不規則分布，一般長4～10 cm，最長51 cm。寬0.1～0.5 cm，均被方解石充填。鉆進放空0.3 m，并漏失泥漿20.0 m3；測試，日產水25.70 m3，累產水163.70 m3；H*井取芯見灰褐色熒光灰巖。裂縫發育，縱向為主，方解石及少量白云石充填。縫寬1～2 mm，最大3 mm。縫長75 cm，呈網格狀及羽狀交錯分布。鉆進中漏失泥漿及清水235 m3，經測試，日產水186 m3，累產水1 290.6 m3。表明在奧陶系地層儲層較發育。

圖2 H＊—H＊—H＊—H＊＊＊井連井對比

2.3 蓋層條件

鉆探及地震、地質資料顯示大廠凹陷侯尚村潛山帶區域性蓋層是孔店組和沙河街組四段（圖3）。孔店組-沙四段超覆在潛山頂面，主要巖性為黑色、灰色、深灰色泥巖為主，少量灰質泥巖、含礫泥巖、砂質泥巖以及頁巖。其中沙四-孔店組地層在H*井厚度超過800 m，泥地比大于70%；H*井厚度超過200 m，泥地比大于50%；H*井厚度為超過600 m，泥地比大于50%；H**井未鉆至潛山地層，其中沙四段厚度超過300 m，泥地比大于60%。表明潛山上覆地層為穩定分布，較好的區域蓋層。

圖3 H＊＊—H＊井連井對比

3 油氣成藏控制因素

經過綜合研究分析認為，大廠凹陷侯尚村潛山帶油藏主要受4 個方面因素的控制：

（1）冀中坳陷潛山勘探實踐證實，潛山油氣藏均圍繞生油洼槽近源分布，含油性較差的潛山圈閉一般遠離生烴中心；

（2）油源對比分析證實，侯尚村潛山帶原油來自沙三下亞段和沙四段，油氣能在潛山中聚集成藏的關鍵是，沙三、四段有效烴源巖通過斷層和不整合面與潛山圈閉對接，否則圈閉無法捕獲油氣，因此，油氣成藏基礎是供烴窗口；

（3）碳酸鹽巖潛山儲集層非均質性強，受孔隙度和滲透率發育較低的影響，很難形成有效的油氣聚集空間。只有在裂縫和溶蝕孔洞發育的層段才能形成有效的儲層發育帶。因此，巖溶裂縫儲層發育程度極分布范圍是控制研究區油氣分布和富集的關鍵因素；

（4）油氣成藏還需要儲蓋組合的良好配置，優質蓋層保證油氣被封存在潛山圈閉內，側向上不整合面和斷層的為潛山圈閉提供有效遮擋。

4 勘探方向分析

侯尚村潛山帶圈閉類型多，但勘探程度低，潛山單面山斷塊型塊狀油氣藏和潛山內幕油藏成為下步深化勘探的方向。

4.1 單面山斷塊型塊狀油氣藏

侯尚村潛山早期勘探以古近系地層直接覆蓋的潛山構造高點為目標，鉆探取得了較好的油氣顯示，隨著對潛山研究的深化，進一步明確了受侯尚村以及侯尚村2 號斷層控制的單面斷塊山，其潛山高部位有效儲層發育區為下步勘探的重點。

4.2 潛山內幕油氣藏

以往傳統的潛山成藏理論認為潛山油藏主要為構造高點的風化殼油藏[8-9]，近年來隨著冀中坳陷勘探工作向深層、古老地層發展，潛山內幕勘探取得了突破。冀中坳陷目前近50 口鉆井鉆遇寒武系府君山組地層，其中15 口井獲工業油氣流，發現了任北、南馬莊、南孟等5 個油氣藏，潛山內幕油氣藏是下步勘探另一重點。

5 結 論

（1）大廠凹陷侯尚村潛山油源來自西部大廠洼槽、南部桐南洼槽以及東部武清凹陷，油氣沿斷層和不整合面運移至潛山高部位圈閉運聚成藏，可形成新生古儲型油氣藏。

（2）研究區奧陶系碳酸鹽巖次生孔隙較發育，原生孔隙發育少且儲集性差，溶蝕孔洞和應力裂縫為油氣有利儲集空間。

（3）構造高部位的奧陶系單面山殘丘型塊狀油氣藏和潛山內幕油氣藏，為侯尚村潛山下步勘探方向。