辽河冷家—雷家地区深层油气成藏条件研究

周 琦，刘旭龙，聂 爽，焦建军

（1．东北石油大学秦皇岛分校；2．中国石油辽河油田分公司金马油田开发公司；3．中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院；4．中国石油海洋工程有限公司）

辽河冷家—雷家地区深层油气成藏条件研究

周 琦1，刘旭龙2，聂 爽3，焦建军4

（1．东北石油大学秦皇岛分校；2．中国石油辽河油田分公司金马油田开发公司；3．中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院；4．中国石油海洋工程有限公司）

冷家—雷家地区沙三段以下的深层勘探程度非常低。文章在精细地震构造解释和沉积学研究的基础上，利用该区与邻区的现有资料，对深层油气藏的形成条件进行了分析和研究。结果表明，冷家—雷家地区北东向的主干断层控制了区域构造与沉积格局，影响了油气的运移和聚集；深部层系的石油地质条件十分优越。在陈家洼陷发育有沙四段和沙三段2套优质烃源岩，有机质生烃强度大于500×104t/km2，为周边地区提供了丰富的油源；沙三下亚段、沙四段、中生界和太古宇都具有良好的储集岩；沙三中亚段发育良好的区域盖层；深层的圈闭成因多样，油气运聚条件有利，勘探潜力巨大。但该区油气藏形成的影响因素比较复杂，油气藏多为复合型，应该以潜山、岩性油气藏作为下一步的主要勘探目标。

油气成藏；圈闭；岩性油气藏；潜山油气藏；勘探目标；冷家—雷家地区

1 勘探现状

冷家—雷家地区位于辽河西部凹陷中段的陈家洼陷及周边地区。在该区已经先后发现沙一段、沙三段、沙四段油气藏，而探明的石油储量主要位于沙三段。深层的沙四段、中生界、太古宇勘探程度非常低，虽然有油气显示，但尚未获得大的发现。目前钻遇沙四段的只有雷77井等十余口探井，钻遇中生界、太古宇的仅有陈古2井和陈古5井。为明确下一步油气勘探的目标和方向，笔者对该区深部层系的油气成藏条件进行了研究。

2 石油地质特征

2.1 构造特征

辽河坳陷是新生代裂谷盆地，断裂和断陷活动是构造变形的主导方式。冷家—雷家地区断裂十分发育，主要形成了北东向和近东西向2组断裂，北东向主干断层控制了区域构造与沉积格局，也影响着油气的运移和聚集［1-4］。控制该区构造演化、沉积作用的断层主要有陈家断层及其伴生的陈家东断层、雷77东断层、冷619断层等4条主要断层（图1）。断层主要活动期为沙三、沙四时期，其余断层是受以上主要断层控制的次级断层，对构造演化、沉积地层不起控制作用，但使局部构造复杂化。

图1 冷家—雷家地区主干断裂与构造带划分Fig.1 Main faults and structural zones in Lengjia-Leijia area

陈家断层（图1①号）是控制陈家洼陷构造和沉积的主要断层，走向北东，倾向南东，与边界断裂台安断层平行而倾向相反，因此向下交于台安断层。陈家断层具有走滑性质，在平面上南段为逆断层，北段为正断层，断距300～500 m。陈家东断层（图1②号）是陈家断层的伴生断层，与陈家断层平行，断距100～300 m。雷77东断层（图1③号）是陈家断层的派生断层，为走滑构造体系中雁行式排列的斜滑正断层的最外侧断层，与陈家南部逆断层相交，断距0～150 m。陈古2东断层（图1④号）与陈家断层平行，断距50～200 m。冷619断层（图1⑤号）位于陈家洼陷东部，北段与雷77西断层相交，向南逐渐与陈家断层斜交，断距50～100 m。

受断裂构造控制，该区划分为3个构造带：西侧为陈家洼陷带，中间为断裂背斜构造带，东侧为紧邻中央凸起的斜坡带。位于陈家断层西侧的陈家洼陷带总体上为一向斜构造，受断层控制形成了一系列鼻状构造；位于陈家断层与陈家东断层之间的断裂背斜构造带，形成了一系列的半背斜构造；位于陈家东断层与台安断层之间的斜坡带，为倾向西北的单斜构造。

2.2 地层与沉积特征

冷家—雷家地区钻井揭露的地层表明，太古宇变质岩系构成盆地基底，上覆中生界、新生界地层（表1）。古近系裂谷层序由沙河街组和东营组组成，沉积物源主要来自中央凸起，古地形总体上东高西低、北高南低［5-8］。

表1 冷家—雷家地区古近系与基底的地层、岩性和沉积特征Table 1 Stratigraphic,lithologic and sedimentary features of Paleogene and base in Lengjia-Leijia area

3 油气成藏条件

根据石油地质条件综合研究结果，该区具有丰富的油源，储层类型多样，盖层与圈闭条件好，可形成构造、地层、岩性多种类型油气藏及其组合。

3.1 具有丰富的油源与运移聚集条件

陈家洼陷是富油气洼陷，发育有沙四段和沙三段2套主力烃源岩，有机质类型好、丰度高，生烃强度大于500×104t/km2，是西部凹陷的一个生烃中心，为周边地区提供了充足的油源［9-10］（图2）。断层和不整合面形成油气运移的通道，如陈家断层是该区重要的油源断层，在断层上下盘的不同构造部位均已发现多个含油气区块。

3.2 具有优越的储集条件

图2 辽河西部凹陷沙四段生烃强度等值线图Fig.2 Contour map of hydrocarbon generation intensity in the fourth member of Shahejie Formation in the western depression of Liaohe Basin

储层岩石类型多样，太古宇为变质岩和花岗岩，中生界和新生界主要是各种砂砾岩，还有少量碳酸盐岩和火山岩。沙三段和沙四段储集层主要是扇三角洲相沉积，储集性以扇三角洲前缘亚相的砂砾岩最好，其次是扇三角洲平原亚相砂砾岩，孔隙类型主要是原生粒间孔隙，孔隙度平均8.7%，渗透率一般小于1 mD。沙四段湖泊白云岩相有原生孔隙和裂缝2种成因类型，孔隙度平均8.9%，渗透率一般小于1 mD。

中生界储集层包括碎屑岩和火山岩2类，储集空间主要为裂缝以及溶蚀孔隙。碎屑岩属于冲积扇沉积体系，岩性以砂砾岩为主，夹紫红色和灰色泥岩。

太古宇变质岩储集层孔隙类型包括裂缝、微裂缝、粒间孔隙、溶蚀孔隙等。风化壳潜山溶蚀孔隙发育，而内幕型潜山储集空间主要是裂缝和微裂缝。

3.3 具有良好的生、储、盖组合

沙河街组三段又分3个亚段，其中沙三中亚段区域上发育大套厚层的深湖相暗色泥岩，既是良好的生油层，也是下伏深部储层的良好盖层，对深层油气的保存起到了关键作用。

3.4 具备有利圈闭条件

冷家—雷家地区处于斜坡与洼陷的过渡地带，构造和沉积条件变化复杂，形成了构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭等多种圈闭类型。这些圈闭的形成均早于生油岩油气运移时期，成为有效圈闭［11-17］。通过构造精细解释和储层预测，在工区内共发现有利圈闭9个，面积为20.1 km2，资源量预测可以达到5422×104t。例如新发现太古宇潜山圈闭冷36圈闭和冷37西圈闭，属于冷家断裂背斜带低潜山带部分，构造形态落实程度高，而且圈闭紧邻陈家生油洼陷，油源条件优越，目前尚未钻探。

3.5 成藏模式与勘探目标

研究认为，陈家逆断层的下盘油气成藏条件好，可以形成地层油气藏和岩性油气藏，应该作为下一步的主要勘探目标（图3）。陈家洼陷内生油岩生成的油气向侧向运移，在沙四段和沙三段内可形成背斜油气藏、断块油气藏和岩性油气藏及其组合。当油气沿不整合面运移，在不整合面以上可形成披覆背斜油气藏和地层不整合遮挡油气藏；当油气沿断层运移，可形成裂缝油气藏和岩性油气藏；当油气沿不整合面或断层进入到中生界或太古宇潜山，则形成潜山油气藏。

图3 冷家—雷家地区中深层油气成藏模式图Fig.3 Diagram of hydrocarbon accumulation model in middle and deep reservoirs in Lengjia-Leijia area

4 结论

（1）冷家—雷家地区生烃、储层、盖层、圈闭、运移、聚集和保存条件匹配良好，可形成构造、地层、岩性等多种成因的油气藏及其组合类型。在沙四段和沙三段内具有形成构造油气藏和岩性油气藏的良好条件，在中生界和太古宇具有形成潜山油气藏和裂缝油气藏的良好条件。

（2）冷家—雷家地区勘探方向应当向深层、洼陷带扩展，勘探目标以地层油气藏和岩性油气藏为主。综合评价陈家逆断层的下盘成藏条件最好，沙四段、中生界、太古宇都具备十分有利的成藏条件。

［1］陈振岩，陈永成，仇劲涛，等．辽河盆地新生代断裂与油气关系［J］．石油实验地质，2002，40（5）：407-412.

［2］孙洪斌，张凤莲．辽河坳陷古近系构造-沉积演化特征［J］．岩性油气藏，2008，20（2）：60-65.

［3］孟卫工，陈振岩，赵会民．辽河西部凹陷曙光—雷家地区隐蔽油气藏主控因素及分布规律［J］．中国石油勘探，2010，15（3）：1-7.

［4］李明刚，漆家福，童亨茂，等．辽河西部凹陷新生代断裂构造特征与油气成藏［J］．石油勘探与开发，2010，37（3）：281-288.

［5］于兴河，张道建，郜建军，等．辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组沉积相模式［J］．古地理学报，1999，1（3）：40-49.

［6］孙洪斌，张凤莲．辽河断陷西部凹陷古近系砂岩储层［J］．古地理学报，2002，4（3）：83-92.

［7］赖生华，麻建明．辽河盆地冷家油田沙河街组三段储层岩相古地理［J］．沉积与特提斯地质，2005，25（3）：46-51.

［8］孙洪斌，张凤莲．断陷盆地优质储层的成因——以辽河坳陷古近系沙河街组储层为例［J］．岩性油气藏，2009，21（1）：51-54.

［9］张春明，梅博文，金迪威，等．辽河坳陷冷东地区油气的聚集与混合［J］．石油勘探与开发，1997，24（3）：24-28.

［10］赵红静，何保田，尹太举，等．以中性含氮化合物的分馏作用确定低熟油运移路径［J］．断块油气田，2006，13（4）：18-20.

［11］鞠俊成．辽河西部凹陷南部中生界成藏条件及勘探方向［J］．石油天然气学报，2007，29（3）：169-172.

［12］王玉青，宋景明，孟卫工，等．辽河坳陷兴隆台—马圈子潜山带综合地质解释效果分析［J］．中国石油勘探，2007，12（4）：19-23.

［13］张凤奇，庞雄奇，冷济高．辽河西部凹陷岩性圈闭含油性定量预测模型［J］．岩性油气藏，2008，20（2）：114-118.

［14］谢武仁，牛嘉玉，王洪亮，等．辽河西斜坡鸳鸯沟地区岩性油气藏研究［J］．岩性油气藏，2008，20（4）：75-79.

［15］郭永强，刘洛夫．辽河西部凹陷沙三段岩性油气藏主控因素研究［J］．岩性油气藏，2009，21（2）：19-23.

［16］郑荣才，胡诚，董霞．辽西凹陷古潜山内幕结构与成藏条件分析［J］．岩性油气藏，2009，21（4）：10-18.

［17］李富恒，邹才能，侯连华，等．地层油气藏形成机制与分布规律研究综述［J］．岩性油气藏，2009，21（4）：32-36.

Deep oil and gas accumulation conditions in Lengjia-Leijia area of Liaohe Basin

ZHOU Qi1， LIU Xu-long2， NIE Shuang3， JIAO Jian-jun4
（1.Qinhuangdao Branch， Northeast Petroleum University，Qinhuangdao 066004， China； 2.Jinma Oilfield Development Company，PetroChina Liaohe Oilfield Company，Panjin 124010，China；3.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Liaohe Oilfield Company，Panjin 124010，China；4．Ocean Engineering Company Limited，PetroChina，Panjin 124010，China）

The degree ofexploration in deep zones belowthe third member ofShahejie Formation in Lengjia-Leijia area is low.Based on the fine seismic structural interpretation and sedimentologystudy,the available data fromthe studyarea and adjacent areas are used toanalyze the formation conditions ofthe deep reservoirs.The result shows that the NE main fault controls the regional structure and depositional patterns in Lengjia-Leijia area,which affects the oil and gas migration and accumulation,and the oil geological condition in the deep strata is favorable.There developed twosets ofhigh quality source rocks in the third and fourth members of Shahejie Formation in Chenjia sub-depression,with an organic hydrocarbon generation intensity greater than 500×104t/km2,which provides abundant oil sources for the surrounding areas.Favorable reservoir rocks exist in the forth member and lower third member of Shahejie Formation,Mesozoic and Archean,and good regional seals developed well in the middle section ofthe third member ofShahejie Formation.There are various traps,favorable oil and gas migration and accumulation conditions and great exploration potential.However,the factors affectingthe reservoir formation are complexand there exist compound reservoirs.It is suggested that the next promisingexploration targets should be primarilycentered on the hill and lithologic reservoirs.

oil and gas accumulation； trap； lithologic reservoirs； hill reservoir； exploration targets； Lengjia-Leijia area

TE122.3

A

2011-02-28；

2011-03-17

周琦，1963年生，男，副教授，主要从事石油地质学与沉积学的科研和教学工作。地址：（066004）河北省秦皇岛市海港区河北大街西段550号东北石油大学秦皇岛分校。E-mail：qizh_dq@yahoo.com.cn

1673-8926（2011）04-0031-04

于惠宇）