济阳坳陷桩海地区古潜山油藏控制规律及有利区预测

侯方辉，李三忠，张训华，张志珣，温珍河，李日辉，郭兴伟

（1.中国海洋大学，山东 青岛 266003；2.国土资源部青岛海洋地质研究所海洋油气与环境地质重点实验室，山东 青岛 266071）

济阳坳陷桩海地区古潜山油藏控制规律及有利区预测

侯方辉1，2，李三忠1，张训华2，张志珣2，温珍河2，李日辉2，郭兴伟2

（1.中国海洋大学，山东 青岛 266003；2.国土资源部青岛海洋地质研究所海洋油气与环境地质重点实验室，山东 青岛 266071）

为研究济阳坳陷桩海地区的古潜山油藏控制规律，通过大量二维地震剖面解释，绘制了研究区中、古生界沉积残留厚度图，编制了基底构造纲要与油藏分布图。研究表明，12条大断裂控制了本区大地构造格局，并控制了中、古生界的沉积残留厚度，古生界残留厚度为0～2 200 m，中生界残留厚度为0～3 900 m。桩海地区有效烃源岩主要为沙河街组和馆陶组，储层为寒武—奥陶系地层，沙河街组泥岩为良好盖层，断裂和不整合面作为运移通道。根据12条断裂所分割的区域，将研究区划分为8个区块，并对其作了成藏预测。

古潜山；油气藏；桩海地区；济阳坳陷

桩海地区位于渤海湾盆地济阳坳陷内，属极浅海地带［1-3］。桩海地区是整个潜山披覆带中构造最复杂的地区，也是油气相对富集的区域。2002年以来的油气勘探工作已有若干钻井显示油气（如ZHH10，CB306，Lao301）。桩海10井下古生界井段产油252 t/d，天然气67 840 m3/d，尤其埕北306、老301等井油气的发现使桩西—埕岛的含油面积连成一片，因此，桩海地区也成为了一个大中型潜山油气藏的勘探目标区［4］。影响潜山油气富集的原因有多种，其中复杂多变的构造运动起主导作用，文中对研究区古潜山构造特征作了详细分析和描述，并对该区的油气藏作了预测和评价。

1 地质概况

桩海地区位于埕岛、桩西和长堤潜山的结合部位（见图1），构造上属于桩西潜山披覆构造向北倾没的鼻状构造，南北和东西分别夹持于桩西潜山和埕岛潜山、埕北凹陷和桩东凹陷之间，属于继承性的洼中低隆起。由于处于埕北、埕东和长堤3大断裂体系的应力交汇处［5］，断层发育，主要有NW，EW，NNW，NE，SN向5组断裂，把该区分割成几个近东西向的构造带，地质结构非常复杂［6］。

图1 桩海地区区域构造简图

2 桩海地区古潜山构造特征

济阳坳陷桩海地区潜山经历过多次地壳隆升、剥蚀、埋藏等阶段［7］。在经历上述多变的构造过程之后，桩海地区各时期沉积残留厚度在基底断层的不断变化影响下也显得复杂多变，同时，复杂的基底构造格局影响到了上覆盖层的分布与发育。为了研究构造变动对本区古潜山的分布产生何种影响，比较了本地区古生界、中生界的沉积残留厚度（见图2）。

通过比较，发现主要有12条主断裂控制了本地区的宏观构造格局（见图2、图3）。由图可以清楚地看出断裂活动对沉积残留厚度的影响，残留厚度变化比较明显的地区经常是断裂活动发育的地区，残留厚度与断裂F1—F12关系密切，古生界残留厚度为0～2 200 m，中生界残留厚度为0～3 900 m。据此，可以通过比较古生界、中生界残留厚度的平面图、地震、地质剖面图，来研究基底的构造格局，进而恢复本地区潜山的发育发展史。

图2 桩海地区残留厚度平面分布

3 潜山油气藏控制规律

总结已有的油气成藏理论可知，必须同时具备以下4个条件才能成藏，即油源、输导体系、盖层及圈闭，可以说一个油气藏就是以上4个条件的有效组合。就桩海地区潜山油气藏来说，它们的形成要取决于古生界储层、上覆盖层圈闭与烃源岩在时空上的配置关系，以及这些储层与烃源岩之间是否有断裂、不整合面及其他有效的通道。当潜山圈闭直接与烃源岩相接触的时候，或者两者之间具有良好的连通导油系统，潜山圈闭即可成藏。

3.1 油源岩分布

桩海地区有效的烃源岩主要为下第三系沙河街组和上第三系馆陶组沉积［8］。沙河街组沉积岩岩性为一套巨厚深灰色泥岩与灰白色砂岩夹碳酸盐岩和油页岩，厚度大于2 000 m；馆陶组为一套灰色含砾砂岩、砂岩夹灰色、绿色、紫色泥岩，厚300～900 m。

3.2 储集条件

桩海地区潜山油气藏储层，以下古生界寒武系、奥陶系地层为主［9］。寒武系厚600 m左右，主要沉积了砾屑灰岩、鲕粒灰岩、泥质灰岩和泥岩。其中上寒武统的凤山组、中寒武统的张夏组和下寒武统的馒头组至府君山组，都以碳酸盐岩为主，储层较为发育，其余各组泥质含量较高，难以储存油气。奥陶系厚度为700 m左右，以白云岩、灰岩为主。这些下古生界沉积的灰岩经历了印支期挤压褶皱，发育构造裂缝，碳酸盐岩暴露风化壳发育溶蚀孔洞；燕山期进一步的挤压作用，褶曲加剧，并形成另一期构造裂缝；喜山期伴随横向背斜褶皱作用，形成又一期构造裂缝，老的裂缝可能张裂有效，形成多期构造裂缝和溶蚀孔洞，储层发育条件好，而以印支期和燕山期与挤压褶皱伴生的裂缝和风化壳岩溶形成的缝洞性储层更为重要［10］。

3.3 导油构造分布

潜山油气藏油气运移，有断层、裂缝和不整合面［11］等多种通道，其中伸向生油洼陷的张性断裂是最具典型性的油气运移通道［12］。在断裂活动的影响下，潜山有效储层通过断层接触可以与生油层直接对接，也可以由区内挤压、张裂、扭张、扭压等各种性质的断裂，以及不整合面等为油气的运移提供烃源岩至潜山储层的可运行通道。

3.4 盖层、圈闭条件

桩海地区上古生界、中生界本身的泥岩层丰富，而且沙四段—沙一段4段泥岩可以作为顶盖［13］，断面对接、泥岩封堵条件也较好，因此，潜山盖层条件良好。

4 潜山油藏预测及评价

通过上述构造特征的分析及油气成藏规律研究，绘制了油气藏分布图（见图3），并对12条大断裂分割的8个区域作出了油气藏预测。

I区块：由F3和F1挟持的三角断块，在两断裂的交汇处形成披覆背斜，由太古界和古生界地层组成背斜核部，这是由NW向及NNW向断裂的右行平移，使会聚处强烈隆起，形成背斜带。古生界和中生界在会聚处都很薄，向北逐渐增厚，呈现向北倾斜的斜坡。区内主要有NW，NNW，NEE向3组断裂，据新生代近SN向顺扭应力场或郯庐断裂的顺向剪切应力分析，NW及NNW向断裂呈压性及压扭性特征，对油气运移不利，而NEE向断裂呈张扭性，是油气运移的良好通道。在该区块中，馆陶组普遍有油气藏，甚至局部地段在明化镇组也有油气藏。该区块的潜山油气藏，分布在会聚处的披覆背斜构造中，NEE向断裂旁侧、断块的高点也有油气藏。

Ⅱ区块：在F1和F2断裂之间，在两断裂的交汇处，断块隆起最高，往往缺失古生界和中生界。古生界和中生界的厚度变化反映了整个断块呈现向NE倾斜的斜坡。断裂东北部是新生代强烈沉降区，厚度大于6 500 m，这构成了区内油源区。区内发育近SN、EW和NE向断裂，据区域应力分析，NE向断裂具有张扭性，是区内油源运移断裂。区内新生界油气藏在构造高点有分布，斜坡地带在东营组和沙河街组都有油气藏形成。古生界潜山油气藏位于NE向断裂呈地垒的断块中。断块最高点没有油气藏，可能是缺失NE向油气通道，储集条件缺失寒武—奥陶系。

Ⅲ区块：由F1、F2、F4及F7所围限的地块，普遍缺失古生界，是一个长期隆起的剥蚀区，大面积出露太古宙地层。中生代时沉积较薄，厚度小于500 m，断块向东倾斜，发育有近EW，SN和NW向断层，仅在断块的南东部位有NE向断裂的发育。在断块的构造高点有部分的钻孔，资料揭示普遍有馆陶组油气藏，但没有发现潜山油气藏。据构造分析，潜山油气藏位于F2和F4交汇处至CB251井一带及沿NE向断裂下盘（上升盘）旁侧的构造高点部位，这些部位有较厚的古生界残留，储层条件较好。

Ⅳ区块：位于F4，F5，F7之间的断块。断块东部缺失古生界，西部古生界厚度变化较大，在0～500 m，呈残丘山状态。中生界厚度西部较薄，仅0～500 m；东部在1 000～1 500 m。新生界东部强烈沉降，有很好的生油条件。位于F4旁侧，形成披覆背斜，背斜两侧发育NE向断裂，呈地垒状。在F4断裂的上盘（下降盘）同样形成向斜，这种格局从新生代初期一直延续到东营期。区内断裂以NNE和NE向为主，直接深入到油源区，区域构造分析认为，这些是张性或张扭性断裂，是区内油源的运移通道，沿披覆背斜带馆陶组、东营组普遍有油气藏。古生界潜山油气藏位于披覆背斜地垒中或NE向断裂的下盘（上升盘），而上盘（下降盘）的潜山不含油。东西向断裂的上升盘中油气较差或无油。

图3 桩海地区Tg构造纲要与油藏分布

Ⅴ区块：位于F9及F12以东地区。区内古生界除在北部地区缺失外，大部分地区保存较好，厚度300～800 m。中生界厚度在F12断裂旁侧受到较强烈的侵蚀外，大部分都在1 000～3 000 m，而且由西向东逐渐增厚。断块呈向东倾斜的单斜。区内断裂在南部地区以NW，NNW及NE向为主，北部地区以NE向为主。区内油气资源情况不清楚，区块东部的油源区可能为孔店组，油源条件较差。NE向断裂发育有良好的构造条件，古生界储集层有相当的厚度。潜山油气藏主要位于NE向断裂构成的地垒或断裂上升盘的一侧。

Ⅵ区块：位于F6，F7，F8，F9断裂之间。古生界较薄，厚度300～700 m，在东部F7和F9交界处缺失；中生界厚度500～800 m。该区主要是F7和F8之间的平台，地形起伏不大。区块内发育NEE及SN向断裂，在南侧是一EW向地垒，与东营期—馆陶期的背斜条件一致，在北侧呈地堑。ZHH101井位于地堑中，中生界中有油气显示，呈低产；而ZHH10和ZHH102井在地垒中，古生界中有较好的油气藏，这可能和它处于F9断裂旁侧，有来自NE向的油源有关。含油层深达4 700 m，和F8断裂南侧的洼陷生油层最低深度相当或略低，其油源可能来自东北方向。

Ⅶ区块：位于F6，F8，F12断层之间的三角地块。西侧和F6相伴随的是一背斜带，东侧洼陷呈向斜。背斜呈NE向，核部为寒武—奥陶系，厚度800 m，西翼被NW向断层（F6）切割，东翼有石炭—二叠系分布，并向洼陷逐渐增厚，最厚可达1 800 m。中生界在背斜带较薄，0～500 m，洼陷中心可达1 500 m。区内断裂不发育，仅在NW，SE两端有NW和EW向断裂。区内为古潜山大型油田，储集条件好，有来自东侧洼陷及F6断裂西侧的新生界油源。

Ⅷ区块：位于F6和F11两组断裂之间。主要为寒武—奥陶系地层，在东南端上古生界较厚，中生界厚500～1 500 m。两大断裂之间发育NE或NEE向断裂，形成一些小断块。从区域构造分析，NW向断裂具有扭性，而NE或NEE向断裂应是油气运移通道。油气藏可能在NEE或NE向断裂上升盘一侧构造高点部位。

5 结论

1）12条大断裂控制了本区的大地构造格架及中、古生界残留厚度。

2）披覆背斜构造特别是两侧紧密伴随有向斜，而且延伸至东营期或馆陶期都有影响的背斜构造，是形成古潜山大型油田的重要构造条件。

3）地垒，特别是由NE或NEE向断裂组成的地垒，且在东营期或馆陶期显示在背斜变形的地垒，是有利的成藏构造。

4）NE或NEE向断裂是油气运移的重要通道，特别是有深入油源的较大NE向断裂。

5）NE向断裂下降盘的古潜山没有油气，而上升盘一侧的构造高点有较好的油气藏。

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（编辑 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

国土资源大调查专项（GZH200800501）；“济阳坳陷古潜山成藏规律研究及资源潜力评价”（20030200243）

TE122.3+1

：A

1005-8907（2012）02-0167-05

2011-08-09；改回日期：2012-01-11。

侯方辉，男，1979年生，助理研究员，博士研究生，从事构造地质与盆地分析研究。电话：（0532）80778320，E-mail：houfanghui3993@163.com。

侯方辉，李三忠，张训华，等.济阳坳陷桩海地区古潜山油藏控制规律及有利区预测［J］.断块油气田，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.