浅析八面河地区孔店组成藏主控因素

黄中歌

（中国石化胜利油田分公司清河采油厂，山东 寿光262714）

八面河地区孔店组成藏条件良好，但是由于勘探程度较低，前人对孔店组成藏主控因素研究较少，油气成藏控制因素和油气分布特征不够明确，制约了该区孔店组的进一步勘探。近年来，随着勘探技术水平的提高，不断加大孔店组的勘探力度，取得了较好的效果。以孔店组基本地质特征为研究对象，综合系统分析成藏地质条件，解剖已知油藏，研究成藏主要控制因素和油气富集规律，明确成藏有利区，可为下步勘探指明方向。

1 基本地质特征

1.1 构造特征

八面河地区隶属东营凹陷南斜坡东段，处于凹陷边缘，构造抬升和地层剥蚀较为强烈，自寒武纪以来经历了加里东、海西、印支、燕山、喜山等构造运动。加里东和海西期的褶皱和震荡运动阶段表现为台地整体抬升剥蚀，造成志留－泥盆、三叠系的大面积缺失。印支期的挤压褶皱运动阶段产生北西向逆冲断裂带及伴生的褶皱隆起带，造成古生界的地层缺失及中生界与古生界之间的角度不整合，形成了八面河地区潜山构造雏形。白垩纪末期的燕山运动为构造反转阶段，出现火山喷发，褶皱上升，并遭受剥蚀，形成孔店组与中生界之间的区域性不整合，地表出露中生代火山岩及砂泥岩、古生代碳酸盐地层，成为第三纪湖盆沉积基底，燕山末期的拉张作用，南面广饶凸起初具雏形，使东营凹陷南斜坡基底构造表现为南高北低的平缓斜坡。喜山期的济阳运动和东营运动为断陷发育阶段，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。

区内断层形成时期主要为燕山期和济阳运动期，燕山期断层在平面上以北东向为主，断层活动强烈，断距大，其中八面河断层延伸长度约35 k m，控制了孔店组地层沉积及鼻状构造带的隆起。济阳运动期发育大量北东向、东西向断层，多为四级断层，规模小、延伸长度1 k m～4k m，众多断裂使斜坡进一步被切割，多期的构造旋回演化将单一的斜坡构造复杂化，形成目前的构造格局和地层结构特点，由北至南将八面河地区划分为北部斜坡带、中部鼻状断裂构造带、南部斜坡带三个次级构造单元（见图1）。

图1 八面河孔店组底部构造立体可视化图

1.2 地层特征

东营凹陷南斜坡整体表现为南高北低的缓坡特征，下第三系地层由北往南逐渐减薄，孔三段地层整体缺失，孔二段地层在王家岗王46井以南缺失。八面河地区位于王家岗南部，整体缺失孔三段、孔二段地层，仅存孔一段地层，由北向南超覆在中（古 ）生界之上。

孔一段地层形成时期，东营凹陷为一浅水湖盆，八面河地区位于湖盆的边缘水上地区，形成三个红色泥岩夹砂质泥岩和粉砂岩夹红色泥岩的旋回。孔一段地层在草43－草17井一线以南缺失（见图2），其中北部地区（北部斜坡带－沙子岭北）地层最厚，厚度在600 m～1 200 m之间；鼻状断裂带至南斜坡东段地层厚度在300 m～500 m之间；南部斜坡带西段地层厚度最薄，一般小于200 m。总体上，孔一段沉积时期，地层由北往南地层厚度逐渐减薄，自下而上地层往南逐层超覆。受基底古地貌起伏影响，在潜山带周缘地层厚度变化较大，孔店组底部填平补齐现象明显，隆凹相间的格局为地层及岩性圈闭的形成提供了有利条件。

图2 八面河地区孔一段地层厚度等值线图

1.3 沉积及储层特征

1.3.1 沉积特征

八面河地区孔一段沉积时期处于盆地初始裂陷期，气候干旱－半干旱，具有鲁西、草桥－广饶、新角7－郭井子、沙子岭等中、古生界潜山基底背景，物源供给较充分，形成冲积扇—泛滥平原的沉积组合。

冲积扇扇根岩性总体较粗，往扇端逐渐变细，主要为砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩以及红色、灰色泥岩等，沉积物中石英和长石含量低，岩屑含量高，分选磨圆差、结构成熟度和矿物成熟度都较低。其中扇根主要发育泥石流及冲积水道沉积，泥石流沉积表现为砾、砂、泥混杂，粒级大小相差悬殊，分选及磨圆极差，为杂基支撑砾岩，有时可见不清楚的递变层理，一般层理不发育或不清楚而呈块状，如草斜12井1 757.5 m处即为泥石流沉积（见图3 A）；冲积水道沉积主要由灰色、灰绿色、杂色细－中砾石和粗砂组成，分选较差，层理不发育，多呈块状，如草斜12井1 751.7 m处（见图3 C），有时可见到明显的冲刷构造，呈上凹状，如草斜12井1 747 m处（见图3 B）。扇根自然电位幅度大，整体呈反旋回特征，常见漏斗状、倒梯形状。

冲积扇扇中主要发育辫状河道沉积，岩性主要为粉砂岩、细砂岩、砾状砂岩、砾岩与棕色、紫色泥岩互层，与扇根沉积比较，砂岩及砾岩比率增加，在砂岩和砾状砂岩中出现由辫状河流作用形成的不明显的平行层理和交错层理，如草斜12井的1 757.5 m（见图3 D），沉积物分选性相对于扇根有所变好，但总体仍较差。扇中沉积自然电位幅度中－高，呈正旋回特征。

图3 八面河地区草斜12井冲积扇沉积特征

扇端沉积主要由席状砂和漫流沉积组成。岩性主要为灰绿色、紫红、棕红砂岩、含砾泥岩、泥岩，主要发育块状层理及水平层理。扇端沉积自然电位幅度低，席状砂多为指状、微型箱状。

泛滥平原以红色泥岩、粉砂岩为主，夹有灰质泥岩，自然电位为低幅直线型，感应电导率以低电导为特征。

八面河地区在南部及西南多个潜山凸起基底背景下形成多个物源入口，发育多个冲积扇，形成冲积扇群，共同控制八面河地区孔店组沉积，冲积扇扇根发育于草桥潜山及郭井子－新角7潜山周缘，扇中分布范围较广，集中分布于八面河鼻状断裂带的面120－斜6－面孔2－面1井一线以南，扇端分布于北部斜坡带的广北2－斜6－角斜19井一线以南，广北地区广6块以北－沙子岭北部地区以泛滥平原沉积为主。纵向上，孔一下、中亚段扇体分布范围较广，孔一上亚段扇体变小（见图4）。

图4 八面河－王家岗地区孔一下亚段沉积相图

1.3.2 储层特征

受古地貌及沉积影响，孔一段整体砂体较发育，纵向上孔一下、孔一中以冲积扇辫状河道形成的厚层砂体为主、连续性较好，孔一上段以席状砂形成的薄层砂体为主。受物源和洼隆相间的基底格局影响，平面上鼻状断裂带上面120区、草斜12井区、新角7潜山两侧储层较发育，其它地区较差，北部地区最差（见图5）。

图5 八面河－王家岗地区孔一下亚段砂岩等厚图

八面河地区孔一段储层储集物性由浅层到深层呈逐渐降低的趋势，并且在中深层局部发育孔隙度和渗透率较高的次生孔隙带。浅层高孔隙度储层以原生孔隙为主，长石溶解孔隙较为发育，压实弱－中等，胶结弱，低孔隙度储层压实弱－中等，胶结致密，主要发育少量原生孔隙和构造裂缝；中深层高孔隙度储层以次生孔隙为主，主要为长石和石英溶解孔隙，可见少量原生孔隙，压实强烈，胶结中等－强，低孔隙度储层压实强烈，胶结致密，主要发育少量溶蚀孔隙。

1.4 圈闭特征

八面河地区断层发育，多为近东西向或北东向正断层，受应力场的变化和基底隆起的影响，断层集中分布在鼻状隆起之上，呈雁列式分布，与隆起的鼻状构造背景形成丰富的构造圈闭。八面河鼻状断裂以反向断层切割的屋脊断块为主，是八面河地区构造圈闭最密集的构造带；北部斜坡带位构造简单，为一单斜坡，内部发育两组不同方向的断裂系统，其北东向的弧形或近东西向正断层，与北东向地层组合形成断鼻；南部斜坡带以一低洼槽带与鼻状断裂带相隔，为一北西倾单斜，断层多为近东西向断层，少量北东向断层，局部地区形成断层圈闭。

受古地形控制，八面河地区整体表现为一具有鼻状隆起的向东南抬升的斜坡，同时具有新角7－郭井子等潜山背景，孔店组地层超覆在下伏中古生界地层上，形成超覆地层圈闭。同时，由于东营运动影响，下第三系地层整体抬升，由西北向东南至广饶凸起，地层遭受削蚀的强度不断加大，残留地层为孔店组地层，后接受馆陶组沉积，在八面河南部斜坡带较高部位形成削蚀地层圈闭。

八面河地区孔店组孔一段为冲积扇－泛滥平原沉积，冲积扇沉积区发育辫状河河道、席状砂等，其中席状砂等具有上倾尖灭特征的砂体可形成岩性类圈闭。

本区地层超覆明显，断裂复杂、各类砂体发育，由于地层、断层、岩性等因素的综合作用，可形成丰富的地层－岩性、构造－岩性等复合圈闭。

2 油气成藏特征

2.1 油气成藏条件

八面河地区孔一段不具备生油条件，但东营凹陷在古近纪湖盆扩张期形成了以沙三段、沙四段和孔二段为主力烃源岩的多套生油层系，八面河地区处在生油气条件极为优越的东营凹陷东南部，西北为牛庄洼陷，北部为广利洼陷，呈两面邻洼之势，具有良好的油气来源。

八面河地区孔一段为冲积扇—泛滥平原沉积，辫状河及席状砂体发育，储集体主要为粉砂岩，钻井、录井及测井资料显示，全区孔一段砂体较发育，呈条带状近东西向展布，八面河鼻状断裂带砂岩最发育，砂岩厚度一般在30 m以上，最大厚度可达60 m以上，八面河地区南部斜坡带和北部斜坡带砂岩厚度一般在10 m～20 m之间。普遍发育的砂体为油气的聚集提供了丰富的载体。

孔店组上覆地层沙四下亚段全区稳定发育，岩性以红色泥岩为主，泥岩含量在70% ～95% 之间，厚度几十米，是一个区域性稳定分布的盖层。在孔店组内部，受气候周期性变化影响，干旱时期泥岩广泛且稳定分布，为孔店组提供了 良好的盖层，形成良好的储盖组合。

八面河地区孔店组圈闭类型多、数量多，且具有明显成带分布特征。北部斜坡带以断鼻圈闭及岩性－构造圈闭为主；鼻状断裂带发育断鼻、断块群，同时分布有岩性－构造圈闭和构造－岩性－地层等复合圈闭；南部斜坡带则主要发育以地层因素为主的地层圈闭及部分岩性－构造圈闭。丰富的圈闭类型为八面河油田孔店组油气成藏提供了充足的空间。

牛庄生油洼陷周围发育多条顺向大断层，使下降盘沙四段烃源岩和孔店组烃源岩与上升盘孔店组储层对接，有利于油气沿储层和不整合面向八面河等斜坡运移。孔店组与下伏中、古生界之间存在角度不整合面，油气可沿不整合面长距离侧向运移。同时，八面河地区断层极为发育，规模较大的八面河断层为反倾基底断层，具有形成早、切割深、活动时期长等特点，该断层之上发育一系列次级断层，对油气的垂向运移非常有利。

2.2 油气成藏模式

八面河地区不具备生油条件，已钻探证实洼陷中心油气运移至本区，油气如何有效运移进入圈闭并有效保存是成藏的关键。由于本区距离油源较远，单一的运移通道无法形成有效沟通，而八面河地区广泛发育的断裂、砂体和不整合面等多种类型输导层，为油气运移构筑了复杂的立体网络通道，不整合面、构造脊、断裂及砂体的有效组合成为本区孔店组运移的有效路径。按照油气运移结合圈闭类型进行分析，解剖八面河地区孔店组的成藏模式，八面河地区主要存在不整合面运移成藏—断、超式油藏及断层纵向运移成藏—构造、岩性油藏两类典型成藏模式。

不整合面运移成藏—断、超式油藏以孔店组底部不整合面之上的砂体为主要油气运移通道和储集层，圈闭上倾方向以地层超覆或断层遮挡后形成的断、超覆式复合油藏。一般形成于孔一段底部地层超覆明显、储层发育的区域，如面120－ 草斜12井区、新角7潜山两侧，该区临近西南及南部物源，孔店组底部充填式沉积，辨状河道发育，地层超覆明显，油气沿不整合面之上的砂体往高部位运移，遇地层超覆或者断层遮挡在圈闭内聚集成藏，形成构造－岩性类（草斜12）或者地层超覆－岩性类复合油藏（面120－5－ 斜5）（见图6）。

图6 断、超式成藏模式示意图

断层纵向运移成藏—构造、岩性油藏主要形成于断裂发育的区域，次级断层可让不同沉积期的储集层形成对接，有利于油气的垂向运移。当油气沿底部不整合面或中上部砂体往高部位运移至断层时，油气沿断层纵向运移后顺有效砂体往高部位进入圈闭内聚集成藏（面14－1－ 斜71）（见图7）。

图7 面14区油气运移成藏模式图

2.3 油气分布特征

构造背景决定油气相对聚集区域，东营凹陷南斜坡可分为鼻状构造带和洼陷斜坡带两大部分，而鼻状构造带是油气运移的首要指向区，为油气聚集的最有利地区，构造背景下的局部圈闭容易形成油气藏，大构造背景上形成的断块油气最为富集。东营凹陷南斜坡发育金家、柳桥、纯化－草桥、王家岗、八面河等五大鼻状构造带，目前孔店组发现的含油气区主要位于上述构造带上。

东营南斜坡断层发育，主要分为三级，其中一、二级断层向下多断至中生界和古生界，向上可延伸至沙河街组，为主要的控油断层，控制孔店组油藏在区域上的分布；三级断层展布规律差，为区块内的主要封挡断层，控制单砂体的含油性。断层对油气富集的控制作用主要表现在两个方面：一是断裂组合，复杂的断裂组合有利于成藏，简单的断裂组合相对不利于成藏；二是断层产状，反向断鼻、断块圈闭更有利于油气富集，顺向断块富集程度较差。因此，从断层发育程度而言，八面河鼻状断裂带油气相对于其它地区更富集。

断层在不同时期、不同层段的封闭性差异，使绝大多数油气沿断层富集，纵向上含油气井段长，多套油藏呈叠瓦状分布；横向上沿主控断层呈条带状展布；有些断块曾经富集油气，但由于后期构造破坏油气散失。同时断层活动时期不同，对油气运聚的作用也不同。断层晚期活动可能对早先形成的油藏起破坏作用，同时也为油藏后期调整再次聚集创造了条件。油气运移很大程度上取决于运移时期断层的活动强度。若油气运移期断层的活动由弱变强，则油气主要分布于孔店组顶部；若油气运移期断层的活动由强变弱，则油气主要分布于下部。断层和不整合面的发育程度决定了油气运移渠道的畅通性，本区孔店组油气主要沿不整合面运移，遇断至不整合面的断层可进行纵向上的二次运移，而八面河断层运移期的活动由强变弱，因此油藏主要分布在孔一段中、下部，纵向上由下往上富集程度逐渐变差。

3 结论

牛庄洼陷为本区提供油气来源，洼隆相间的基底古地貌特征为八面河地区孔店组的沉积和油气运移成藏提供了便利条件，大量发育的辫状河砂体及席状砂体为油气的聚集提供了丰富的载体，南高北低的构造格局、复杂的断裂系统有利于圈闭的形成，鼻状背景、孔店组底部不整合面和丰富的断裂有效组合为八面河地区孔店组的主要控藏因素。八面河断层对油气形成有效遮挡，八面河鼻状断裂带为成藏最有利区，北部斜坡带次之。

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