渤海海域新近系构造－岩性圈闭油气成藏特征与勘探方法

2013-11-04王根照姜本厚

石油天然气学报 2013年9期

王根照，姜本厚

王富东（中海石油（中国）有限公司天津分公司勘探开发研究院，天津 300452）

在渤海湾含油气盆地中，渤海海域是以新近系油气藏为主要目标，截止到2012年，在中海油矿区内已发现的储量中，新近系占85%；从油藏类型上看，它们均以构造油气藏为主。随着渤海海域油气勘探的不断深入，新近系的构造圈闭越来越少，圈闭的规模也越来越小，所发现油气藏的规模也将越来越小。因此，渤海海域下一步的勘探思路必须从单一构造圈闭转到岩性圈闭领域，只有这样才能保持渤海油田储量的不断增加。

构造－岩性圈闭属于岩性圈闭范畴［1］，狭义上是指在具有一定构造背景之上的岩性圈闭，该构造背景主要指构造脊、局部构造高点、凸起区的翼部、斜坡等；由于这种圈闭类型的油气成藏条件要优于一般的岩性圈闭，所以它是油气勘探中一种重要的圈闭类型。目前，这类油气藏在周边陆地油田的勘探程度较高，而海域部分的勘探程度相对较低，因此，渤海海域存在着巨大的勘探潜力，也是下一步储量增长的重要领域。

1 渤海海域油气成藏特征

近年来，渤海油田在寻找新近系构造油气藏及油田周边的滚动勘探中发现了不少的构造－岩性油气藏［2］，如石臼坨凸起东段发现的QHD33－1S、QHD33－2等油田，黄河口凹陷发现的BZ34－3、BZ34－1E等油藏，还有在CFD11－1、CFD11－6／12－1、PL19－3等油田扩边中发现的岩性圈闭油气藏，总计获地质储量逾2×108t。渤海海域在新近系构造－岩性油气藏勘探上取得了很大的成果，在该类油气成藏研究上也总结出“断－砂耦合”、“脊－圈－砂”、“断－脊－砂”等多种新近系油气成藏模式，为今后类似油气藏的勘探提供了良好的借鉴作用。

结合周边陆地油田的勘探经验，通过对渤海海域已发现新近系构造－岩性油气藏的分析、总结及对其成藏规律和模式的深入研究，总结出海域新近系构造－岩性油气藏的特征。

1.1 新近系构造－岩性油气藏主要发育在明化镇组下段（N2mL）地层中

海域的新近系地层包括馆陶组（N1g）和明化镇组（N2m）。N1g主要为辫状河沉积，局部为浅湖沉积，是以厚层块状砂岩夹薄层泥岩为主和部分为砂泥互层的一套岩性组合，最大厚度约1500m，砂岩一般在65%以上。N2m 包括上下两段（N2mu和N2mL），N2mL是曲流河与浅水三角洲沉积，岩性是以泥为主的砂泥岩互层，最大沉积厚度约1200m，含砂量在20%～40%之间；N2mu为曲流河与泛滥平原相的沉积，岩性为砂泥岩互层，最大厚度为1200m，含砂量约50%左右。也正是由于新近系的这套岩性组合特征决定了构造－岩性油气藏主要存在于N2mL地层。

N1g为大套砂岩，在渤海湾晚期构造运动的油气成藏过程中它主要起输导体作用，只在局部砂泥互层区能形成油气聚集。N2mL主要是泥包砂特点，具备良好的储集与封闭油气的双重条件，而其下部直接与N1g砂岩输导层相接，有优先获取油气的条件；其次，曲流河与浅水三角洲的砂体在平面分布上具有一定的稳定性，从而使得N2mL成为岩性油气藏形成的有利场所（图1）。

从图1 可以看出，该区N2mL的岩性特征为泥包砂，含油砂层呈不连续状分布，它们分布在N1g砂岩输导层的上部，处于渤中和沙南凹陷之间的沙垒田凸起上，是一个具有构造背景条件的岩性油藏。

N2mu尽管是砂泥岩互层，也存在较好的储盖组合和一定的岩性圈闭，但由于同下部油气相距较远，更重要的是有N2mL的隔层，故油气成藏的几率较低。正是由于以上新近系不同层段的这种沉积与岩性组合特征，导致了海域新近系岩性圈闭油气藏主要存在于N2mL地层。据统计，N2mL岩性油气藏的储量占海域已发现新近系岩性油气藏总储量的82%以上。

图1 CFD11－6／12－1油田N2mL油藏连井剖面

1.2 构造脊是新近系构造－岩性油气藏形成的主要场所

构造脊是油气运移的导向区；由于N1g主要为输导体，根据油气运移中的分异与浮力作用，它的顶面是油气运移的主要通道；因此N1g顶面的构造形态决定着油气成藏的部位。换言之，N1g 构造脊的顶点是油气最终的汇聚点（以构造油藏为主），脊的低部位是油气向高部位运移的必经通道，若该处存在岩性圈闭和封闭条件，则是形成油气聚集的良好场所。

图2是CFD 地区新近系油气成藏模式图，该图表明，油气沿输导体在作平面运移过程中，它是沿构造脊的方向进行移动，因而在该脊上由低到高形成了一系列以N2mL为主的新近系油田（CFD12－1、CFD11－6、CFD11－3／5油田）。石臼坨凸起东段的QHD33－1S、QHD33－2的N2mL油田［3］、黄河口凹陷中的BZ34－3、BZ34－1E的N2mL油藏均位于N1g顶面的构造脊上。也正是由于这种构造背景，故将这类N2mL岩性油藏称为构造－岩性油藏。

1.3 新构造运动的断层是构造－岩性油气藏形成的关键

图2 CFD地区新近系油气成藏模式图

断层既可作为油气的遮挡面，更重要的是作为油气垂向运移的通道。新近系地层不具备烃源岩条件，其油气藏的形成必须通过晚期油气运移断层输导，它的作用是将油气从下部地层垂向运移到上部储集层中。根据统计的数据表明，几乎所有的N2mL岩性油气藏均与断层有关，可以说，没有晚期活动断层就难有新近系构造－岩性油气藏［4］。

从图2可以看出，新近系油藏均有断层相伴。同时它还表现出2个特点：①沿新近系构造脊的展布方向，含油层段也由低到高抬升；②断层与砂体的接触线与接触面越多、砂体越大，则油气成藏机率与规模就越大。这种特点在石臼坨和沙垒田凸起区表现得尤为突出。因此，寻找新近系构造－岩性油气藏应先研究新近系晚期活动断层。

1.4 烃源供给条件决定新近系构造－岩性油气藏的成藏规模与距离

烃源是油气形成的基础，其量的大小由凹陷的大小、烃源岩的厚度及生烃指标等决定。渤中凹陷有沙河街（E2s）和东营组（E3d）两套烃源岩，烃源岩的厚度在1200～2300m，面积达800km2，有机质类型以Ⅱ1型为主，有机碳质量分数平均为1.7%，它是渤海海域最富的生烃凹陷。随着晚期新构造运动，使得该地区的油气最为富集；目前在渤中凹陷及其周围已发现地质储量超过15×108t，基本都是来自该凹陷；其中新近系的储量占92%以上。从油田分布看，新近系油田主要位于凸起区，而且规模大、距离凹陷远；例如PL19－3、QHD32－6、CFD11－1等超亿吨级油田，它们距渤中凹陷中心的距离分别为50、60、90km。相反，烃源条件相对较差的埕北、沙南、莱洲湾等凹陷，尽管已钻探井不少，但仍未发现如QHD32－6、QHD33－1S等规模较大的新近系油田，目前只在莱洲湾凹陷中部发现了中小型的KL10－2油藏。因此寻找规模性新近系构造－岩性油气藏必须是在富烃凹陷及其周边。

以上新近系构造－岩性油气藏的4个特点说明，烃源供给优越、晚期断裂发育及新近系的构造脊部位是寻找N2mL构造－岩性油气藏的有利场所。

2 勘探研究方法

新近系构造－岩性油气藏的研究不同于单纯的构造或岩性油气藏研究，它是两者的结合。主要包括两部分：一是选带；二是岩性体描述。

选带主要指从油气成藏条件上分析并确定有利的构造－岩性发育区或带。研究内容主要包括以下几方面：①分析区域输导层顶面和N2mL较大沉积旋回面的构造形态，落实构造脊及其走向；②研究油气来源及烃源供给条件；③分析油气的输导体系及优势运移方向；④确定有利的构造－岩性发育带。

岩性体描述是指在选好区带的基础上利用三维地震资料对N2mL各个砂体进行立体追踪。方法包括提高分辨率的地震资料处理、层位解释、沿层切片制作、砂体精细刻画等。描述内容主要包括砂体的平面分布、形态、边界条件、与断层的关系等。在描述中必须以岩性油气成藏的指导思想贯穿始终，要抓住“三线”（指岩性体的构造等值线、尖灭线和断层线）描砂方法。

1）构造等值线展示的是岩性体的高低变化形态；高部位是油气优先充注的场所，要求资料可靠、特征清晰。

2）尖灭线反映岩性体的边界。识别岩性体的边界线受地震资料分辨率的限制；特别是上倾方向上的尖灭点，它关系到厚度、油柱高度、油藏规模等，最好要有高分辨率的地震资料予以支持。图3是一张SL地区的宽频处理前后对比图，可以看出，经宽频处理后的分辨率得到了很大的提高，井点处的薄砂层与地震反演特征符合程度高，砂层尖灭点清楚；尤其是右上角砂岩渐变为泥岩的过渡区最为清晰。该宽频处理的资料利于薄砂泥岩互层的岩性刻画和边界追踪。

3）断层线是指平面上分布的断层，它是油气藏形成中油气进入岩性体的通道。对于海域新近系N2mL岩性油气藏的形成而言，断层是不可缺的。最理想的状况是：岩性体的高部位为岩性尖灭，低部位有断层相接，且岩性体面积越大、油气运移断层越多则油气成藏的机率就越高，其油藏规模也就越大。确定断层线的方法可通过常规的地震解释方法进行，即结合方差切片在地震数据体中解释。