南堡凹陷中深层岩性油气藏形成及分布

刘海青，许廷生，李艳梅，孟令箭，吴琳娜

(中油冀东油田分公司，河北 唐山 063004)

引 言

南堡凹陷地处黄骅坳陷东北端，整体格局呈现四洼、五凸、一斜坡的构造特点。凹陷内发育8个正向二级构造带，形成凹隆相间分布的构造格局。南堡凹陷具备丰富的油气资源、良好的储集层及多种类型圈闭，可形成多种类型的油气藏[2]。凹陷油气主要分布在高柳庙、南堡1号至南堡5号等正向二级构造带中，生油凹陷控制油气分布，断裂控制油气聚集，局部构造控制油气富集。近期的勘探表明，在正向构造的围斜部位，发育多种类型的岩性油气藏，岩性油气藏的勘探已成为冀东油田勘探的重点领域。通过对南堡凹陷中深层区域构造背景、沉积背景及优势储集相带的研究，分析岩性圈闭成藏条件，指出岩性油藏的分布规律，为下一步岩性油气藏勘探指明方向。

1 中深层岩性油气藏形成条件

南堡凹陷中深层具备形成岩性-地层油气藏的有利沉积背景，物源供给充足，构造、沉积背景控制油气成藏，优势沉积相带控制富集高产，南堡凹陷斜坡带是寻找岩性油气藏的重要区带。

1.1 区域构造背景为岩性地层圈闭的发育提供了有利的沉积背景

南堡凹陷主要受西南庄、柏各庄、沙北3条边界断层控制，紧邻凸起，物源供给充足，同时中深层经历多次构造运动，次级断层对凹陷内构造进行再次改造，地势起伏不平，凹隆相间，形成一系列斜坡背景，地层分布受地形和构造运动控制形成了地层削蚀、地层超覆和上倾尖灭的现象，为岩性地层圈闭发育提供了有利的构造背景。

南堡4号构造为潜山背景上发育的断裂构造带，经历多次构造运动，发育4个大的不整合面，多旋回性的构造运动为中深层岩性圈闭发育提供了条件。地层分布受到断陷结构、地层削蚀、地层超覆的控制，这种区域构造背景为岩性地层圈闭的发育提供了有利的构造背景。

高柳斜坡带受边界断层差异活动影响，沙河街组沉积时期沉积中心迁移较为明显，早期受西南庄断裂控制明显，沉积中心位于西南庄断裂的下降盘，在Es32+3沉积时期最为明显，沉积厚度大，最厚达1 600 m，呈北东向展布，发育了由西北边界断层向东南凹陷内进积的扇体;Es31沉积末期西南庄断裂活动强度减弱，柏各庄断裂活动加强，沉积中心逐渐向柏各庄断裂下降盘转移，凹陷变为北西向延伸，发育了由北东边界断层向洼陷中心进积的扇三角洲沉积。高柳地区古近纪在纵向上经历了一个先期沉降、后期掀斜的构造演化历程，为岩性油气藏形成提供了有利的构造背景。

南堡3号构造位于南堡凹陷南部斜坡，南部以缓坡与沙垒田凸起相邻，具有发育大型辫状河三角洲沉积的有利构造沉积背景，在斜坡带坡折之下辫状河三角洲前缘多期砂体叠置分布。

1.2 多期扇体的叠置为岩性油气藏的形成提供了有利沉积物

沙河街沉积时期，边界断层活动较强，同时又近物源，沉积物供给充足，北部物源形成的扇三角洲和南部物源的辫状河三角洲规模大;东营组时期，控带断层活动加剧，构造运动由边界断层迁移到控带断层上，扇体的规模变小，受控带和控凹断层活动的共同控制，形成了凹陷内不同时期的古地形、古地貌的差异，使得东营组时期的沉积物供应具有明显的不均一性，有利储层的发育范围由边界断层的根部向凹陷内转移。

南堡4号构造中深层沙河街、东营时期主要受北部、北东及东部方向3个沉积物源体系的控制，其中以北部及北东方向高柳—柏各庄扇三角洲沉积体系控制为主，该沉积体系自沙河街组到东营组继承性发育，规模大，范围广。多期扇体的叠置使得储集砂体纵、横向叠置分布，形成生油凹陷及构造带主体，为岩性油气藏的形成提供了有利沉积物(图1)。

图1 南堡4号构造Es1段沉积砂体展布

高柳斜坡带Es3段受来自柏各庄、西南庄物源体系的多期物源的供给，发育扇三角洲沉积，砂体叠置分布，为岩性油气藏的形成提供了有利沉积物。

南堡3号构造南部物源沿北东向沟槽向盆内注入，形成辫状河三角洲沉积体系。沿物源方向，砂体向湖盆注入，在坡折之下可容纳空间大的地区，砂体以辫状河三角洲前缘沉积为主，叠置发育;垂直物源方向，砂体以侧向加积为主，沿主水道方向发育(图2)。

图2 南堡3号构造Es1段顺物源方向砂体充填模式

1.3 优势相带储层发育为中深层岩性油气藏形成提供良好的储集条件

储层的储集性能总体上受沉积环境、成岩作用和后期构造运动改造3大因素的共同制约，其中沉积环境与沉积条件控制着砂体的发育程度、空间分布状况和内部结构特征，北部物源的优势储集相带为扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝。各微相的岩性、粒度、分选、填隙物特征及砂体的岩相组合、时空展布特征各不相同，导致不同微相砂体的物性及储集性能存在较大差别。南部物源为辫状河三角洲前缘辫状水道和河口坝砂体，由于扇体的规模较小，储层横向变化较大。

南堡4号构造Ed2段主要受控于北东方向高柳扇三角洲沉积体系，钻井取心物性分析发现不同沉积微相砂体的物性具有明显差别，水下分流河道砂体的平均孔隙度为17.3%，平均渗透率为27.5×10-3μm2;浊积扇砂体的平均孔隙度为16.8%，平均渗透率为1.9×10-3μm2。水下分流河道砂体物性更好。因此，南堡4号构造北部有利储集相带应以寻找扇三角洲前缘河道砂体为主。东部扇体为次要物源区，构造主体砂体物性相对较差。高北地区Es32+3亚段储层岩心孔隙度分布范围为3.5%～26.3%，其中储层部位岩心有效孔隙度为13.0% ～24.5%，集中分布在14% ～24%，平均为16.5% ～19.6%。空气渗透率为1×10-3～2 602×10-3μm2，平均为 99 ×10-3～297 ×10-3μm2，为中低孔、中低渗储层，有利储集砂体类型为水下分流河道和河口坝。

南堡3号构造Es1段主要受来自南部物源的辫状河三角洲沉积体系，沉积微相主要为水下分流河道和河口坝，发育交错层理和递变韵律层理，钻井取心物性水下分流河道砂体的平均孔隙度为13.1%，平均渗透率为 186×10-3μm2，砂体物性好。因此，南堡3号构造南部有利储集相带应以寻找辫状河三角洲水下分流河道砂体为主。

2 中深层岩性油气藏分布规律

南堡凹陷内发育拾场、曹妃甸、林雀和柳南等生烃次洼，油源条件优越。经历多次构造运动，发育了4个大的不整合面，这种多旋回性为中深层发育岩性圈闭提供条件。物源主要来自南北两大沉积体系控制，扇三角洲、辫状河三角洲前缘砂体发育，深切至沙河街组油源断层形成了良好的油气疏导体系，具备形成构造-岩性油藏的地质条件。

南堡4号构造被曹妃甸生烃次洼和林雀生烃次洼所挟持，油源条件优越;经历多次构造运动，这种多旋回性为中深层发育岩性圈闭提供条件;物源主要来自高柳—柏各庄扇三角洲沉积体系控制，扇三角洲前缘砂体发育，深切至沙河街组油源断层形成了良好的油气疏导体系，南堡4号构造具备形成构造-岩性油藏的沉积与构造背景，是南堡凹陷下步中深层勘探的重点区带。

南堡凹陷北部地区岩性圈闭纵向上主要发育在沙河街组地层中，高柳地区Es3段在纵向上经历了构造掀斜的演化历程，为岩性油气藏形成提供了有利构造背景;而沙一段底部压力降低方向正指向了拾场次洼斜坡带，说明油气通过运移可为拾场次洼斜坡带发育的岩性体提供充足油源。

南堡凹陷南部地区岩性圈闭主要发育在南堡3号构造带上，从构造背景来看，南堡3号构造紧邻曹妃甸次洼，油气来源充足，同时受到了多期多物源供给，使得储集砂体纵、横向叠置分布生油洼陷及构造带主体。深大断裂的发育，有利于形成构造-岩性油气藏和斜坡部位发育岩性-地层油气藏。

南堡凹陷4号构造、高北地区及南堡3号构造具备形成岩性油气藏的有利条件，是下一步岩性油藏勘探的潜力方向。

3 结论

(1)南堡凹陷高北地区沙河街组时期在纵向上经历了一个先期沉降、后期掀斜的构造演化历程，为岩性油气藏形成提供了有利的构造背景;南堡4号构造发育4个大的不整合面，地层分布受到地层削蚀和地层超覆的控制，为岩性地层圈闭的发育提供了有利的沉积背景;南堡3号构造南部斜坡受坡折带影响，具备发育岩性圈闭的沉积背景。

(2)南堡凹陷发育来自北部多向物源形成的扇三角洲和南部物源形成的辫状河三角洲沉积，多期扇体或三角洲沉积的叠置使得储集砂体纵、横向叠置分布于构造斜坡带，为岩性油气藏的形成提供了物源。

(3)北部物源的优势储集相带为扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝，南部物源为辫状河三角洲前缘辫状水道和河口坝砂体，这种优势相带的存在为中深层岩性油气藏形成提供良好的储集条件。

(4)受有利沉积背景、充足的多期沉积物供给和优势储集砂体的分布影响，高北地区构造掀斜形成的岩性圈闭、4号构造不整合接触形成的岩性地层圈闭以及南堡3号构造坡折形成的岩性圈闭，是南堡凹陷下一步岩性油气藏勘探重要的勘探领域。

[1]周海民，董月霞，谢占安，等.断陷盆地精细勘探——渤海湾盆地南堡凹陷精细勘探实践与认识[M].北京:石油工业出版社，2004:1-9.

[2]周海民，等.南堡凹陷的形成演化与油气的关系[J].石油与天然气地质，2000，21(4):345-349.

[3]董月霞，等.南堡凹陷第三系层序地层与油气成藏的关系[J]. 石油与天然气地质，2003，24(1):39-41.

[4]张鑫，赵汝敏，等.马达班湾盆地东部上新统岩性气藏控制因素[J]. 特种油气藏，2011，18(5):52-55.

[5]卓勤功.断陷盆地洼陷带岩性油气藏成藏机理及运聚模式[J]. 石油学报，2006，27(6):19-23.

[6]王勇.岩性油藏成藏机理及运聚模式[J].特种油气藏，2012，19(3)，18-22.

[7]吕明久，马义忠，曾兴，等.泌阳凹陷深凹区岩性发育规律[J].特种油气藏，2010，17(5):26-30.

[8]肖传桃，帅松青，吴光大.柴达木盆地西南区古近—新近纪坡折带及其对岩性圈闭的控制作用[J].特种油气藏，2013，20(1):27-30.

[9]戴明建，等.束鹿凹陷西斜坡沙二段油藏分布规律及成藏模式[J].特种油气藏，2011，18(3):31-34.

[10]贾承造，赵政璋，等.陆上主要含油气盆地油气资源与勘探潜力[J]. 石油学报，2005，26(S0):1-6.