惠民凹陷曲堤地区油气成藏要素及富集规律研究

封东晓

(1.中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083；2.中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东 东营 257015)

惠民凹陷曲堤地区油气成藏要素及富集规律研究

封东晓1，2

(1.中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083；2.中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东 东营 257015)

曲堤地区是惠民凹陷南坡油气最为富集的构造带，但随着勘探的深入，勘探难度日益加大，勘探方向也不明确，亟需进一步梳理油气成藏要素，总结成藏规律，寻找油气富集部位。本文从油气藏分布特征研究入手，对该区已发现的油藏进行精细解剖，通过成藏要素的详细分析，总结了油气运聚规律，明确了油气富集区。研究结果表明，夏口断层分段启闭性控制了油气的注入部位，继承性构造背景决定了油气的输导方向，三级断层控制油气分带，四五级断层分割含油条带，储层分布及剥蚀线共同控制了鼻状构造高点油气的富集部位，曲堤东鼻状构造南部剥蚀区是油气可能的富集区。

成藏要素；运聚规律；富集规律；曲堤地区

曲堤地区位于惠民凹陷南部惠民南坡的东段，是指夏口断层和曲堤断层之间的区域，南北宽约15km，东西向长约33km，勘探面积约500km2，目前已发现沙四下、沙四上、沙三、沙二及馆陶共5套含油层系，共探明石油地质储量3429.97万t，建成了曲堤油田，是惠民南坡油气最为丰富的构造带自1994年钻探首次获得工业油气流以来，曲堤地区经历了20今年的勘探历程，目前已进入高勘探程度阶段，勘探难度日益加大，亟需明确勘探方向，寻找新的油气富集区块。前人对曲堤地区的地层划分、沉积储层进行过较多研究[1-4]，虽然对油气成藏也进行过研究[5]，但是不够深入，尤其是油气的富集规律研究很少涉及。为解决目前勘探上面临的难题，本文从已发现油气藏分布特征研究入手，通过精细油藏解剖、成藏要素系统分析，总结了油气运聚及富集规律，预测了油气富集区。期望对曲堤地区今后的油气勘探提供有益的帮助和指导。

1 基本地质特征

1.1 构造特征

研究区被北掉的夏口断层与南掉曲堤断层所夹持形成了大型地垒构造(图1)，整体构造形态为地层东南抬西北倾的扁平鼻状构造，其内部被多条断层切割复杂化，但整体鼻状构造形态较完整。从西向东发育两个构造单元，分别为曲堤鼻状构造带和曲堤东鼻状构造带曲堤构造带上发育的断层主要两组，一组为北东向展布断层，一组为北西向断层，其中北东向断层为主断层，北西向断层为次级调节断层，它们把曲堤构造带切割形成复杂小断块构造，其中曲15断层、曲104断层 、曲10断层和曲9断层是该区内部发育的主要断层，把曲堤构造分割成垒-堑-垒构造格局(图1)。

图1 曲堤地区T7构造图

1.2 地层特征

地层整体呈东南抬西北倾的特点，区内存在大的区域不整合，即上第三系馆陶组与下第三系之间的不整合。上覆馆陶组地层较为平缓，整体是东南抬升，地层倾角2～3°，其下沙河街组及东营组地层受区域构造的影响，向东南抬升幅度增大，沙三段地层倾角约7～8°，沙四上段地层倾角约10～12°，沙四下段地层倾角约10°左右。钻井揭示，工区自下而上地层发育依次为沙河街组沙四下段、沙四上段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组、馆陶组地层。东营时期构造运动强烈，下第三系地层普遍遭受不同程度的剥蚀，自北向南馆陶组下伏地层依次为东营组、沙一段、沙二段、沙三段，到构造高部位的曲斜8井区沙四上地层全部遭受剥蚀，馆陶组直接覆盖在沙四下地层之上。

2 油气藏分布特征

曲堤地区复杂的断裂体系、各种成因的砂体及沙四上～东营组各组段的地层剥蚀，几种因素相互作用形成了以下油藏类型：断块区形成构造控藏的层状断块油藏；储层尖灭带与构造共同控制形成构造-岩性油藏；地层剥蚀带受断层、地层剥蚀边界、储层岩性等三种因素共同控制形成复合地层油藏。从目前已发现油藏的分布来看，主要分布在曲堤鼻状构造带的曲15断层、曲104断层、曲10断层及曲9断层等三级断裂带上(图1)，而曲堤东鼻状构造仅有两口井钻遇油气显示，目前尚未发现探明储量。

曲堤油田目前已发现各类油藏202个，从油藏类型、沉积相带、探明储量、埋深及分布层位五个方面进行了详细统计。据已发现油藏的统计，断块油藏及构造-岩性油藏约占全部油藏的75%，其中断块油藏数量最多，占到了45%，这与该区复杂的断裂体系密切相关；地层油藏主要分布在南部的剥蚀区，虽然目前已发现的地层油藏只占到总数的25%，但南部的剥蚀区勘探程度较低，该类油藏很可能是下一步重要的勘探对象。由于曲堤构造受后期构造运动的抬升，整体埋藏较浅，油藏一般分布在1000～2800m；从层位的油藏个数看，油藏主要分布在沙四上、沙三，分别占到了总个数的39%和28%，其次为沙四下、馆陶。从探明储量分布看，沙四上和馆陶发现储量最多，占到了总探明储量的45%和30%，其次是沙三段15%，沙四下发现储量较少。从油藏分布的沉积相带看，探明储量主要集中在冲积扇35%和河流相30%，其次是三角洲相、扇三角洲相。

3 油气富集主控因素

3.1 油气成藏要素统计

为更好地分析曲堤地区油气成藏主控因素，对该区所有完钻井从圈闭类型、构造部位、断层特征、输导类型、与圈闭顶点高程差、圈源距离、录井显示及电测解释等8项因素全面统计，分析失利探井的落空原因，总结成藏主控因素。

曲堤地区完钻探井19口，其中10口井钻遇油层，9口井落空，综合分析认为，钻遇油层的9口井中7口井处于构造脊上，只有3口井处于构造脊的侧翼，落空井的失利原因有四种，其中3口井(曲斜31、曲2、曲斜17)因为位于鼻状构造的低部位，不处于油气输导运移优势优势路径上，因而落空，曲斜21、曲斜16、曲斜17虽然处于鼻状构造脊上，但是主力含油层遭受地层剥蚀，缺乏有效输导体系而落空，曲斜11、曲3则因为曲堤断层的封堵性差导致落空，曲19井则没有钻遇有效圈闭而落空。综合分析认为，构造背景、断裂、地层剥蚀是控制该区油气成藏的主要因素。

3.2 油气成藏控制因素及富集规律

曲堤构造地层倾角陡，断层活动强，夏口断层巨大的落差使油气垂向、侧向输导均很顺畅，目前已在第三系发现多套含油层系，是新生界油气聚集的有利指向区，正确认识其成藏规律可以进一步指导油气勘探工作。充分考虑到构造背景、断层启闭性、地层不整合、储层展布等多种因素，总结了油气控制因素及富集规律。

1)继承性构造背景是油气运移的有利指向。从惠民南坡的油气分布状况看，构造背景对油气的聚集起着明显的控制作用[6-10]。曲堤地垒为一个断层复杂化的大型鼻状构造，可以分为东西两个次级鼻状构造，其中曲堤鼻状构造对着北部江家店鼻状构造，曲堤东鼻状构造对着北部的瓦屋鼻状构造，油气运聚背景非常有利，来自临南洼陷的油气通过夏口断层，沿着构造线的法线方向向高部位运移，遇到合适的圈闭就会聚集成藏。

2)夏口断层形态与分段启闭性控制了油气的注入部位与输导方向。夏口断层平面展布呈“S”型，在扭张等复杂地质因素作用下，断层的不同部位的伴生断裂也会存在差异。滚动背斜、鼻状构造的高部位及伴生断裂多分布在NE走向断层的下降盘，如双丰、江家店构造，油气往往容易在这些部位富集。

夏口断层分段封闭性是决定了油气向惠民南坡输导的注入部位[11]，封闭性差的断层段成为上升盘油气的注入口[12-13]。夏口断层现今封闭性及封闭史的研究结果表明，夏口断层在曲堤地区存在两个封闭性差的区段：西部的夏23井区～夏37井区及东部的夏37井区～夏224井区；其这两个封闭性差的区段正好与曲堤和曲堤东两个鼻状构造相对，所以油气通过夏口断层向曲堤东西的两个鼻状构造运移，目前已经在西部的曲堤鼻状构造发现曲堤油田，曲堤东鼻状构造具有相似的运聚条件，应该是下一步寻找油气富集区块的有利区。

3)三级断层形成的断裂带控制油气分带，四五级断层分割含油条带。曲堤地区发育多条近北向东走向的三级断层，北西向断层不仅沟通油源，使油气从临南洼陷运移到曲堤构造，而且这些北东走向的三级断层控制着油气的分带。曲堤油田已发现油气主要沿曲15断层、曲104断层、曲103断层及曲9断层分布(图2)。

每个含油条带上又发育多个四、五级小断层，使得含油条带被这些小断层切割，每个含油断块的破碎程度更高，而且相邻两块的含油性明显有差异，因此大量发育的次级断层分割各区块形成复杂含油断块。例如曲103 含油条带自西向东被四、五级断层切割成了13个含油断块，由于每条断层的封堵性的差异，各含油断块的含油层系、油层厚度均有很大差异(图3)。

图4曲堤地区曲15井-曲斜8井南北向油藏剖面4)不整合控制构造高部位油气富集。在曲堤地垒的高部位，北部洼陷带生成的油气首先通过砂体和断层运移至不整合面附近，最后再沿不整合面输导系统斜侧向运移，油气在不整合下面形成不整合遮挡油气藏[14-15]。如曲9-6井位于曲堤地垒的曲9断阶带上，来自临南洼陷带的油气通过砂体和断层输导，遇到曲9反向断层遮挡成藏，油气同时还沿着不整合底部的砂体进行垂向运移，到达不整合面后，油气侧向运移，在不整合之上形成不整合油气藏，曲斜8井位于曲堤地垒的高部位，油气沿着不整合之下的砂体运移至不整合面，继续侧向运移，形成该油藏(图4)。

5)剥蚀区内储层的空间变化控制地层油藏油气分布范围。曲堤东鼻状构造北部的曲斜22井在沙一、沙二沙三上见良好油气显示，这组地层到南部的曲斜16、曲斜14遭受剥蚀(图5)，而沙三中、沙三下、沙四上主要发育泥岩，缺乏储层，油气无法有效输导，因此造成位于曲堤鼻状构造高部位的曲斜16井、曲斜14井的落空。所以有利含油层系储层最远剥蚀尖灭线的位置决定着地层油藏油气的分布范围。因此曲堤东鼻状构造南部沙二、沙三段储层剥蚀线与断层形成的复合地层圈闭带是油气可能富集的部位，应该引起勘探的重视。

图4 曲堤地区曲斜15井-曲斜8井南北向油藏剖面

图5 曲堤地区曲斜14井-曲斜22井南北向油藏剖面

4 结论

1)曲堤地区油藏类型多样，主要发育断块油藏、构造-岩性油藏及复合地层油藏，其中复合地层油藏是下一步主要的勘探对象。

2)目前已发现的油藏主要集中在西部的曲堤鼻状构造，主要以断块、构造-岩性为主，东部的曲堤东鼻状构造尚未发现油藏富集区块。

3)油气富集主要受构造背景、断层启闭性、地层不整合及储层展布等因素的控制，夏口断层开启部位为曲堤构造提供油气注入，油气主要沿鼻状构造脊输导运移，曲堤东鼻状构造南部地层剥蚀区发育复合地层圈闭，是可能的油气富集区。

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Hydrocarbon accumulation factors and regularity in Qudi area，Huimin Sag

FENG Dong-xiao1,2

(1.School of Energy Resouces，China University of Geoscience (Beijing)，Beijng 100083，China；2.Geological Research Institute of Shengli Oilfield Branch Company.SinoPec,Dongying 257015，China)

Qudi area is the most abundant hydrocarbon structural zone in the south slope of Huimin Sag.With the development of exploration，the difficulties of exploration is increasingly growing and the exploration direction is also not clear.In order to search for hydrocarbon enrichment area and summarize accumulation regularity，the accumulation elements need to be further clarified.Based on study of the oil deposits distribution features and through the oil deposits anatomy and studying the accumulation elements，the hydrocarbon migration and accumulation regularity have been summarized and the hydrocarbon enrichment has been identified.Research shows that the hydrocarbon injecting area is controlled by the concealing and opening in different segment of Xiakou fault，the hydrocarbon zones are controlled by the third-level faults and these zones are divided into blocks by fourth-class and fifth-class faults，hydrocarbon accumulation of the nose structural peak is controlled by the reservoir distribution and denudation lines，denuded zone in the southern of Qudidong nose structure is perhaps the hydrocarbon accumulation area.

accumulation elements；migration and accumulation regularity；enrichment regularity；Qudi area

2014-07-16

国家重大研究计划项目“渤海湾盆地精细勘探关键技术”资助(编号：2011ZX05006)；中国石化科技攻关项目“惠民凹陷油气成藏要素及富集规律研究”资助(编号：P12037)

封东晓(1976-)，男，高级工程师，博士研究生，主要从事油气勘探方面的研究工作。E-mail：1308849576@qq.com。

TE111.3

A

1004-4051(2015)01-0096-04