从海域-陆地石油地质条件类比分析探索辽河滩海西部油气勘探方向

杨光达，邹丙方，王树昆，王 淳，韩 旭

1.中国石油辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010 2.长江大学石油工程学院，武汉 430100



从海域-陆地石油地质条件类比分析探索辽河滩海西部油气勘探方向

杨光达1，邹丙方1，王树昆1，王 淳1，韩 旭2

1.中国石油辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010 2.长江大学石油工程学院，武汉 430100

滩海区指辽河盆地向辽东湾延伸被≤5 m海水覆盖的浅水区域，是辽河油田重要的油气探区。由于矿权和环保等条件限制，长期以来该类油气区勘探和研究进展迟缓。本次把滩海-陆地作为整体，从构造、地层格架、烃源岩、储层及油藏特征等方面系统解剖滩海西部的油气成藏条件，分析海陆地质条件差异性，通过油气成藏要素类比从已知到未知，探讨滩海区油气勘探潜力。研究发现笔架岭--岭南斜坡带具备岩性油气藏形成的有利条件：斜坡背景下发育多种类型坡折带构成油气运聚指向区；多方向物源导致储集砂体发育；坡折带对砂体分布和沉积相的控制作用明显；斜坡带紧邻生烃洼陷，构成岩性油气藏形成的有利生储盖配置。据此指出，以笔架岭--岭南斜坡带岩性油气藏为重点勘探方向，将会在滩海西部勘探中取得新的突破。该成果一定程度上适用于渤海湾盆地其他油田滩海地区的油气勘探工作。

辽河盆地；辽东湾滩海探区；渤海湾盆地；储层；油气；烃源岩；坡折带；斜坡带

0 引言

滩海地区位于渤海湾盆地的北部，是辽河坳陷向海域的自然延伸(图1)，与陆上具有相似的石油地质特征及演化历史，但是也有其自身的独特性。从构造、地层格架、烃源岩、储层及油藏特征来说，滩海西部相对陆上均表现了一定的差异性。本区亟待解决的关键问题是滩海潜力如何和勘探方向在哪里?通过滩海西部与陆上石油地质条件差异性的类比分析，重新整体上解剖滩海西部的油气成藏条件，以期确定勘探领域和油气目标。

滩海西部是辽河坳陷陆上西部凹陷向海的延伸，有效勘探面积800 km2，辽河滩海勘探最早在这里获得突破。1991年开始钻探，到目前为止矿权区内共完钻探井25口，发现了东营组二段、三段和沙河街组一段、二段等多套含油层系，上报含油面积4.65 km2，探明石油地质储量708×104t，含气面积1.6 km2，储量4.56×108m3，建成了年产10×104t的笔架岭油田[1](图1)。滩海西部的勘探虽然取得了一定成效，但尚未达到工业化生产所需要的规模、现实、可动用的要求。该区勘探一度长期处于瓶颈期，资源潜力和勘探方向是一直困扰着勘探工作者的重大难题。作为陆上西部凹陷向海的延伸，滩海西部以往的研究受矿权范围和海域环境保护等因素的限制，一直难以进行全区整体勘探和研究。近年来，随着管理方式的改进和技术水平的提高，逐渐开展了辽河西部凹陷整体研究。由于陆上部分研究和勘探时间长、资料精度高，对其石油地质条件认知程度高，可以作为研究程度较高的“已知区”。在此基础上开展滩海西部与陆上石油地质条件差异性分析，重新梳理滩海西部的油气成藏条件，探索勘探领域和明确勘探方向。

图1 研究区滩海地区勘探图Fig.1 Exploration situation of the offshore area in Liaohe basin

1 海域-陆地石油地质条件类比分析

滩海西部作为辽河西部凹陷向海的延伸，海域与陆上具有相似的区域构造条件、相似的沉积环境和成藏背景，但与陆上相比仍具有一定的差异性。这种差异性是滩海西部独特之处，也是认知滩海区成藏条件的关键，因此作为本文阐述的主要内容。

1.1 构造特征

位置见图1。图2 滩海西部地区构造剖面图Fig.2 Seismic profiles showing structural and filling pattern of the western offshore area

辽河西部凹陷整体上可以分为缓坡带、洼陷带和陡坡带。陆上西部凹陷斜坡带具有早洼晚隆、较开阔的特点，发育早期西倾、晚期东倾的两组断裂系，这两组断裂系统主要以张性正断裂为主[3]。其中晚期东倾断裂断距大、延伸距离长，起到了很好的油气输导作用，早晚两期断裂构成复式圈闭，可成为油气富集场所。而受葫芦岛凸起和笔架岭潜山的影响，西部凹陷在滩海地区分为两支，西支虽属陆上西斜坡的延伸部分，但范围变窄，西倾断层发育，这些断层断距小、延伸距离短，不可能形成类似陆上的有利圈闭；由于葫芦岛凸起是一个长期隆起，其东侧斜坡较陡，在东支南部形成节节东掉的断阶型断鼻、断块构造圈闭，而且断裂发育，圈闭面积小，不利于规模油气聚集；东支北部地区由于受笔架岭潜山影响，斜坡相对较缓，发育挠曲坡折和断裂坡折，有利于岩性圈闭形成。

1.2 层序地层格架

滩海西部古近系整体上亦发育与陆上相对应的4个三级层序，但是受到葫芦岛凸起和笔架岭潜山的分割作用，滩海西部分为东西两支。在不同的演化阶段，它们层序的发育特点存在明显的差异，尤其表现在三级层序内部的四级层序分布特征方面。

SQ1(沙四上段)沉积时期西部凹陷为拱张--初陷期，受拉张应力场作用，控制凹陷边界的断层开始活动，形成了北东走向北西倾为主的张性断裂系；这些断裂控制了SQ1沉积，由陆上向滩海，该套地层范围向斜坡区萎缩，滩海西部西掉的笔架岭和葫西断层控制了该套地层分布，即笔架岭构造西侧发育沙四上亚段，而东侧的海南洼陷不发育该套地层。

SQ2(沙三段)沉积时期为深陷期。该时期早期，笔架岭断层和葫西断层继承了前期断裂构造继续活动，控制着沙三下亚段的沉积，笔架岭以西发育沙三下亚段，而海南洼陷不发育该套地层；SQ2沉积中期，由于海南断层的强烈活动，沉积沉降中心向东侧转移，海南洼陷发育沙三中亚段。

权责问题不仅涉及经济问题，还涉及政治问题，因此，当前深化财政体制改革涉及财政分权的模式安排及后续的制度安排问题。不同的逻辑思路有不同的分权制度安排，当前财政体制改革的分权模式主要有两种，一种是西方联邦式的央地彻底分权模式，一种是中国实践中逐步形成的“中央统一领导、地方授权执行”的分权模式。作者认为西方联邦式的央地彻底分权模式不适合目前中国的情况，应该坚持中央统一领导、地方授权执行的分权模式，在此基础上探索中央和地方如何进行事权和支出责任划分，科学配置央地权责，促进中国特色的央地治理现代化。

SQ3(沙一、二段)沉积时期为扩张期，SQ4(东营组)沉积时期为再陷期，这两个时期湖盆不断扩大，地层分布全区，和陆上相连。

1.3 烃源岩特征

前期研究已证实，辽河西部凹陷主力烃源岩为沙四段和沙三段，从烃源岩平面分布来看，陆上发育清水、盘山、陈家等多个洼陷，具有厚度大、分布广的特点，最大厚度超过了600 m，不同层位烃源岩的母质类型有所差异。例如：沙四段以Ⅰ型和Ⅱ1型为主，沙三段南部地区以Ⅱ1型为主，北部地区为Ⅱ--Ⅲ型，沙一段和沙二段以Ⅱ2为主，东营则为Ⅱ2--Ⅲ型[16]。而到了滩海受葫芦岛凸起影响，仅仅发育海南洼陷，且分布范围及厚度相较陆上差距较大(图5)。从生烃指标也可以看出海陆烃源岩的差异性。陆上沙三段烃源岩有机碳质量分数(w(TOC))为1.99%，氯仿沥青“A”质量分数为0.254 4%，总烃质量分数为1 283 μg/g，而滩海西部地区沙三段烃源岩有机碳质量分数为1.25%，氯仿沥青“A”质量分数为0.150 2%，总烃质量分数为1 078 μg/g；从陆到海，揭露沙三和沙四段红色泥岩的探井逐渐增多，反映了沙三和沙四沉积时期，整个滩海西部位于辽河西部凹陷沉积边缘相带，沉积环境主要以弱还原或氧化环境为主，这是影响滩海烃源岩质量的重要因素之一。从以上烃源岩的对比分析来看，滩海西部烃源岩情况明显不如陆上。

图3 滩海西部层序格架图Fig.3 Sequence stratigraphy of the western offshore area in Liaohe basin

图4 滩海西部和尖灭线位置Fig.4 Location of pinchout line for the upper part of Es4 and the lower part of Es3 in the western offshore area

通过目前已发现油气分布情况来看，滩海西部海南洼陷油气富集[17]。根据其发育演化史分析，该洼陷与陆上主要生烃洼陷清水洼陷具备相似的形成背景，为一现实、有利的生烃洼陷，多次资源评价显示，该洼陷总资源量超过了3亿 t，整体上滩海西部剩余资源量超过了1.5亿 t，因此海南洼陷周边仍具有较大的勘探前景。

1.4 储集岩特征

沙河街沉积时期，辽河西部凹陷发育欢喜岭、齐家、曙光等多个物源体系，主要以扇三角洲、湖底扇、近岸水下扇沉积为主，平面上具有西强东弱、东西互补的特点。到了滩海地区除了西侧西八千--欢喜岭物源发育外[18]，葫芦岛凸起也具有重要的供源能力，而东侧供源能力很弱，基本难以形成大规模砂体(图6)。

图6 滩海西部沙一段沉积相平面图Fig.6 Distribution of sedimentary facies for the E3s1 in the western offshore area

葫芦岛凸起供源有以下几方面证据，首先从探井分析样品的重矿物组合特征和ZTR指数(锆石、电气石、金红石总数)分析来看，笔架岭构造带明显不同于周边地区。笔架岭构造带架岭9、16井及锦130井的沙一段样品重矿物中锆石质量分数为20%～32%，明显低于西侧的锦128井(44.9%)和锦129井(40%)；架岭9井沙一段样品ZTR指数为22.52，架岭16井为26.18，而锦128和锦129井分别达到了51.3和46.5；锆石质量分数和ZTR指数特点反映了葫芦岛凸起对笔架岭构造带具有供源能力。其次，葫芦岛凸起周边探井的砂地比和砾地比较高，岭南1井沙一段砾地比为55%，砂地比为62%；金秋2井砾地比为67%，砂地比为78%；架岭607砾地比为58%，砂地比为57%。岭南6井沙二段砾地比为82%，砂地比为82%；岭南8井砂地比和砾地比均为72%。岭南6井和岭南8井沙一、二段岩性均为大套分选磨圆较差的砂砾岩体，反映了近源快速堆积的特点。

以笔架岭构造带为界，西侧主要受陆上西八千--欢喜岭物源控制，而东侧(笔架岭--岭南斜坡带)主要由葫芦岛凸起提供物源，两支物源在笔架岭构造北部的架岭25井区交汇。

1.5 油气藏特征

从辽河西部凹陷油气分布来看，油气围绕陈家、盘山、清水、鸳鸯沟和海南洼陷分布，环洼特征明显。从北到南，油气随着沉积沉降中心的迁移，层位逐渐变新。海陆过渡区含油气层位主要以沙一、二段为主，油气的分布与北东向展布的断层关系密切。长期发育的北东向断层延伸至生烃洼陷中，沟通了油源，对油气的运移起到重要的通道作用，油气沿着断层向上运移，在构造相对有利的部位或者靠岩性尖灭形成构造或岩性油气藏[19]。其中还具有勘探潜力的构造油气藏，往往处于复杂构造圈闭，其含油性受运聚条件、保存条件、砂体几何特征等控制[20]。除了构造和岩性油气藏外，西部凹陷中北段还存在着隐蔽油气藏。隐蔽油气藏主要分为两类：第一类是前新生代潜山油气藏，如太古宇潜山油气藏，中、新元古界潜山油气藏，中生界潜山油气藏：第二类是古近系特殊岩性体油气藏，如碳酸盐岩油气藏、火山角砾岩油气藏、玄武岩油气藏[21]。成藏期次方面，有研究表明西部凹陷南段成藏期分为东二期、东一期和明化镇期3期；其中以前两期为主要成藏期，沙河街组烃源岩在沙一期末开始生油，而在东营期才开始大规模排烃和成藏[22]。

与陆上类似，北东向展布的笔架岭和海南断层对滩海西部油气的运移起到了重要的输导作用，目前滩海西部发现的油气都分布在这两条断层附近。海南断层是陆上台安--大洼断裂向海域的延伸部分，北部以海外河潜山为转换带与大洼断层分离；该条断层不仅控制了滩海西部凹陷的形成与发展，同时该断裂活动时间长，可以成为良好的油源通道。笔架岭断层是一条近北东向走向、北西倾向的主干断裂，由基底一直断到馆陶组，为同生断层，具有继承性和新生性特点；该断层沿着笔架岭潜山西面发育，受后期构造影响，断裂分为3支，平面上呈帚状排列，一直延伸至海南洼陷中，沟通了油源。相关研究显示，辽河滩海西部发育单一型和低压型地温-地压系统，以低能量的流体动力系统和阶梯状输导体系配置为特征，故油气运移动力和距离有限，以自生自储型油气藏为主，垂向上以邻近烃源岩的储层为油气聚集部位[23]。

滩海西部目前所发现的油气藏主要集中在海南洼陷西侧的笔架岭地区和东侧的海南断层下降盘，含油气层位与陆上有所差异。从油气藏模式图(图7)上可以看出，笔架岭构造油气藏除了沙一二段油藏外，在东营组也发现了油气藏，油气藏类型主要有断块、构造岩性和地层遮挡油气藏。而海南断层下降盘油气主要集中在沙一、二段和沙三段，分布在高部位，主要为断鼻油气藏(图7)。整个滩海西部所发现油气藏类型主要以构造油气藏为主，岩性油气藏还未被发现[24]。

2 勘探方向和勘探目标

通过以上类比分析可以看出，滩海西部与陆上有所不同，石油地质条件的差异性在一定程度上决定了滩海西部的整体勘探效果和勘探目标的选择。目前所发现的油气主要集中在笔架岭和仙鹤等正向构造单元，位于洼陷边部的斜坡部位还没有油气发现，而斜坡部位往往是岩性油气藏发育的有利场所。据现有资料分析，笔架岭--岭南斜坡具备了岩性油气藏形成的条件，是下步主要的勘探目标(图8)。该斜坡带具备如下岩性油气藏形成有利条件：

图7 滩海西部油气藏模式图Fig.7 Model of reservoir in western offshore area

图8 滩海西部勘探方向和勘探目标Fig.8 Exploration direction and favourable targets in the western offshore area in Liaohe basin

1)斜坡背景下，发育多种类型坡折

该斜坡受葫芦岛凸起和笔架岭潜山影响，为一长期继承性斜坡，沙河街沉积时期，受古地貌及断层影响，由凸起向洼陷发育多种类型坡折，南部主要发育断裂坡折，北部主要发育断控坡折和挠曲坡折，坡折带附近有利于岩性圈闭形成。

2)多方向物源，储集砂体发育

沙河街沉积时期，滩海西部主要受西部凸起和葫芦岛凸起两大物源影响，其中笔架岭--岭南斜坡主要受葫芦岛凸起物源影响较大。古近系滩海西部沉积类型主要为扇三角洲、近岸水下扇和湖底扇沉积体系，储层砂体发育。斜坡带砂体主要为扇三角洲前缘水下分流河道砂和河口坝席状砂为主，是形成岩性圈闭的主要砂体类型，有利的储集体与侧向或上倾方向泥岩遮挡形成良好的匹配关系，易形成岩性圈闭。

3)坡折带控砂控相作用明显

笔架岭--岭南斜坡坡折带发育情况南北有所差异。南部为一单倾斜坡，坡度较陡，主要以断控坡折为主，以近源退积扇三角洲沉积为主，相变快且窄，断裂坡折直接控制了扇三角洲平原沉积，其下为扇三角洲前缘砂体，易形成地层超覆圈闭。中北部坡度相对变缓，沉积物搬运距离较长，发育断控坡折和挠曲坡折，其中高部位的断控坡折控制了扇三角洲平原沉积，为平原和前缘的分界线；低部位挠曲坡折带附近发育扇三角洲前缘砂体，前缘分流河道砂、河口坝等与斜坡侧向斜交，上倾及侧向尖灭，相比南部更有利于岩性圈闭形成。

4)斜坡带紧邻生烃洼陷

在不同坡折控制下，斜坡带岩性地层圈闭发育，且邻近生烃洼陷(海南洼陷)，有利于岩性地层油气藏形成。从生烃洼陷来说，靠近海南洼陷的斜坡中北部形成岩性油气藏更为有利。

3 结论

1)受葫芦岛凸起和笔架岭潜山的影响，海陆油气条件具有一定的差异性，主要表现在构造、层序地层格架、烃源岩、储层及油藏特征等方面。油气条件的差异性在一定程度上决定了滩海西部目前的勘探效果。

2)通过海陆地质条件差异性分析，整体上重新解剖滩海西部的油气成藏条件，可看到油气勘探的潜力和前景，以笔架岭-岭南斜坡带岩性油气藏为目标开展工作，将会在滩海西部勘探中取得新的突破。

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Oil/Gas Potential Predication of Liaohe Offshore Area Based on Analogical Analysis for Petroleum Geology Between Continental and Subsea

Yang Guangda1,Zou Bingfang1,Wang Shukun1,Wang Chun1,Han Xu2

1.ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,LiaoheOilfieldCompany,Panjin124010,Liaoning,China2.PetroleumEngineeringCollege,YangtzeUniversity，Wuhan430100,China

Offshore area refers to the region covered by 5 meters seawater or less. Liaohe basin extends to Liaodong Bay, and it is a crucial area of oil and gas exploration for Liaohe oilfield. Because of the restrictions such as mining right and environmental protection, oil and gas exploration of this area progressed very slowly in the past although the land part of the basin has been well studied and explored since 1970’s. The both parts of the land and under sea water are geologically similar concerning their structure and sequential stratigraphy. The authors take the offshore and land as a whole, delineate the hydrocarbon accumulation conditions of the area involving in structure, stratigraphic framework, source in the area rocks, and hydrocarbon reservoir. The detailed correlation of the geological conditions was analyzed between the land and under sea. With the analogy of oil and gas accumulation factors, oil and gas exploration potential of the offshore area is predicted. It was indicated that Bijialing-Lingnan slope is the best place to be a lithological reservoir. The related favorable factors are as follows: 1)the slope coupled with various slope breaks forms a perfect zone for oil and gas migrating; 2)multi-directional provenances resulted in the sandstone-rich region; 3)slope belt controls the distribution of sand body and sedimentary facies, resulting in interbedding of the sand-mud deposits; 4)the slope belt is adjacent to the hydrocarbon-rich sag, and therefore constitutes a favorable association of source, reservoir, and cap rocks,by which lithologic reservoirs is easy to form. Accordingly, the authors indicate that the lithological reservoir in Bijialing-Lingnan slope belt is the main exploration target in the offshore area. The outcomes can be suitable for the oil and gas exploration of the seashore area in the other oil fields in Bohai Bay basin to some extent.

Liaohe basin; seashore area of the Liaodong Bay；Bohai Bay basin；reservoir bed；oil and gas；hydrocarbon source rocks；slope break zone；slope zone

10.13278/j.cnki.jjuese.201504107.

2014-10-25

国家油气重大专项课题(2011ZX05006005-002)；中国石油天然气集团公司重大攻关项目(2012E-3002)

杨光达(1974--)，男，高级工程师，主要从事油气地质与勘探生产和科研工作，E-mail:mlq-007@163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201504107

P618.13

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