曲堤油田中南部油气藏类型及成藏主控因素

国景星，郭卫萍，修春红，贺岁锋

(1.中国石油大学，山东 青岛 266555;2.中石化胜利油田分公司，山东 东营 257000)

引 言

曲堤油田处于勘探开发的中后期，复杂油气藏将是今后油气勘探的重要领域。许多学者从多个方面对临南地区的油气成藏特征进行了研究[1－9]。在前人研究的基础上，通过对构造背景、断裂特征、沉积、储层等方面的研究，运用油气藏精细解剖技术对曲堤油田中南部曲9－111断块油气藏类型及成藏主控因素进行分析。对老油气田进一步滚动勘探及新区勘探，都具有重要的参考价值及指导意义。

1 地质背景

曲堤油田位于山东省济阳县唐庙乡境内。区域构造位于惠民凹陷临南斜坡构造带上，受中古生界基底隆起控制，第三系地层形成向北、西、东三面降低，向南抬高的鼻状构造。北以夏口断层与临南洼陷相邻，南以曲堤断层为界接济阳地堑，南高北低，总面积约为200 km2;曲9－111断块位于曲堤鼻状构造的南部，北为曲9断块，西南为曲8断块，面积约为10 km2，整体上为受曲9断层和曲堤断层控制的反向断阶带(图1)。

由于东营运动活动强烈，研究区东营组、沙一段、沙二段地层完全剥蚀，馆陶组以角度不整合直接覆盖于沙三段和沙四上亚段之上，古近系倾角较大(0～15°)，倾向北北西。该区主要有4套含油层系，即馆陶组、沙三段、沙四上亚段和沙四下亚段。沙三段和沙四段主要发育扇三角洲相，馆陶组以河流相沉积为主，沉积物源具有继承性发育特征，主要来自南部与东南部方向。

图1 曲堤油田曲9－111断块构造位置

2 油气藏类型及分布特征

根据控制油气聚集的圈闭成因进行分类，曲9－111断块的油气藏可归为构造、岩性、复合等3种类型。

2.1 构造油气藏

研究区断层发育，构造破碎，构造油气藏以断块油气藏为主。断块油气藏是指储集层沿上倾方向被断层切割，在断层的另一盘由不渗透层或断层泥等遮挡而形成的油气藏，储集层无明显的构造形态。由于封闭断层形态的不同以及储集层被多条断层切割，断块油气藏具有多种组合形式，常见的有弧形断块、交叉断块、多几何形状断块等[10]。研究区以后两者为主。

2.2 岩性油气藏

研究区位于凹陷斜坡带，多发育扇三角洲砂体或河流砂体，由于沉积条件的不同，导致沉积物的岩性或物性变化，可形成岩性圈闭，研究区主要包括透镜体和岩性上倾尖灭2种基本类型，以前者居多。

2.3 复合油气藏

复合油气藏是研究区最主要的油气藏类型，主要包括断层－地层、地层－岩性、断层－岩性及断层－地层－岩性等4类复合油气藏。其中以后两者居多，他们多与构造、岩性有关。

2.4 油气藏分布特征

曲9－111断块发育多套含油层系，纵向含油井段长。垂向上油气主要分布于馆三段、沙三段和沙四下亚段，其次为沙四上亚段中部。各层段的油气藏类型有较大差异，其中，馆三段油气藏均与地层不整合无关，沙三段均为与不整合有关的复合油气藏，沙四段各类油气藏均有发育。平面上油气主要分布在斜面微构造的高部位、断层带及砂岩尖灭线附近，形成多种类型油气藏叠合、连片的斜坡复式油气聚集带[11]。

3 成藏主控因素及成藏模式

3.1 宏观主控因素

(1)宏观构造控制油气运移有利指向。研究区位于距离生油洼陷(临南洼陷)相对较近的正向构造带(临南斜坡带)上，在古近纪末和新近纪，该区长期表现为稳定的继承性斜坡带，古近系向盆内倾斜，加之其与临南洼陷最大的鼻状构造——江家店鼻状构造的构造轴线一致，油气沿凸形断面较陡处以汇聚流的形式运移，使曲堤油田成为油气运移的优势方向。

(2)断层活动性控制油气运聚过程。赵文智等通过研究认为，油气聚集期停止活动的断层，特别是停止活动时间较长的断层，多数情况下对油气起封堵作用;而油气聚集期活动的断层常具开启性，使油气沿断层通道由高势区向低势区运移，或自深层向浅层纵向运移[12－13]。

对整个曲堤油田而言，控制成藏的断裂主要有夏口、曲10、曲9断层和曲堤断层。在全区大规模油气运移期(明化镇组沉积期—现今)，夏口断层中段持续活动，断层封闭性较差，成为曲堤油田油气运移的输导通道;曲9、曲10和曲堤断层从沙四到馆陶组沉积时期活动，明化镇沉积时期停止了活动，对油气的富集起到了封堵成藏作用，这些油源断裂对油气成藏与富集起到了控制作用。

(3)区域性盖层控制油气纵向分布。区域性盖层控制着油气的纵向分布以及分带性和聚油丰度，在油源充足和储集层良好的前提下，直接位于区域盖层之下的层段通常最富集油气，且盖层厚度越大，其封闭性越好。

研究区发育2套区域性盖层，即馆三段中上部和沙四上亚段4砂层组，馆三段含油层系和沙四下亚段含油层系分别位于2套区域性盖层之下，为本区含油性最好的层段。此外，在各组地层中还发育众多局部盖层，厚度为5～10 m，如沙三段中下部和沙四上亚段1砂层组，其下伏沙四上亚段2砂层组和沙四上亚段3砂层组中油气同样较为富集。

3.2 微观主控因素

(1)低级序断层控制油气局部聚集。复杂断块油田断层的封堵性研究对实际挖潜增效具有重要意义[14]。根据前人研究，结合本区实际情况认为，当断层泥比率[15]SGR≥0.45时，在断裂带内可形成比较连续的泥岩涂抹。由研究区内7条断层侧向封堵性统计，除局部侧向连续外，绝大多数起遮挡作用，对断块油气藏及与断层有关的复合油气藏起到主要控制作用。

(2)沉积微相控制油气平面分布。在沉积相带的控制下，储层物性的横向变化较大。在本次研究中，选取多个典型层位对各沉积微相的砂体物性及含油情况进行了统计，分别以馆三段和沙四下亚段某小层为例(表1、2)。统计结果表明，对辫状河沉积环境而言，66.7%的油气分布在心滩和河道充填微相内，33.3%分布在道间滩地内;对扇三角洲前缘而言，84.4%的油气分布在水下分流河道和天然堤微相内，15.6%的油气分布在水下分流河道间微相内。因河道砂的砂体厚度较大，泥质含量少，其孔隙度、渗透率相对较高，且连通性较好，能优先储集油气，是主要储集体。另一方面，并不是所有的河道砂体都富含油气，低部位砂体连通性差可能使得油气运移受阻，导致高部位有效砂体含油性差，不能形成油气藏。

表1 馆三段3砂层组沉积微相与油气的关系

表2 沙四下亚段1砂层组3小层沉积微相与油气的关系

(3)不整合面对油气富集有重要影响。沙三段、沙四上亚段上部油气主要富集于剥蚀线附近，油气藏类型均为与不整合遮挡有关的复合油气藏，离剥蚀线的远近成为油气富集程度的控制因素之一。由此可知，不整合面对油气富集起到至关重要的作用，既可作为油气运移的通道，又可形成地层圈闭，捕获来自下倾方向的油气[16]。

(4)微构造控制油气相对富集程度。沙河街组沙三段、沙四上亚段沉积时期是区内断层断裂活动的主要时期，导致研究区沙河街组的微构造较为发育，包括正向微构造、斜面微构造和负向微构造3种类型。同一开发时期的井，同一含油小层中位于正向微型构造部位的井的含水率相对于位于负向微型构造部位的井的含水率要低，而含油饱和度却相对较高。即微构造对剩余油分布起到一定的影响作用。

3.3 成藏模式

图2 研究区油气成藏模式

根据油气成藏过程及油气分布特点，认为研究区在断层、不整合面及砂岩输导层组成的复合输导网络下，形成阶梯状输导成藏模式，并以垂向输导为主(图2)。来自临南洼陷沙三段生油层的油气首先沿夏口断裂带向南部曲堤地区运移，继而在曲堤地垒中沿四级断层进行垂向或侧向输导，进入另一侧储层后沿砂体或不整合面继续运移，形成断层—连通砂体(不整合)—断层—连通砂体(不整合)的阶梯状运移方式。该输导体系使得研究区纵向多层段含油，且其层位由洼陷到凸起阶梯状上升，横向上呈条带分布，含油丰度高。

4 结论

(1)研究区的油气藏类型包括构造、岩性、复合油气藏3种。构造油气藏主要是指断块油藏，包括交叉断块油藏、多几何形状断块油藏;岩性油气藏包括透镜型岩性油藏和上倾尖灭型岩性油藏;复合型油气藏包括断层－地层、地层－岩性、断层－岩性以及断层－地层－岩性复合型油藏。

(2)研究区纵向含油井段长，主要有馆三段、沙三段、沙四上亚段和沙四下亚段4套含油层系。其中，馆陶组油气藏均与地层不整合无关，而沙三段均为与不整合有关的复合油气藏，沙四段各类油气藏均有发育。平面上多种类型油气藏叠合、连片，形成斜坡复式油气聚集带。

(3)以目前已发现的油气藏分布特征为基础，进一步从洼陷和区块2个层次对其成藏主控因素展开剖析。宏观上，大型宽缓鼻状构造的构造背景决定了曲堤油田为油气运移的优势方向;油源断层活动期与油气运移期的良好配置控制了油气运聚过程;区域性盖层控制了油气纵向分布特征;微观上，首先，低级序断层控制油气局部聚集;其次，沉积微相控制油气平面分布;此外，不整合及微构造也对油气成藏及分布有一定影响。

(4)研究区在断层、不整合面及河流、三角洲砂体组成的复合输导网络下，形成阶梯状输导成藏模式，并以垂向输导为主。

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