渤海湾盆地歧口凹陷古近系沉积体系重建与储集层评价

赵贤正, 蒲秀刚, 周立宏, 肖敦清, 陈长伟, 韩文中, 张 伟, 时战楠, 林常梅, 杨 飞

(中国石油大港油田公司 勘探开发研究院，天津 300280)

渤海湾盆地歧口凹陷古近系沉积体系重建与储集层评价

赵贤正, 蒲秀刚, 周立宏, 肖敦清, 陈长伟, 韩文中, 张 伟, 时战楠, 林常梅, 杨 飞

(中国石油大港油田公司 勘探开发研究院，天津 300280)

应用陆相层序地层分析与传统沉积学等方法，探讨渤海湾盆地歧口凹陷古近系沉积体系的空间展布规律与有利储集层发育特征，为高勘探程度区油气二次勘探部署提供支撑。研究结果表明歧口凹陷古近系斜坡作为古地貌单元的主体，为大面积岩性油气藏的形成奠定了地质基础；除四大盆外隆起物源外，孔店、港西等盆内凸起也是碎屑沉积体系的重要物质来源，斜坡区既富泥也富砂；古近系相序完整，环湖规模性发育了辫状河三角洲、扇三角洲、远岸水下扇、湖泊碳酸盐岩等相类型；中深层储层具有原生、次生孔隙与微裂缝共存的特点，在异常高压、早期油气充注和次生溶解等作用下，中深层也发育优质储层，斜坡区的勘探下限可达5 km；多类储集体与歧北挠曲斜坡、板桥斜坡、埕北断坡等匹配形成地层超覆、不整合遮挡、上倾尖灭等地层-岩性圈闭带。勘探结果发现了歧北斜坡、埕北断坡亿吨级储量区，板桥斜坡形成了千万吨级效益储量区。斜坡区作为断陷湖盆负向构造单元，是地层-岩性油气藏有利的勘探领域。

歧口凹陷；沉积体系；古近系；断陷湖盆；油气勘探

歧口凹陷是渤海湾盆地中陆上重要的富油凹陷之一，21世纪初，渤海湾盆地陆上富油凹陷规模储量发现难度越来越大，勘探开发形势日趋严峻，尽快寻找到新的规模储量接替，成为渤海湾盆地油气勘探面临的重大问题。因此，立足富油凹陷丰富油气资源，开展精细二次勘探，是寻找到规模油气储量接替的重点和关键。富油凹陷二次勘探工程，其主要对象是与沉积储层密切相关的地层-岩性油气藏(还有潜山油气藏等)，其前提是构建全凹陷整体三维地震数据平台，基础是重建凹陷地质模型，在构造重建基础上的沉积与储层重建显得尤为重要。因此，对于二次勘探工程来说沉积学研究必不可少且意义重大。

歧口凹陷位于渤海湾盆地群中部的黄骅拗陷中段(图1)，为一个典型的断陷型富油气凹陷，多层系立体勘探已先后揭示了古生界、中生界、新生界的3套含油组合。其沉积体系研究主要经历了4个阶段[1-7]：第一阶段(20世纪80年代以前)：王德发、郑浚茂、孙永传、张服民等开展黄骅拗陷第三系沉积相及沉积环境研究，基本明确了黄骅拗陷第三系宏观沉积环境。第二阶段(20世纪90年代)：吴永平等开展黄骅拗陷深层石油地质与目标评价研究，应用传统沉积学理论，基本查明了黄骅拗陷中北区古近系砂体的成因类型和分布，进一步明确了陆上物源体系的分布以及各类砂体的沉积模式。第三阶段(2002～2007年)：王华、朱筱敏、陈开远、张玉清、蒲秀刚等开展黄骅拗陷古近系东营组(Ed)和沙河街组(Es)第一段(简称“沙一段”)、第二段(简称“沙二段”)、第三段(简称“沙三段”)沉积体系研究，较为系统地明确了歧口凹陷古近系沉积体系展布规律。尽管前人开展了大量的基础研究，取得了多项成果，但大层段、模式化沉积学研究成果难以满足地层岩性油气藏精细勘探需求，储层综合研究也缺乏系统性。

2007年以来，研究团队以歧口凹陷为整体滚动开展了多轮沉积体系深化细化研究，并系统开展了分层系储层综合评价，取得了系列新成果与新认识，为勘探部署与方案优化、规模与效益储量的增长提供了方法与认识支撑。

1 湖盆沉积体系重建与储集层评价方法

1.1 “整体-局部-整体”沉积体系研究与工业化制图方法

本次研究提出了基于高分辨率三维地震数据体，井震结合“整体-局部-整体”沉积相判识与空间分布工业化快速成图的技术方法，即在等时层序地层格架基础上，从宏观到微观，综合利用井震资料，开展物源体系、砂分散体系与沉积体系及其时空配置关系的精细研究，阐明重要历史演化阶段古湖泊的基本特征，揭示古物源-沉积体系发育的相关地质因素，分析地震相、测井相、岩相以及观察岩心微相等，预测有利储集相带的分布空间，归纳沉积体系模式，为勘探部署提供沉积学的地质依据。具体可分解为“时-区-源-相-体”的分析流程(图2)，即：“时”，建立等时地层格架；“区”，分析沉积时构造背景、湖泊背景等；“源”，对盆地内发育沉积体的物源方向及物源口追踪，分析砂体空间展布；“相”，四相合一识别沉积相(亚相及微相)；“体”，由点-线到面-体，综合分析沉积体的平面展布特征、空间形态及纵向演化规律，结合储集层分析，预测有利目标区。该技术方法基于传统沉积学研究方法，充分考虑了等时格架约束与沉积学模式指导下的研究与成图原则，尤其注重宏观沉积环境的分析在确定沉积相、消除定相多解性中的作用[8]。

图1 研究区位置图Fig.1 Map showing the location of study area(底图据朱伟林等，2009)

图2 歧口断陷湖盆沉积体系研究技术思路与流程Fig.2 Technical ideas and research process on the sedimentary system of Qikou faulted basin

1.2 V-C陆相层序地层分析方法

陆相断陷湖盆层序发育受多种因素共同控制，层序发育模式复杂多样。同时，受地震品质及资料影响，Ⅲ级层序初始湖泛面常不易识别，不能直接套用Vail模式或Cross模式[9-12]。本次研究将Vail经典层序地层与Cross高分辨率层序地层学结合，利用地震数据开展宏观格架研究，测录井、岩心开展精细研究，进行精细层序划分，提高研究成果的准确性。据此建立了“V-C”(Vail-Cross)层序地层对比新思路：即Ⅰ级至Ⅱ级层序按照Vail经典的层序地层三分法进行划分：以湖盆边部区域不整合面及其与之等时对应的湖盆中部整合面为层序界面，以初始湖泛面及最大湖泛面为界将层序划分为低位体系域、湖扩体系域及高位体系域；Ⅲ级、Ⅳ级层序遵循Cross高分辨率层序地层学基准面旋回的划分方法，引入基准面原理、可容纳空间原理、相分异原理等，以湖泛面为层序内部界面将Ⅲ级层序划分为上升半旋回以及下降半旋回。基于钻井、分析资料将每个Ⅲ级层序由苦干个成因上有联系的砂组叠加而成(即Ⅳ级层序，相当于准层序组)，将微相组合作为基准面旋回划分的最小单元开展精细地层对比(图3)。采用V-C层序划分方案，宏观与精细相结合用于陆相断陷湖盆层序地层学研究，可以达到较为理想的效果。

1.3 多物源体系分析方法

碎屑物源体系“宏观-微观-宏观”精细研究技术，首先是进行宏观分析，即首先恢复研究区宏观古地貌特征，以此确定研究区沉积背景，明确湖盆的汇水区以及碎屑物质可能运移的通道；其次进行细致的微观研究，通过精细的岩心观察及针对性的镜下岩矿鉴定，分析研究区内不同物源区提供碎屑物质的岩石成分、结构特征，并通过岩屑成分分析母岩类型；最后在前两项研究基础上，进行宏观研究区内轻矿物与重矿物平面分布研究，最终开展系统的古物源控制因素分析，建立古物源识别的判别标志，从而揭示主要碎屑物源体系及其空间配置关系，评价其影响范围，总结古物源发育的规律性模式。

1.4 低渗储集层评价方法

随着深部油气以及岩性油气藏勘探的不断深入，以低孔低渗为特征的储层研究评价面临诸多复杂问题，对储层研究的要求也越来越综合化、定量化，研究方法由定性描述逐渐转变为半定量-定量研究。储层综合定量评价以岩石学、储层沉积学、成岩作用、流体力学等基本理论为指导，以岩心和岩屑为工作对象，开展沉积学、碎屑岩成岩作用、流体压力、裂缝等研究，查明目标区碎屑岩的岩石类型、储集空间特征、成岩作用类型及特征、流体压力及裂缝分布情况等；应用回归分析、对应分析、系统聚类分析、主成分分析等数理统计方法，分析影响碎屑岩储集性能的因素，建立目标区储层综合定量评价标准，对储层进行综合定量评价，进而对有利储集相带进行预测。在歧口凹陷储层研究过程中，识别出溶蚀率、压力系数、分选系数、粒度中值、裂缝等影响储集性能的11项主控参数，建立了储层综合评价标准，识别出了优质储层发育区。通过与实际试油、生产情况相对比，不同级别储集发育区的产液量、储集性能、岩石类型等具有明显差别，印证了该评价方法对低孔低渗碎屑岩储集层评价的先进性和适应性。

图3 陆相断陷盆地V-C层序划分模式图Fig.3 Diagram showing pattern of Vail-Cross sequence division of continental rift basin

2 古近系沉积储层特征

2.1 斜坡-洼槽占优，奠定圈闭基础

斜坡及其洼槽是歧口断陷湖盆古近系古地貌单元的主体，具有“多坡多凹”的特征，这为大面积岩性油气藏形成奠定了基础。研究表明，歧口凹陷古近系斜坡带可识别出陡坡型(与缓坡型)构造坡折带、沉积型坡折带、古地貌型坡折带、多阶挠曲坡折带及侵蚀型坡折带等5种坡折带类型[13]，各种类型坡折带平面上匹配，垂向上共生，其分布达歧口凹陷平面面积的70%以上(图4)。坡折带既是物源水下供给通道又是可容纳空间分布区，造就了负向构造区的砂体十分发育，广泛发育的储集体使得歧口凹陷古近系油气分布具有满凹含油、叠合连片、优势富集、匹配控藏的典型特征。垂向上，不同层系不同体系域地层岩性变化带的叠置变迁，在坡折体系上形成了大面积地层不整合型油气藏、岩性油气藏叠合连片的宏观油气分布格局[13-19]；平面上，坡折体系明显控制了地层-岩性圈闭的发育与分布。歧北斜坡、滨海斜坡、歧南斜坡、板桥次凹等坡折带与洼陷区是目前歧口凹陷古近系地层岩性油气藏勘探的有利区域。

2.2 内外物源并重，沉积相序完整

发育于盆外的西部沧县隆起、北部燕山褶皱带、南部埕宁隆起、东部沙垒田凸起的四大物源是歧口凹陷古近系的主要碎屑物源[13]。除发育盆外物源外，还发育了港西凸起、孔店-羊三木两大盆内物源。板桥地区陆地部分主要受西部物源影响，以近岸沉积为主；北塘地区主要受北部燕山物源区影响，西部物源有所波及；歧南-埕海地区主要受南部埕宁隆起物源影响；盆内港西凸起及羊三木凸起主要影响歧北斜坡区；西部物源与北部物源则共同作用滨海斜坡及歧口主凹。

研究表明，歧口凹陷古近系相序完整，主要发育了滨浅湖区的辫状河三角洲、扇三角洲，半深湖-深湖区的远岸水下扇和经典浊积透镜体，以及无碎屑物源波及的湖泊相等5种类型[13]。扇三角洲沉积体系主要发育于湖盆陡岸，分布于研究区西部葛沽、小站、增福台地区，其中平原分布范围较小，前缘分布范围较大，岩性以细砂岩和粉砂岩为主；辫状河三角洲沉积体系分布范围较广，主要位于研究区北部燕山、南部埕宁隆起区和东部沙垒田凸起，以发育前缘亚相为主。远岸水下扇沉积体系分布范围较大，主体处于半深湖-深湖地区，位于白东地区、滨海地区和马棚口地区，分为外扇、中扇和内扇；浊积沉积体在深湖区内分布；歧北斜坡、歧北次凹、歧南斜坡等主要受盆内物源影响，发育港西凸起扇三角洲沉积以及孔店羊三木凸起的辫状河三角洲沉积。歧口西南缘沙一段下亚段处于“暖、清、浅”的凹隆相间的湖相缓坡背景，碳酸盐岩较为发育，可识别出水上古凸起、水下台地、台地边缘、湖湾(湖坪)、砂泥坪以及半深湖-深湖的古地理环境；发育了生物滩、鲕粒滩、粒屑滩等浅滩沉积，膏泥、云质局限洼地沉积，云灰质与泥质-油泥质湖湾沉积以及云灰与灰质湖坪沉积等；在埕北断坡区由于受陆源辫状河三角洲的影响，发育了陆屑碳酸盐岩沉积。

图4 歧口凹陷古近系斜坡区与坡折类型分布图Fig.4 Distribution of slopes and slope-break types of Paleogene in Qikou Sag

2.3 陡缓坡折控砂，源型耦合聚砂

充足的物源、有效的输送通道，以及与之匹配的可容纳空间是聚集砂体的重要因素，即源型耦合才会富砂。坡折带发育区由于古地貌的起伏变化导致沉积物易于卸载；更为重要的是坡度较大的坡折带下倾区域在挠曲斜坡上多表现为坡度较缓的平台区，这个区域可容纳空间较大，低位扇、低位楔等低位域储集体发育。多物源、多坡多凹的地质背景造就了歧口凹陷坡折区富砂的沉积格局，在远离粗碎屑物源波及区的主凹区，沙三段局部层段含砂率(体积分数)仍可达30%。由于基准面旋回变化，物源与可容空间之间的匹配差异性将会导致碎屑岩分布具有平面上的分异性和纵向上的韵律性。平面相序上，在碎屑物源输入匮乏区(期)，则区域性发育了“暖、清、浅”环境下的湖相碳酸盐岩体系，如歧口凹陷沙一段下亚段沉积时期，为歧口凹陷古近系最大湖泛期，盆内物源港西、孔店-羊三木凸起供应的碎屑物质很少，在歧口西南缘湖湾区发育了上千平方千米的湖泊碳酸盐岩以及泥页岩等湖相沉积；而在西部沧县隆起物源、北部燕山物源的主要波及区，如板桥-歧北斜坡区滨浅湖区形成了区域性分布的扇三角洲、辫状河三角洲朵叶体，而在深湖区则发育远岸水下扇。垂向变迁上，层序叠加的韵律性十分明显，如板桥地区沙三3、沙二段、东三段等低位期，湖盆退缩而物源进积，在临近沧县隆起物源的湖盆陡坡区，粗粒砂体较发育，但沙三2亚段、沙一段下亚段、东二段总体处于湖泛期，湖盆扩张而物源退缩，则特征性发育了厚层暗色细粒沉积[13]。

2.4 多种岩性互补，孔缝介质储集

歧口凹陷古近系储层较为发育，随着基准面的上升与下降，湖盆发生了3次大规模扩张与收缩。湖盆扩张期砂体向岸迁移，收缩时期砂体向盆地中心推进，多期砂体垂向上相互叠置，使歧口凹陷具有满凹富砂的特征。中浅层砂岩由于压实作用较弱，以原生孔隙为主，次生孔隙次之；中深层压实作用强烈，普遍存在的异常高压保护了部分原生孔隙，但此时建设性成岩作用产生的溶蚀孔隙以及受构造应力作用形成的各种微裂缝，对储集物性起到了明显的改善作用。

在湖盆最大扩张期——沙一段沉积时期，气候暖湿，湖盆水体扩张，其西南缘为一个宽缓的沉积背景，水体清、浅，物源供应不足，普遍发育了一套湖相碳酸盐岩沉积，主要发育粒屑灰岩和白云岩两大类。沙一段下亚段白云岩广泛分布，主要为中晚期埋藏白云岩,同时见准同生期白云岩储集层主要发育晶间孔或粒间孔、溶蚀孔；另外，白云岩较脆，抗压强度较低，裂缝较为发育，属中孔低渗储层。沙一段下亚段白云岩常与油页岩、暗色泥岩互层分布，低熟油气近源充注，利于大面积成藏。

2.5 坡-储多样发育，优势相控藏

毋庸置疑，优质储集相带是油气成藏并富集的重要场所。在缓坡带，优势发育的辫状河三角洲前缘砂体往往是优质的储集相带；而陡坡带由于碎屑物质输送距离较短，分异不佳，物性往往较差[13]。在板桥斜坡，受沧东断层控制的陡坡带，扇根部位的厚层砂砾岩体泥质含量高、分选差，有利于阻止油气逸散；而扇中发育的水下分支河道与河口坝微相区，储集物性较好，也是有利的油气储集带。在歧北斜坡带、埕海断阶带，坡折带区域性发育辫状河三角洲前缘主体相带，则地层-岩性油气藏十分发育[20-22]。

地层-岩性等隐蔽性油气藏只有在严格的储盖匹配条件下才能有效成藏[23-24]。歧口凹陷古近系在斜坡高部位的源外优势汇聚区、中斜坡的近源或源内的岩性-构造匹配区、低斜坡的源储耦合区都能形成多类型的油气藏及致密油气，并能富集高产。如板桥、滨海、歧北、歧南斜坡及埕北断坡等高斜坡区发育了地层超覆、不整合遮挡、上倾尖灭岩性等地层-岩性圈闭，在油气来源、储集相带及圈闭保存的耦合匹配控制下[25-27]，油气藏多层组立体叠加，平面连片。歧北斜坡挠曲缓坡区、板桥高斜坡、埕北高斜坡等地区，纵然处于源外，均能呈现出叠置连片的油气分布特征。

3 沉积储层重建

3.1 分层沉积体系整体重建与工业化制图

完成了古近系10层Ⅲ级层序沉积体系研究与工业化制图，明确了沉积体系平面展布规律及垂向演化规律。沙三段沉积时期盆地分割性较强，板桥次凹中部、歧口主凹和歧北次凹均有半深湖发育。北部大神堂辫状河三角洲主要分布于北塘次凹，前缘部分向南延伸至新港-海河断裂，至歧口主凹演化为远岸水下扇。沧东断层下降盘由北向南依次发育了葛沽北扇三角洲、葛沽近岸水下扇、小站近岸水下扇、增幅台近岸水下扇与沈青庄扇三角洲，沿港西-滨海断层下降盘一侧主要发育了来自西部小站物源的远岸水下扇，是影响滨海地区最主要的沉积体系之一(图5-A)。沙二段沉积时期，湖盆萎缩，湖盆面积减小，水体变浅，全区发育了辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊3种相类型。北部辫状河三角洲是最主要的沉积体，具有延伸远、砂体沉积厚度大的特点；西部发育了葛沽扇三角洲和增幅台扇三角洲，分布较为局限；南部辫状河三角洲由多个沟道注入，在前缘部分形成交互，沉积厚度较小；滨浅湖滩坝集中分布在北大港构造带周缘。沙一段下亚段沉积时期，深湖-半深湖主要分布于歧口主凹、歧北次凹及板桥次凹中部，北部大神堂地区主要发育辫状河三角洲体系，前缘部分向南延伸至新港-海河断裂，至滨海斜坡及歧口主凹演化为大量重力流水道沉积，成为沙一段沉积时期滨海地区主要沉积类型。西部在靠近沧东断层下降盘发育沈青庄、增幅台、小站、葛沽扇三角洲体系，以葛沽扇三角洲最为发育，向东相变为重力流。南部则发育辫状河三角洲与碳酸盐岩滩坝。沙一段下亚段碳酸盐岩在港西凸起周缘及周清庄-王徐庄一带广泛发育(图5-B)。东营组深湖区分布范围限于歧口主凹和歧北次凹。北部发育大神堂辫状河三角洲，向南过渡为远岸水下扇体系；西部靠近沧东断层发育增幅台、小站及葛沽扇三角洲，其中小站及葛沽扇三角洲规模较大，在滨海地区过渡为远岸水下扇体系，水下扇受主控断层的影响，为点源式的生长，随着水体的加深形成多级水下扇。南部及沙垒田以西地区发育小型辫状河三角洲体系。

图5 歧口凹陷沉积体系图Fig.5 Maps demonstrating depositional system in Qikou Sag(A)沙三2段沉积体系图; (B)沙一段下亚段沉积体系图

3.2 控砂机制与沉积模式

歧口凹陷古近系发育多个斜坡区，从斜坡成因机制与砂体分散体系的匹配关系以及沉积模式来看，板桥斜坡、歧北斜坡与埕北断坡最为典型，油气成藏条件最为有利。

3.2.1 板桥斜坡

板桥斜坡是板桥次凹与隆起(或凸起)之间的过渡地带，次凹西北侧为陡坡，东南侧为缓坡。与陡坡相邻的沧县隆起的物源老山上可识别出多个下切沟槽。沙三段低位沉积期，碎屑物源供给十分充足，在沧东断层下降盘陡坡区-次凹区-东侧的缓坡中，低斜坡区大范围发育了冲积扇-扇三角洲-远岸水下扇沉积体系，而在靠近港西凸起一侧的板桥高斜坡缓坡区则主要发育物性很好的滨湖滩坝砂体(图6)。在沙三段湖泛期，碎屑沉积物波及范围相对退缩，沿次凹西北侧的浅湖区普遍发育的是较小型的扇三角洲，而在水体相对较深的半深湖-深湖区则发育了重力流特征明显的近岸水下扇。在沙三段高位沉积末期，构造活动加剧，地层抬升并遭受剥蚀，现存砂体仅为残留的砂体[13]。

图6 板桥斜坡沙三段坡折带分布与沉积模式图Fig.6 Distribution and sedimentary pattern of slope break zone of Es3 in Banqiao slope

3.2.2 歧北斜坡

歧北斜坡是发育于歧北次凹与孔店凸起之间的典型斜坡，西北侧较陡，而东南侧较缓，且次级断层在该区不发育，受基底差异沉降控制，在东南侧斜坡发育了3级坡折带。东南侧斜坡的碎屑物源供给主要是港西、孔店-羊三木等盆内凸起区，源自凸起区的碎屑物质沿斜坡高部位特征性发育的近东西向下切沟槽的Ⅲ级坡-坪区供给并卸载，规模性发育了十分有利于油气成藏富集的辫状河三角洲前缘与远岸水下扇等大型储集体。而港西凸起北段的断裂活动性较强，形成了北侧的陡坡坡折带，其根部可容空间较大，水体较深，碎屑物质卸载形成扇三角洲或近凸起的水下扇。由于其毗邻生烃次凹，虽然物性较差，但也可成藏[13](图7)。

图7 歧北斜坡沙三段坡折带分布与低位域沉积模式图Fig.7 Distribution of slope breaking zone and sedimentary model of lowstand system tracts of Es3 in Qibei

3.2.3 埕北断坡

埕北断坡是埕宁隆起与歧口主凹之间的过渡区域，以发育多条近东西向北掉的断裂为特征，由南至北为羊二庄断层、张东断层及歧东断层等主断层。羊二庄断层以北的高部位为高斜坡，歧东断层以北的区域为低斜坡(含歧口主凹)。高斜坡区主要为侵蚀型坡折带发育区，辫状沟槽发育；羊二庄断层与歧东断层之间的中斜坡为坡度较缓的阶状斜坡带。在沙三段低位期(沙三3)，湖盆范围较小，高斜坡主要是暴露的剥蚀区，可容空间分布的中低斜坡区为湖盆滨浅湖区，以发育辫状河三角洲前缘有利储集亚相为主；沙三段湖盆扩张期(沙三2)，埕北高斜坡已处于水下滨浅湖区，但埕宁大型隆起碎屑物源供给仍然十分充足，形成了满坡叠置分布的大型辫状河三角洲前缘亚相有利储集体；而张东断层下降盘以北的中-低斜坡区处于半深湖-深湖沉积环境，主要发育源自南侧高部位辫状河三角洲前缘再次滑塌而形成的远岸水下扇重力流型大型储集体。由于紧邻歧口主凹生烃区，岩性-构造条件相互匹配，油气在整个埕北断坡都十分富集[13](图8)。

图8 埕北断坡沙三段坡折带分布与沉积模式图Fig.8 Distribution of slope break zone and sedimentary model of Es3 in Chengbei fault slope

3.3 有利储集相带

歧口凹陷沙河街组储层储集性能平面上受沉积体系控制，垂向上受成岩作用和异常压力影响。在多种因素共同作用下，沙河街组储层类型总体以中低孔-中低渗类型为主。平面上，辫状河三角洲前缘及滨浅湖滩坝最好，扇三角洲前缘次之，远岸水下扇较差，多为中孔-特低超低渗储层。垂向上，歧口凹陷沙河街组包含沙一段、沙二段、沙三段3个段，跨越深度多达千米，储集层物性总体随埋深增大而变差；但受异常压力、裂缝、溶蚀作用等影响，发育有多个中高孔-中高渗有利储集带。中深层孔隙类型以次生孔隙为主，可分为粒间溶蚀孔、颗粒内溶蚀孔、颗粒铸型孔、胶结物内孔、交代物内孔和构造微裂缝6种类型，主要见粒间溶蚀孔、颗粒内溶蚀孔、颗粒铸型孔3种类型。以沙一段为例，总体以中孔中低渗-特低渗为主，纵向上存在<3 km、3.2～3.5 km、3.7～4.3 km、>5 km共4个以中高孔中高渗为主要储集类型的孔隙发育段，为该层段有利储集带(图9)。

3.4 重点目标区高分辨率层序格架与沉积微相分布特征

3.4.1 歧北斜坡沙三段高分辨率层序地层划分

歧北斜坡沙三段为1个完整的Ⅱ级层序，可进一步划分为3个Ⅲ级层序。沙三3为1个Ⅲ级层序，构成Ⅱ级层序的低位域，由3个准层序组构成：Es3-3SQ①、Es3-3SQ②、Es3-3SQ③。沙三2为Ⅱ级层序的湖扩域，由3个准层序组构成：Es3-2SQ④、Es3-2SQ⑤、Es3-2SQ⑥。沙三1为高位域，由1个准层序组构成：Es3-1SQ⑦(图10)。

3.4.2 歧北斜坡沙三段砂体演变规律

沙三3沉积主要受物源和古地貌控制，砂体主要分布于Ⅱ级坡折带之下。随着沉积水体的逐渐扩大，沉积砂体由歧北主凹向西南方向逐步推进，正旋回①号层砂体位于坡折带附近，正旋回②号层砂体上爬至坡折带上部，反映湖盆水体逐渐加深(图11-A)；反旋回③号层有一次短暂水退，砂体保存在大的沟槽和较缓浅的南坡。

沙三2继承了沙三3的沉积特征，沉积水体逐渐加深，④号层分布于整个歧北斜坡(图11-B)；随后湖盆水体进一步加深，泥质沉积增多，砂体集中退缩至湖盆边缘和平缓的南坡；正旋回⑥号层沉积期水体达到最深，即是沙三段的最大湖泛沉积期，砂体发生更大的退缩，只在孔店-羊三木凸起北缘近物源区局部发育。

图9 歧口凹陷沙一段下亚段孔隙镜下特征与孔隙度演化规律Fig.9 Porosity characteristics under microscope and porosity evolution in the Qikou Sag

图10 歧北斜坡b38井沙三段层序划分与沉积相分析综合柱状图Fig.10 Comprehensive histogram of sequence division and analysis of sedimentary facies of Es3 for Well b38 in Qibei slope

图11 歧北斜坡砂岩分布图Fig.11 Distribution percentage of sandstone in Qibei slope(A)Es3-3SQ②; (B)Es3-2SQ④

沙三1沉积水体依然较深，分布面积较广，早期以泥岩为主，向上砂岩增多。由于沙三1顶部为区域性不整合界面，反旋回⑦号层上部常被剥蚀，残留砂岩分布于Ⅱ级坡折带低部位。

3.4.3 歧北斜坡沙三段沉积微相展布特征

歧北斜坡沙三段主要发育冲积扇、辫状河三角洲、扇三角洲、远岸水下扇及湖泊共5种沉积相类型，进一步可识别出9种亚相类型、15种微相类型。低位期(以Es3-3SQ②为例)，Ⅱ级坡折带之上为沉积物过路区或剥蚀区，之下发育辫状河三角洲平原沉积，以中细砂岩夹红色泥岩为典型组合特征，向歧口主凹过渡为前缘沉积；港西凸起南侧发育冲积扇，东南发育扇三角洲沉积(图12-A)；湖扩初期(以Es3-2SQ④为例)，砂体分布范围最广，沉积相带向岸退积，Ⅰ级坡折带主要发育来自孔店凸起和羊三木凸起的辫状河三角洲前缘沉积，沿沟道向北东延伸，依次发育有辫状河三角洲水下分流河道、河口坝、席状砂等沉积微相；Ⅱ级平台区之下主要发育远岸水下扇；最大湖泛期(以Es3-2SQ⑥为例)，湖盆范围达到最大，碎屑物质供应相对减少，港西凸起发育的扇三角洲分流河道又变成一支，孔店-羊三木凸起北东侧发育的辫状河三角洲水下分支河道明显变细且呈辫状交错展布，孔店凸起东部发育一支朵体沿沟道延伸至周清庄一带，分布面积较Es3-2-Es3-4时期有所减小。羊三木凸起向东发育的一支朵体则向东一直延伸到Ⅱ级坡折带附近，但也明显减小(图12-B)。高位期(Es3-2SQ⑦)，湖盆萎缩，顶部大面积遭受剥蚀，大面积保留了高位初期沉积的泥岩，只在Ⅰ级平台区保留了前缘远端分支河道及远砂坝沉积。

4 结 论

沉积重建为歧口凹陷古近系优化勘探部署、实施精细二次勘探工程、实现规模与效益储量增长提供了重要的支撑。

a.基于三维地震大面积整体连片的数据体，在构造重建——全凹陷整体三维地震全层系构造立体解释成图的基础上，歧口凹陷以Ⅲ级-Ⅳ级层序为单元的整体性、系统性的沉积体系重建研究建立了全凹陷层序等时格架，实现了全区层序统层，解决了层序分级不够系统、缺乏全区统一的层序划分标准的问题。

b.开展全凹陷三维地震剖面层序地层沉积相解释，系统编制全凹陷Ⅲ级，重点斜坡区Ⅳ级层序的沉积体系图28层，实现层序地层学工业化应用。

c.层序约束下的精细沉积体系研究，奠定扎实沉积基础，既明确了湖盆(包括深层烃源岩)主要发育区，也指出了不同层系的有利砂体分布。在储层重建方面开展了优质储层主控因素与分布研究，以往认为深度>4 km的深层碎屑岩储层物性差，是勘探的禁区。通过研究，认为沉积微相、胶结物含量(成岩作用)、地层压力是深层优质储层形成的主控因素，深层储层具有原生孔隙与次生孔隙共存的特点，在异常高压、早期油气充注和次生溶解等作用下，易于形成优质储层，斜坡带勘探深度达5 km，极大地拓展了勘探空间。

图12 歧北斜坡沉积体系图Fig.12 Depositional system in Qibei slope(A)Es3-3SQ②; (B)Es3-2SQ④

d.在地质基础重建创新认识指导下，二次勘探歧北、埕北、板桥等斜坡区，实现了规模与效益增储，富油凹陷二次勘探工程取得重大成果，歧口凹陷歧北斜坡、埕北斜坡分别形成了亿吨级规模增储区，板桥斜坡形成了千万吨级效益增储区。

e.随着地层、岩性油气藏精细勘探工作的深入，现有的认识还不足以支撑油气勘探精细部署之需求，盆内古构造对砂体分散体系、沉积体系与储层分布的控制作用仍不明确，针对目标区、目的层段沉积微相的精细研究与井位部署需求还存在一定的距离，前沿性的储层定量评价也未深入系统开展，有必要进一步开展歧口凹陷重点目标区带古近系构造-沉积-储层综合研究与重建。目前，歧口凹陷油气勘探工作已转入岩性以及地层-岩性复合油气藏勘探阶段。沉积学研究是地层-岩性油气藏勘探发现中必不可少的技术支撑之一。随着勘探程度的进一步深入，沉积学研究与空间分布的精细重建也将努力在这些新领域的油气勘探中进一步发挥其重要的支撑作用。

[1] 赖生华，李晓宏．断陷盆地沉积体系研究新思路：从古地貌、岩性变化、水体深度到沉积体系[J]．沉积学报, 2007，15(5)：663-670． Lai S H, Li X H. A new approach in studying depositional system within rift-subsidence basin: from paleogeomorphology, lithologic change and water depth to depositional system[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007, 15(5): 663-670. (in Chinese)

[2] 蒲秀刚，周立宏，周建生，等．歧口凹陷沙一上亚段-东营组沉积体系[J]．成都理工大学学报(自然科学版), 2009，36(1):45-50． Pu X G, Zhou L H, Zhou J S,etal. Study on the sedimentary system of Member 1-S of Shahejie Formation and Dongying Formation of the Qikou sag in Bohaiwan basin, China [J]. Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 2009, 36(1): 45-50. (in Chinese)

[3] 刘群明,陈开远,李小平,等.歧口凹陷沙二段精细层序地层划分[J].特种油气藏, 2008,15(5)：43- 49． Liu Q M, Chen K Y, Li X P,etal. Meticulous sequence stratigraphic division for Es2of Qikou Depression [J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2008, 15(5): 43-49. (in Chinese)

[4] 陈莹，林畅松，周小军，等．歧口凹陷古近系构造对沉积层序和砂体分布的控制[J]．新疆石油地质, 2006，27(3):302-305． Chen Y, Lin C S, Zhou X J,etal. The sedimentary sequence and sand body distribution controlled by Palaeogene structures in Qikou Sag, Bohai Bay[J]. Xinjiang Petroleum Geology, 2006, 27(3): 302-305. (in Chinese)

[5] 陈纯芳,郑浚茂,王德发,等.板桥凹陷沙三段沉积体系与物源分析[J].古地理学报, 2001，3(1)：55-62． Chen C F, Zheng J M, Wang D F,etal. Depositional systems and source provenance of the third member of Shahejie Formation in Banqiao Sag[J]. Journal of Palaeogeography, 2001, 3(1): 55-62. (in Chinese)

[6] 王德发,郑浚茂,张服民,等．黄骅拗陷第三系沉积相及沉积环境[M]．北京：地质出版社，1987：6-10. Wang D F, Zheng J M, Zhang F M,etal. Sedimentary Facies and Sedimentary Environments of Tertiary in the Huanghua Depression[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1987: 6-10. (in Chinese)

[7] 严德天,王华,肖敦清,等.黄骅拗陷中部沙三段沉积体系分析[J].石油勘探与开发,2007,3(1): 328-332． Yan D T, Wang H, Xiao D Q,etal. Sedimentary systems of the third member of Shahejie Formation, central Huanghua Depression[J]. Petroleum Exploration and Development, 2007, 3(1): 328-332. (in Chinese)

[8] 赵澄林，朱筱敏．沉积岩石学(第三版)[M]．北京：石油工业出版社，2001: 89-102． Zhao C L, Zhu X M. Sedimentary Petrology (Third Edition) [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001: 89-102. (in Chinese)

[9] Vail P R, Mitchum R M, Todd R G,etal. Seismic stratigraphy and global changes of sea level[C]//Seismic Stratigraphy Application to Hydrocarbon Exploration. American Association of Petroleum Geologist, Memories, 1977, 26: 49-212.

[10] 邓宏文,王红亮.层序地层地层基准面的识别、对比技术及应用[J].石油与天然气地质,1996,17(3):177-184. Deng H W, Wang H L. Identification and correlation techniques of sequence stratigraphic base-levels and their application[J]. Oil & Gas Geology, 1996, 17(3): 177-184. (in Chinese)

[11] 孟万斌.从层序地层学到高分辨率层序地层学[J].成都理工学院学报,2002,29(4):380-385. Meng W B. From sequence stratigraphy to high resolution sequence stratigraphy[J]. Journal of Chengdu University of Technology, 2002, 29(4): 380-385. (in Chinese)

[12] 邓宏文.美国层序地层研究中的新学派——高分辨率层序地层学[J].石油与天然气地质，1995，16(2):89-97. Deng H W. A new school of thought in sequence stratigraphic studies in U.S.: High-resolution sequence stratigraphy[J]. Oil & Gas Geology, 1995, 16(2): 89-97. (in Chinese)

[13] 周立宏，蒲秀刚，周建生，等．黄骅拗陷歧口凹陷古近系坡折体系聚砂控藏机制分析[J].石油实验地质，2011，33(4)：371-377． Zhou L H, Pu X G, Zhou J S,etal. Sand-gathering and reservoir-controlling mechanisms of Paleogene slope-break system in Qikou Sag, Huanghua Depression, Bohai Bay Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2011, 33(4): 371-377. (in Chinese)

[14] 吕大炜，李增学，孙静，等.浅析陆相湖盆坡折带理论及其对沉积的控制[J].大庆石油地质与开发，2008，27(3)：25-27. Lu D W, Li Z X, Sun J,etal. Theory of slope break belt in land facies lake basin and its control on sedimentation [J]. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing, 2008, 27(3): 25-27. (in Chinese)

[15] 王英民，金武弟，刘书会，等.断陷湖盆多级坡折带的成因类型、展布及其勘探意义[J].石油与天然气地质，2003，24(3)：199-214. Wang Y M, Jin W D, Liu S H,etal. Genetic types, distribution and exploration significance of multistage slope breaks in rift lacustrine basin[J]. Oil & Gas Geology, 2003, 24(3): 199-214. (in Chinese)

[16] 李群，王英民．陆相盆地坡折带的陷蔽油气藏勘探战略[J].地质评论，2003，49(4)：445-448. Li Q, Wang Y M. Exploration strategy for subtle reservoirs in slope breaks of Terrestrial Basins[J]. Geological Review, 2003, 49(4): 445-448. (in Chinese)

[17] 林畅松，潘元林，肖建新，等．构造坡折带-断陷盆地层序分析和油气预测的重要概念[J].地球科学，2000，25(3):35-39. Lin C S, Pan Y L, Xiao J X,etal. Structural slope-break zone: Key concept for stratigraphic sequence analysis and petroleum forecasting in fault subsidence basins[J]. Earth Science, 2000, 25(3): 35-39. (in Chinese)

[18] 王颖,王英民,王晓洲，等．松辽盆地西部坡折带的成因演化及其对地层分布模式的控制作用[J]．沉积学报,2005,23(3):498-506. Wang Y, Wang Y M, Wang X Z,etal. The origin and evolution of slope break belt and its effect on stratigraphy distribution in large down-warped lake basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2005, 23(3): 498-506. (in Chinese)

[19] 王英民,刘豪,李立诚,等.准噶尔大型拗陷湖盆坡折带的类型和分布特征[J].地球科学,2002,27(6):683-688. Wang Y M, Liu H, Li L C,etal. Types and distribution characteristics of slope breaks of large-type down-warped lake basins[J]. Earth Science, 2002, 27(6): 683-688. (in Chinese)

[20] 张善文,王英民,李群.应用坡折带理论寻找隐蔽油气藏[J].石油勘探与开发，2003，30(3)：5-7． Zhang S W, Wang Y M, Li Q. Searching subtle traps using the theory of slope break[J]. Petroleum Exploration and Development, 2003, 30(3): 5-7. (in Chinese)

[21] 王家豪，王华，任建业，等．黄骅拗陷中区大型斜向变换带及其油气勘探意义[J]．石油学报，2010，31(3)：355-360． Wang J H, Wang H, Ren J Y,etal. A great oblique transition zone in the central Huanghua Depression and its significance for petroleum exploration[J]. Acta Petrolei Sinica, 2010, 31(3): 355-360. (in Chinese)

[22] 徐长贵，赖维成，薛永安，等．古地貌分析在渤海古近系储集层预测中的应用[J]．石油勘探与开发，2004，31(5)：53-56． Xu C G, Lai W C, Xue Y G,etal. Palaeo-geomorphology analysis for the Paleogene reservoir predietion in Bohai Sea area[J]. Petroleum Exploration and Development, 2004, 31(5): 53-56. (in Chinese)

[23] 李阳，邱桂强，刘建民．沉积学研究对济阳断陷湖盆油气勘探开发的推动作用[J]．沉积学报，2004，22(3)：400-407． Li Y, Qiu G Q, Liu J M. Promotion of sedimentology research on oil exploration and exploitation in Jiyang Lacustrine Rift-subsidence Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2004, 22(3): 400-407. (in Chinese)

[24] 冯有良,徐秀生.同沉积构造坡折带对岩性油气藏富集带的控制作用[J].石油勘探与开发,2006,33(1):22-26． Feng Y L, Xu X S. Syndepositional structural slope-break zone controls on lithologic reservoirs: A case from Paleogene Bohai Bay Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2006, 33(1): 22-26. (in Chinese)

[25] 周立宏，肖敦清，蒲秀刚，等.陆相断陷湖盆复式叠合油气成藏与优势相富集新模式——以渤海湾盆地歧口凹陷为例[J].岩性油气藏，2010，22(1)：7-10． Zhou L H, Xiao D Q, Pu X G,etal. New pattern of composite superimposed reservoirs and advantageous phase accumulation in continental rifted lake basin: A case study from Qikou Sag of Bohai Bay Basin[J]. Lithologic Reservoirs, 2010, 22(1): 7-10. (in Chinese)

[26] 蒲秀刚,吴永平,周建生,等.歧口凹陷岩性地层油气藏特征及勘探潜力[J].石油学报,2007,28(2):35-39. Pu X G, Wu Y P, Zhou J S,etal. Characteristics and exploration potential of lithologic-stratigraphic hydrocarbon reservoirs in Qikou Sag of Dagang Oilfield[J]. Acta Petrolei Sinica, 2007, 28(2): 35-39. (in Chinese)

[27] 蒲秀刚，柳飒，周建生，等．“三元耦合”控藏机制与勘探有利区分析——以渤海湾盆地歧口凹陷古近系岩性地层油气藏为例[J].石油实验地质，2008，30(6)：575-579． Pu X G, Liu S, Zhou J S,etal. Mechanism of ternary factors coupling for controlling reservoir and analysis of beneficial exploration areas: An example of the Eogene stratigraphic reservoir of Qikou Sag in Huanghua depression of the Bohai Bay Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2008, 30(6): 575-579. (in Chinese)

ReconstructionofPaleogenesedimentarysystemandreservoirevaluationinQikouSag,BohaiBayBasin,China

ZHAO Xianzheng, PU Xiugang, ZHOU Lihong, XIAO Dunqing, Chen Changwei, HAN Wenzhong, ZHANG Wei, SHI Zhannan, LIN Changmei, YANG Fei

DagangOilfieldCompanyofPetroChina,Tianjin300280,China

The spatial distribution pattern of sedimentary system and development characteristics of favorable reservoir of Paleogene in Qikou Sag of Bohai Bay Basin are discussed on the basis of continental sequence stratigraphy analysis and traditional sedimentology, so as to provide support for the second exploration and deployment of hydrocarbon in highly prospected area. It shows that the Paleogene slopes in Qikou Sag lay the foundation for the formation of lithological hydrocarbon reservoirs. In addition to the four provenances of uplift outside the basin, the bulges, such as Kongdian, Gangxi, in the basin are also important provenances of clastic sedimentary system. The slope area is rich in mud and sand; it has complete sedimentary-facies succession of Paleogene system, including well developed braided river delta, fan delta, offshore fan and lacustrine carbonate rocks in the lake, characteristic of coexistence of primary pores, secondary pores and micro-fractures in the medium-deep reservoir. The early oil and gas charging, secondary dissolution and the effect of the abnormal high pressure play an important role in the formation of high quality reservoirs. It reveals that the lower limit of exploration can reach down 5 km in the slope area. Many types of reservoirs match with Qibei bend slope, Banqiao slope and Chengbei fault slope and form the stratigraphic and lithologic traps, such as stratigraphic overlap traps, unconformity screened traps, upward tilting traps and so on. Exploration indicates that the Qibei slope, Chengbei fault slope have 100 million tons scale reserve and 10 million tons scale reserve area in Banqiao slope. As a faulted lacustrine basin, the slope is a favorable exploration area of stratigraphic and lithologic reservoirs.

Qikou Sag; sedimentary system; Paleogene system; faulted lacustrine basin; petroleum exploration

TE121.3; TE122.24 [

] A

10.3969/j.issn.1671-9727.2017.05.07

1671-9727(2017)05-0565-14

2017-03-02。

中国石油天然气集团公司重大科技专项(2014E-06)。

赵贤正(1962-),男,博士,教授级高级工程师,从事油气勘探与开发综合研究及管理工作, E-mail:xzzhao@petrochina.com.cn。