大港探区多层系潜山内幕油气成藏规律研究

米兴夺，汪 津，宋舜尧，邹磊落，裴眼路，陈 璞

（大港油田勘探开发研究院，天津 300280）

图1 大港探区内幕型潜山圈闭分类图

1964年港1井奥陶系试油获得工业油气流，从而揭开了大港探区碳酸盐岩潜山勘探的序幕，相继针对港西潜山、孔店潜山等构造进行了系统的勘探，其中太4 等井获得工业油气流，证实奥陶系灰岩潜山具备形成工业油气藏的基本条件[1-3]。受当时技术条件的限制，勘探进入低谷。20世纪80年代以来，潜山勘探向煤层气及中生界潜山转移，先后发现了枣园、王官屯等碎屑岩、火山岩潜山油藏。20世纪90年代中后期，发现了孔西古生中储型原生油气藏，明确了古生界原生油气藏的存在。随后发现了千米桥、埕海、乌马营等潜山气藏，但埋深超过4 500 m，H2S 含量高11%～15%，拓展勘探、效益增储难度大。面对严峻挑战，积极转变观念，将埋藏浅、近油源、多层系含油潜力的中高潜山作为勘探的重点，在港北潜山等实现了突破，但成藏条件复杂，规律认识不清，因此研究多层系潜山内幕油气成藏规律对指导下步勘探具有重要指导意义[4-7]。

1 潜山内幕圈闭类型与分布

大港探区残留了较厚的中、古生界地层，内幕不整合多、构造样式多样，决定了内幕潜山类型更为复杂多样。依据内幕残留地层结构、断裂与褶皱构造叠合特点，可将内幕型潜山圈闭划分为地层型、古地貌+构造叠置型、成岩型或岩性三大类型（见图1）。

Ⅰ.地层型内幕潜山，主要受差异剥蚀作用所控制，内幕不整合及内幕储盖组合是潜山圈闭形成的关键，如北大港潜山。

Ⅱ.古地貌+构造叠置型内幕潜山，该类潜山主要表现出古断裂褶皱与顶部不整合控山特点，内幕结构较为复杂。包括4 种类型：（1）古残丘山内幕背斜构造圈闭，如孔店潜山；（2）潜山内幕冲断褶皱圈闭，如孔西潜山；（3）断鼻潜山内幕褶皱圈闭，如南大港潜山；（4）后成断鼻内幕潜山圈闭，如扣村-羊三木潜山。

Ⅲ.成岩型或岩性内幕潜山圈闭。包括2 种类型：（1）古残丘山内幕缝洞储层成岩型圈闭，如千米桥潜山；（2）内幕地层岩性叠合圈闭，如北大港潜山。

大港探区内幕型潜山圈闭的形成主要受幕式构造变形、差异剥蚀以及古沉积体系变化共同控制，因此古构造、残留盆地结构是控制内幕型潜山圈闭展布的关键因素。

2 潜山内幕多层系油气成藏约束条件

与常规的风化壳潜山相比，内幕型潜山油气藏的“隐蔽性”更强，成藏条件更加苛刻，其中多旋回盆地叠置、印支-燕山期构造反转、多期次差异成岩建造、断控供烃窗口等对潜山内幕油气成藏起到了关键控制作用。

2.1 多旋回盆地叠置，约束潜山内幕地层格架及储盖组合分布

大港探区受控于印支期逆冲褶皱、燕山期走滑拉分、喜山期伸展断陷构造运动，断层和内幕不整合发育，在前古近系构造层中已发现4 个大型区域不整合和3 个地区性角度不整合，由此不整合面所限定的多套构造层纵向叠置，既造成多层系潜山内幕的复杂化，又为内幕储盖组合的发育奠定了有利的条件，形成3大岩类、8 套内幕储盖组合。

2.2 印支-燕山期构造反转约束潜山内幕圈闭“反序”分布

大港探区印支-燕山期构造层与喜山期构造层反转比较普遍，多数潜山具有“古高今低”或“古低今高”的特点。在北大港-千米桥等今构造斜坡区跷跷板反转更加明显。中低位序潜山表现出潜山顶部地层老，喀斯特风化壳比较发育，潜山形成相对较早。相反，中高位序潜山残留地层多，潜山顶部地层新，喀斯特风化壳不发育，潜山形成时期较晚。印支-早燕山阶段发育的逆冲推覆构造多见于中、低位序潜山；古坳陷或古向斜反转形成的高位序潜山，前中生界构造层结构则较为简单。

2.3 多期次差异成岩建造约束潜山内幕储层性能

印支-燕山期古斜坡区地层剥蚀作用较古隆起弱，但印支期沉积间断和燕山中晚期沉积间断发育，潜山内幕中生界和上古生界发育多个地层不整合。而在印支期古向斜区，地层剥蚀作用弱，中、古生界地层保存完整，潜山内幕以平行不整合为主，角度不整合仅见于侏罗系与下白垩统顶部。风化淋滤改造仅限于侏罗-白垩系储层，而石炭-二叠系碎屑岩储层则以埋藏成岩演化为主。

2.4 断控供烃窗口约束潜山内幕油气充注方式及油藏类型

大港探区歧口凹陷区，基岩断裂体系“落差大、压差大、供烃窗口大”，为潜山带内幕多层系油气聚集奠定了基础。并且歧口凹陷海域部分，顺向铲式基岩断裂带成为埕北断阶潜山群的控山断层，也使古近系沙三段源岩与中、古生界潜山内幕储层呈阶梯状对接，为内幕油气充注奠定了基础。

大港探区沧东凹陷区，受沧东铲式断层活动影响，形成孔店背斜型潜山构造带，前新生界地层主要卷入褶皱为主的变形，基岩断裂发育程度较歧口凹陷差。此外，由于中南部中生界-上古生界残留厚度更大，古近系源岩很难与古生界储层对接。

3 多层系潜山内幕油气成藏模式

大港探区内幕型潜山油气富集规律受古构造背景和内幕结构共同控制，发育三种不同的油气富集成藏模式。

Ⅰ类成藏模式：古隆起掀斜反转，基岩断裂活动控供烃窗口，远源内幕优势相运聚成藏

该类内幕型潜山的成藏特点：（1）上古生界基本剥缺，下白垩统红层直接覆盖在奥陶系之上，潜山内幕储层相对单一，以奥陶系碳酸盐岩为主；（2）油气源相对单一。由于煤系烃源岩被剥蚀，以新生古储成藏为主，断控供烃窗口的有效性决定潜山内幕油气资源规模；（3）奥陶系潜山内幕发育印支-早燕山期逆冲推覆构造，主要发育内幕风化壳型储层，也发育内幕裂缝型储层，优质储层发育程度受逆冲构造系统控制（见图2）。

图2 I 类成藏模式（以千米桥多层系内幕型潜山油气成藏模式为例）

Ⅱ类成藏模式：古斜坡翘倾反转，断棱近源双源混注，多层系差异聚集成藏。

该类内幕型潜山的成藏特点：（1）地层由侏罗-白垩系、石炭-二叠系和奥陶-寒武系等构成，但侏罗-白垩系和石炭-二叠系地层均残缺不全；（2）古生界和中生界内幕发育多个地区性不整合，分割潜山内幕储层，形成多层系内幕型潜山；（3）潜山内幕储层近层状展布，但储层侧向分布受沉积相、成岩相及地层剥缺情况控制，横向变化大；（4）古近纪跷跷板反转，基岩断裂与内幕古断裂切割改造，形成“屋脊状或单面山”潜山形态。

该类潜山上古生界煤系源岩保存完整，同时紧邻供油断裂，具备双源供烃条件（见图3）。由于供烃窗口大，潜山内幕多层系储层与古近系油气输导层对接，凹陷区古近系油气可穿越基岩断裂近距离进入断棱带潜山内幕，潜山深部的煤成气也可沿古生界输导层侧向运聚至断棱带，由于不同层系、不同成因类型油气充注期几乎相同，因此具有双源混注成藏特点。

Ⅲ类成藏模式：古向斜反转断褶，双源差异分注，内幕双系统成藏（见图4）。

图3 Ⅱ类成藏模式（以北大港多层系内幕型潜山油气成藏模式为例）

该类潜山油气成藏特点：（1）存在明显的双源供烃条件，并具“差异分注”成藏的特点。顶部的侏罗系、下白垩统成藏组合以“新生中储”成藏为主，古近系生成的原油沿基岩断裂供烃窗口进入潜山，沿中生界内幕不整合侧向运移，在不同类型的内幕圈闭中形成油藏。中部的石炭-二叠系以“古生古储”充注成藏为主，天然气来源于古生界煤系烃源岩；煤系源岩生成的天然气向下运移，导致奥陶系内幕圈闭“上生下储”近源垂向充注成藏，在奥陶系碳酸盐岩缝洞储层中聚集形成天然气藏；（2）供烃窗口对接位置决定上、中、下成藏组合“分注”成藏特点，当供烃窗口靠上，且相对较小时，顶部侏罗系成藏组合形成“新生中储”油藏，古生界石炭-二叠系和奥陶系均聚集“古生古储”天然气。相反，当断控供烃窗口靠下时，潜山内幕成藏的分异变化较大，可形成双源混注油气藏；（3）不同成藏组合，潜山内幕油气富集高产主控因素不同，顶部侏罗-白垩系成藏组合油气富集受内幕不整合、风化淋滤型储层的发育程度控制，如枣1508井区侏罗系初期产量可达百吨以上。相反，古生界内幕成藏组合富集高产则主要靠内幕高角度裂缝的发育程度，多期褶皱轴部及内幕断裂两侧是优质储层发育的有利地带，也是高产区，如海古101井。

4 结论

大港探区多个潜山构造带具有形成多层系潜山内幕油气藏的基本条件，以多层系潜山内幕油气成藏模式为指导，完成探区24 个潜山整体评价与排队优选，评价面积1 400 km2，评价出I 类潜山5 个（王官屯潜山、乌马营潜山、埕海潜山、北大港歧北潜山），II 类潜山6 个（扣村潜山、南大港潜山等），III 类潜山13 个（舍女寺潜山、羊二庄潜山等），其中I 类潜山圈闭资源量油 4 700×104t、气 945×108m3。