惠民南坡煤成气成藏特征研究

◇胜利油田分公司物探研究院 刘 媛

惠民南坡泛指夏口断层至鲁西隆起之间的广大地区，西接禹城洼陷，东临里则镇洼陷，勘探面积约1600 km2。惠民南坡自西向东形成西南缓坡带、曲堤地垒、济阳地堑、王判镇构造带，作为煤成气勘探重点区块，目前有9口井钻遇C-P地层，但一直未取得突破性进展。

1 构造落实

对研究区内已钻失利井分析发现，控藏断层持续活动，导致气藏保存条件差，是煤成气钻探失利的主要原因之一，因此落实构造及断裂系统是该区煤成气勘探研究的重点。在对QG1井区地震资料进行重新解释认识过程中，发现古生界地层存在“隆”“凹”相间的特征，说明该井区发育逆断层，那么惠民南坡在区域上是否会发育一系列的逆断层呢，为此利用惠民南坡连片地震资料进行地震波组的特征对比，确定该区古生界的逆断层解释方案。

通过地震波组组合特征对比，根据地层厚度增厚、断层两侧“隆”“凹”相间等识别特征，在沿夏口断层上升盘一侧发现4条逆断层，在惠民南坡呈北西向区域展布。从研究区构造演化特征来看，在印支、燕山期，惠民南坡发育上述4条北西向逆断层，且在中生界停止活动，到了燕山晚期和喜山期，北东向或近东西向拉张断层改造了早期的构造，夏口、曲堤、白桥等断层持续活动，控制着惠民南坡现今南高北低的区域构造格局。

通过本次古生界逆断层解释方案，重新落实Tg构造，通过新、老构造解释对比，局部构造特征发生较为明显的改变，例如QG1井区，原先解释的曲堤断层断面较宽，QG1井在曲堤断层上升盘一侧；而在新构造解释结果中，QG1井落在曲堤断层下降盘，曲堤断层南边解释一二台阶断层。通过惠民南坡Tg构造落实，共落实圈闭26个，面积95.98 km2，预测圈闭资源量383.92×108m3，其中新增圈闭5个，新发现圈闭面积26.4km2。

2 成藏条件

2.1 气源条件

根据实钻井资料统计，惠民南坡CP地层纵向上自下而上煤层厚度及煤层在地层中所占比例逐渐减小，煤层以太原组和山西组较为发育，煤层多达10～20层。从探井来看，以东北部的PC1井煤层最厚，达到34.7 m，中部的QG2井煤层厚度为22.2 m，西南方向的JG1井煤层厚度为14.6 m，QG1井缺失石炭系，二叠系煤层厚度为7.6 m。从平面展布来看，南坡重要的聚煤带分别为沿QG2至PC1井一带和西部缓坡带北部。南坡C-P地层分布稳定，残留厚度大部分地区在200～700 m，部分地区达到800～1100 m，该区存在两次主要生气期：中生代末期和新生代时期。一次生气期：燕山期地层抬升，普遍遭受剥蚀，一期形成的煤成气散失严重；二次生气期：喜山期再次埋深，以南坡北带区为二次生气中心，现今发现的煤成气大都是二次生烃期的产物，而西部缓坡带南部和王判镇潜山高部位由于抬升过高，埋深较浅，对二次生气不利。按照一次生气和二次生气累积（其中以二次生气为主）计算，惠民南坡煤成气资源量为748.5×108m3。

2.2 储层条件

研究区QG1井钻遇二叠系地层厚度433.5 m，缺失石炭系，储层厚度为208 m，占钻遇地层厚度的47.9%，单层储集层厚度最大15 m，一般1～6 m，储集层岩性为细砂岩、灰质粉砂岩、泥质粉砂岩。QG2井钻遇石炭-二叠系地层厚度845 m，储层厚度为271 m，占钻遇地层厚度的32.1%。其中二叠系地层：钻厚599.6 m，储层厚度为162.5 m，单层最大厚度8 m，一般在3～7 m，集中分布在中、下部，其岩性主要是粗-细砂岩。石炭系地层：钻厚245.4 m，储层厚度为108.5 m，单层最大厚度21 m，一般在2～6 m，集中分布在上部，其岩性主要是粗-细砂岩。从储层物性参数来看，QG2井石炭系3516～3539 m井段砂岩储层孔隙度最大值为16.4%，渗透率最大值为1.24毫达西，储层物性相对较好。

2.3 输导条件

惠民南坡后期活动的夏口、曲堤和白桥断层控制了现今C-P生烃中心的分布以及二次生烃的油气运移。对于古生界圈闭成藏，它的有效运移主要发生在两个部位：西部缓坡带北部一直到南坡高部位；东部曲堤地垒北部到曲堤地垒的高部位。对于中、新生界圈闭成藏，全区均位于煤成气运移的有利指向上，可以发生在中、新生界圈闭。

2.4 圈闭条件

惠民南坡古生界地层受到北东-南西向逆冲挤压作用，古生界早期呈北东向“隆”“凹”相间的构造格局，并一直保留至今，形成的“隆”部位是油气聚集的有利场所。从已经成功井的圈闭特征分析来看，这些井气藏成藏的背景均是具有背斜或者断背斜背景的，说明济阳坳陷下第三系和中、古生界构造气藏成藏总体上是以背斜或者断背斜背景为主。从重新落实的Tg构造来看，南坡发育了一系列断鼻、断块圈闭，为天然气聚集提供了有利场所。结合区内QG1等井分析认为：古生界发育的断鼻圈闭是煤成气成藏的最有利场所，断块圈闭成藏对封堵要求比较苛刻，成藏次之。

3 结论与认识

过西部缓坡带以及曲堤地垒、济阳地堑的两条连井地震剖面上看，古生界地层背斜形态清楚，这些断鼻圈闭有的靠近气源区，有的远离气源区基于成藏分析，对惠民南坡煤成气成藏模式进行了总结，主要有两种煤成气成藏模式：近源成藏的圈闭和位于气源有利运移指向的具有背斜背景的圈闭。按照上述两种煤成气成藏模式划分有利勘探区带，近源区带有：西部缓坡带北部；有利运移指向区带有：西部缓坡带南部高部位、曲堤地垒高部位。通过上述区带的构造精细落实，落实有利圈闭13个，面积54.74 km2。

通过构造对油气成藏的分析，该区的古生界构造圈闭主要受到早期发育的逆断层控制，其沿着逆断层的西侧分布，该部位的有效圈闭是煤成气勘探的重点。在优选圈闭基础上，根据气源与圈闭的配置关系，对于惠民南坡C-P煤成气的勘探主要分为2种类型：首先寻找近源成藏的CP背斜或断鼻圈闭；其次寻找位于气源有利运移指向上的C-P背斜或断鼻圈闭。