东营凹陷前古近系地层展布特征研究

2022-05-16沈正春罗荣涛张伟忠宋艳阁

复杂油气藏 2022年1期

岳颖，沈正春，罗荣涛，潘佳，商伟，张伟忠，宋艳阁

（1.中国石化胜利油田分公司物探研究院，山东东营 257022；2.中国石化胜利油田分公司东辛采油厂，山东东营 257022）

华北地台前古近系沉积时期主要经历了加里东运动、海西运动、印支运动和燕山运动等四大构造运动［1］。加里东运动早期，太古界基岩面上稳定沉积了寒武—奥陶系海相地层［2］；加里东运动晚期，华北地台整体抬升剥蚀，上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统被剥蚀［3］。海西运动时期，上古生界稳定地台发育海陆交互相沉积。印支时期，地壳逆冲抬升遭受剥蚀。燕山运动时期保留了印支运动构造格局，同时裂陷拉张作用造成了侏罗—白垩系地层的披覆-充填式沉积，末期遭受剥蚀，后期沉积了巨厚的新近系地层［4-5］。

渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷为北断南超的复式半地堑断陷［6］，受多期大型构造运动影响，不同地区地层抬升剥蚀和差异沉降程度不同，导致前古近系地层残留特征差异性明显，表征难度较大。地层展布规律研究是分析构造演化、沉积及成藏特征基础和关键，本文在建立各层组地层划分对比标准基础上，基于地震骨架剖面解释，明确了东营凹陷地层区域展布差异性，并解剖了典型地区地层发育特征，为后续研究奠定了基础。

1 地层划分与对比

济阳坳陷前古近系，特别是古生界与华北邻区基本一致［7］。下古生界以浅海相碳酸盐岩地层为主，上古生界以海陆交互相和陆棚相、河流碎屑岩相为特征；中生界是由陆上湖沼含煤碎屑岩及河流相红色碎屑岩组成。

根据钻井、电测和地震等多项研究资料的揭示，结合野外露头观察，建立了古生界及中生界地层划分对比标准。

下古生界地层岩性识别特征明显，如寒武系张夏组以鲕粒灰岩为区域标志层，长山组以竹叶状灰岩为对比标志［8］。下奥陶统冶里—亮甲山组上部为灰色、灰黄色含砾泥质白云岩、灰岩夹煌斑岩［9］，下部为浅灰色厚层灰岩、白云质灰岩和粗晶白云岩。

东营凹陷上古生界缺失泥盆系和下石炭统，中石炭统本溪组与下伏奥陶系呈假整合接触［10］，地层残留厚度约60 m，岩性组合为深灰色泥岩夹灰色灰岩或泥灰岩，局部地区底部见风化铝土矿。电性特征表现为自然电位曲线中幅负异常；声波时差曲线呈箱型，表现为低值；自然伽马曲线为钟型特征；2.5 m 底部梯度电阻率（2.5 m 电阻率）曲线表现为漏斗型。勘探主力层系上石盒子组细分为万山段、奎山段和孝妇河段。各组、段岩性与电性特征见表1。

表1 东营凹陷上古生界地层划分对比特征

中生界地层钻遇井较少，地震反射杂乱，残留地层归属问题存在争议。野外露头观察发现，侏罗系坊子组底部见薄煤层，蒙阴组顶部见火山角砾岩，以此作为地层划分对比标志。电性特征坊子组表现为高电阻率，自然电位曲线大段基线，自然伽马曲线齿状中低值，声波时差曲线平缓低值。蒙阴组自然电位曲线表现为较大幅度负异常，自然伽马曲线呈箱型中高值，声波时差曲线尖峰状。

2 地层展布特征

2.1 区域地层展布特征

东营凹陷作为济阳坳陷重要的沉积单元，其构造格局和地层特征相对沾化凹陷、惠民凹陷等略有差异。结合钻井、地震资料，绘制东营凹陷南北向和东西向地层展布剖面（图1—图3），其中图1 为过东营凹陷东部地区南北向剖面（图4中①号线），图2为东营凹陷西部地区南北向剖面（图4 中②号线），图3 为横贯东营凹陷东西向地质剖面（图4 中③号线）。地质剖面结合区域构造背景分析得知，东营凹陷下古生界地层厚度南北分布较稳定，残留地层厚度介于800～1 200 m 之间；上古生界地层在隆起区剥蚀严重，往北洼陷区变薄尖灭，为典型负向结构，残留地层厚度范围为400～800 m。中生界地层呈现北厚南薄特征，东部地区和西部地区中生界地层具有一定差异性，西部地区残留规模较东部地区更大，北至陈南断层，南到鲁西隆起，东部地区中生界地层呈楔状结构，过W66 构造带至WG1 井区南部缺失（图1～图4）。东营凹陷中生界地层整体残留厚度为400～1 200 m。

图1 东营凹陷南北向剖面（地震线道号：Ⅰnline3 780）

图2 东营凹陷南北向剖面（地震线道号：Ⅰnline2 000）

图3 东营凹陷东西向剖面（地震线道号：CDP1 610）

2.2 典型地区残留地层特征

受控于地层抬升剥蚀与逆断层控制，CQ地区前古近系地层剥蚀较严重，中生界被完全剥蚀，上古生界在石村断层附近被完全剥蚀，往北过C6井区后逐渐出露，下古生界地层出露较齐全，形成自南向北地层逐渐变新的环剥带。

CQ 地区下古生界与下伏泰山群呈角度不整合接触，隆起区下古生界被新生界直接覆盖，易形成潜山油藏。前古近系内部地层产状为平行或似平行结构，地层顶底界面多表现为连续强地震反射，地层内部为中—弱地震反射特征见图5（图4中④号线）。

图4 东营凹陷中生界构造纲要

图5 CQ地区过CG1-CG118-C702井连井地震剖面

WJG 地区位于东营凹陷的南部缓坡带东翼［11］，为向南部抬起的单斜构造，受区内复杂断裂影响，地层展布特征较复杂。研究区残留中生界地层呈大倾角楔状结构，整体表现为中等—强反射能量、普遍连续性差或呈断续的地震反射特征［12］，与下伏上古生界呈角度不整合接触。中生界在W111 井区剥蚀殆尽，蒙阴组地层残留规模最小。研究区上古生界整体缺失石千峰组，孝妇河组局部残留，其他层组残留地层较完整，厚度分布均匀。各层组顶表现为较连续中等—强反射、内部为弱—空白反射特征见图6（图4中⑤号线）。

图6 WJG地区过W955-WX95-W110井连井地震剖面

3 构造负反转运动及其油气意义浅析

济阳坳陷前古近系时期主要经历了中生代T3—K1期负反转和K2期正反转，其中T3—K1期负反转较强，反转强度具有自北东向南西降低的趋势。T3—K1期负反转以断层型为主，表现为NW 向断层由逆到正的转换，盆地内广泛发育［13］，前文论述已知东营凹陷前古近系负反转构造普遍存在，负反转运动对油气成藏具有积极意义。

首先，丰富了油气藏类型，受早期冲断隆升剥蚀、晚期反转沉降活动的影响，易形成地层不整合油藏和潜山油藏等。如东营西部地区，受构造负反转运动影响，形成了高青—平南潜山、平方王潜山和郑家潜山等多个富集油气区（图7、图8）。

图7 东营凹陷西部地区前古近系古地质

图8 东营凹陷西部地区过GC1井-LG6井-K111井前古近系地层展布剖面

其次，负反转运动能够改善碳酸盐岩储集性能，优化储层:晚三叠世地层抬升剥蚀，使储层压实成岩作用减弱，不整合淋滤带使古生界内部形成各种次生溶蚀孔、洞，以及断层活动产生的构造缝。白垩世为构造反转阶段，上升盘处古生界则继续抬升剥蚀，进一步改善其储集性能。晚白垩世盆地正反转，表现为整体的区域性抬升剥蚀，再次改善储集性能。

负反转运动导致地层抬升，可形成良好的生储盖组合，前古近系储层能对接沙四段优质烃源岩，而后期断陷沉积的上覆泥岩或煤系地层可作为良好盖层。