庙西南凸起勘探发现与油气成藏条件分析

王 昕，高坤顺，王玉秀，刘丹丹，张海义

(中海油天津分公司，天津 塘沽 300452)

1 区域地质特征及勘探概况

图1 庙南地区构造格架示意图

庙西南地区位于渤海湾盆地东侧边界处，紧邻胶辽隆起，也是郯庐走滑断裂穿越的区域，这种独特的构造应力特点形成了庙南地区复杂的地质结构［1］，在约4 500 km2范围内包括了多个二级构造单元(图1)，总体为凸凹相间的地质结构。

在庙西南部地区开展较为全面系统的研究较少。该区目前是二维地震覆盖区，二维测网密度为1 km×1 km。邻近地区的在馆陶组有较大油田发现，该油田和庙西南凸起有一些层间走滑断层相隔，显示了庙西南凸起良好的勘探潜力。近期主要针对该区基本地质特点、新近系的沉积相、油气运移条件及庙西南洼的生烃潜力等关键因素做了重点分析，寻求这一空白区的勘探突破。

区内不同的构造单元发育的地层也有明显差异。庙西北凹是庙西南凸起的重要油源区之一，已经证实庙西北凹的东营组和沙一、二段具备一定的生排烃能力。其古近系地层包括东营组，沙一、二段和较薄的沙三段地层，基底为中生界地层。庙西南凹也具备一定的生烃能力，但和庙西北凹地层有较大差别。其第三系底界一直以来都是一个研究难点，主要是凹陷面积小，地震反射结构复杂，发育有多期明显地层角度不整合面，单纯依据地震反射特征识别难度较大，而且缺少钻探资料。最近研究中结合临区已钻地层、地震反射特征类比、不整合面识别，结合道集速度界面分析等多方面综合考虑，认为该区古近系地层有较薄的东营组+沙河街组、较厚的沙四+孔店组(推测沉积中心区残留厚度超过500 m)。结合莱州湾洼陷［2］的钻探情况和近年一些区域的研究结果［3］，认为该区沙四 +孔店组地层可能具备一定的生烃能力。

结合邻近的庙西北凸的构造演化特征［4］及地层发育状况，利用现有的地震资料和2031井钻探结果分析认为，庙西南凸起区自浅至深地层依次为:明化镇组地层(厚度约为450 m)、馆陶组地层(相当于临区中上部，厚度约为310 m)、东营组地层(厚度约为20 m)，随后进入基底的元古界地层(钻井揭示厚度约为300 m)。油气成藏主要在馆陶组地层中，该井在馆陶组发现较好油气显示，钻至1 000 m，发现明显气测异常，组分齐全，气测值最高达到10%，录井油气显示C—D级，荧光面积最高达到60%，录井油气显示井段累计厚度达81 m/21层，为典型的低阻油气层，测井解释油层26 m，差油层6.5 m，油水同层9.0 m;馆陶组进行了DST测试，求产方式是泵抽，日产油为29.04 m3/d。原油密度为0.971 g/cm3(20℃)，黏度为1 706 mPa·s(50℃)，有望成为一个中型稠油油田(图2)。该井的钻探有望打开该区的勘探局面，下面就圈闭特征、油源与油气运聚模式及主力油气层段地层沉积特征进行阐述。

图2 庙西南凸起明化镇组底界构造

2 圈闭发育特征

庙西南凸起区新近系圈闭的形成与该区基底的形态、晚期断裂的发育有着密切的关系。庙西南凸起形成与演化主要受2组断裂控制，一组是近东西向的二级断裂，该断裂带是庙西南凸起和庙西南凹的分界。另一组是近南北向的二级断裂，对庙西南凸起潜山形态有较大影响。一条断层位于庙西南凸起的东陡坡带处，该断裂带是庙西东次洼和庙西南凸起的分界，另一条断层位于凸起中部，也是203圈闭的遮挡断层之一，对基底有明显切割，断距最大处可达500 m，使现今的庙西南凸起的基地表现出北东向展布的两排山的构造面貌。庙西南凸起北侧主要以缓坡的形式倾没于庙西北洼和渤东凹陷内，形成东南陡西北缓的单断崖山的基底构造面貌。基底表层岩性主要为中上元古界地层。第三系地层沉积以来，继承了基底的构造概貌，表现为东南断、西北超的结构特点。进一步经历了喜山构造运动II幕，凸起东侧和南侧2条二级断裂的持续活动，以及走滑断层逐渐消失和其应力场方向转变的共同影响，现今的地貌特征逐步形成，在凸起区发育了大量北东向次级断裂，这些断层对新近系地层的产状有明显的改造作用，这些作用力共同作用下，形成了新近系的4个继承潜山形态高构造高点。这些构造高点和二级断裂共同控制形成了4个中—大型断块、断鼻构造圈闭(图2)，新近系累计圈闭面积超过100 km2，圈闭幅度为80～120 m，极具勘探价值。

3 沉积与储盖组合特征

新近系是该区下步勘探的重点。庙西南凸起这2条边界断层长期活动，控制了该区上第三系地层的沉积，表现出明显的同沉积的特点。古近系沙河街组地层沉积时期，该区仍然暴露于地表，直到东二段地层沉积时期，和整个渤海湾盆地其他地区一样，接受了地层沉积，到东营组地层沉积末期，新近系地层沉积早期，该区再次出露水面，遭受剥蚀。新近系馆陶组地层沉积早期，庙西南凸起仍有部分区域出露水面，直到馆陶组地层沉积中后期，该凸起才再次沉于水下，沉积了馆陶组中上部地层，表现为在凸起倾没端，地震剖面上馆陶组地层逐步上超沉积的特点。

从区域研究来看，该区的明下段、馆陶组已经进入了极浅水三角洲沉积区(图3)。前人研究认为，该区明下段为极浅水三角洲沉积［5］，2031井明下段砂岩含量为27.4%，也符合这样的观点。2031井馆陶组砂岩含量为28%，砂岩的单层厚度多小于5 m，录井泥岩为灰绿色和黄褐色的泥岩，泥岩含量超过70%，馆陶组最大泥岩连续沉积厚度多超过20 m。这和其他地区馆陶组的沉积特点明显不同，初步研究表明也进入浅水三角洲沉积区。主要证据包括:①在邻近的井钻探取心见到明显的小型波状层理，多为中—细砂岩，分选为中等—好;②测井曲线明显见较高频率的正、反旋回沉积组合;③从区域砂岩百分含量的统计来看，该区馆陶组地层沉积主要受北部燕山物源的影响，砂岩含量和颗粒粒径由北向庙南地区逐步减小，庙南地区砂岩百分含量基本低于40%，局部最小已经接近20%。整体来看，该区和邻近油田都位于极浅水三角洲沉积区，油田钻探证实馆陶组储层横向变化较快，部分井馆陶组中上部砂岩单层厚度较薄(小于5 m);部分井在馆陶组顶部见到单层厚度大于15 m的砂岩储层，同时单层大于5 m的储层也有所增加。综上所述该区新近系馆陶组具有良好的储盖组合，寻找极浅水三角洲沉积区的河道发育区是该区下步研究的重点，这需要在三维的基础上，展开古地貌的精细刻画及砂体精细描述工作。

图3 馆陶组砂岩含量百分比等值线

4 油源及油气运移模式

从油源对比结果来看，2031井馆陶组的油气主要来源于渤东凹陷或庙西北洼沙河街组。首先通过和庙西北洼典型东营组油源油样的对比来看，有着明显的差别。2031井馆陶组油样有相对较高的伽玛蜡烷和高的4－甲基甾烷含量，而典型的东营组烃源岩的伽马蜡烷和4－甲基甾烷含量则明显低于典型沙河街组油样［6］。其次临区油田典型庙西南洼的低成熟度油气特征也比较明显［7］，表现出:①m/z217谱图上C27、C29重排甾烷含量很低，且为C27＜C29的“√”型;②m/z191谱图中，Tm峰值明显低于Ts峰。而庙西南凸起馆陶组油气的成熟度明显高于临区油田油的成熟度，且甾烷的含量优势也不同，2031井馆陶组油样的m/z217谱图中为C27＞C29的反“√”型，重排甾烷的含量相对较高。在庙西南凸起馆陶组油样质谱中，在渤海湾盆地具有明显层位指示意义的4－甲基甾烷含量明显较高于邻近油田的含量，这几项明显的差别，说明庙西北凸起油样和邻近油田的油样来自不同的烃源岩，庙西南凹对2031井馆陶组油贡献很小;③庙西南凸起2031井油样的色质谱特征和已经证实的来源于渤东凹陷典型沙河街组成熟烃源岩的油样的对比来看，其色质谱图的形态很相近，Tm/Ts的相对含量、4－甲基甾烷、伽马蜡烷及重排甾烷的含量也非常接近，这也证实了庙西南凸起聚集成藏的油气主要来自渤东或庙西北洼沙河街组。同时渤东凹陷典型沙河街组油样的色质谱中伽马蜡烷的含量略高于203馆陶组油气，预示着203构造的油气有混入东营组烃源岩生成油气的可能性(图4)。

特定的油源和沉积特点，决定了该区的油气运聚模式。该区馆陶组主要是极浅水三角洲沉积，具有较好连续性的储层主要以分流河道微相为主，其他微相的储层横向变化明显，所以这种沉积特点的馆陶组储层不能作为油气长距离横向运移的主要通道。该区的这种沉积特点决定了其油气运聚模式为阶梯式横向运聚，即在庙西南凸起倾没端，渤东凹陷或庙西北凹沙河街组中成熟油气主要沿着第三系底界的不整合面横向运移至凸起上，在凸起上晚期活动的断层进一步做树枝状的垂向运移和再分配，最终在凸起区的新近系聚集成藏。

5 结论

(1)蓬莱20－3构造的成藏，说明庙西北凸起具有良好的油气供给和保存条件，对凸起区其他新近系圈闭的勘探有较好的指导意义，该区的其他新近系圈闭具有良好的勘探潜力，寻找油气富集区是下步工作的关键。

(2)寻找储层发育区，揭示高丰度含油区。油气集中分布在馆陶组，与邻区油田油气分布特征一致，寻找浅水三角洲的河道发育区，是油气富集的关键。

图4 2031区井油源对比色质谱

(3)断层晚期活动强烈，且切入第三系底界不整合面的断裂区是油气比较容易成藏的区域，进一步进行砂体和断层的良好匹配，寻找构造－岩性复合油气藏是该区另外一个勘探潜力点。

(4)研究潜在生烃层系，寻找新的勘探潜力区。庙西南洼的生烃潜力研究是该区下步扩展勘探需要进一步研究的关键问题。目前的研究表明蓬莱203的油源不能完全排除庙西南凹的贡献，且邻近的亿吨级油田的油气表现出近距离、低熟的特点，已经证实了庙西南凹生烃，且有一定规模成藏，特别是沙四—孔店地层的生烃潜力需要进一步分析。

［1］万桂梅，汤良杰，周心怀，等.郯庐断裂带在渤海海域渤东地区的构造特征［J］.石油学报，2009，30(3):342－346.

［2］庞雄奇，郭永华，姜福杰，等.渤海海域优质烃源岩及其分布预测［J］.石油与天然气地质，2009，30(4):393－397.

［3］孙锡文，等.渤南地区裂解型油气藏成因探讨［J］.特种油气藏，2004，11(4):35 －38.

［4］龚再升，蔡东升，张功成.郯庐断裂对渤海海域东部油气成藏的控制作用［J］.石油学报，2007，28(4):1－10.

［5］朱伟林，李建平，周心怀，等.渤海新近系浅水三角洲沉积体系与大型油气田勘探［J］.沉积学报，2008，26(4):575－582.

［6］黄正吉，李友.渤海湾盆地渤中坳陷东营组烃源岩的烃源前景［J］.中国海上油气，2002，16(2):118－124.

［7］郭永华，周心怀，凌艳玺，等.渤海海域蓬莱19—3油田油气成藏特征新认识［J］.石油与天然气地质，2011，32(3):327 －332.