石臼坨凸起原油地球化學特征及成藏意義

摘 要：石臼坨凸起勘探歷史悠久，近期在老油田滾動勘探中凸起中段秦皇島33區發現了一批構造巖性復合含油氣構造，掀起勘探新熱潮。通過原油生標特征對比表明石臼坨凸起之上原油表現出混源油的特征，既是渤中凹陷和秦南凹陷的混源油，同時也是沙三段和沙一段的混源油。同時凸起中段、南傾沒端與秦皇島33構造區以及凸起東段、東傾沒端表現出細微差別，表明其油氣來源自不同的凹陷或貢獻大小不同。通過原油特征對比及與圍區源巖特征對比，認為石臼坨凸起原油具有分帶特征，凸起中段秦皇島33構造區和凸起東段油源來自于秦南凹陷的貢獻量比以前的認識要大。通過不同區塊油氣來源和成藏規律的認識，可以有助于重新認識勘探程度較低的秦南西次凹以及其緊鄰的石臼坨凸起東段北側的勘探潛力。

關鍵詞：渤海海域；石臼坨凸起；油源對比；烴源巖

1 區域地質概況

渤海盆地新生代盆地總體上被認為是陸內裂谷盆地，渤海盆地經歷了前裂谷期（前新生代）和裂陷期（古近紀）以及拗陷期（裂后熱沉降期，新近紀一第四紀）三個主要演化階段。拗陷期主要包括：新近紀-第四紀沉積時期館陶組和明化鎮組下段地質時期，熱沉降期發育的新近系呈毯狀覆蓋在斷陷及其分割斷陷的凸起之上。

石臼坨凸起位于渤海灣盆地渤海海域中西部，走向為近東西向，為長期性繼承性隆起，在其東側和南側存在兩個傾沒端，其南北兩側分別為渤中坳陷、秦南凹陷所包圍，是油氣最為富集和復式聚集的主要地區之一。自20世紀70年代開始勘探至21世紀初，凸起上發現了多個含油氣構造，油氣主要集中于高部位明化鎮組大型披覆背斜構造中，而凸起斜坡帶和傾末端構造雖然也有油氣發現，但是構造圈閉面積和儲量規模均較小[1]。近年在海域圍繞老油田滾動勘探過程中創新地質思維，淺層構造巖性勘探獲得眾多發現[2]。

除東南兩側傾沒端有古近系沉積發育外，凸起區古近紀時期整體上為高地，區域地層為凸起之上覆蓋新近系沉積，館陶組為區域穩定分布的辮狀河沉積，砂巖百分含量高達60%-80%；明下段發育淺水三角洲沉積，砂巖百分含量適中，15%-45%，儲蓋組合較好。

2 烴源巖熱演化及生標特征

石臼坨凸起南北兩面臨凹，渤中凹陷、秦南凹陷都能提供油源，其油源存在一定的差別。渤中凹陷位于渤海海域的中部，是渤海盆地中面積最大也是油氣最豐富的凹陷。近年來勘探發現了諸如秦皇32-6等一系列的大中型油氣田，其最大特點是油多氣少、成藏期晚，至今仍是一個生油為主的凹陷。從QHD34-4-1井（圖2）來看，東三段成熟度已經較高，其下地層更深沒有揭示，但北區由于地溫梯度偏低以及可能異常壓力的抑制作用，渤中凹陷古近系源巖主體處于正常的成熟一高成熟演化階段，至今仍是一個富油的生烴凹陷，郭永華在闡述蓬萊19-3油源時詳細論證了這一點。從秦南與渤中凹陷過渡帶選取的QHD29-2-1井來看，烴源巖相對于渤中凹陷成熟度要低（圖3，4）。

渤中凹陷QHD34-4-1、QHD35-4-1等井東營組源巖特征明顯，碳19三環萜和碳24四環萜含量顯著高于已發現原油，且具有高Ts/Tm值，高重排甾烷豐度。位于凸起東北側秦南凹陷和渤中凹陷交界處QHD30-1-1井具有甾烷碳29優勢（圖6）；石臼坨凸起東傾沒端秦皇島29-2構造區沙河街組揭示埋深3100-3300米，源巖重排甾烷含量低，成熟度偏低，無法用于對比。

3 油源對比

前文源巖萜類含量表明凸起區油氣東營組來源貢獻可以忽略，來自于沙河街組層段問題應用伽瑪蠟烷和4-甲基甾烷含量可以較好區分。通過區域對比表明凸起之上原油生標特征整體具有一定的相似性，成熟度較高或中等（Ts/Tm值較高或接近于1，重排甾烷豐度較高或中等）、伽瑪蠟烷含量高， 4-甲基甾烷含量高，多數具有碳27甾烷優勢，少部分具有碳29甾烷優勢。這些特征表明石臼坨凸起原油整體上表現出一個混源油的特征，既是渤中凹陷和秦南凹陷的混源油，同時也是沙三段和沙一段的混源油。

雖然石臼坨凸起原油整體有相似性，但從細微特征來看其原油分帶特征明顯，凸起中段以秦皇島32-6油田，凸起南傾沒端以渤中3-2油田，BZ3-1-1、BZ3-2-1等井為代表，均具有成熟度較高（Ts/Tm值>1、重排甾烷豐度均較高）和碳27甾烷優勢（圖8），其環繞渤中凹陷西次凹，與渤中凹陷烴源巖成熟度較高的認識吻合，且區帶內原油生標特征非常相似。張春明等通過分析秦皇島32-6油田雙環倍半萜在空間上的規律性變化，即從QHD32-6-14井-QHD32-6-7井QHD32-6-3井和QHD32-6-4井，重排補身烷相對豐度依次降，可能主要反映了整個油田的油氣運移與聚集特征，即原油自深至淺、由渤中西次凹從南西向北東方向運移聚集。凸起中段和南傾沒端油源主要來自于渤中凹陷西次凹，結論可靠。

石臼坨凸起東段及東傾沒端原油整體上表現出一定的相似性，表現為成熟度中等，Ts/Tm值接近于1，重排甾烷豐度中等，同時本區部分井表現出明顯的井間差異性，如QHD33-1-1井碳29甾烷優勢（圖9），QHD33-1-2井Ts/Tm〉1和重排甾烷豐度高（圖10）。從位置圖來看，秦皇島33區處于石臼坨凸起中段和東段之間的位置，其生標參數的快速變化表明秦皇島33區油源來源和石臼坨凸起東傾沒端有變化。石臼坨凸起東傾沒端秦皇島29-2構造區地質和地化研究表明其油源主要來自于秦南凹陷西次凹。早先勘探研究認為規則甾烷ααRC29>C27，呈反L型，以碳29優勢為特征的原油主要來自秦南東洼，如QHD33-1-3井，其他則主要來自渤中凹陷為主。筆者經研究對比認為，碳29優勢可能代表了秦南東洼的部分特征，但這不是必要條件，也就是說碳27優勢的原油也有可能來自于秦南凹陷，證據主要表現為，其一，本區多數碳27優勢的原油成熟度不高，低于QHD34-4-1東營組源巖成熟度；其二，從全油碳同位素來看，QHD35-4-2原油（位于凹陷內）全油同位素偏輕，與該區原油有一定差異（圖11）。以上分析表明秦皇島33區為渤中凹陷和秦南凹陷混原油，秦南凹陷的貢獻量比早先認識的要大；而凸起東段成熟度較低的原油則主要來自于秦南凹陷。

4 成藏特征及意義

石臼坨凸起被渤中凹陷、秦南凹陷兩大凹陷所夾持，長期處于油氣運移指向區內，油氣聚集條件優越。從區域構造上看，凸起整體表現為以秦皇島32-6油田為中心的背斜形態穩定存在，且渤海新構造運動影響強烈，晚期斷裂發育；從區域沉積上看館陶組存在穩定分布的大套砂礫巖，利于油氣進行長距離橫向輸導，同時明下段淺水三角洲發育，儲蓋層組合關系良好。這樣凹陷深層的油氣經深大斷裂向上運移，經館陶組滲透性砂體進行橫向運移，沿切穿館陶組的晚期斷裂垂向運移至明化鎮組，不僅在構造圈閉內，在具有區域構造高背景下的巖性砂體（圖12），均可聚集成藏，形成“網毯式”和“接力棒式”的區域運移成藏模式（圖13），成藏時間在明下段沉積以后，和渤海海域眾多大油田晚期成藏期接近。

石臼坨凸起混原油形成與其成藏模式密切相關，區域背景決定了其油藏特征。通過油源對比分析，認識到石臼坨凸起的原油來源具有不同的方向性，對凸起區的不同區帶的勘探有一定的指導意義，對不同區塊的優勢運移指向帶進行分析可以更好地評價目標的勘探潛力。秦皇島33區在明下段構造巖性復合油氣藏勘探取得良好效果，與其能夠接受南北凹陷雙向供油關系密切，表明本區南北雙向供油桶道通暢。另一方面，通過重新認識秦南凹陷對石臼坨凸起的油源供應量大小，可以重新審視勘探程度較低的秦南西次凹以及其緊鄰的石臼坨凸起東段北側的勘探潛力，為在這一區帶進一步勘探提供宏觀認識和信心幫助。

5 結束語

區域對比表明石臼坨凸起之上原油生標特征整體具有一定的相似性，伽瑪蠟烷含量高， 4-甲基甾烷含量高，多數具有碳27甾烷優勢，表明石臼坨凸起原油整體上表現出一個混源油的特征，既是渤中凹陷和秦南凹陷的混源油，同時也是沙三段和沙一段的混源油，這是由其區域成藏條件決定的。同時凸起中段、南傾沒端與秦皇島33構造區以及凸起東段、東傾沒端表現出細微差別，表明其油氣來源自不同的凹陷或貢獻大小不同。凸起中段、南傾沒端油源來自于渤中西次凹；凸起中段秦皇島33構造區生標變化最大，表明其來自渤中東次凹和秦南凹陷的混原油；凸起東段以及東傾沒端油源則來自于秦南凹陷為主。通過成熟度及穩定碳同位素分析認為凸起中段秦皇島33構造區和凸起東段油源來自于秦南凹陷的貢獻量比以前的認識要高。通過不同區塊油氣來源和成藏規律的認識，可以有助于重新認識勘探程度較低的秦南西次凹以及其緊鄰的石臼坨凸起東段北側的勘探潛力。

參考文獻

[1]石文龍，賴維成，魏剛，等.渤海428構造圍斜坡區構造-巖性油氣藏成藏規律與勘探潛力分析[J].石油地質，2012（2）.

[2]王德英，余宏忠，于海波，等.渤海海域新近系層序地層格架約束下巖性圈閉發育特征分析及精細刻畫-以石臼坨凸起明下段為例[J].中國海上油氣，2012，24（增刊1）.