東營凹陷緩坡帶東段上古生界地層油藏成藏特征研究

◇勝利油田分公司物探研究院 劉 媛

東營凹陷緩坡帶東段包括陳官莊斷階帶、王家崗-丁家屋子斷裂帶兩個構造帶和草橋地區，面積約為400 km2，整體呈北傾，為緩坡構造。超剝帶認識程度和勘探程度相對較低，地層油藏勘探潛力大，上古生界鉆探井位共22口，僅1口井獲得工業油流，8口井見油氣顯示，預示未來勘探潛力較大。勘探效果分析認為，層組劃分不詳是導致主要含油層系不清、油源問題以及蓋層的封堵情況不明的主要原因。因此，上古生界地層成藏特征研究是目前勘探的重點。

東營凹陷為典型的北斷南超、北陡南緩的不對稱箕狀盆地，南部緩坡多次出現剝蝕和超覆，主要存在3個大的不整合面，孔店組與下伏地層間的不整合面、漸新統與始新統之間的不整合面以及古近系與新近系之間的不整合面，為東營凹陷緩坡帶地層油藏的形成提供了有利的條件[1]。

1 地層展布特征

東營緩坡帶上古生界主要發育本溪組、太原組、山西組以及石盒子組，缺失下石炭統與石千峰組[2]。為了有效厘定有利油氣儲集層，利用22口井的鉆測井資料。根據巖性、電性特征，將上古生界劃分為五個層組，由上至下依次為上石盒子組、下石盒子組、山西組、太原組和本溪組。根據鉆井揭示的情況來看，上石盒子組、下石盒子組儲層發育，砂巖百分含量分別為40%和70%，砂巖連通性較好，是有利儲集層，山西組、太原組、本溪組物性較差，儲層不發育。目前已發現的上古生界油氣主要集中在上、下石盒子組。

上古生界原始沉積地層厚度較穩定，各層組構造面貌具有繼承性，只在頂部存在削蝕不整合，上古生界沉積之后遭受強烈剝蝕，殘留地層厚度的大小決定了各層組的保存情況，殘留厚度越大，層組越多。由于緩坡帶東段上古生界山西-太原-本溪組的地層單層厚度較薄，巖性復雜，地震特征標記為層組間反射較弱、界面不明顯，同向軸連續性差，受其巖性、密度等影響較大，難以有效追蹤各層組尖滅線。因此，本次研究采用殘留時間厚度法，確定全區各層組的剝蝕尖滅帶。

測井、錄井及地震資料分析結果表明，山西-太原-本溪3組地層時間厚度約為120 ms，下石盒子組地層時間厚度約為70 ms。據此，通過計算上古生界殘留時間厚度，初步落實各層組的尖滅線（圖1）。在此基礎上，根據正演模擬結果，利用夾角外推法[3]，結合瞬時相位剖面，對上、下石盒子組進行追蹤描述，進一步精確落實各層組尖滅線。通過對尖滅線的刻畫，認為上古生界二疊系上、下石盒子組向南抬升，依次形成削截不整合、多個剝蝕尖滅帶。

圖1 上古生界殘留時間厚度圖

2 成藏主控因素

2.1 油源條件

東營凹陷緩坡帶北接牛莊生油洼陷，其油源供給以牛莊洼陷為主，牛莊洼陷主要發育沙三段、沙四段和孔店組3套烴源巖，分析認為，上古生界地層埋藏深，與沙三段、沙四段烴源巖難以有效對接，運移難度大，所以孔店組烴源巖是主要的油源。

孔店組為湖盆發育初期沉積產物，此期古氣候干熱，湖盆水淺而局限。孔店組可分為孔一段、孔二段、孔三段，一般缺失孔三段。孔一段主要為一套紅色、紫紅色泥巖與薄層紅色粉砂巖、細砂巖的互層，不能作為有效烴源巖。孔二段巖性以灰色、暗灰色、暗色泥巖為主，夾薄層灰色砂巖和多套油頁巖，主要分布在凹陷中央，向邊緣凸起逐漸減薄并剝蝕尖滅，屬湖相、淺湖相沉積，是重要的烴源巖層系。從空間展布看，孔二段的沉積中心在東營凹陷東部，最大厚度為800 m，分布面積為1500 km2，可以為東營凹陷緩坡帶東段上古生界地層油藏提供良好的油源。

2.2 輸導條件

東營凹陷緩坡帶多個不整合面、油源斷層以及各層系儲集砂體的空間配置為各類油氣藏的形成提供油氣運移通道，往往在儲集層、斷層和不整合面組成的輸導系統的末端和邊緣形成油氣的重要指向區。

東營凹陷上古生界油氣主要來自北部孔二段烴源巖，源巖沉積區內發育9條油源斷層，油氣可運移至古生界。古生界油氣運移方式主要有兩種：①階梯式運移：即孔二段源巖通過油源斷層對接中生界，再通過順向斷層溝通上古生界儲層；②層間式運移：即孔二段源巖沿順向斷層雙向運移，縱向運移至孔店、中生界，橫向運移至下古生界，通過潛山經過南部反向斷層與上、下石盒子組優質儲層對接，油氣運移至上古生界地層中，順層向南高部位聚集（圖2）。

圖2 東營南斜坡上古生界油氣運聚模式示意圖

2.3 儲蓋條件

（1）基礎條件。緩坡帶地區上古生界上覆地層為孔店組，其地層厚度為200 m～1000 m，砂巖厚度僅為30 m～100 m，砂泥比為10%～15%。其中，廣泛發育的紅色泥巖可以作為區域性蓋層。另外，孔店組發育多個由洪泛體系域和辮狀河體系域構成的正旋回沉積。洪泛體系域泥巖發育，分布穩定，泥巖厚度多在30 m以上，也可以作為上古生界重要的局部蓋層[4]。

但該區局部發育孔店組底礫巖，需要確定底礫巖的發育范圍，排除成藏不利的區域。由于底礫巖厚度相對較大，與周圍的巖性在巖石物理特征上差別較大，主要表現為高速高密度的特征，通過屬性優選，振幅類屬性對底礫巖的反應較為敏感，可以有效預測底礫巖范圍，排除不利區域。

（2）有利儲蓋組合。上古生界不整合面上、下巖性組合關系是油氣成藏關鍵，具體分為泥-砂、砂-砂、泥-泥和砂-泥4類組合，其中上泥下砂組合最為有利，鉆井統計分析認為，中古生界的不整合面上下泥砂組合多分布于泥巖百分含量>50%的區域，是泥砂組合的有利發育區。

在泥砂組合有利發育區確定的基礎上，需要對泥-砂與砂-泥組合進行進一步的區分。巖石物理特征分析認為，兩種組合類型在波阻抗界面和振幅等屬性響應上存在明顯的區別。因此，通過對地震響應特征進行分析，選取了振幅類、頻率類、統計類等43種屬性，利用實鉆資料進行約束對比，發現不同巖性組合的地震弧長和均方根振幅值有明顯的規律性，即泥-砂組合均表現為高值，多為波峰。通過綜合應用地震弧長、均方根振幅屬性進行聚類分析，預測出上古生界頂部不整合面有利泥砂組合發育區，為后續的勘探工作指明了方向。