大港探區多層系潛山內幕油氣成藏規律研究

米興奪，汪 津，宋舜堯，鄒磊落，裴眼路，陳 璞

（大港油田勘探開發研究院，天津 300280）

圖1 大港探區內幕型潛山圈閉分類圖

1964年港1井奧陶系試油獲得工業油氣流，從而揭開了大港探區碳酸鹽巖潛山勘探的序幕，相繼針對港西潛山、孔店潛山等構造進行了系統的勘探，其中太4 等井獲得工業油氣流，證實奧陶系灰巖潛山具備形成工業油氣藏的基本條件[1-3]。受當時技術條件的限制，勘探進入低谷。20世紀80年代以來，潛山勘探向煤層氣及中生界潛山轉移，先后發現了棗園、王官屯等碎屑巖、火山巖潛山油藏。20世紀90年代中后期，發現了孔西古生中儲型原生油氣藏，明確了古生界原生油氣藏的存在。隨后發現了千米橋、埕海、烏馬營等潛山氣藏，但埋深超過4 500 m，H2S 含量高11%～15%，拓展勘探、效益增儲難度大。面對嚴峻挑戰，積極轉變觀念，將埋藏淺、近油源、多層系含油潛力的中高潛山作為勘探的重點，在港北潛山等實現了突破，但成藏條件復雜，規律認識不清，因此研究多層系潛山內幕油氣成藏規律對指導下步勘探具有重要指導意義[4-7]。

1 潛山內幕圈閉類型與分布

大港探區殘留了較厚的中、古生界地層，內幕不整合多、構造樣式多樣，決定了內幕潛山類型更為復雜多樣。依據內幕殘留地層結構、斷裂與褶皺構造疊合特點，可將內幕型潛山圈閉劃分為地層型、古地貌+構造疊置型、成巖型或巖性三大類型（見圖1）。

Ⅰ.地層型內幕潛山，主要受差異剝蝕作用所控制，內幕不整合及內幕儲蓋組合是潛山圈閉形成的關鍵，如北大港潛山。

Ⅱ.古地貌+構造疊置型內幕潛山，該類潛山主要表現出古斷裂褶皺與頂部不整合控山特點，內幕結構較為復雜。包括4 種類型：（1）古殘丘山內幕背斜構造圈閉，如孔店潛山；（2）潛山內幕沖斷褶皺圈閉，如孔西潛山；（3）斷鼻潛山內幕褶皺圈閉，如南大港潛山；（4）后成斷鼻內幕潛山圈閉，如扣村-羊三木潛山。

Ⅲ.成巖型或巖性內幕潛山圈閉。包括2 種類型：（1）古殘丘山內幕縫洞儲層成巖型圈閉，如千米橋潛山；（2）內幕地層巖性疊合圈閉，如北大港潛山。

大港探區內幕型潛山圈閉的形成主要受幕式構造變形、差異剝蝕以及古沉積體系變化共同控制，因此古構造、殘留盆地結構是控制內幕型潛山圈閉展布的關鍵因素。

2 潛山內幕多層系油氣成藏約束條件

與常規的風化殼潛山相比，內幕型潛山油氣藏的“隱蔽性”更強，成藏條件更加苛刻，其中多旋回盆地疊置、印支-燕山期構造反轉、多期次差異成巖建造、斷控供烴窗口等對潛山內幕油氣成藏起到了關鍵控制作用。

2.1 多旋回盆地疊置，約束潛山內幕地層格架及儲蓋組合分布

大港探區受控于印支期逆沖褶皺、燕山期走滑拉分、喜山期伸展斷陷構造運動，斷層和內幕不整合發育，在前古近系構造層中已發現4 個大型區域不整合和3 個地區性角度不整合，由此不整合面所限定的多套構造層縱向疊置，既造成多層系潛山內幕的復雜化，又為內幕儲蓋組合的發育奠定了有利的條件，形成3大巖類、8 套內幕儲蓋組合。

2.2 印支-燕山期構造反轉約束潛山內幕圈閉“反序”分布

大港探區印支-燕山期構造層與喜山期構造層反轉比較普遍，多數潛山具有“古高今低”或“古低今高”的特點。在北大港-千米橋等今構造斜坡區蹺蹺板反轉更加明顯。中低位序潛山表現出潛山頂部地層老，喀斯特風化殼比較發育，潛山形成相對較早。相反，中高位序潛山殘留地層多，潛山頂部地層新，喀斯特風化殼不發育，潛山形成時期較晚。印支-早燕山階段發育的逆沖推覆構造多見于中、低位序潛山；古坳陷或古向斜反轉形成的高位序潛山，前中生界構造層結構則較為簡單。

2.3 多期次差異成巖建造約束潛山內幕儲層性能

印支-燕山期古斜坡區地層剝蝕作用較古隆起弱，但印支期沉積間斷和燕山中晚期沉積間斷發育，潛山內幕中生界和上古生界發育多個地層不整合。而在印支期古向斜區，地層剝蝕作用弱，中、古生界地層保存完整，潛山內幕以平行不整合為主，角度不整合僅見于侏羅系與下白堊統頂部。風化淋濾改造僅限于侏羅-白堊系儲層，而石炭-二疊系碎屑巖儲層則以埋藏成巖演化為主。

2.4 斷控供烴窗口約束潛山內幕油氣充注方式及油藏類型

大港探區歧口凹陷區，基巖斷裂體系“落差大、壓差大、供烴窗口大”，為潛山帶內幕多層系油氣聚集奠定了基礎。并且歧口凹陷海域部分，順向鏟式基巖斷裂帶成為埕北斷階潛山群的控山斷層，也使古近系沙三段源巖與中、古生界潛山內幕儲層呈階梯狀對接，為內幕油氣充注奠定了基礎。

大港探區滄東凹陷區，受滄東鏟式斷層活動影響，形成孔店背斜型潛山構造帶，前新生界地層主要卷入褶皺為主的變形，基巖斷裂發育程度較歧口凹陷差。此外，由于中南部中生界-上古生界殘留厚度更大，古近系源巖很難與古生界儲層對接。

3 多層系潛山內幕油氣成藏模式

大港探區內幕型潛山油氣富集規律受古構造背景和內幕結構共同控制，發育三種不同的油氣富集成藏模式。

Ⅰ類成藏模式：古隆起掀斜反轉，基巖斷裂活動控供烴窗口，遠源內幕優勢相運聚成藏

該類內幕型潛山的成藏特點：（1）上古生界基本剝缺，下白堊統紅層直接覆蓋在奧陶系之上，潛山內幕儲層相對單一，以奧陶系碳酸鹽巖為主；（2）油氣源相對單一。由于煤系烴源巖被剝蝕，以新生古儲成藏為主，斷控供烴窗口的有效性決定潛山內幕油氣資源規模；（3）奧陶系潛山內幕發育印支-早燕山期逆沖推覆構造，主要發育內幕風化殼型儲層，也發育內幕裂縫型儲層，優質儲層發育程度受逆沖構造系統控制（見圖2）。

圖2 I 類成藏模式（以千米橋多層系內幕型潛山油氣成藏模式為例）

Ⅱ類成藏模式：古斜坡翹傾反轉，斷棱近源雙源混注，多層系差異聚集成藏。

該類內幕型潛山的成藏特點：（1）地層由侏羅-白堊系、石炭-二疊系和奧陶-寒武系等構成，但侏羅-白堊系和石炭-二疊系地層均殘缺不全；（2）古生界和中生界內幕發育多個地區性不整合，分割潛山內幕儲層，形成多層系內幕型潛山；（3）潛山內幕儲層近層狀展布，但儲層側向分布受沉積相、成巖相及地層剝缺情況控制，橫向變化大；（4）古近紀蹺蹺板反轉，基巖斷裂與內幕古斷裂切割改造，形成“屋脊狀或單面山”潛山形態。

該類潛山上古生界煤系源巖保存完整，同時緊鄰供油斷裂，具備雙源供烴條件（見圖3）。由于供烴窗口大，潛山內幕多層系儲層與古近系油氣輸導層對接，凹陷區古近系油氣可穿越基巖斷裂近距離進入斷棱帶潛山內幕，潛山深部的煤成氣也可沿古生界輸導層側向運聚至斷棱帶，由于不同層系、不同成因類型油氣充注期幾乎相同，因此具有雙源混注成藏特點。

Ⅲ類成藏模式：古向斜反轉斷褶，雙源差異分注，內幕雙系統成藏（見圖4）。

圖3 Ⅱ類成藏模式（以北大港多層系內幕型潛山油氣成藏模式為例）

該類潛山油氣成藏特點：（1）存在明顯的雙源供烴條件，并具“差異分注”成藏的特點。頂部的侏羅系、下白堊統成藏組合以“新生中儲”成藏為主，古近系生成的原油沿基巖斷裂供烴窗口進入潛山，沿中生界內幕不整合側向運移，在不同類型的內幕圈閉中形成油藏。中部的石炭-二疊系以“古生古儲”充注成藏為主，天然氣來源于古生界煤系烴源巖；煤系源巖生成的天然氣向下運移，導致奧陶系內幕圈閉“上生下儲”近源垂向充注成藏，在奧陶系碳酸鹽巖縫洞儲層中聚集形成天然氣藏；（2）供烴窗口對接位置決定上、中、下成藏組合“分注”成藏特點，當供烴窗口靠上，且相對較小時，頂部侏羅系成藏組合形成“新生中儲”油藏，古生界石炭-二疊系和奧陶系均聚集“古生古儲”天然氣。相反，當斷控供烴窗口靠下時，潛山內幕成藏的分異變化較大，可形成雙源混注油氣藏；（3）不同成藏組合，潛山內幕油氣富集高產主控因素不同，頂部侏羅-白堊系成藏組合油氣富集受內幕不整合、風化淋濾型儲層的發育程度控制，如棗1508井區侏羅系初期產量可達百噸以上。相反，古生界內幕成藏組合富集高產則主要靠內幕高角度裂縫的發育程度，多期褶皺軸部及內幕斷裂兩側是優質儲層發育的有利地帶，也是高產區，如海古101井。

4 結論

大港探區多個潛山構造帶具有形成多層系潛山內幕油氣藏的基本條件，以多層系潛山內幕油氣成藏模式為指導，完成探區24 個潛山整體評價與排隊優選，評價面積1 400 km2，評價出I 類潛山5 個（王官屯潛山、烏馬營潛山、埕海潛山、北大港歧北潛山），II 類潛山6 個（扣村潛山、南大港潛山等），III 類潛山13 個（舍女寺潛山、羊二莊潛山等），其中I 類潛山圈閉資源量油 4 700×104t、氣 945×108m3。