孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造及成藏特征研究

陳旭輝 (中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造及成藏特征研究

陳旭輝 (中石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015)

孤北低潛山是勝利油田主要的含油氣潛山之一。對(duì)孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造及成藏特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，孤北低潛山經(jīng)歷了印支期擠壓逆斷、燕山期拉張斷陷、燕山-喜山早期擠壓轉(zhuǎn)拉張的構(gòu)造演化；孤北低潛山處于渤南、孤北2大生油氣洼陷之間，具有充足的氣源條件；下古生界風(fēng)化殼碳酸鹽巖儲(chǔ)層和上古生界砂巖儲(chǔ)層提供了良好的儲(chǔ)層條件，而中生界煤系地層及孝婦河段底部分布穩(wěn)定的暗色泥巖是2套良好的區(qū)域性蓋層；第1排山和第2排山下古生界地層強(qiáng)烈褶皺,抬升剝蝕，風(fēng)化殼儲(chǔ)層發(fā)育，并位于構(gòu)造高部位，是油氣富集的有利區(qū)帶。

孤北低潛山；反轉(zhuǎn)構(gòu)造；成藏特征

孤北低潛山位于濟(jì)陽(yáng)坳陷的沾化凹陷中部，北以埕南、埕東斷層與埕東凸起相連,南以孤北斷層與孤島凸起相隔，西以孤西斷層與渤南洼陷相連，向東緩坡過(guò)渡至孤北洼陷,勘探面積約200km2。孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育在第1排山和第2排山，孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶上渤古4井、渤古401等多口井在下古生界風(fēng)化殼儲(chǔ)層當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了高氣油比的油氣藏,展示了較大的勘探潛力。下面，筆者對(duì)孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造及成藏特征進(jìn)行研究。

1 構(gòu)造特征及演化

1.1構(gòu)造特征

圖1 孤北地區(qū)下古生界頂面構(gòu)造圖

孤北低潛山西以孤西斷層、北以埕南-埕東斷層、南以孤北斷層為界,向東傾沒(méi)于孤北洼陷。邊界斷層由于活動(dòng)時(shí)期長(zhǎng)、定型晚,其升降程度的差異決定了潛山產(chǎn)狀。在下古生界頂面構(gòu)造圖上(見(jiàn)圖1)，整體上為受孤西斷層、埕南斷層和孤北斷層控制形成的南傾鼻狀斷塊構(gòu)造，主要發(fā)育北西向和南北向2組斷層，把孤北潛山切割成4排山，內(nèi)部被一些近東西向斷層分割,4排山中第2排山最高。

1.2構(gòu)造演化

孤北低潛山經(jīng)歷了印支期擠壓逆斷、燕山期拉張斷陷、燕山-喜山早期擠壓轉(zhuǎn)拉張的構(gòu)造演化階段而基本定型[1]。早在加里東初期, 孤北低潛山與華北地臺(tái)大體一致,屬于穩(wěn)定地臺(tái)型的海相沉積,自早寒武系至奧陶系沉積了巨厚的碳酸鹽巖。加里東構(gòu)造晚期-海西構(gòu)造早期,于奧陶系之后華北地臺(tái)整體抬升,長(zhǎng)期遭受剝蝕。至海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后期,由于多次海進(jìn)和海退,造成了石炭系的海陸交互相沉積。華北地臺(tái)運(yùn)動(dòng)形式主要是振蕩運(yùn)動(dòng),所以古生代原始沉積地層為較穩(wěn)定的水平展布(見(jiàn)圖2)。

注：Ng為館陶組；Mz為中生界；Es1、Es2、Es3和Es4分別為沙一段、沙二段、沙三段和沙四段；C-P為石炭-二疊系；Art為太古界；∈-O為寒武-奧陶系；T1+2為早三疊統(tǒng)-中三疊統(tǒng)；Ek為孔店組；K1為早白堊統(tǒng)；J1為早侏羅統(tǒng)；T3為晚三疊統(tǒng)。

印支期揚(yáng)子板塊向北俯沖,與華北板塊相碰撞,該時(shí)期受北北西向的左旋剪切應(yīng)力的作用,制約孤北低潛山中古生代構(gòu)造的形成和演化。在印支中、后期的擠壓運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)作用下, 孤北低潛山褶皺強(qiáng)裂,發(fā)生了抬升、剝蝕、擠壓、褶皺和逆斷運(yùn)動(dòng),形成了一系列北西走向逆沖斷層，最終構(gòu)成孤西斷裂。

燕山期,揚(yáng)子板塊與華北板塊的碰撞結(jié)束,郯廬斷裂帶也由中生代早期的左行擠壓轉(zhuǎn)為右行剪切拉張,使得印支期擠壓逆沖斷層發(fā)生負(fù)反轉(zhuǎn)而成為正斷層。喜山期,受郯廬斷裂右旋走滑構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，在區(qū)域扭張應(yīng)力的作用下，形成了一系列北東向、近東西向拉張斷層。由于邊界大斷層繼承性活動(dòng),最終形成孤北低潛山。

1.3負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造分析

孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育在第1排山和第2排山，印支期的擠壓作用使得下古生界地層強(qiáng)烈褶皺、抬升剝蝕，受喜山期的拉張作用形成負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造。其中第1排山的渤古1井鉆遇下古生界地層倒轉(zhuǎn)重復(fù)，上古生界地層剝蝕嚴(yán)重，后期在拉張力的作用下反轉(zhuǎn)下降沉積了大套中生界地層。第2排山的渤古403井在下古生界鉆遇地層重復(fù)，并在地震剖面上第2排山的下古生界地層有逆沖現(xiàn)象(見(jiàn)圖3)，渤古403井區(qū)逆沖現(xiàn)象明顯，往南和往北逐漸減弱，并在南部的孤古22井區(qū)表現(xiàn)為正斷層，這主要是在后期的拉張力作用下發(fā)生反轉(zhuǎn)而表現(xiàn)出正斷層，從而形成構(gòu)造高處地層厚、構(gòu)造低處地層薄的負(fù)向結(jié)構(gòu)。這種逆沖斷裂對(duì)孤北低潛山的油氣分布起到了一定的控制作用。

注：Tg2為下古生界的底面；Tg1為上古生界的底面;Tg為中生界的底面；Tr為中生界的頂面；T6為沙三段的底面。

2 成藏條件

2.1氣源條件

孤北低潛山處于渤南、孤北2大生油氣洼陷之間，渤南洼陷沙河街組沙三段、沙四段油頁(yè)巖、泥巖等烴源巖直接通過(guò)斷層和不整合面提供油氣源外[2-3]，孤北中生界及上古生界煤系地層均比較發(fā)育，也可提供煤成氣的氣源[4-6]，這3套主要油氣源為孤北低潛山油氣成藏提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。鉆探實(shí)踐表明，孤北低潛山負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶上渤古4井、渤古401井等多口井在下古生界風(fēng)化殼儲(chǔ)層當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了高氣油比的油氣藏，另外在義132井、孤北古2井、義134井中發(fā)現(xiàn)了煤成氣和油型氣的混合油氣藏。

2.2儲(chǔ)層條件

1)下古生界風(fēng)化殼碳酸鹽巖儲(chǔ)層 該儲(chǔ)層主要受加里東構(gòu)造晚期-海西構(gòu)造早期構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)的影響，在下古生界頂面生成次生孔、洞，孔、洞發(fā)育帶的厚度約100～250m，此外后期的斷層活動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層起到了非常強(qiáng)烈的改造作用，使裂縫發(fā)育，提高了儲(chǔ)層的連通性。

2)上古生界砂巖儲(chǔ)層 上古生界砂巖儲(chǔ)層主要為二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組的石英砂巖，但負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶上石千峰組全部被剝蝕[7]。山西組和下石盒子組為三角洲沉積，其儲(chǔ)層主要是三角洲平原分流河道砂巖體和三角洲前緣河口壩砂巖體。巖性組合為中砂巖與細(xì)砂巖、粉砂巖互層，砂巖厚度中等，一般為3～7m，砂巖粒度顯示為正旋回韻律。上石盒子組-石千峰組下部為曲流河沉積，巖性組合為下部粗-中砂巖、上部細(xì)砂巖和粉砂巖，孔隙度為5.0%，滲透率一般為0.62×10-3μm2，最大可達(dá)1.41×10-3μm2。整體上，石炭二疊儲(chǔ)層埋深大，壓實(shí)、膠結(jié)(主要為石英次生加大)等成巖作用強(qiáng)烈，儲(chǔ)層物性較差。原生孔隙不發(fā)育，而以次生孔隙為主?？紫抖纫话銥?%～10%，滲透率為(0.1～70)×10-3μm2。

2.3蓋層條件

孤北低潛山二疊系上覆的中生界煤系地層及孝婦河段底部分布穩(wěn)定的暗色泥巖是2套良好的區(qū)域性蓋層，特別是中生界的煤系地層為其下伏的油氣成藏起到了良好的封蓋作用。另外，石炭二疊系內(nèi)部的煤系地層既可以作為源巖，又可以作為直接蓋層。

2.4油氣藏類型

孤北低潛山油氣藏類型的分布受油氣源、運(yùn)移方式控制，其西部沙河街組生產(chǎn)的油氣通過(guò)斷層、不整合面向中、古生界層系運(yùn)移，形成不整合、潛山內(nèi)幕油氣藏；東部上古生界生成的氣主要沿?cái)鄬踊蛑苯酉蛏蠑U(kuò)散，在有效儲(chǔ)層中成藏，形成構(gòu)造-巖性氣藏。

3 結(jié) 論

(1)孤北低潛山經(jīng)歷了印支期擠壓逆斷、燕山期拉張斷陷、燕山-喜山早期擠壓轉(zhuǎn)拉張的構(gòu)造演化，由于孤北低潛山處于渤南、孤北兩大生油氣洼陷之間，因而具有充足的氣源條件。

(2)下古生界風(fēng)化殼碳酸鹽巖儲(chǔ)層和上古生界砂巖儲(chǔ)層提供了良好的儲(chǔ)層條件；中生界煤系地層及孝婦河段底部分布穩(wěn)定的暗色泥巖是2套良好的區(qū)域性蓋層。

(3)第1排山和第2排山下古生界地層強(qiáng)烈褶皺,抬升剝蝕，風(fēng)化殼儲(chǔ)層發(fā)育，并位于構(gòu)造高部位，是油氣富集的有利區(qū)帶。

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2013-01-23

陳旭輝(1977-)，女，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的研究工作。

TE121.3

A

1673-1409(2013)10-0012-03

[編輯] 李啟棟