遼河灘海東部勘探有利圈閉特征

王純，張研，吳小洲，董德勝，楊光達，李鑫

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

遼河灘海東部勘探有利圈閉特征

王純1，張研1，吳小洲1，董德勝2，楊光達2，李鑫2

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

由于郯廬斷裂帶的多期走滑活動，灘海地區(qū)東部的構(gòu)造演化、圈閉形成過程相對復(fù)雜。通過對遼河灘海地區(qū)東部構(gòu)造演化過程分析，認為研究區(qū)主要發(fā)育了3種類型的圈閉：1）前古近紀時期，潛山內(nèi)幕發(fā)育了一系列近東西向的反向翹傾斷塊圈閉，在漸新世時期可以依靠燕南斷層走滑活動接受來自東部凹陷內(nèi)的油氣運聚保存后成藏，形成中、古生界圈閉；2）漸新世時期，走滑作用對燕南斷層進行改造，同時潛山抬升，東營組地層沿著燕南斷層形成一系列斷鼻圈閉；3）上新—更新世時期，研究區(qū)內(nèi)發(fā)生剪切走滑作用對館陶組地層圈閉改造，形成了館陶組構(gòu)造地層圈閉。按照有利圈閉以及經(jīng)濟勘探的原則，給出了建議鉆探目標(biāo)區(qū)域。

構(gòu)造演化；走滑作用；圈閉特征；遼河灘海東部

0 引言

郯廬斷裂帶的走滑活動對中國東部地區(qū)的構(gòu)造演化具有重要影響，不同的學(xué)者將其分為不同的區(qū)段，其中營濰段控制了下遼河-遼東灣坳陷 （下文稱遼河探區(qū)）的構(gòu)造演化［1-2］。郯廬斷裂帶自中生代起就一直在活動［3］，早新生代由左旋走滑變?yōu)橛倚呋?］，斷裂走滑活動以及地幔隆升共同控制盆地內(nèi)次級構(gòu)造的形態(tài)及特征［5］，新生代以來的走滑作用還改造了始新世時期的伸展斷層［6］。

遼河油田灘海地區(qū)是遼河油田重點勘探接續(xù)區(qū)。其東部主體構(gòu)造單元為燕南潛山帶，圈閉類型分為披覆層圈閉以及潛山內(nèi)幕圈閉，目前油氣儲量探明基本為0。潛山帶西側(cè)東部凹陷內(nèi)烴源巖發(fā)育，同時鉆井證實燕南潛山內(nèi)幕奧陶系地層有規(guī)模儲層發(fā)育。分析認為，導(dǎo)致潛山帶勘探受阻的主要原因是潛山帶構(gòu)造樣式存在爭議以及圈閉特征認識不清。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

遼河探區(qū)位于渤海灣盆地東北部走滑構(gòu)造區(qū)，東依膠遼隆起，西靠山海關(guān)隆起，整體上為NE向展布的狹長條帶，自東向西呈“三凸兩凹”的構(gòu)造格局。遼河灘海地區(qū)可以看成是遼河探區(qū)水域部分（遼東灣坳陷）向陸地的延伸。灘海東部地區(qū)主要構(gòu)造單元有燕南潛山帶、東部凹陷以及燕東洼漕。燕南潛山南接遼東凸起，北接油燕溝潛山，東部凹陷則是海上遼中凹陷的自然延伸，燕東洼漕是遼東凹陷的北端［7］。

通過對鉆井資料及地震資料解釋成果的分析表明，灘海東部地區(qū)沉積蓋層包括沙河街組、東營組、館陶組、明化鎮(zhèn)組以及第四系地層。其中，東部凹陷以及燕東洼漕內(nèi)層系完整，但是燕南潛山頂面由于構(gòu)造活動的原因缺失了部分沙河街以及東營組地層。潛山內(nèi)幕地層主要鉆遇了中生界白堊系、侏羅系以及下古生界奧陶系地層。新生界的地層沉積主要受到燕南、燕東2條主干斷層的控制。燕南斷層走向NE，傾向NW，在其控制下，東部凹陷整體呈現(xiàn)為一東斷西超的半地塹；燕東斷層走向與燕南斷層平行，傾向SE，其下降盤的燕東洼漕表現(xiàn)為一西斷東超的半地塹；潛山為燕南、燕東斷層夾持的壘塊。

2 構(gòu)造演化特征

渤海灣盆地遼東灣地區(qū)構(gòu)造演化可分前古近紀、古近紀以及新近紀—第四紀3個階段［8］。灘海地區(qū)的構(gòu)造演化過程亦可按此進行劃分，只是在古近紀漸新世時期的構(gòu)造演化更具自身特點。

2.1 中生代

灘海地區(qū)東部前古近紀的構(gòu)造演化主要形成了燕南潛山的內(nèi)幕結(jié)構(gòu)。印支時期揚子板塊與華北板塊發(fā)生碰撞，區(qū)域應(yīng)力環(huán)境為近SN向的擠壓，形成了近EW向的斷層以及背斜構(gòu)造［9］，由于區(qū)域的抬升，研究區(qū)缺失中生界侏羅系以及三疊系地層。直到晚白堊時期，太平洋板塊的俯沖使得區(qū)域上的構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境由擠壓變?yōu)榱死瓘埳煺梗?0］，燕南、燕東斷層在前古近系的“前身”拉張伸展，潛山內(nèi)幕沉積了較厚的白堊系地層。最終，燕山運動末期的抬升使得前古近系（潛山頂面）與新生界地層呈不整合接觸。地震資料解釋成果表明，燕南潛山內(nèi)發(fā)育了一系列近EW走向印支時期形成的古斷裂，潛山整體形態(tài)為NE向走向的地壘。

近EW向的中—古生界斷裂被中生代時期形成的燕南、燕東斷層“前身”圍限形成一系列反向斷塊圈閉。值得注意的是，EW向的老斷裂并未斷穿基底面，說明它們在新生代并沒有劇烈地活動，潛山的內(nèi)幕結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。

2.2 新生代

始新世時期區(qū)域應(yīng)力場以NWW—SEE向拉張為主［11］，灘海東部地區(qū)處于強拉漲弱走滑的應(yīng)力環(huán)境中，燕南斷層繼承其前古近系的“前身”發(fā)展成為鏟式正斷層，并且發(fā)生旋轉(zhuǎn)，控制東部凹陷沙河街組烴源巖的沉積（見圖 1a）。

漸新世時期，區(qū)域伸展減弱，同時由于印度次大陸與亞歐板塊進行碰撞［3］，右旋走滑加強，燕南斷層產(chǎn)狀變陡，燕東斷層開始走滑拉分，形成燕東洼漕。東部凹陷內(nèi)出現(xiàn)走滑派生斷裂，平面呈雁行式展布，剖面上為典型的“正花狀”構(gòu)造。漸新世晚期，走滑活動達到最強，燕南潛山的北部和南部燕南斷層甚至出現(xiàn)由于擠壓變?yōu)槎噶⑸踔练D(zhuǎn)的情況，也正是由于走滑作用的加強，燕南潛山在漸新世中晚期走滑活動中抬升形成，依附于燕南斷層下降盤的東營組地層發(fā)育了正牽引斷鼻構(gòu)造（見圖1b）。

圖1 灘海地區(qū)東部不同時期斷裂體系

上新世—更新世時期，遼河探區(qū)已經(jīng)整體處于拗陷沉積階段，館陶組—明化鎮(zhèn)組沉積時期接受區(qū)域披蓋式沉積［12-14］，在潛山帶古地貌高部位可以形成地層圈閉。灘海地區(qū)的走滑活動依然在持續(xù)，但是走滑活動強度由東向西減弱。燕南斷層以及燕東斷層受走滑作用影響出現(xiàn)了不同程度的羽化現(xiàn)象，淺層具有線性剪切性質(zhì)的燕東東走滑斷層則強烈活動。整體來看，燕南潛山帶區(qū)域形成了由走向上平行的雁列狀小斷裂組成的斷裂帶（見圖1c）。

3 圈閉特征及鉆探建議

灘海東部圈閉主要發(fā)育在潛山內(nèi)幕奧陶系、東營組以及館陶組地層，但是它們的具體規(guī)模、位置存在一定差異。

3.1 圈閉特征

3.1.1 潛山圈閉形成與儲層發(fā)育

潛山內(nèi)幕發(fā)育了一系列近東西向的反向翹傾斷塊，與燕南及燕東斷層在前古近系的“前身”一起形成斷塊圈閉。三維資料解釋發(fā)現(xiàn)，潛山主體區(qū)域總共發(fā)現(xiàn)有4個奧陶系的潛山圈閉，規(guī)模最大的②號圈閉可以達到6.6 km2，幅度達到400 m（見圖2a）。②號圈閉具有良好的儲蓋組合關(guān)系：奧陶系馬家溝組以及亮甲山組的儲層被上部中生界的火山巖蓋層覆蓋，南側(cè)F7斷層側(cè)向與中生界火山巖對接；北側(cè)F5斷層與上升盤寒武系中下部泥質(zhì)巖類對接（見圖2b）；西側(cè)與東部凹陷的沉積蓋層通過燕南斷層面溝通，是良好的油氣傳導(dǎo)路徑；東側(cè)與漸新世燕東斷層走滑拉分時期沉積的沙河街組一、二段以及東營組地層對接，從地震剖面上看，為高頻層狀反射特征，推斷為泥質(zhì)沉積為主。始新世時期，灘海東部地區(qū)沉積厚度巨大的沙河街組烴源巖，在漸新世時期，燕南斷層的走滑活動使得斷面開啟，油氣可以沿著斷層面進入到潛山圈閉中成藏。

3.1.2 東營組圈閉的形成與成藏

漸新世中晚期的走滑活動使得燕南潛山劇烈抬升，在潛山形成的同時造成了東部凹陷中東營組地層出現(xiàn)“正牽引”現(xiàn)象。從地震剖面上可以看到潛山頂面的東營組地層遭受嚴重剝蝕，鉆井揭示潛山頂面缺失東營組一段地層。潛山西側(cè)東部凹陷內(nèi)的東營組地層也由于擠壓褶皺變形的原因，與上覆館陶組地層在燕南斷層附近呈角度不整合接觸。沿著燕南斷層的下降盤出現(xiàn)一系列斷鼻構(gòu)造，其西側(cè)繼續(xù)出現(xiàn)斷背斜構(gòu)造，雖然規(guī)模上大于依附于燕南斷層的斷鼻構(gòu)造，但是由于燕南斷層擠壓走滑劇烈，斷鼻構(gòu)造具有更高的幅度，并且直接與油源斷層溝通，具勘探潛力（見圖3）。

圖2 潛山圈閉特征

圖3 東營組正牽引構(gòu)造剖面特征

3.1.3 館陶組圈閉與成藏

遼河探區(qū)東營組地層與上覆館陶組砂礫巖層之間有一套50～100 m的碎屑巖沉積，由下段礫巖與上部泥巖組成［15］。測井曲線特征表現(xiàn)為高阻抗、高密度、低自然伽馬，表明礫巖厚度大、物性好，可形成良好儲集層。在地震剖面上表現(xiàn)為1組穩(wěn)定的兩波谷夾強波峰反射特征，顯示館陶組底礫巖在燕南潛山區(qū)域集中發(fā)育，且尖滅于沙河街組潛山頂面高部位，與上覆館陶組致密層可形成地層圈閉（見圖4）。潛山中部圈閉規(guī)?？蛇_5.9 km2，幅度可以達到60 m，并且向NE方向沙河街組古地貌更高部位繼續(xù)形成新的底礫巖地層圈閉。

上新—更新世時期由于燕東東斷層的走滑活動，燕南斷層、燕東斷層也在淺層發(fā)生羽化破碎，新生的雁列狀排列的斷裂有些可以與早期的燕南斷層在縱向上形成延續(xù)，成為輸油通道，另外一些則可以改造館陶組底礫巖地層圈閉形成斷鼻、斷塊圈閉，進而形成館陶組底部的次生油氣藏。

圖4 館陶組底礫巖地層圈閉剖面特征

3.2 勘探目標(biāo)建議

燕南潛山西側(cè)東部凹陷范圍內(nèi)已在東營組發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的斷塊油氣藏，證明區(qū)域內(nèi)具有充足的油源。YN1井揭示古生界奧陶系儲層主要以裂縫、孔洞為主，試油后日產(chǎn)水可達到212.83 m3；YN1，YN2等井巖心分析表明，館陶組下部底礫巖孔隙度平均為28.6%，滲透率平均為718.58×10-3μm2，儲層物性條件好，屬高孔高滲儲層。依據(jù)對灘海東部地區(qū)潛山內(nèi)幕以及披覆層圈閉的構(gòu)造演化及油氣運聚研究，認為館陶組圈閉與潛山內(nèi)幕圈閉有垂向上的疊置關(guān)系。建議開展館陶組地層圈閉范圍內(nèi)的老井復(fù)查工作，在條件充分的情況下，對潛山中北部的2號6.6 km2內(nèi)幕圈閉與館陶組潛山中部5.9 km2地層圈閉同時開展鉆探工作。

4 結(jié)論

1）前古近紀為潛山內(nèi)幕構(gòu)造演化期，沿著NE方向潛山內(nèi)幕發(fā)育了一系列近EW向的反向翹傾斷塊。這些斷塊被中—古生界地層中燕南、燕東斷層的 “前身”共同圍限形成了潛山內(nèi)幕圈閉，在漸新世可以依靠燕南斷層走滑活動接受來自東部凹陷的油氣成藏。

2）漸新世時期郯廬斷裂的走滑作用強烈，燕南斷層、燕東斷層受到走滑作用控制劇烈活動，潛山因此抬升，其西側(cè)的東營組地層發(fā)生正牽引構(gòu)造變形，依附于燕南斷層形成一系列斷鼻圈閉，具有很好的成藏條件。

3）新近紀時期研究區(qū)整體披覆沉積過程中發(fā)生淺層擠壓走滑。館陶組底部沉積的底礫巖在燕南潛山區(qū)域集中發(fā)育，尖滅于沙河街組潛山頂面高部位形成地層圈閉。受到燕東東走滑斷層活動影響，淺層派生斷層在溝通油源的同時改造了館陶組地層圈閉，形成館陶組下部構(gòu)造地層圈閉。

［1］ 徐嘉煒，馬國鋒.郯廬斷裂帶研究的十年回顧［J］.地質(zhì)論評，1992，38（4）：316-324.

［2］ 李家靈.郯廬斷裂帶的活斷層與郯城8.5級地震的構(gòu)造條件［J］.山東地質(zhì)，1992，8（1）：43-52.

［3］ 侯貴廷，錢祥麟，宋新民.渤海灣盆地形成機制研究［J］.北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1998，34（4）：91-97.

［4］ 彭靖淞，徐長貴，吳奎，等.郯廬斷裂帶遼東凸起的形成與古遼中洼陷的瓦解［J］.石油學(xué)報，2015，36（3）：274-285.

［5］ 單家增，孫紅軍，肖乾華，等.遼河盆地古近紀二期構(gòu)造演化特征的研究［J］.地球物理學(xué)報，2003，46（1）：73-78.

［6］ 漆家福，張一偉，陸克政，等.渤海灣新生代裂陷盆地的伸展模式及其動力學(xué)過程［J］.石油實驗地質(zhì)，1995，17（4）：316-323.

［7］ 鄒文海.遼河灘海葵南-龍王廟地區(qū)斷裂構(gòu)造特征及其對油氣的控制［J］.特種油氣藏，2009，16（6）：34-41.

［8］ 漆家福，楊橋，陳發(fā)景，等.遼東灣-下遼河盆地新生代構(gòu)造的運動學(xué)特征及其演化過程［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，1994，8（1）：34-42.

［9］ 孫曉猛，吳根耀，郝福江，等.秦嶺-大別造山帶北部中新生代逆沖推覆構(gòu)造期次及時空遷移規(guī)律［J］.地質(zhì)科學(xué)，2004，39（1）：63-76.

［10］翟明國，朱日祥，劉建明，等.華北東部中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時限［J］.中國科學(xué)：D 輯 地球科學(xué)，2003，33（10）：913-920.

［11］ 侯貴廷，錢祥麟，蔡東升.渤海灣盆地中、新生代構(gòu)造演化研究［J］.北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2001，37（6）：845-851.

［12］ 朱光，劉國生，牛漫蘭，等.郯廬斷裂帶的平移運動與成因［J］.地質(zhì)通報，2003，22（3）：200-207.

［13］陸克正，漆家福，戴俊生.渤海灣新生代含油氣盆地構(gòu)造模式［M］.北京：地質(zhì)出版社，1997：158.

［14］ ALLEN M B，MACDONALD D，XUN Z，et al.Early Cenozoic two phase extension and late Cenozoic thermal subsidence and inversion of the Bohai Basin，northern China［J］.Marine&Petroleum Geology，1997，14（7）：951-972.

［15］崔向東，王仁厚，石敦久，等.遼河坳陷灘海月東油田新近系館陶組底界研究［J］.地質(zhì)科學(xué)，2007，42（3）：455-468.

（編輯 趙旭亞）

Characteristics of favorable traps for exploration in eastern Liaohe offshore area

WANG Chun1,ZHANG Yan1,WU Xiaozhou1,DONG Desheng2,YANG Guangda2,LI Xin2
(1.Research Institute of Petroleum Exploration&Development,PetroChina,Beijing 100083,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Liaohe Oilfield Company,PetroChina,Panjin 124010,China)

Due to the multi-stage strike-slip activity of the Tan-Lu fault zone,the tectonic evolution and trap formation process in the eastern Liaohe offshore area are relatively complicated and the exploration has not been able to achieve a breakthrough.Based on the tectonic evolution in the eastern Liaohe offshore area,three types of traps have developed in the research area:(1)Meso-Paleozoic traps.In the Oligocene,it is possible to rely on the Yannan Fault strike-slip movement to receive hydrocarbon accumulation from the eastern sag.(2)Ed Formation traps.During the Oligocene,the Yannan Fault was reconstructed and the buried-hill was uplifted.The Ed Formation formed a series of fault-break traps along the Yannan Fault.(3)Guantao group traps.Shear strike-slip occurred in the Cenozoic research area.The stratigraphic traps of the Ng Formation were reconstructed to form structural stratigraphic traps.Finally,according to the principle of favorable traps and economic exploration,the proposed drilling target area was given,which may provide some help for the breakthrough of the exploration work in the eastern part of the offshore area.

tectonic evolution;strike-slip effect;trap characteristics;eastern Liaohe offshore area

TE121

A

國家科技重大專項課題“渤海灣盆地精細勘探關(guān)鍵技術(shù)”（2016ZX05006-005）

10.6056/dkyqt201704003

2016-12-01；改回日期：2017-05-10。

王純，男，1985年生，工程師，在讀博士研究生，2010年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）地球探測與信息技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)從事地質(zhì)、地球物理綜合研究工作。E-mail：wangchun008@cnpc.com.cn。

王純，張研，吳小洲，等.遼河灘海東部勘探有利圈閉特征［J］.斷塊油氣田，2017，24（4）：448-451.

WANG Chun，ZHANG Yan，WU Xiaozhou，et al.Characteristics of favorable traps for exploration in eastern Liaohe offshore area ［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（4）：448-451.