冀中坳陷饒陽凹陷二次勘探實踐

侯鳳香 劉井旺 李熹微 汪 勇 王 鑫 侯鳳梅 袁文娟 肖 紅 劉 慧

（ 中國石油華北油田公司 ）

冀中坳陷饒陽凹陷二次勘探實踐

侯鳳香 劉井旺 李熹微 汪 勇 王 鑫 侯鳳梅 袁文娟 肖 紅 劉 慧

（ 中國石油華北油田公司 ）

通過深入分析饒陽凹陷剩余資源和勘探程度，指出饒陽凹陷還存在持續(xù)勘探的潛力，明確洼槽區(qū)、斜坡帶及隱蔽型潛山為下步重點勘探領域和方向，同時梳理出深化勘探面臨的地震資料碎散、構造關系與有效儲層展布不清、成藏主控因素與成藏模式不明等關鍵問題。為了最大限度地挖掘資源，尋找更多的優(yōu)質規(guī)模儲量，進一步提高資源轉化率，提出基于“整體認識、整體評價和整體部署”的饒陽凹陷二次勘探思路與方法，即構建全凹陷整體三維地震數據平臺，重建凹陷構造、沉積、儲層地質模型，量化表征油氣資源空間分布，構建多領域成藏模式，優(yōu)選重點領域與目標整體實施、精細勘探。自2005年以來，饒陽凹陷應用二次勘探思路與方法，相繼取得油氣重要發(fā)現(xiàn)，形成了2×108t級規(guī)模效益儲量區(qū)。通過對饒陽凹陷二次勘探實踐的剖析，系統(tǒng)闡述了其二次勘探方法、技術和經驗，以期對其他類似地區(qū)或領域的油氣勘探工作有所借鑒和啟迪。

饒陽凹陷；洼槽區(qū)；斜坡帶；隱蔽型潛山；二次勘探

1 饒陽凹陷二次勘探的提出

饒陽凹陷位于渤海灣盆地冀中坳陷中部，是一個東斷西超的新生代箕狀斷陷凹陷，勘探面積約5280km2。受北東向和北西向兩組斷裂體系的控制，形成了東西分帶、南北分區(qū)、隆洼相間的構造格局，自東向西分別為東部潛山帶、東部向斜帶、東部主洼槽帶、中央隆起帶、西部次洼槽帶及西部斜坡帶（圖1）。饒陽凹陷資源豐度為22.18×104t/km2，石油資源量達11.72×108t，是渤海灣盆地的富油氣凹陷[1]。經過30年的潛山油藏和構造油藏大規(guī)?？碧街?，正向構造帶已達到高勘探程度，勘探難度顯著增大，而新的勘探思路和突破方向尚未形成，制約了勘探新發(fā)現(xiàn)。

圖1 饒陽凹陷構造圖

第三次資源評價表明，饒陽凹陷剩余油氣資源量達5.2×108t，是冀中坳陷剩余資源最多的凹陷。通過對不同區(qū)帶、不同層系和不同領域勘探潛力分析，認識到饒陽凹陷洼槽區(qū)及斜坡帶資源轉化率低、剩余資源豐富；高勘探程度正向構造帶仍存在勘探程度較低的層系；地層巖性油藏和深潛山及潛山內幕油藏新領域勘探程度低[2]。上述地區(qū)油藏類型多、勘探領域廣、潛力大，具備了開展二次勘探并取得勘探新發(fā)現(xiàn)的地質基礎。饒陽凹陷是成熟老探區(qū)，開展二次勘探是煥發(fā)老探區(qū)活力、形成勘探新高峰的有效途徑[3]，也是確保華北油田持續(xù)穩(wěn)產的必由之路。

開展洼槽區(qū)、斜坡帶地層巖性油藏和深潛山及內幕油藏勘探面臨以下難點：一是以往“貼郵票”式的三維地震大多分布在正向構造上，各地震資料間品質差別較大，塊與塊間不能實現(xiàn)“無縫拼接”，不能整體認識各構造帶及其與周圍的構造關系；二是控山斷裂、內幕斷裂、復雜斷裂及隱伏斷裂和微幅度構造等發(fā)育特征不明確；三是儲層特征研究不深，有效儲層展布與儲集性能不清；四是資源潛力認識不清，強化洼槽區(qū)、斜坡帶及隱蔽型潛山勘探決策依據不足；五是地層巖性油藏及隱蔽型潛山油藏成藏主控因素認識不清，油氣成藏模式不明。

針對以上難點，從2005年開始，轉變思路、創(chuàng)新思維，以“斷陷洼槽聚油理論”[4]為指導，在饒陽凹陷實施二次勘探工程，構建全凹陷整體三維地震數據平臺，重建凹陷構造、沉積、儲層地質模型，量化表征油氣資源空間分布，構建多領域成藏模式，強化地層巖性油藏和深潛山及潛山內幕油藏勘探，相繼在蠡縣斜坡、南馬莊西—河間洼槽區(qū)及隱蔽型潛山等領域取得了重要突破。

2 二次勘探的主要做法

2.1 建立凹陷整體三維地震數據平臺

以往，饒陽凹陷的三維地震主要分布在中央隆起帶的任丘—肅寧—大王莊潛山帶及西部斜坡帶的蠡縣斜坡中外帶等正向構造帶上，單塊三維地震采集面積為36～166km2；而肅寧、孫虎北等洼槽區(qū)及多數正向構造帶結合部未開展三維地震采集（圖2a、圖3a）。同時，由于以往三維區(qū)塊的采集年度（1988—2005年）跨度大、應用技術不同，導致資料品質參差不齊，差別很大，不能滿足三維地震連片處理以及深化多種類型圈閉識別落實的需要。因此，開展饒陽富油凹陷二次勘探，就必須建立全凹陷整體連片三維數據平臺。

2005年開始，在饒陽凹陷開展二次三維地震部署和實施，先后完成城礦區(qū)及洼槽區(qū)一次三維地震采集9塊1005.6km2，填補了三維地震資料空白區(qū)；完成潛力大、資料品質差的二次三維地震采集12塊2456.8km2。然后對凹陷20個不同三維地震區(qū)塊進行連片處理，形成覆蓋全凹陷主體的整體三維數據平臺，滿覆蓋面積達3900km2（圖2b、圖3b）。為滿足二次采集及大面積連片三維地震勘探的需要，創(chuàng)新形成并應用了大型城區(qū)三維地震勘探技術、深潛山及潛山內幕精確成像技術、井控提高分辨率處理配套技術和連片處理配套技術等4項勘探技術[5]。大連片處理后，消除了塊間資料振幅、頻率、相位的差異，連片地震資料波組特征清楚、斷層歸位準確、斷裂結構清楚；實現(xiàn)了構造帶間的無縫拼接，建立了跨構造帶的整體三維地震數據平臺，三維地震剖面主線長55km、聯(lián)線長度達110km，為二次勘探奠定了良好的資料基礎。

圖2 饒陽凹陷三維地震勘探程度圖（a）2005年以前；（b）2005年以后

2.2 凹陷油氣成藏條件再認識

利用饒陽凹陷整體三維連片數據體，充分應用構造精細解釋、層序地層分析、地震沉積學分析、儲層成巖演化分析等技術，重建凹陷的構造格架、沉積格架和儲層格架，為深化綜合研究提供重要依據。

2.2.1 構造重建，開展全凹陷整體三維地震立體解釋及目標精細解釋

以往饒陽凹陷的構造特征研究基本上是基于二維和分區(qū)塊三維地震構造研究的拼合。隨著勘探程度的不斷深入和精細勘探的開展，存在如下問題：一是各區(qū)塊之間分層不完全統(tǒng)一，主要表現(xiàn)在沙二段與沙三段的分界南北不統(tǒng)一，東營組與沙一上亞段的分界全凹陷統(tǒng)一、對比困難；二是構造結合部之間的轉換關系不明朗，如肅寧構造帶與蠡縣斜坡西南部的轉換關系如何？蠡縣斜坡內帶與外帶的轉換關系如何等問題；三是不同構造層的構造特征研究不系統(tǒng)，如不同構造帶間潛山內幕地層未進行系統(tǒng)分層及構造特征研究。

針對以上問題，依托饒陽凹陷三維地震疊前時間大連片數據平臺，開展全凹陷整體構造重建。針對全凹陷工區(qū)，采用地震地質統(tǒng)層、時間切片結合屬性提取解釋斷裂[6]、自動追蹤技術、三維空間立體建網、地質認識指導復雜區(qū)塊精細解釋等技術方法，實現(xiàn)全凹陷成圖，編制了全凹陷T2、T3、T4、T5、T6、Tg等11個標志地震反射層的高精度構造圖，彌補了以往單塊解釋而區(qū)塊間缺乏統(tǒng)一解釋的缺陷。全凹陷立體解釋的作用及成效主要體現(xiàn)在以下4個方面：一是搭建了地質綜合研究平臺，為構造、沉積、儲層、資源表征等整體認識奠定了基礎；二是進一步明確了凹陷整體斷裂體系及控山斷裂展布特征，總體而言，凹陷北段斷裂變化不大，中南部控山斷裂較以往清晰，如五尺斷裂在老的Tg圖上為一條延伸較短（約6km）、斷面很寬的近北北西向的西掉斷層，向北與大王莊東斷層相交。重新落實后該斷層為北北西走向、向西搭在趙皇莊斷層上、向南與獻縣斷層相接的西掉斷裂，延伸長約40km；三是理順了以往構造結合部落實程度低的斷裂結構及與周圍的構造關系，如肅寧潛山帶由于以往資料面積小而落實的寧古2斷層平面上呈北東向展布、向南交于北北東向的留3斷層上，而重新落實后兩條斷層是一條北東向的控山斷層，延伸長達23km；四是搞清了原來無三維地震資料的洼槽區(qū)及斜坡帶的構造特征。

針對深潛山及潛山內幕，利用低通濾波處理、時間切片、連片幾何屬性、細化內幕層系、加密網格變速成圖等技術，落實大斷裂及內幕構造。重新落實后，局部構造特征發(fā)生變化，斷裂組合更加合理清楚，落實了一批深潛山及潛山內幕圈閉。如利用連片三維地震資料，重新梳理位于老三維邊部的肅寧潛山斷裂結構，潛山帶構造面貌發(fā)生較大變化，由原來孤立分布的深小潛山變?yōu)閷幑?及寧古1兩排潛山構造，寧古2潛山由原來圈閉面積1km2的小斷塊潛山變?yōu)槿﹂]面積6km2的大潛山（圖3），擴大了潛山的圈閉面積，提高了寧古2潛山的勘探價值。又如，精細解釋長洋淀潛山帶內幕斷層及構造，發(fā)現(xiàn)潛山內幕發(fā)育多條前古近紀形成的北西向內幕斷層，將長洋淀潛山帶在南北向上分割成多個斷塊，發(fā)現(xiàn)了長3潛山由原來的潛山圈閉高點已鉆探（任96井）變?yōu)闈撋絻饶桓唿c無井鉆探的新圈閉，為長3潛山的突破打下了堅實的基礎。

圖3 肅寧潛山構造帶Tg反射層構造圖（a）2005年以前；（b）2005年以后

針對斜坡帶構造發(fā)育弱的特點，利用體曲率、斷棱檢測、相干等技術，落實小斷層和微幅度構造[6-7]。如蠡縣斜坡地層平緩、構造簡單且斷層發(fā)育少，以往采用100m×200m的解釋網格、25ms的計算網格落實的構造無圈閉；而采用40m×40m的解釋網格、計算網格縮小到5ms的精細解釋方法，發(fā)現(xiàn)了如淀32幅度僅為20ms、圈閉面積可達8km2的小斷層微幅度圈閉。

針對洼槽區(qū)復雜斷塊，應用“相干—螞蟻體—水平切片—人工復查”等斷層綜合解釋技術，落實復雜斷裂。在東部洼槽帶的南馬莊西洼槽通過精細解釋，復雜斷塊區(qū)斷層及其組合發(fā)生變化，新發(fā)現(xiàn)了西47東復雜斷塊群[8]。

總之，通過開展深潛山及潛山內幕、弱構造區(qū)及復雜斷塊等不同領域的構造精細解釋，局部構造特征更加合理精準，落實了大批多類型圈閉，構造重建為饒陽凹陷二次勘探方向的選擇及突破奠定了堅實的基礎。

2.2.2 沉積重建，開展全凹陷及目標區(qū)層序地層與沉積體系展布研究

由于受研究資料和技術方法所限，以往饒陽凹陷的沉積研究多限于局部有利區(qū)帶或作為冀中坳陷一部分所進行的大層段粗放型模式性研究，缺乏針對整個凹陷的系統(tǒng)配套性研究，無法滿足目前精細構造油氣藏勘探和隱蔽油氣藏勘探的需要。

二次勘探以來，開展饒陽全凹陷以三級層序為單元的層序地層劃分與對比，建立全凹陷層序地層等時格架[9]。充分利用連片三維地震數據平臺，應用并形成了以“地層、構造和沉積”地質模型控制的不同類型沉積砂體儲層預測技術與方法[10-12]，系統(tǒng)編制全凹陷古近系各層序的沉積相平面展布圖，實現(xiàn)了全凹陷各層序以體系域為單元的精細化工業(yè)制圖，改變了以往僅以孔店組、沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、東營組等組段為單元的粗放式編圖模式。沉積的重建，其成效主要體現(xiàn)在以下3個方面：一是物源方向由以往的東、西兩大物源變?yōu)楝F(xiàn)在的西部、西南部、西北部、東部及東南部等多物源；二是進一步明確了南馬莊西、任西、河間、留西—留楚及楊武寨等主要洼槽發(fā)育區(qū)；三是指出了不同區(qū)帶不同層系有利砂體分布區(qū)，如南馬莊西洼槽主要目的層沙三段由以往的每一個亞段成圖進一步細化為低位、湖侵、高位3個體系域成圖，編制出各體系域的沉積相圖，圈定出了各體系域有利砂體的展布，明確指出南馬莊西主洼槽區(qū)在沙三上、中、下亞段各體系域沿南馬莊西斷裂發(fā)育多個朵葉狀三角洲前緣席狀砂，而西側斜坡隆起區(qū)發(fā)育孤立透鏡狀灘壩砂體（圖4），有利于形成多種類型的地層巖性圈閉，改變了以往認為洼槽區(qū)及斜坡帶三角洲前緣席狀砂體呈北東向大面積連通、難以形成巖性圈閉的傳統(tǒng)認識，增強了在洼槽周邊尋找地層巖性油藏的信心。又如，將蠡縣斜坡主要含油層沙一下亞段細化為Ⅰ、Ⅱ兩個砂組，新、老沉積相圖對比差異較大，新的沙一下亞段Ⅰ砂組沉積相圖表明，斜坡中北段中帶及外帶發(fā)育多個三角洲前緣席狀砂、內帶發(fā)育多個濱淺湖內孤立分布的灘壩砂；而沙一下亞段Ⅱ砂組則發(fā)育多個孤立分布的生物灘、云灰坪及泥灰坪等，新發(fā)現(xiàn)、落實了多個巖性圈閉，改變了以往認為沙一下亞段三角洲前緣席狀砂北東向呈條帶分布、與構造等高線平行、難以形成巖性圈閉的傳統(tǒng)認識，新的沉積相認識指導了以后大面積巖性油藏的鉆探。

總之，通過細劃砂組，精細儲層定量分析與地質模型控制下的儲層預測，準確刻畫出了各種儲集體的平面形態(tài)，在蠡縣斜坡和南馬莊西—肅寧等洼槽區(qū)發(fā)現(xiàn)、落實了大批地層巖性圈閉，指導了地層巖性油藏的勘探。

圖4 南馬莊西地區(qū)沙三上亞段沉積相圖（a）2005年以前；（b）2005年以后

2.2.3 儲層重建，開展有效儲層主控因素與分布特征研究

隨著勘探程度的不斷提高，近年來，饒陽凹陷南馬莊西、肅寧等富烴洼槽區(qū)及洼緣斜坡帶古近系深層碎屑巖油藏逐漸成為勘探的主要方向，但以往古近系中深層儲層研究存在如下問題：一是沙二段、沙三段中深層層序劃分方案不統(tǒng)一，且層序劃分精度僅為三級層序，難以滿足現(xiàn)階段油氣勘探的需要；二是沙二段、沙三段中深層有效儲層發(fā)育的控制因素及展布特征認識不清。

有效儲層是指能夠儲集和滲流流體（以烴類或地層水為主）、在現(xiàn)有工藝技術條件下能夠采出具有工業(yè)價值產液量的儲層[13]。有效儲層物性下限是指儲層能夠成為有效儲層應具有的最低物性，通常用孔隙度、滲透率某個確定的值來度量[13-15]。

為此，重點開展饒陽凹陷東部主洼槽帶（南馬莊西—肅寧—楊武寨洼槽）古近系深層（埋深大于3500m）碎屑巖儲層主控因素與分布特征研究，采用中深層儲層地質模型表征的有效儲層評價及中深層儲層成因機制分析的儲層預測方法，確定有效儲層平面分布。研究表明，地層壓力及成巖作用是饒陽凹陷東部主洼槽帶中深層有效儲層形成的主要控制因素[13]；指出東部主洼槽帶、洼槽邊緣斜坡是古近系沙二段、沙三段中深層有效儲層發(fā)育區(qū)，砂體類型主要是灘壩砂和三角洲前緣席狀砂；洼中古隆起及斷裂帶是東營組—沙一段有效儲層發(fā)育區(qū)，砂體類型主要是河流相邊灘砂體。進一步研究認為，東部主洼槽帶深層碎屑巖儲層具有原生孔隙與次生孔隙共存的特點，采用產能約束下的儲層評價方法確定了饒陽凹陷深層有效儲層物性下限，為勘探決策提供依據。以南馬莊西洼槽為例，以往認為洼槽區(qū)沙二段、沙三段目的層埋藏深，尤其沙三段埋深大于3500m，儲層物性差、產量低、勘探價值不高。通過開展儲層重建，指出南馬莊西洼槽有效儲層和自然產能埋深下限可以達到3700～3800m，較以往認為的3300m向下延伸了400～500m，大大拓展了洼槽區(qū)勘探空間，明確了南馬莊西洼槽中深層是重點勘探方向和主攻區(qū)帶。創(chuàng)新認識指導南馬莊西洼槽深層勘探，發(fā)現(xiàn)了南馬莊西洼槽西61x井、西64x井等為代表的沙三段深層油藏，開辟了洼槽區(qū)深層勘探新領域。

2.3 資源潛力再認識

資源是油氣勘探的基礎，以往饒陽凹陷的資源評價大多采用的是有機地球化學分析，主要存在以下問題：一是精度不高[16]；二是評價結果往往只是給出油氣聚集總量的概念，難以進一步明確有利的油氣聚集區(qū)或單元，不利于油氣勘探方向或靶區(qū)的優(yōu)選；三是不能動態(tài)描述油氣成藏過程，難以直接預測油氣成藏位置和有利聚集區(qū)。

為此，在凹陷地質基礎重建的前提下，創(chuàng)新建立了層序地層格架下有機地球化學分析模型約束的烴源巖測井精細評價方法體系，開展層序地層格架中優(yōu)質烴源巖分布研究[17]，形成了按有機質豐度對烴源巖質量分級評價標準。依據湖相泥巖TOC—IH關系將冀中坳陷烴源巖劃分為3個級別：TOC≥2%為優(yōu)質烴源巖，TOC＝1%～2%為中等烴源巖，TOC＝0.5%～1%為差烴源巖，對饒陽凹陷各富油洼槽按優(yōu)質、中等、差烴源巖進行精細評價。該方法改變了以往資源評價單憑常規(guī)的有機地球化學分析而精度不夠的現(xiàn)狀，解決了饒陽凹陷優(yōu)質烴源巖低豐度、高產烴量的矛盾，實現(xiàn)了不同豐度級別烴源巖的空間分布預測[16]。評價認為，優(yōu)質烴源巖是饒陽凹陷已發(fā)現(xiàn)油藏的主要貢獻者，主要發(fā)育在南馬莊西、河間、留西—留楚、楊武寨及任西等主洼槽區(qū)（圖5），優(yōu)質烴源巖發(fā)育區(qū)及周邊是尋找規(guī)模油氣藏的有利地區(qū)。改變了以往認為沙三段及沙一下亞段是饒陽凹陷的主力生烴層系、洼邊正向構造帶是有利勘探靶區(qū)的籠統(tǒng)認識。采用上述方法重新計算饒陽凹陷油氣資源量，較第三次資源評價增加了5.5×108t，大大提升了饒陽凹陷的整體勘探價值，增強了在饒陽凹陷開展二次勘探的信心。

圖5 饒陽凹陷優(yōu)質烴源巖分布圖（a）沙一下亞段；（b）沙三段

同時，對饒陽凹陷的油氣運聚過程進行模擬，結果表明，潛山帶的不整合面、斜坡帶的鼻隆脊、中淺層構造的通源斷裂帶是油氣優(yōu)勢運移通道。刻畫了不同地質時期油氣運聚過程及不同區(qū)帶、不同層系的油氣資源空間分布，明確指出了饒陽凹陷剩余資源潛力大的四大油氣匯聚區(qū)，即任西洼槽—蠡縣斜坡、南馬莊西—河間洼槽、留楚—楊武寨洼槽和孫虎北洼槽油氣匯聚區(qū)。其中，任西洼槽—蠡縣斜坡以沙一段單油源為主，油氣充注區(qū)面積較大，但充注豐度偏低；南馬莊西—河間洼槽為洼內發(fā)散式聚集，呈滿盆聚油勢態(tài)；留楚—楊武寨洼槽和孫虎北洼槽匯聚區(qū)優(yōu)勢運移方向由洼內向洼緣比較集中，油氣充注量規(guī)模較大。上述研究認識為勘探主攻方向的正確選擇提供了有利的地質依據。

2.4 構建多領域油氣成藏新模式

以往饒陽凹陷的一次油氣勘探，主要是在復式油氣聚集規(guī)律的認識指導下，以構造油藏和中淺層潛山頂油藏為主要勘探對象，在中央隆起帶、東部主洼槽帶和西部斜坡帶發(fā)現(xiàn)了中淺層風化殼潛山油藏及斷鼻、斷塊等構造油藏，形成了油氣勘探的儲量增長高峰期。隨著勘探程度的不斷深入，上述領域發(fā)現(xiàn)規(guī)模油藏的難度越來越大。在饒陽凹陷二次勘探工程實施中，主要以陸相斷陷“洼槽聚油”[4]、隱蔽型潛山油氣成藏[18]等地質理論新認識為指導，依托凹陷整體大面積連片三維地震數據平臺，精細成藏條件研究，以地層巖性油氣藏為主，開展多領域、多類型油氣藏模式的構建，指導有利成藏區(qū)帶的優(yōu)選和勘探部署。

針對洼槽區(qū)巖性油藏及構造—巖性油藏、斜坡帶地層巖性油藏、深潛山及潛山內幕油藏等不同區(qū)帶和領域的成藏條件、主控因素重點分析解剖和綜合評價，建立了饒陽凹陷多領域油氣成藏新模式（圖6）。

在洼槽區(qū)，建立了沙二段、沙三段源內型三角洲前緣構造—巖性油藏及巖性油藏成藏模式和東營組—沙一上亞段源外型斷砂耦合構造—巖性油藏成藏模式，以南馬莊西洼槽和河間洼槽最為典型。其最大特征是目標區(qū)鄰近富烴洼槽，或者下伏優(yōu)質烴源巖，油氣源條件十分優(yōu)越。古近系三角洲前緣席狀砂及河道砂發(fā)育，發(fā)育連通烴源巖與古近系儲層的油源斷層。在該模式中，儲層物性及斷層—砂體耦合決定油氣的富集程度。在洼槽區(qū)還建立了長洋淀潛山帶薊縣系霧迷山組儲、青白口系長龍山組堵的“古儲古堵”潛山油藏[19]、肅寧潛山帶薊縣系霧迷山組儲、側翼沙三段暗色泥巖與潛山翼部直接對接的“紅蓋側運”[18]隱蔽型潛山油藏成藏新模式。

圖6 饒陽凹陷油氣成藏模式圖①斷塊構造油藏；②中淺層風化殼油藏；③斷鼻構造油藏；④斷階構造油藏；⑤斜坡帶潛山周緣超覆地層巖性油藏；⑥斜坡帶臺坡砂體上傾尖滅巖性油藏；⑦斜坡帶灘壩透鏡狀砂體巖性油藏；⑧洼槽區(qū)源外型斷砂耦合構造—巖性油藏；⑨洼槽區(qū)源內型三角洲前緣構造—巖性油藏；⑩洼槽區(qū)“古儲古堵”潛山油藏；11 洼槽區(qū)“紅蓋側運”潛山油藏； 1 2洼緣“大山—峰聚”潛山油藏

在斜坡帶，建立了潛山周緣沙三段超覆地層巖性油藏成藏模式、沙一下亞段及沙二段灘壩透鏡狀砂體巖性油藏和砂體上傾尖滅巖性油藏成藏新模式，該模式主要發(fā)育在蠡縣斜坡。蠡縣斜坡中北段自身發(fā)育沙一下亞段優(yōu)質生烴層系，砂體發(fā)育程度適中，油氣以近源短距離運移為主。該模式中，砂體的發(fā)育程度及順向供烴斷層的規(guī)模決定了油氣的富集程度和富集層系，油氣往往富集在規(guī)模較大的順向供烴斷層上傾方向的圈閉中。在斜坡陡帶還建立了孫虎大型潛山帶頂部聚油的“大山—峰聚”[18]潛山油藏成藏新模式。

上述模式的構建為饒陽凹陷有利區(qū)帶和領域的整體評價、圈閉發(fā)現(xiàn)落實和有利目標優(yōu)選，起到了重要的指導作用。

2.5 開展多領域整體評價，優(yōu)選有利勘探方向

在上述工作的基礎上，開展全凹陷多領域綜合評價，根據構造、沉積、生烴、儲層、儲蓋組合、油氣富集特征研究成果，結合區(qū)帶評價及目標準備情況，聚焦任西、南馬莊西及河間等富烴洼槽，認為長洋淀—孫虎隱蔽型潛山新領域是取得潛山油氣勘探新發(fā)現(xiàn)的有利靶區(qū)；蠡縣斜坡中北段弱構造區(qū)是下步尋找地層巖性油藏的有利地區(qū)；南馬莊西—河間洼槽區(qū)負向構造區(qū)洼邊構造是發(fā)現(xiàn)構造—巖性油藏及巖性規(guī)模油藏的有利地區(qū)。

2.5.1 長洋淀—孫虎隱蔽型潛山是取得高效發(fā)現(xiàn)的重要領域

潛山油藏是饒陽凹陷儲量構成的主體（潛山儲量占總儲量的近70%），單井產量高（最高達5435t）、分布廣（北部、中部、南部均有分布），但經多年勘探，規(guī)模大、埋藏淺、類型簡單、易發(fā)現(xiàn)的山頭型塊狀潛山油藏基本已被發(fā)現(xiàn)殆盡，而深潛山、潛山內幕和潛山坡等隱蔽型潛山油藏勘探潛力大，是深化勘探的主要方向[18-22]。

饒陽凹陷具有多隆多洼、隆洼相間的基底結構，形成了高山深洼，在洼槽內部及邊緣發(fā)育眾多潛山構造，近洼構造油源條件豐富。潛山儲層受埋深影響小，尤其是廣泛分布的霧迷山組白云巖儲層物性幾乎不受埋深影響，即使超深層，仍具有較好儲集性能?；鶐r地層縱向上發(fā)育多套區(qū)域性儲蓋組合，有利于形成多層系潛山內幕圈閉。其中徐莊組—饅頭組、青白口系和串嶺溝組非儲層段集中、厚度大、物性差、排替壓力高，可有效充當封（蓋）層，是鉆探證實的內幕儲蓋組合。不整合面和斷層是潛山及潛山內幕的主要輸導通道。饒陽凹陷具備了形成“古儲古堵”潛山內幕型、“紅蓋側運”深潛山型及“大山—峰聚”低凸起型等潛山油藏的有利條件。

隱蔽型潛山整體勘探程度低，利用新資料發(fā)現(xiàn)、落實了一批深潛山、潛山內幕及潛山坡圈閉，預測圈閉資源量近億噸。隱蔽型潛山油藏單井產量高、見效快，是下步重要的勘探領域。

2.5.2 蠡縣斜坡中北段弱構造區(qū)是尋找地層巖性油藏潛力最大的勘探領域

位于饒陽凹陷西部的蠡縣斜坡處于弱構造區(qū)，斷層欠發(fā)育，構造相對簡單，自北向南發(fā)育了同口—博士莊、高陽—西柳、大百尺—趙皇莊及蠡縣等4個北西向寬緩鼻狀構造。斜坡中北段沙一下亞段、沙二下亞段灘砂及邊灘砂儲層發(fā)育，形成了眾多的地層巖性圈閉。沙一下亞段優(yōu)質烴源巖在斜坡中北段分布穩(wěn)定，油源條件優(yōu)越。西高東低的鼻狀構造背景有利于油氣運聚成藏，構建了斜坡帶“一字”形油氣輸導成藏模式。以往僅在斜坡帶鼻狀構造背景上發(fā)現(xiàn)了一些局部構造油藏，而地層巖性油藏仍未開展系統(tǒng)勘探。通過對蠡縣斜坡地層巖性油藏的研究，在斜坡中北段發(fā)現(xiàn)落實了一大批地層巖性圈閉，預測圈閉資源量近2×108t。

2.5.3 南馬莊西—河間洼槽區(qū)是發(fā)現(xiàn)整裝規(guī)模儲量最現(xiàn)實的勘探領域

南馬莊西—河間洼槽區(qū)洼中斷裂帶、塌陷背斜發(fā)育，是有利的含油構造。洼槽區(qū)內深層三角洲前緣砂體與塌陷背斜及斷階構造匹配良好，且洼中深層異常高壓的發(fā)育保存和改善了深層砂巖儲集性能，厚儲層仍可形成優(yōu)質儲層。洼槽區(qū)及洼邊中淺層發(fā)育縱向交錯疊置、平面多期連片的邊灘砂體，形成了多種巖性圈閉群。洼槽區(qū)優(yōu)質烴源巖發(fā)育，洼中及洼邊構造具有“近水樓臺先得月”的優(yōu)勢，油源條件十分優(yōu)越。

負向洼槽帶及洼緣弱構造區(qū)巖性油藏和構造—巖性油藏勘探程度低，未開展大規(guī)模針對性勘探，勘探空間和潛力大，利用連片三維地震資料發(fā)現(xiàn)落實大批巖性、構造—巖性及構造圈閉，預測圈閉資源量近3×108t，是饒陽凹陷取得規(guī)模發(fā)現(xiàn)的主要勘探方向和油藏類型。

3 二次勘探應用成效

2005—2013年，按照“立足富烴洼槽，斜坡帶、潛山帶、洼槽區(qū)負向構造帶兼顧，古近系地層巖性油藏和隱蔽型潛山油藏并重”的勘探思路以及“整體部署，分批實施，及時調整”的井位部署原則，根據勘探靶區(qū)評價與目標準備情況，制定了洼槽區(qū)、洼緣及斜坡帶，潛山油藏、古近系構造與巖性油藏多領域全面推進的勘探部署方案。

一是聚焦斜坡帶勘探，以古近系地層巖性油藏為主，尋找整裝規(guī)模儲量；二是強化洼中及洼緣潛山帶勘探，以深潛山及潛山內幕勘探為主，尋找高產高效儲量；三是鎖定富烴洼槽區(qū)負向構造帶勘探，以構造—巖性油藏及巖性油藏為主，尋找規(guī)模優(yōu)質儲量。

通過實施，在長洋淀—肅寧—孫虎潛山帶、蠡縣斜坡中北段、南馬莊西—河間洼槽區(qū)相繼取得油氣發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)了全凹陷多領域勘探的全面開花。

3.1 長洋淀—肅寧—孫虎3個潛山帶發(fā)現(xiàn)高產高效潛山新油田

2005年以來，針對饒陽凹陷隱蔽型潛山油藏面臨的勘探潛力、成藏機理、準確識別及成藏模式等關鍵地質問題，通過開展?jié)撋接筒刭Y源結構的定量預測、潛山油藏成藏機理模擬實驗[19]和深潛山、潛山內幕精確成像技術等研究，創(chuàng)建多種隱蔽型潛山油藏成藏新模式，在洼中及洼緣潛山領域實現(xiàn)了新突破。

3.1.1 構建“古儲古堵”油藏成藏新模式，長洋淀潛山帶勘探取得重要突破

2005年，優(yōu)選出饒陽凹陷北部的長洋淀潛山帶（圖7）作為突破口。該潛山帶于1978年、1979年、1998年先后鉆探了任96井、任97井和任97-1井，僅任97井初期獲得過工業(yè)油流，后來很快出水。由于該潛山油水關系復雜，成藏模式不清，勘探工作一直處于停滯狀態(tài)。2005—2006年，利用新的三維地震資料，首先精細解釋潛山頂面及潛山內幕構造，發(fā)現(xiàn)長洋淀潛山頂面構造形態(tài)簡單，而潛山內幕（霧迷山組）層系構造形態(tài)復雜，發(fā)育多條北西向斷層，還存在未鉆圈閉；其次分析潛山地層分布特征，認識到長洋淀潛山帶地層分布由西南向東北存在老—新—老的變化特征。在以上工作的基礎上創(chuàng)新構建了與以往“古儲新堵”油藏成藏模式不同的“古儲古堵”潛山油藏成藏新模式[13]，2006年8月鉆探長3井在中元古界薊縣系霧迷山組獲得突破，長3井日產油518.4m3，是1985年以來華北油田日產油量最高的井。長3井的成功，拉開了華北油田新一輪潛山勘探的序幕。長3井突破后，又在相鄰深潛山鉆探了長6井，在古生界奧陶系獲得高產油氣流。至此，發(fā)現(xiàn)了探明石油地質儲量462×104t、具有10×104t年生產能力的長洋淀潛山新油田。

3.1.2 構建“紅蓋側運”油藏成藏新模式，肅寧潛山帶寧古8x井獲高產油流

肅寧潛山帶位于饒陽凹陷中部肅寧洼槽與河間洼槽之間（圖7），為洼中隆潛山，1976—1987年間，鉆探5口潛山井，僅發(fā)現(xiàn)寧古1潛山油藏，勘探成效差；1988—2007年的20年間一直未鉆潛山井，處于停滯狀態(tài)。該潛山帶存在潛山形態(tài)不清和油源條件不清兩個關鍵因素。2006年利用二次采集三維地震資料，重新落實了肅寧潛山，寧古2潛山由原來孤立分布的深小潛山變成統(tǒng)一的較大潛山[20]（圖3）。重新分析油源條件，雖然潛山頂被非生烴的紅層覆蓋，但潛山側翼低部位發(fā)育一條順傾向基底大斷層，斷層下降盤發(fā)育優(yōu)質烴源巖，在上傾方向可直接接觸潛山地層，創(chuàng)建了“紅蓋側運”潛山油藏成藏新模式（圖6）。據此模式于2008年9月在潛山高部位鉆探寧古8井，該井在霧迷山組獲高產油流，控制石油地質儲量1312×104t，實現(xiàn)了肅寧潛山帶勘探的新突破。

圖7 饒陽凹陷二次勘探成果圖

3.1.3 構建“大山—峰聚”油藏成藏模式，孫虎潛山帶發(fā)現(xiàn)富集油藏

在饒陽凹陷北部和中部潛山勘探成功的基礎上，2008年繼續(xù)向南甩開預探孫虎潛山帶，該潛山位于饒陽凹陷南端的陡帶低凸起上、孫虎北洼槽的東緣（圖7），其勘探工作始于20世紀70年代，8口井鉆至潛山，但均未成功。制約該區(qū)勘探的主要問題是潛山高點的準確落實和油藏主控因素認識不清。2008年，利用該區(qū)新采集的三維地震資料，精細落實潛山構造整體面積49km2，發(fā)現(xiàn)了多個局部高點。重新分析認識老井，虎2井、虎6井、虎9井、虎10井、澤90井等鉆在潛山局部高點的低部位，已見到油氣顯示，構建了“大山—峰聚”油藏成藏模式。 2009年、2010年鉆探虎8井、虎19井、虎16井等獲得成功，其中，虎19井獲近千噸高產油流，控制石油地質儲量561×104t，新建年產能10×104t。

2005—2013年，饒陽凹陷共鉆潛山井17口，其中6口井獲得成功，均獲高產油流，提交控制石油地質儲量2335×104t，累計建產近30×104t，有力保障了華北油田儲量及產量的回升。

3.2 蠡縣斜坡中北段地層巖性油藏新領域勘探取得重要發(fā)現(xiàn)

蠡縣斜坡是一北東走向的古近系繼承性臺坡型沉積斜坡，構造圈閉發(fā)育少、規(guī)模小。截至2005年底，僅探明石油地質儲量2284×104t，多為1985—1995年構造勘探階段的發(fā)現(xiàn)，之后1996—2005年10余年間勘探少有發(fā)現(xiàn)。2005年以來，利用新采集的三維地震資料，精細構建斜坡構造、沉積模型，創(chuàng)新建立了潛山周緣超覆地層巖性油藏成藏模式、臺坡砂體上傾尖滅巖性油藏成藏模式、灘壩透鏡狀砂體巖性油藏成藏模式（圖6）。在新的油藏成藏模式指導下，精細識別巖性圈閉，準確落實勘探目標。按照整體部署、分批實施、集中勘探的原則，2006—2009年在蠡縣斜坡中北段先后部署鉆井28口，取得17口井成功的勘探成效，探井成功率達60.7%，高于構造油藏勘探高峰期47.14%的探井成功率。首先，優(yōu)選北部雁翎潛山北翼作為勘探突破口，鉆探了淀15x井、淀20x井等10口井，其中5口井獲得成功，淀20x井電測解釋油層35.5m/11層，為油層最厚井；淀29x井在沙二段常規(guī)試油日產油38.55m3，為該區(qū)試油產量最高井，2007年提交控制石油地質儲量2103×104t。隨后繼續(xù)向南部同口—博士莊鼻狀構造區(qū)擴大勘探，鉆探了淀26井、淀30井等18口井，其中12口井獲得工業(yè)油流，淀30井發(fā)現(xiàn)油層23.8m/4層，呈現(xiàn)地層巖性油藏大面積連片分布態(tài)勢。同時，按照地層巖性油藏的新思路，重新精細評價西柳10、雁63等油藏，擴大了含油范圍。

2009年，按照“上產增儲”工作思路，大力實施預探評價開發(fā)一體化，在蠡縣斜坡整體上交三級石油地質儲量達億噸級，累計建產31.89×104t，被列為2009年中國石油九大重要進展之一。

3.3 南馬莊西—河間洼槽區(qū)巖性和構造—巖性油藏取得重要突破

3.3.1 聚焦南馬莊西洼槽中深層，發(fā)現(xiàn)5000×104t規(guī)模儲量區(qū)

2006—2012年間，首先對南馬莊西洼槽沙二段、沙三段中深層巖性油藏和構造—巖性油藏開展重點勘探。2006年針對沙三段三角洲前緣水下分流河道砂體首鉆的馬98井獲得成功，發(fā)現(xiàn)了沙三段巖性油藏，打開了南馬莊西洼槽勘探新局面。2007年針對沙二段復合油藏鉆探的間29井獲得日產41m3高產油流，取得了沙二段構造—巖性油藏勘探新發(fā)現(xiàn)。2011年探索沙三段深層超壓帶巖性油藏取得新突破[23]，西61x井、西64x井在埋深大于3600m的深層首次突破自然產能關，開辟了南馬莊西洼槽深層勘探新領域。二次勘探期間，該區(qū)總共整體實施探井28口，18口井獲得成功，探井成功率達69.2%，其中6口井獲得高產。2012年在南馬莊西洼槽新增控制石油地質儲量2696×104t，新建年產能18×104t，目前還有待提交預測儲量2500×104t，形成了5000×104t級規(guī)模儲量區(qū)，勘探效益顯著。

3.3.2 主攻河間洼槽中淺層，實現(xiàn)5000×104t規(guī)模增儲

2010—2014年，圍繞河間洼槽，按照洼槽區(qū)源外型斷砂耦合構造—巖性油藏成藏新模式（圖6），在東營組—沙一上亞段曲流河沉積體系開展整體部署、整體勘探，取得了重要發(fā)現(xiàn)。

2010年首鉆的寧75x井在東營組試油獲得日產37m3高產油流，取得了河間洼槽中淺層構造—巖性油藏勘探新突破。2012年繼續(xù)擴大勘探成果，鉆探的寧89x井在沙一上亞段自噴獲得日產104.8m3的高產油流，成為20年來冀中坳陷新近系—古近系砂巖油藏日產油最高的一口井。2010—2013年以來，該區(qū)整體實施探井26口井，18口井獲得成功，5口井獲得高產，探井成功率達69.2%，新發(fā)現(xiàn)一批高產、高效富集油藏。2013年整體上交控制＋預測儲量5431×104t，新建年產能14×104t，取得了河間洼槽構造翼部勘探的新突破。

總體看，按照二次勘探的思路[24]，整體研究、整體評價、整體部署，在饒陽凹陷共鉆探井129口，獲工業(yè)油流井71口，11口井獲得高產，探井成功率達55%，較以往提高了15個百分點，累計新增三級石油地質儲量2×108t，新建年產能114.5×104t，實現(xiàn)了多區(qū)帶、多層系、多領域整體勘探的突破（圖7）。

4 結語

以饒陽凹陷為代表的老凹陷、老探區(qū)以往主要以正向構造帶的構造油藏為主要勘探對象。進入21世紀，隨著勘探程度的不斷提高，勘探難度日益增大，進一步轉變勘探思路、拓展勘探領域、重新審視老探區(qū)勘探潛力及突破方向勢在必行。老探區(qū)二次勘探，只有解放思想、勇于探索、不斷打破束縛，才能不斷拓展勘探領域和勘探空間，從而實現(xiàn)老區(qū)勘探新突破。饒陽凹陷二次勘探的實踐印證了這一勘探理念的合理性。

饒陽凹陷二次勘探得到了以下4點啟示：一是剩余油氣資源是二次勘探的資源基礎，主力富油洼槽是老區(qū)深化勘探的重要方向；二是全凹陷整體研究、整體認識是二次勘探取得成功的重要基礎；三是創(chuàng)新成藏理論認識是二次勘探取得成功的關鍵；四是先進適用的工程技術是實現(xiàn)勘探快速發(fā)現(xiàn)的重要保障。

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Secondary exploration practice in Raoyang sag, Jizhong depression, Bohai Bay Basin

Hou Fengxiang, Liu Jingwang, Li Xiwei, Wang Yong, Wang Xin, Hou Fengmei, Yuan Wenjuan, Xiao Hong, Liu Hui
( PetroChina Huabei Oilfield Company )

In-depth analysis of remaining resources and exploration degree in the Raoyang sag indicated sustainable exploration potential, and made clear future key exploration domains and directionsin the low-lying zone, slope zone and subtle buried hill, and pointed out potential issues in further exploration, such as scattered seismic data, unclear structural relationship and distribution of effective reservoirs, unidentified controlling factors and models of hydrocarbon accumulation. In order to discover more resources and high-quality large-scale reserves, and further increase resource conversion ratio, principles focusing on “overall understanding, comprehensive evaluation and integral deployment”for secondary exploration in the Raoyang sag were put forward, namely,to establish an overall 3D seismic data platform of the whole sag, to rebuild structure model, sedimentary model and reservoir geological model of the sag, to quantify the spatial distribution of hydrocarbon resources, to build multi-field hydrocarbon accumulation models, and to carry out integral and fine exploration in optimized key areas and targets. Following these principles, since 2005, a series of important discoveries have been made and constructed 200 million tons of large-scale economic reserves area in the Raoyang sag. This paper analyzes and summarizes the methods, techniques and experiences of the secondary exploration in the Raoyang sag, which may provide reference to and enlightenment on further exploration in other similar sags.

Raoyang sag,low-lying zone,slope zone,subtle buried hill,secondary exploration

TE112.12

A

10.3969/j.issn.1672-7703.2017.05.003

中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項“華北油田勘探開發(fā)關鍵技術研究與應用”（2017E-15）。

侯鳳香（1969-），女，河南杞縣人，1990年畢業(yè)于中國石油大學（華東），高級工程師，現(xiàn)主要從事石油地質綜合研究及油氣勘探方面的工作。地址：河北省任丘市建設中路華北油田公司勘探開發(fā)研究院，郵政編碼：062552。E-mail:yjy_hfx@ petrochina.com.cn

2016-06-12；修改日期：2017-04-29