黃驊坳陷中部潛山地質(zhì)特征及油氣勘探方向

王文慶，李岳桐，盧剛臣，張謙，3，林翠，趙子豪，3

（1.東方地球物理公司研究院大港分院，天津 300280；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500）

黃驊坳陷中部潛山地質(zhì)特征及油氣勘探方向

王文慶1，李岳桐2，盧剛臣1，張謙1，3，林翠1，趙子豪1，3

（1.東方地球物理公司研究院大港分院，天津 300280；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500）

黃驊坳陷中部潛山具有含油層系多、勘探程度低的特點(diǎn)，利用新三維地震數(shù)據(jù)體，對中部潛山進(jìn)行構(gòu)造落實(shí)、圈閉類型及成藏模式研究，明確了該區(qū)潛山發(fā)育受控于印支—燕山期擠壓構(gòu)造及喜山期盆緣伸展斷裂，存在背斜潛山、翹傾斷塊潛山和走滑隱伏潛山3種類型。背斜潛山主要發(fā)育在沿岸走滑帶以東，勘探層系為奧陶系；翹傾斷塊潛山夾持于沿岸與孔西走滑帶之間，勘探層系包括二疊系、中生界；走滑隱伏潛山發(fā)育在孔西走滑帶兩側(cè)，勘探層系為二疊系及中生界。結(jié)合潛山供烴及內(nèi)幕結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷，認(rèn)為中部潛山勘探主攻方向應(yīng)集中在兩大領(lǐng)域：其一是喜山期扭張運(yùn)動中發(fā)育的翹傾斷塊潛山，緊鄰歧口主生油氣中心，雙源供烴，油氣源充沛，重點(diǎn)預(yù)探“新生古儲型”南大港潛山，突破意義重大；其二是與潛山內(nèi)幕存在的盲沖斷層相關(guān)的走滑隱伏潛山，中、新生代經(jīng)歷了斷裂改造，儲層發(fā)育，著重探索“古生古儲型”孔西走滑隱伏潛山油氣藏，甩開勘探意義大。

潛山；成藏模式；地質(zhì)特征；勘探方向；黃驊坳陷

0 引言

潛山泛指埋藏在盆地構(gòu)造層之下的古基巖凸起構(gòu)造，是盆地沉積開始之前，區(qū)域性抬升作用與風(fēng)化剝蝕作用共同作用的結(jié)果［1-2］。由于潛山的發(fā)育多與大型區(qū)域性構(gòu)造活動相伴生，受控于基底斷裂與古構(gòu)造變形，具有圈閉識別難度大、埋藏深、勘探程度低、風(fēng)險大等特點(diǎn)。因其巨大的圈閉規(guī)模和油氣資源潛力，也成為老油田有希望實(shí)現(xiàn)規(guī)模增儲和預(yù)探突破的重要領(lǐng)域。

黃驊坳陷中部潛山位于現(xiàn)今構(gòu)造最高部位，緊鄰歧口及滄東兩大生油凹陷，是前古近紀(jì)印支、燕山運(yùn)動在渤海灣地區(qū)巖石圈強(qiáng)烈內(nèi)幕構(gòu)造變形的主要地區(qū)。古生代以來經(jīng)歷的多幕構(gòu)造變形事件，多期斷裂褶皺變形為不同階段潛山內(nèi)幕構(gòu)造的形成創(chuàng)造了有利的地質(zhì)基礎(chǔ)［3］。但是，受地震資料和勘探程度的制約，該區(qū)潛山內(nèi)幕構(gòu)造解釋缺乏整體性、系統(tǒng)性，圈閉落實(shí)程度差，油藏認(rèn)識程度及鉆探程度均偏低。

近年來，大港油田公司在黃驊坳陷開展三維地震勘探攻關(guān)，處理了歧口5 280km2和孔南1 760km22塊超大面積的三維地震數(shù)據(jù)，為整體解剖中部潛山帶宏觀地質(zhì)結(jié)構(gòu)，特別是為認(rèn)識潛山內(nèi)幕圈閉類型及油藏規(guī)律創(chuàng)造了有利的條件。

1 潛山形成的地質(zhì)背景

靜態(tài)演化上，與周邊地區(qū)相比，黃驊坳陷中部潛山帶長期處于負(fù)向構(gòu)造區(qū)，古生界抬升剝蝕程度較低，保存相對完整，濱海斷層以北剝蝕嚴(yán)重。中生界沉積厚度大，除白堊系廣泛分布外，還殘留了較厚的侏羅系，二者具有明顯的蹺蹺板結(jié)構(gòu)，以中部潛山帶為界，侏羅系集中于歧口凹陷南緣及滄東凹陷區(qū)，而白堊系發(fā)育于滄東凹陷南緣及歧口凹陷區(qū)。另外，中、新生代盆地反轉(zhuǎn)造成前新生界與新生界“鏡像對應(yīng)”關(guān)系顯著，“古高今低”反轉(zhuǎn)特點(diǎn)普遍，今構(gòu)造高點(diǎn)殘留地層全，凹陷區(qū)剝蝕減薄，與現(xiàn)今處于構(gòu)造高點(diǎn)的中部潛山巨厚的前古近紀(jì)沉積保持一致。

動態(tài)演化上，黃驊坳陷中生代以來主要經(jīng)歷了印支、燕山、喜山3期大型的造山運(yùn)動改造（見圖1）。受3期盆地疊加控制，中、新生代構(gòu)造表現(xiàn)為多階段蹺蹺板演化，構(gòu)造反轉(zhuǎn)普遍，縱向疊置復(fù)雜的區(qū)域性不整合面與之呼應(yīng)，奠定了潛山形成的重要地質(zhì)基礎(chǔ)。

印支期之前的加里東運(yùn)動、海西運(yùn)動在研究區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為區(qū)域性的平行不整合，構(gòu)造變形作用相對較弱。研究區(qū)主要表現(xiàn)為區(qū)域性緩慢抬升，晚奧陶世—早石炭世地層整體遭受剝蝕而缺失。這一階段，潛山發(fā)育以形成下古生界碳酸鹽巖風(fēng)化淋濾巖溶古地貌潛山為主要特征。

圖1 黃驊坳陷南北向構(gòu)造演化剖面

印支期，受板塊碰撞引起的近南北向應(yīng)力作用的影響［4-5］，黃驊坳陷北抬南降，以大規(guī)模的擠壓以及褶皺變形為主，造成古生界頂部差異風(fēng)化剝蝕，并控制了古生界殘丘型潛山的形成發(fā)育及走滑隱伏型潛山的雛形初現(xiàn)。

燕山期，黃驊坳陷主要表現(xiàn)為走滑為主的基底斷裂。該期構(gòu)造運(yùn)動，促使印支期走滑隱伏型潛山的擠壓成山［6-7］，以及中生界火山巖潛山的形成與發(fā)育。

喜山期沙河街期的基底差異斷陷，南北反轉(zhuǎn)，凹隆間隔出現(xiàn)，形成現(xiàn)今中部潛山的最終結(jié)構(gòu)特征。研究區(qū)多數(shù)斷塊潛山是喜山造山運(yùn)動構(gòu)造反轉(zhuǎn)的產(chǎn)物。

與相鄰的孔南地區(qū)構(gòu)造單元相比，黃驊坳陷中部潛山的形成，地質(zhì)背景獨(dú)具特色。主要表現(xiàn)在以下2點(diǎn)：其一，印支期構(gòu)造變形強(qiáng)度相對大，形成的褶皺與隱伏逆沖構(gòu)造，地層剝蝕程度較大，不同于黃驊坳陷孔南地區(qū)的古向斜區(qū)（保留較完整）。燕山期，該區(qū)處于斷陷沉降中心區(qū)，白堊系紅層廣泛分布，厚度大，有別于南區(qū)古隆起。其二，中部潛山帶基底構(gòu)造經(jīng)歷了多期蹺蹺板式反轉(zhuǎn)活動，中、古生界殘留地層具“古高今低”反轉(zhuǎn)特點(diǎn)，今構(gòu)造高點(diǎn)殘留地層全，坳陷區(qū)剝蝕減薄，不同階段抬升與沉降中心差異較大，這一特點(diǎn)有別于周邊地區(qū)潛山。

2 潛山特征與分類

2.1 潛山分布特征

受控于印支、燕山和喜山3期強(qiáng)造山運(yùn)動，黃驊坳陷中部潛山帶兼具復(fù)雜的內(nèi)幕構(gòu)造變形特征和構(gòu)造格局的共性，也呈現(xiàn)出特有的局部構(gòu)造分帶性。該區(qū)平面構(gòu)造表現(xiàn)為南北向發(fā)育的沿岸走滑帶（又稱友誼走滑帶）和孔西走滑帶2條橫向構(gòu)造（見圖2），將其分割為西區(qū)孔西潛山帶、中區(qū)孔店-南大港潛山帶和東區(qū)埕海潛山帶，形成兩縱三大潛山帶的構(gòu)造格局；東西方向上，中部潛山帶位于歧口凹陷及滄東凹陷兩大凹陷轉(zhuǎn)換帶附近，現(xiàn)今構(gòu)造的最高部位，為潛山勘探的最有利地區(qū)。

圖2 黃驊坳陷中部潛山近東—西向剖面

2.2 潛山分類及成因

受古潛山帶2條北北東向走滑構(gòu)造帶控制，黃驊坳陷中部潛山帶自西向東潛山類型差異較大，依據(jù)構(gòu)造變形和構(gòu)造樣式可將其劃歸3個類型：

1）背斜潛山。發(fā)育在沿岸走滑帶以東，是在燕山早期扭壓過程中形成的擠壓背斜潛山，如埕海潛山。

2）翹傾斷塊潛山。夾持在沿岸走滑帶和孔西走滑帶之間，是在喜山期扭張過程中發(fā)育的翹傾斷塊，主控斷層上下盤地層的差異沉降形成地層的蹺蹺板形態(tài)，其形成與伸展斷層及調(diào)節(jié)反向斷層發(fā)育有關(guān)，分布于孔店主體、南大港地區(qū)。

3）走滑隱伏潛山。主要受孔西走滑斷層影響，形成于其兩側(cè)，與中生代內(nèi)部存在的滑脫斷層或盲沖斷層有關(guān)，一般發(fā)育在斷塊的中部（類似于潛山內(nèi)幕），燕山早期形成，如孔西潛山在走滑帶內(nèi)幕發(fā)育的與層滑沖斷構(gòu)造有關(guān)的潛山（見圖3）。

圖3 黃驊坳陷中部潛山古生界潛山

3 潛山油氣勘探前景

3.1 油氣成藏條件

3.1.1 “新生油源-翹傾斷塊型”油氣藏

該型油氣藏是指由與地層傾向相反的斷層與鼻狀構(gòu)造匹配而形成的圈閉中充注油氣、聚集成藏，是南大港潛山最為發(fā)育的油氣藏類型之一［8-9］。根據(jù)潛山內(nèi)幕圈閉與烴源巖的對接關(guān)系，可細(xì)分為2類：

1）油氣可通過南大港斷層直接側(cè)向運(yùn)移至古生界奧陶系、二疊系等孔隙、裂縫型內(nèi)幕圈閉中，油氣受上覆石千峰組泥巖、石炭系煤系隔層及側(cè)向斷層的泥巖涂抹遮擋而聚集，可形成反向斷塊型油藏（見圖4）。

2）油氣沿南大港斷層向上運(yùn)移，通過主斷層及次級調(diào)節(jié)斷層與中生界裂縫性火成巖儲層溝通，頂部受白堊系泥巖隔層遮擋可形成斷塊型油藏。

該類油藏的缺點(diǎn)是油藏幅度不但受構(gòu)造閉合幅度和儲層組合的影響，而且需對沿斷層面?zhèn)认蚍舛聴l件進(jìn)行有效評價。另外，潛山斷棱帶圈閉規(guī)模較小，高位成藏，具有一定的邊水和底水，一旦突破后，甩開預(yù)探難度相對較大。優(yōu)勢在于構(gòu)造部位高，埋藏相對較淺，且以新生油源為主，油氣供給充沛，預(yù)探風(fēng)險較小，突破意義大，符合現(xiàn)今油田效益勘探的大趨勢。

圖4 南大港翹傾斷塊型潛山油氣藏模式

3.1.2 “古生油源-走滑隱伏型”油氣藏

該型油氣藏是指早期擠壓褶皺逆沖后晚期埋深反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉成藏［10］（見圖5），以孔西潛山為代表。根據(jù)潛山圈閉與成藏時間的關(guān)系，可細(xì)分為2類：

1）印支—燕山期擠壓褶皺后，局部抬升遭受剝蝕，形成中生界底超底剝格局，內(nèi)幕斷裂發(fā)育，有效溝通油氣，“下生上儲、自生自儲”古生界油氣第一次成藏。

2）喜山期裂谷盆地發(fā)育，在較厚新生界覆蓋之下，位于中生界下白堊統(tǒng)中的輕質(zhì)油和天然氣具備二次成藏與保存的基本條件?？梢?，油氣運(yùn)移和聚集與圈閉形成基本同步，那些古高今低、構(gòu)造活躍的反轉(zhuǎn)帶和構(gòu)造調(diào)節(jié)帶，是尋找古生界原生油氣藏的有利區(qū)帶。

該類油藏的缺點(diǎn)是油源單一，勘探具有一定風(fēng)險；優(yōu)點(diǎn)是埋藏適中，以石炭系古生油源為主，資源潛力大，預(yù)探意義大。

圖5 孔西走滑隱伏型潛山油氣藏模式

3.2 油氣勘探方向

中部潛山油氣成藏受烴源巖與儲層條件的匹配關(guān)系控制，盆內(nèi)翹傾斷塊型潛山受控山大斷裂溝通，具有更為有利的“新生古儲”成藏條件。而在孔西潛山南緣，石炭—二疊系殘留區(qū)，煤系烴源巖厚度大、有機(jī)質(zhì)豐度高，已達(dá)到二次生烴門限，可作為潛山勘探的接替領(lǐng)域。根據(jù)區(qū)帶評價結(jié)果，認(rèn)為黃驊坳陷中部潛山勘探存在2個有利勘探方向：

1）具備“新生古生雙油源”的翹傾斷塊潛山。潛山構(gòu)造受邊界大斷裂早逆晚正負(fù)反轉(zhuǎn)控制，內(nèi)幕殘留不同層系、多樣性的儲層。有效儲層與源巖通過順向斷層、不整合面及裂縫等供油通道直接對接或側(cè)向運(yùn)移，形成油氣聚集的有利目標(biāo)區(qū)。由于中、古生界保存比較齊全，勘探層系比較多樣，且受邊界斷層控制成山，北大港潛山構(gòu)造帶、南大港潛山構(gòu)造帶、王官屯潛山構(gòu)造帶屬于此類。

2）具有“古生油源”的走滑隱伏潛山。其是中生代多期構(gòu)造變形疊加的結(jié)果，潛山圈閉整體處于走滑斷層兩側(cè)，構(gòu)造裂縫發(fā)育，儲集性能好。石炭—二疊系在走滑帶北側(cè)受逆沖斷層控制明顯，形成背斜構(gòu)造，南側(cè)受走滑斷層控制以斷鼻構(gòu)造為主。該區(qū)以保存完整的石炭系煤系源巖供給潛山成藏為主。以孔西含油構(gòu)造為代表，勘探前景較好。

4 結(jié)論及建議

1）黃驊坳陷中部潛山帶具備良好的油氣成藏條件，潛山圈閉規(guī)模大。下一步深淺兼探、效益增儲及甩開預(yù)探，有望實(shí)現(xiàn)南大港潛山的重大突破。

2）黃驊坳陷中部潛山發(fā)育有潛山“新生界油源、古生界與中生界聚集成藏”和“古生界油源、古生界與中生界聚集成藏”潛山內(nèi)幕型2種油氣成藏模式。不同的成藏模式具有不同的油氣運(yùn)聚特征：前者形成的油藏埋藏淺、規(guī)模較小，突破意義大；后者形成的油藏埋藏深、規(guī)模較大，甩開意義大。

3）大港探區(qū)淺層勘探日趨成熟，但潛山勘探思路容易徘徊停滯，堅(jiān)定信念、轉(zhuǎn)變思路、持續(xù)創(chuàng)新地質(zhì)認(rèn)識，是實(shí)現(xiàn)潛山勘探突破的重要前提。

4）古潛山作為大港老探區(qū)甩開預(yù)探的重要領(lǐng)域，勘探程度低，勘探潛力大，勘探空間廣，研究工作任重而道遠(yuǎn)。

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（編輯 王淑玉）

Geological characteristics and hydrocarbon exploration direction in buried-hill,central Huanghua Depression

WANG Wenqing1,LI Yuetong2,LU Gangchen1,ZHANG Qian1，3,LIN Cui1,ZHAO Zihao1，3
(1.Dagang Branch of GRI,BGP Inc.,CNPC,Dagang 300280,China;2.Faculty of Earth Science,China University of Geosciences, Wuhan 430074,China;3.School of Geoscience and Technology,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)

The buried-hill in the middle of Huanghua Depression is characterized by multiple oil-bearing sequences and low-degree exploration.Using new 3D seismic data volume,the structure was implemented,and trap types and reservoir model of the buried-hill were researched,which comes to the conclusion that the development of buried-hill district is controlled by compressional structure of Indosinian-Yanshan period and basin margin extensional fracture in Himalayan period.There are 3 types of buried-hills:anticline, warped fault-block,strike slip concealed buried-hill.Anticline buried-hill is mainly developed east of the coastal strike slip zone, and the exploration layer is Ordovician;the tilted fault-block buried-hill,which is sandwiched between the coastal and the Kongxi strike slip zone,and the exploration layers are Permian and Mesozoic;the strike slip concealed buried-hill is developed on both sides of the Kongxi strike slip zone,and the exploration layers are Permian and Mesozoic;according to the characteristics of hydrocarbon supply and structure of buried-hill,it is considered that the main direction of exploration in central buried-hill should be concentrated on two major fields.One is the warped fault block developed in the transtensional movement of Himalayan period, which is next to the Qikou oil and gas generating center and has dual source hydrocarbon generation,and the oil and gas resources are abundant.It is of great significance to explore the buried-hill of"new source to old reservoir"type in south of Dagang.The other is the strike slip concealed buried-hill related to the thrust fault,which went through fault reconstruction and reservoir development in Mesozoic and Cenozoic.We should focus on the exploration of strike slip buried-hill oil and gas reservoirs,which belong to the "old source to old reservoir"type,and this exploration is very significant.

buried-hill;accumulation model;geological characteristic;exploration direction;Huanghua Depression

TE122.1+13

A

10.6056/dkyqt201705004

2017-03-20；改回日期：2017-07-01。

王文慶，男，1983年生，工程師，碩士，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)和勘探方面的研究工作。E-mail：bangong0801@126.com。

王文慶，李岳桐，盧剛臣，等.黃驊坳陷中部潛山地質(zhì)特征及油氣勘探方向［J］.斷塊油氣田，2017，24（5）：613-617.

WANG Wenqing，LI Yuetong，LU Gangchen，et al.Geological characteristics and hydrocarbon exploration direction in buried-hill，central Huanghua Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（5）：613-617.