牛成民 陳 磊*② 楊 波 張丙亮 王思權(quán) 郭 軒
(①中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津塘沽 300459; ②中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580)
渤海灣盆地是中國(guó)東部重要的含油氣盆地之一,在上地幔熱隆起和斜向擠壓雙重作用下,新生代構(gòu)造特征復(fù)雜。不同凹陷表現(xiàn)出差異成藏特點(diǎn),即遼東灣凹陷具有早生烴早成藏[1]、渤中凹陷具有早生烴晚成藏[2,3]、黃河口凹陷具有晚生烴晚成藏等特點(diǎn)[4,5]。因此,構(gòu)造特征的解析對(duì)于油氣成藏的研究具有重要作用[6]。
萊州灣凹陷屬于渤海灣盆地東南部的一個(gè)新生代邊緣凹陷,構(gòu)造演化特征特別復(fù)雜,曾經(jīng)歷斷裂、反轉(zhuǎn)、剝蝕、火山及鹽底辟等多種地質(zhì)作用。前人對(duì)萊州灣凹陷東部走滑帶、北部陡坡帶開(kāi)展了大量研究,提出斷裂活動(dòng)控制北部陡坡帶、東部走滑帶油氣成藏[7,8],火山、鹽巖活動(dòng)影響東部走滑帶油氣成藏[9,10],但對(duì)南部緩坡帶構(gòu)造特征和油氣成藏規(guī)律缺乏系統(tǒng)的研究。本文借助三維地震資料和鉆探資料,系統(tǒng)梳理萊州灣凹陷南部緩坡帶墾利16-A構(gòu)造的構(gòu)造特征,并綜合分析其對(duì)油氣差異成藏的控制作用,以期對(duì)類(lèi)似構(gòu)造的油氣勘探提供參考。
萊州灣凹陷位于渤海海域東南部,面積約為1780km2,具“北斷南超、東西雙斷”地質(zhì)結(jié)構(gòu),北以萊州灣1號(hào)斷裂與萊北低凸起相鄰,南為濰北凸起,東、西分別以郯廬走滑斷裂東支、中支與膠遼隆起、墾東凸起相隔[11]??蓜澐譃?個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元,包括北部陡坡帶、中央構(gòu)造帶、南部緩坡帶、東部走滑帶四個(gè)二級(jí)構(gòu)造帶和北洼、東北洼、南洼及西南洼四個(gè)洼陷[8,11](圖1)。
萊州灣凹陷是在中生界火山巖基底上發(fā)育起來(lái)的新生代凹陷,新生界發(fā)育古近系孔店組、沙河街組、東營(yíng)組,新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系平原組[12]。新生代以來(lái),渤海灣盆地構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈,萊州灣凹陷相應(yīng)地發(fā)生多期構(gòu)造活動(dòng),發(fā)育多個(gè)角度不整合和平行不整合接觸界面,如沙河街組/孔店組平行不整合面、沙二段/沙三段角度不整合面、新近系/古近系角度不整合面等。
圖1 萊州灣凹陷構(gòu)造位置圖
萊州灣凹陷的油氣勘探程度不均衡,北部陡坡帶、中央構(gòu)造帶為高成熟勘探區(qū),東部走滑帶為成熟勘探區(qū),三個(gè)構(gòu)造帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大中型油田和含油氣構(gòu)造; 南部緩坡帶由于遠(yuǎn)離北洼主生烴中心,而東側(cè)南洼生烴能力不明確,因此勘探和研究工作停滯多年。近年來(lái),圍繞南部緩坡帶墾利16-A構(gòu)造開(kāi)展油氣勘探工作,鉆探獲油氣發(fā)現(xiàn),表明南部緩坡帶也是油氣聚集的有利場(chǎng)所。但油氣成藏表現(xiàn)出復(fù)雜性和差異性,為此,本文開(kāi)展該區(qū)構(gòu)造特征和成藏規(guī)律研究。
地震資料揭示,南部緩坡帶發(fā)育走滑和伸展兩類(lèi)斷裂體系(圖2)。
走滑斷裂體系包括兩組走滑斷裂,平面上均呈NNE向展布。剖面上,斷面近于直立,斷面東傾,向下卷入中生界,向上斷至第四系,伴生斷裂欠發(fā)育(圖3中CC′剖面)。其中,西部走滑斷裂(SS1)規(guī)模大,屬于郯廬斷裂中支,貫穿渤海南部海域,分割墾東凸起與萊州灣凹陷,控制了萊州灣凹陷的形成與演化;東部走滑斷裂(SS2)規(guī)模較小,包括三條平行展布的次級(jí)走滑斷裂,平面延伸距離約0.5~5km,主要分割墾利16-A構(gòu)造與西部洼槽區(qū),并使圈閉形態(tài)進(jìn)一步復(fù)雜化。
綜合斷裂活動(dòng)時(shí)期、控制作用及空間規(guī)模等,伸展斷裂體系斷裂可劃分為四類(lèi)。
第一類(lèi)斷裂為控洼大斷裂,主要分布于構(gòu)造南部。在平面上呈近EW向、SEE向展布,斷面南傾,平面延伸距離約4~10km;剖面上具犁式形態(tài),斷面下緩上陡,斷裂下部切穿新生界基底,向上斷至第四系,與晚期伴生斷裂構(gòu)成復(fù)合“Y”或簡(jiǎn)單“Y”組合。該類(lèi)斷裂發(fā)育時(shí)間早,活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),具有“早斷晚衰”特征,控制了墾利16-A構(gòu)造演化與西南洼的沉積(圖3中DD′剖面,L1斷裂)。
圖2 斷裂平面展布圖
第二類(lèi)斷裂為早期斷裂,主要分布于構(gòu)造東塊,數(shù)量較少,規(guī)模較小。平面上呈NE向平行展布,斷面北西傾,平面延伸距離約3km;剖面上斷面傾角較大。斷裂向下斷至中生界,向上斷至古近系東三段。該類(lèi)斷裂以早期發(fā)育為主,具有“早斷中衰”特征,控制了東塊沙河街組沉積,在東營(yíng)組沉積早期停止活動(dòng)(圖3中EE′剖面,E1斷裂)。
第三類(lèi)斷裂為南部緩坡帶調(diào)節(jié)斷裂,主要發(fā)育于構(gòu)造中、東部。平面上呈NE向平行展布,斷面北西傾,平面延伸距離約1~5km;剖面上斷面傾角大,近直立狀。斷裂向下多斷至沙河街組,少數(shù)斷至中生界,向上斷至第四系,多條斷裂構(gòu)成階梯狀組合。該類(lèi)斷裂長(zhǎng)期發(fā)育,具有“中斷晚衰”特征,對(duì)南部緩坡帶的沉積與演化具有一定的控制作用(圖3中DD′剖面,F(xiàn)1~F9斷裂)。
第四類(lèi)斷裂為與第一類(lèi)控洼大斷裂相伴生的次級(jí)斷裂,走向與第一類(lèi)斷裂相平行,平面延伸距離約1~3km;剖面上斷面傾角較大,呈直立狀,下部多與第一類(lèi)斷裂搭接于古近系,向上多斷至第四系。該類(lèi)斷裂晚期發(fā)育,具有“晚斷晚衰”特征,主要起到分隔圈閉的作用(圖3中DD′剖面,T1斷裂)。
結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景認(rèn)為,走滑斷裂體系及伸展斷裂體系下的第一、第三類(lèi)斷裂在東營(yíng)期走滑背景下發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng),斷裂組合關(guān)系及發(fā)育特征符合右行力偶產(chǎn)生的走滑應(yīng)變橢圓[13,14]。主走滑斷裂對(duì)應(yīng)于PDZ主破裂面,平面上具有“S”型特征。其中,第三類(lèi)斷裂對(duì)應(yīng)于張性(T)破裂,在東營(yíng)組沉積末期發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng),斷層活動(dòng)速率為24m/Ma;第一類(lèi)斷裂(即控洼大斷裂)早期表現(xiàn)為強(qiáng)烈伸展特征,在東營(yíng)期則表現(xiàn)出一定的左旋走滑性質(zhì),相當(dāng)于反向走滑斷裂(RR′),在地震剖面上表現(xiàn)出擠壓特征(圖3中DD′剖面)。
圖3 斷裂特征典型地震剖面(位置見(jiàn)圖2)
墾利16-A構(gòu)造位于萊州灣凹陷北洼向?yàn)H北凸起過(guò)渡的南部緩坡帶,受走滑和伸展兩類(lèi)斷裂體系共同控制,深、淺層發(fā)育多種類(lèi)型圈閉(圖2)。
中生界基底發(fā)育大型斷鼻構(gòu)造(圖2a),受兩條第一類(lèi)斷裂(L1,L2)共同控制。構(gòu)造北低南高,高點(diǎn)受EW向第一類(lèi)斷裂(L1)控制,構(gòu)造內(nèi)部被次級(jí)走滑斷裂(SS2)、第二類(lèi)斷裂(E1,E2)及部分?jǐn)嘀粱椎牡谌?lèi)斷裂(F8)所分隔和復(fù)雜化(圖3)。
古近系受走滑斷裂、伸展斷裂及不整合面共同控制,發(fā)育復(fù)雜斷塊、地層圈閉群(圖2b)。西塊發(fā)育由中支走滑斷裂(SS1)與第一類(lèi)斷裂(L4)共同控制的高陡墻角式斷塊圈閉;中塊古近系在東營(yíng)組沉積末期遭受強(qiáng)烈剝蝕,新近系/古近系角度不整合面與次級(jí)走滑斷裂(SS2)共同控制地層圈閉的發(fā)育;東塊為受第一類(lèi)(L2)、第二類(lèi)(E1,E2)及第三類(lèi)斷裂(F6)共同控制發(fā)育的斷塊群,構(gòu)造高點(diǎn)總體依附于第一類(lèi)斷裂(L2)。第二類(lèi)(E1,E2)、第三類(lèi)斷裂(F6)分隔圈閉,使圈閉形態(tài)復(fù)雜化(圖3)。
新近系發(fā)育受走滑斷裂、伸展斷裂共同控制的復(fù)雜斷塊、斷鼻群(圖2c)。西塊發(fā)育控凹中支走滑斷裂(SS1)與第一類(lèi)斷裂(L4)共同控制的墻角式斷塊圈閉;中塊發(fā)育由第一類(lèi)斷裂(L1)與第四類(lèi)斷裂(T1)共同控制的披覆斷背斜圈閉,內(nèi)部被次級(jí)走滑斷裂(SS2)所分隔;東塊發(fā)育第一類(lèi)斷裂(L2)和第三類(lèi)斷裂(F8)控制的反向斷鼻型圈閉(圖3)。
墾利16-A構(gòu)造斷裂系統(tǒng)復(fù)雜,斷裂類(lèi)型多樣,主活動(dòng)期有差異。斷裂發(fā)育特征的復(fù)雜性導(dǎo)致圈閉類(lèi)型、形態(tài)及規(guī)模等表現(xiàn)出差異性。
同時(shí),各時(shí)期沉積地層分布范圍及厚度變化大。古近系具有三分特征,即西塊殘留厚層沙四段、薄層沙三段,中塊殘留薄層沙四段、沙三段,東塊殘留厚層沙三段~東二段;新近系具西厚東薄、北厚南薄的特點(diǎn)。
構(gòu)造特征和地層分布的復(fù)雜性和差異性表明該區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化歷程。本文利用鉆井資料和地震資料,應(yīng)用平衡剖面技術(shù),結(jié)合地層結(jié)構(gòu)趨勢(shì)線外延法、泥巖聲波時(shí)差法恢復(fù)新近系/古近系角度不整合面剝蝕量,綜合研究構(gòu)造演化史特征(圖4)。
墾利16-A構(gòu)造經(jīng)歷了孔店組—沙四段沉積早期斷陷、沙三段沉積期強(qiáng)烈斷陷、沙一二段—東營(yíng)組沉積期斷—坳轉(zhuǎn)換及新近紀(jì)—第四紀(jì)坳陷、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)四個(gè)構(gòu)造演化階段。復(fù)雜的時(shí)空演化史決定了構(gòu)造格局、斷裂體系的復(fù)雜性和地層展布的差異性,其中東營(yíng)組沉積末期發(fā)生的右旋走滑作用形成現(xiàn)今構(gòu)造格局。
中生代末期,華北地區(qū)抬升并遭受強(qiáng)烈剝蝕[15]。進(jìn)入新生代以后,渤海灣盆地整體沉降接受沉積,萊州灣凹陷進(jìn)入早期斷陷階段,但孔店組—沙四段沉積范圍局限。北部萊州灣1號(hào)斷裂(LZW1)強(qiáng)烈活動(dòng),控制了萊州灣凹陷的形成與演化。斷裂下降盤(pán)強(qiáng)烈下陷,北洼沉積了巨厚的孔店組—沙四段,最大充填厚度可達(dá)2200m,成為萊州灣凹陷的沉降、沉積中心。萊州灣凹陷南部發(fā)育一系列南傾斷裂,控制了南洼和西南洼的形成。其中,墾利16-A構(gòu)造第一類(lèi)控洼大斷裂(L1、L2)強(qiáng)烈活動(dòng),根據(jù)斷距計(jì)算其最大活動(dòng)速率達(dá)9m/Ma。斷裂差異升降控制了構(gòu)造西南洼的形成與演化,該時(shí)期墾利16-A構(gòu)造主體緩坡結(jié)構(gòu)已形成雛形。受第一類(lèi)控洼斷裂(L1、L2)東西向差異活動(dòng)和次級(jí)走滑斷裂(SS2)、第二類(lèi)斷裂(E1)的作用,其可劃分為東、中、西三塊,具有“東高西低” 古地貌特征,古地貌差異控制了孔店組—沙四段的非均衡性發(fā)育。東塊隆升幅度最高,成為局部物源區(qū);中塊發(fā)育緩坡結(jié)構(gòu),沉積了薄層的沙四段;西塊受中支控凹走滑斷裂控制,基底迅速沉降,充填了厚層孔店組—沙四段。
渤海灣盆地在沙三段沉積時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)表現(xiàn)為右旋弱走滑與水平強(qiáng)拉張的疊合特征,斷陷強(qiáng)烈活動(dòng)[16-19]。萊州灣凹陷繼承了前期的構(gòu)造格局,萊州灣1號(hào)斷裂和墾利16-A構(gòu)造第一類(lèi)控洼斷裂活動(dòng)強(qiáng)度持續(xù)增大,根據(jù)斷距計(jì)算萊州灣1號(hào)斷裂活動(dòng)速率可達(dá)150m/Ma。凹陷中心沉降速度加快,最大可達(dá)650m/Ma,最大充填厚度可達(dá)2600m。萊州灣凹陷沉積范圍不斷擴(kuò)大,沙三段已覆蓋整個(gè)凹陷區(qū)。凹陷整體進(jìn)入強(qiáng)烈斷陷階段,北洼、南洼加速沉降。
依附萊州灣1號(hào)斷裂和墾利16-A構(gòu)造第一類(lèi)控洼斷裂(L3),發(fā)育南、北兩個(gè)局部沉降中心。隨著強(qiáng)烈的斷陷作用,墾利16-A構(gòu)造產(chǎn)生一系列第三類(lèi)斷裂,即緩坡帶調(diào)節(jié)斷裂,控制了緩坡帶沙三段的局部沉降,形成斷階式斜坡結(jié)構(gòu)。該時(shí)期,墾利16-A構(gòu)造東塊、中塊沉降,接受厚層沙三段沉積。但由于中塊、西塊沙三段在后期遭受強(qiáng)烈剝蝕,現(xiàn)今僅殘留沙三段下部、部分沙三段中部地層。利用地層結(jié)構(gòu)趨勢(shì)線外延法、泥巖聲波時(shí)差法,恢復(fù)沙三段沉積厚度為300~1200m,具有中塊沉積厚度小、東塊與西塊沉積厚度大的特點(diǎn)。沙三段沉積末期,萊州灣凹陷乃至整個(gè)渤海灣盆地發(fā)生抬升和構(gòu)造反轉(zhuǎn)[20],沙三段遭受剝蝕,局部可見(jiàn)沙二段/沙三段角度不整合面,但該時(shí)期的剝蝕量相對(duì)較小。
渤海灣盆地在沙一、二段—東營(yíng)組沉積時(shí)期應(yīng)力場(chǎng)具右旋強(qiáng)走滑與水平強(qiáng)拉張的應(yīng)力疊合特征[18],表現(xiàn)為擠壓和斷陷雙重活動(dòng)。萊州灣凹陷再次整體沉降,隨著水體范圍增大,沉積范圍也隨之增大,接受廣覆式沉積,但斷陷作用變?nèi)?,開(kāi)始顯現(xiàn)坳陷特征,進(jìn)入斷陷向坳陷的轉(zhuǎn)換階段[21]。該階段,各類(lèi)斷裂持續(xù)活動(dòng),但活動(dòng)速率明顯變小,發(fā)育了一系列與萊州灣1號(hào)斷裂、第一類(lèi)斷裂反向搭接的次級(jí)斷裂,在剖面上構(gòu)成“Y”字形組合。各類(lèi)斷裂的控沉積作用明顯減弱,凹陷沉降中心發(fā)生遷移,遠(yuǎn)離萊州灣1號(hào)斷裂和第一類(lèi)控洼大斷裂。
東營(yíng)組沉積末期,渤海灣盆地抬升并遭受強(qiáng)烈剝蝕,形成新近系/古近系區(qū)域不整合面[22]。同時(shí),郯廬走滑中支斷裂發(fā)生右旋走滑作用[23-25],萊州灣凹陷西部整體向南平移,在“S”形增彎段發(fā)生強(qiáng)烈擠壓作用而隆升形成墾利16-A構(gòu)造,并表現(xiàn)出“西強(qiáng)東弱” 差異隆升特點(diǎn)(圖3中CC′剖面)。依附中支走滑斷裂的西塊發(fā)生劇烈構(gòu)造反轉(zhuǎn)并遭受強(qiáng)烈剝蝕,東營(yíng)組—沙三段上部地層全部被剝蝕,僅殘存沙三段中、下部及下伏地層,計(jì)算其最大剝蝕厚度可達(dá)650m; 中塊在基底背景上持續(xù)隆升并遭受強(qiáng)烈剝蝕,殘存沙三段中、下部及下伏地層,計(jì)算其最大剝蝕厚度可達(dá)600m; 而東塊抬升幅度相對(duì)較小,僅東一段、東二段上部地層被剝蝕,計(jì)算其最大剝蝕厚度約為250m。該時(shí)期的差異抬升活動(dòng)導(dǎo)致東、中、西三塊呈不同的構(gòu)造特征,東塊具有低幅抬升的洼坡過(guò)渡特點(diǎn),中塊為在基底背景上的繼承性隆升構(gòu)造,西塊發(fā)育走滑斷裂主控的反轉(zhuǎn)構(gòu)造(圖2b)。
進(jìn)入新近紀(jì)以來(lái),渤海灣盆地進(jìn)入坳陷熱沉降階段,地層廣覆式沉積,沉降、沉積中心逐步遷移至渤中凹陷。萊州灣凹陷新近系表現(xiàn)出由濰北凸起逐步向北部萊州灣凹陷、渤中凹陷方向增厚的特征。新近紀(jì)晚期—第四紀(jì)進(jìn)入新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期,各類(lèi)斷裂活化并發(fā)育伴生次級(jí)斷裂,墾利16-A構(gòu)造走滑斷裂斷至新近系—第四系,第一類(lèi)斷裂與伴生第四類(lèi)斷裂構(gòu)成復(fù)合“Y”、簡(jiǎn)單“Y”組合。
油氣藏的形成受構(gòu)造的控制。墾利16-A構(gòu)造演化控制了生烴中心的發(fā)育與遷移、構(gòu)造圈閉的形成與類(lèi)型、沉積類(lèi)型與儲(chǔ)層展布、油氣成藏模式等。
構(gòu)造差異演化控制了不同洼陷的發(fā)育類(lèi)型,北洼和南洼為繼承性發(fā)育洼陷,西部洼槽為殘留型洼陷,這些洼陷控制著烴源巖的展布。鉆探證實(shí),萊州灣凹陷主要發(fā)育3套烴源巖,即沙四段、沙三段及沙一段湖相泥巖[26]。
沙三段、沙四段沉積時(shí)期,萊州灣凹陷處于早期強(qiáng)烈斷陷階段,萊州灣1號(hào)斷裂控制了凹陷的形成與演化。
北洼發(fā)育走滑—拉張型洼陷,為萊州灣凹陷的沉降、沉積中心(圖5),沉積巨厚的沙三段、沙四段,最大厚度約為3600m,最大埋深約為6000m,成為現(xiàn)今的主力生烴中心;沙一、二段—東營(yíng)組沉積時(shí)期,受控于中支走滑斷裂,沉降、沉積中心逐漸向西部遷移,萊州灣1號(hào)大斷裂控制作用減弱。沉積中心的變遷表明,萊州灣1號(hào)斷裂和郯廬走滑中支斷裂共同控制了北洼的沉積和生烴中心。
圖5 萊州灣凹陷主沉積區(qū)遷移圖
南洼發(fā)育拉張型洼陷,主要受第一類(lèi)控洼大斷裂控制,成為南部的沉降、沉積中心(圖5),但由于活動(dòng)強(qiáng)度與沉降速率略低于萊州灣1號(hào)大斷裂,因此沙三段、沙四段地層沉積厚度相對(duì)較薄,約為3200m?,F(xiàn)今最大埋深約為4500m,沙四段烴源巖和部分沙三段下部烴源巖進(jìn)入生烴門(mén)限。
西部洼槽屬于走滑型殘余洼陷,受走滑斷裂控制,沉積了厚層沙四段、沙三段,通過(guò)恢復(fù)地層剝蝕厚度,其厚度約為1800m。但由于東營(yíng)末期的剝蝕,導(dǎo)致地層殘余厚度較薄。現(xiàn)今大部分地層埋藏較淺,未進(jìn)入生烴門(mén)限。
徐長(zhǎng)貴等[27]、賴(lài)維成等[28]提出動(dòng)態(tài)物源概念,認(rèn)為物源的供給與分配是隨時(shí)空變化的,強(qiáng)調(diào)了局部物源在源—匯體系中的作用。在沙三段沉積以前,東塊長(zhǎng)期暴露地表并遭受強(qiáng)烈剝蝕,基底僅殘余中生界侏羅系藍(lán)旗組。中塊早期沉積、中期隆升,仍殘存中生界白堊系。鉆探揭示,中塊中生界基底為白堊系義縣組凝灰?guī)r,地震剖面上最大殘余厚度超過(guò)400m。因此,東塊剝蝕量超過(guò)了400m,為孔店組和沙四段沉積提供了充足的局部物源。東塊圍區(qū)沙四段發(fā)育近源扇三角洲沉積,鉆井鉆遇大套厚層含油凝灰質(zhì)砂礫巖,厚度約為165m。沙三段沉積期后,東塊整體沉降并接受沉積,局部物源消失。因此,構(gòu)造演化控制了早期動(dòng)態(tài)物源分布,并進(jìn)一步控制了沉積體系類(lèi)型與儲(chǔ)層展布。
墾利16-A構(gòu)造發(fā)育多種圈閉類(lèi)型。受東、中、西塊差異構(gòu)造演化的影響,東塊發(fā)育早隆—中埋—中穩(wěn)定型潛山,中塊發(fā)育早埋—中隆—晚穩(wěn)定型潛山,而西塊為早埋—中隆—晚穩(wěn)定型洼陷。東營(yíng)組沉積末期地層隆升遭受強(qiáng)烈剝蝕,南部斜坡帶北部發(fā)育一系列古近系地層尖滅圈閉。從北向南,隨著地層剝蝕量增大,依次發(fā)育沙一、二段、沙三段上部、沙三段中部地層圈閉。受走滑斷裂、不同尺度伸展斷裂共同控制,東、中、西塊在新近紀(jì)分別發(fā)育反向斷鼻型、披覆斷背斜及墻角式斷塊圈閉。
勘探證實(shí)墾利16-A構(gòu)造油氣藏具有多源供烴、多向輸導(dǎo)、多圈匯聚、多層含油、差異富集等特點(diǎn)。差異構(gòu)造演化控制著油氣成藏模式的不同,綜合成藏要素及其匹配關(guān)系、油源對(duì)比結(jié)果,可歸納為三類(lèi)油氣富集模式,即遠(yuǎn)源“網(wǎng)毯式”[29]、雙源“階梯式”及近源“側(cè)向式”運(yùn)聚模式(圖6)。
西塊油氣藏為遠(yuǎn)源“網(wǎng)毯式”運(yùn)聚模式,其已發(fā)現(xiàn)油氣主要集中在館陶組。根據(jù)油源對(duì)比結(jié)果,油氣主要來(lái)自萊州灣凹陷北洼,油氣通過(guò)斷裂進(jìn)行垂向輸導(dǎo),之后沿著區(qū)域不整合面、古近系及館陶組砂體長(zhǎng)距離橫向輸導(dǎo)至西塊成藏,具有“網(wǎng)毯式”運(yùn)聚模式(圖6a)。其中,區(qū)域不整合面、古近系及館陶組砂體構(gòu)成高效倉(cāng)儲(chǔ)層,斷裂構(gòu)成油源通道網(wǎng)和油氣聚集網(wǎng)。由于油氣的橫向輸導(dǎo)距離超過(guò)13km,原油遭受生物降解、水洗氧化等作用較強(qiáng),原油物性明顯差于中塊和東塊,為高密、高黏原油。
圖6 墾利16-A構(gòu)造油氣運(yùn)聚模式圖
中塊油氣藏為雙源“階梯式”運(yùn)聚模式,其已發(fā)現(xiàn)油氣主要富集于館陶組、沙河街組及中生界,具有復(fù)式成藏特征。油源分析結(jié)果表明,油氣主要來(lái)自萊州灣凹陷北洼沙三段、南洼沙四段烴源巖,深洼油氣通過(guò)南北向和東西向多條斷裂與不整合面、砂體進(jìn)行垂向和橫向輸導(dǎo),構(gòu)成雙源“階梯式”運(yùn)聚模式,油氣最終在館陶組、沙河街組及中生界富集成藏(圖6b、圖6c)。中生界發(fā)育構(gòu)造—似層狀油氣藏,沙河街組發(fā)育地層油氣藏,館陶組為巖性—構(gòu)造油氣藏。油氣的橫向輸導(dǎo)距離為8~10km,中生界、沙河街組油氣輸導(dǎo)距離小于館陶組,因此,中生界、沙河街組原油物性較好,為中密、低黏原油,而館陶組為高密、高黏原油。
東塊油氣藏為近源“側(cè)向式”運(yùn)聚模式,已發(fā)現(xiàn)油氣主要富集于沙河街組和古潛山(圖6c)。油源分析結(jié)果表明,油氣主要來(lái)自萊州灣凹陷南洼,油氣沿?cái)鄬印⑸绑w近距離側(cè)向輸導(dǎo),橫向輸導(dǎo)距離在5km以?xún)?nèi),原油物性較好,具有中—低密、低黏特征。
(1)墾利16-A構(gòu)造發(fā)育走滑和伸展兩類(lèi)斷裂體系,走滑斷裂體系包括主、次兩組斷裂,伸展斷裂體系劃分為四類(lèi)斷裂;受走滑和伸展兩類(lèi)斷裂體系共同控制,深、淺層發(fā)育了多種類(lèi)型圈閉。
(2)歷經(jīng)孔店組—沙四段沉積早期斷陷、沙三段沉積期的強(qiáng)烈斷陷、沙一、二段—東營(yíng)組沉積期的斷—坳轉(zhuǎn)換及新近紀(jì)—第四紀(jì)坳陷、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)四個(gè)構(gòu)造演化階段。斷陷期的伸展沉降作用、斷—坳轉(zhuǎn)換期的走滑擠壓作用和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期的走滑—伸展疊置作用共同控制了構(gòu)造格局、斷裂體系的復(fù)雜性和地層展布的差異性。
(3)構(gòu)造差異演化控制不同油氣藏類(lèi)型的形成,主要表現(xiàn)在生烴中心發(fā)育與遷移、構(gòu)造圈閉形成與類(lèi)型、沉積類(lèi)型與儲(chǔ)層展布、油氣成藏模式等方面。