大廠凹陷侯尚村潛山帶油氣成藏條件分析

時(shí)逢峰，周佳宜，楊麗麗，賈昔東，韓冰，王博雅，楊淑華，王標(biāo)，孫維軍，姜宏宇

（1.華北油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河北 任丘 062552；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院 北京 100083；3.東方地球物理公司塔里木物探處物探方法研究所，新疆 庫(kù)爾勒 841000；4.東方地球物理公司研究院地質(zhì)研究中心，河北 涿州 072750；5.華北油田公司巴彥勘探開(kāi)發(fā)公司，內(nèi)蒙古 阿拉善左旗 750300）

華北油田的勘探開(kāi)發(fā)中，潛山油氣藏一直起到舉足輕重的作用[1-2]。古潛山是中國(guó)東部斷陷盆地中重要的油氣藏類型，為被新生代沉積地層所覆蓋的特殊地質(zhì)體，其形成可反映出基底的抬升與沉降、不整合的風(fēng)化剝蝕、殘留盆地的形成等[3-4]。

大廠凹陷自1967年H*井開(kāi)始石油鉆探至今，共鉆探井30 口，其中4 口井鉆遇潛山地層，奧陶系、寒武系見(jiàn)到了油氣顯示，但該區(qū)潛山勘探尚未有實(shí)質(zhì)性突破。而大廠凹陷侯尚村潛山帶緊鄰的楊稅務(wù)潛山，自2016年以來(lái)潛山內(nèi)幕奧陶系地層勘探取得新突破，多口井獲得高產(chǎn)油流。因此對(duì)侯尚村潛山油氣藏形成條件和油氣藏特征的深入分析和研究，建立了對(duì)油氣成藏模式，在實(shí)踐中豐富了潛山油氣成藏理論，推動(dòng)侯尚村潛山帶的油氣勘探具有實(shí)際意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大廠凹陷位于冀中坳陷東北部，為呈北東走向的古近紀(jì)箕狀凹陷[5]。是新生代發(fā)育的斷陷凹陷（圖1），西臨大興凸起，東以侯尚村斷層為界，并與武清凹陷相連，北至燕山褶皺帶以三河斷層為界，南與廊固凹陷相鄰，凹陷面積約900 km2。侯尚村潛山帶位于大廠凹陷東部，發(fā)育于印支運(yùn)動(dòng)末期，整體呈北高南低的大型斜坡。太古界、元古界、古生界等地層組成了基底。太古界為結(jié)晶基底，變質(zhì)巖為片麻巖和混合片麻巖為主，其次為大理巖、石英巖及片巖。中新元古界地層缺失較多，僅見(jiàn)高于莊組、霧迷山組和長(zhǎng)龍山組分布，巖石類型以碳酸鹽巖和少量碎屑巖組成。下古生界是淺海地臺(tái)相碳酸鹽巖沉積建造，寒武系以白云巖、灰?guī)r夾泥頁(yè)巖為主，奧陶系主要是灰?guī)r、白云巖，夾極少泥質(zhì)巖。上古生界石炭-二疊系為?！懡换ハ嗝合党练e建造，區(qū)域抬升剝蝕，只殘留在研究區(qū)南部的部分區(qū)域。石炭系-二疊系巖性為深灰色泥巖、灰黑色碳質(zhì)泥巖及煤層，夾深灰色薄層灰?guī)r和淺灰色細(xì)砂巖。

圖1 侯尚村潛山帶構(gòu)造位置圖

2 成藏條件

2.1 油源條件

大廠凹陷的主要烴源巖分布在沙河街組三段中下亞段及沙四段上部地層。侯尚村潛山帶西部為大廠洼槽，暗色泥巖厚度平均1 300 m，有效生油巖平均厚度700 m 左右。生油巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，以Ⅱ2型有機(jī)質(zhì)為主的好-中等烴源巖，具有良好的生油條件。潛山西南相鄰的桐南洼槽是廊固凹陷的主力生油洼槽，沙三段有效生油巖厚度可達(dá)650 m，預(yù)測(cè)沙四段有效暗色泥巖厚度可達(dá)600 m，至現(xiàn)今，沙四上亞段Ro 值在和桐南洼槽區(qū)基本處于1.3%以上，最大可達(dá)2.0%；沙三下亞段烴源巖Ro 值在桐南洼槽區(qū)基本處于1.0%以上，最大可達(dá)1.5 %[6]。油氣可通過(guò)桐柏鎮(zhèn)斷層及其派生斷層向上運(yùn)移，也可為潛山提供良好的油源。東部為武清凹陷，在楊稅務(wù)潛山鉆探A*井，在武清凹陷大孟莊洼槽沙三段鉆遇550 m 厚深灰色、暗色泥巖，揭示其發(fā)育較厚的沙三段烴源巖，地震資料重新解釋認(rèn)為大孟莊洼槽充填巨厚的沙三-沙四段-孔店組地層，埋深均在生油門(mén)限（1 550 m）以下。

2.2 儲(chǔ)層條件

已鉆井分析，下古生界奧陶系儲(chǔ)層巖性以白云巖和石灰?guī)r為主，儲(chǔ)集空間有裂縫、溶蝕孔洞及晶間孔隙，但以裂縫為主，存在很多裂縫發(fā)育帶[7]（圖2）。其中H*井在奧陶系地層，電測(cè)解釋28.4 m/13層裂縫帶；泥漿漏失20 m3發(fā)生在鉆井過(guò)程中。經(jīng)測(cè)試日產(chǎn)水288.00 m3，累產(chǎn)1 978.00 m3。H*井取芯，裂縫多呈樹(shù)枝狀，不規(guī)則分布，一般長(zhǎng)4～10 cm，最長(zhǎng)51 cm。寬0.1～0.5 cm，均被方解石充填。鉆進(jìn)放空0.3 m，并漏失泥漿20.0 m3；測(cè)試，日產(chǎn)水25.70 m3，累產(chǎn)水163.70 m3；H*井取芯見(jiàn)灰褐色熒光灰?guī)r。裂縫發(fā)育，縱向?yàn)橹?，方解石及少量白云石充填。縫寬1～2 mm，最大3 mm。縫長(zhǎng)75 cm，呈網(wǎng)格狀及羽狀交錯(cuò)分布。鉆進(jìn)中漏失泥漿及清水235 m3，經(jīng)測(cè)試，日產(chǎn)水186 m3，累產(chǎn)水1 290.6 m3。表明在奧陶系地層儲(chǔ)層較發(fā)育。

圖2 H＊—H＊—H＊—H＊＊＊井連井對(duì)比

2.3 蓋層條件

鉆探及地震、地質(zhì)資料顯示大廠凹陷侯尚村潛山帶區(qū)域性蓋層是孔店組和沙河街組四段（圖3）?？椎杲M-沙四段超覆在潛山頂面，主要巖性為黑色、灰色、深灰色泥巖為主，少量灰質(zhì)泥巖、含礫泥巖、砂質(zhì)泥巖以及頁(yè)巖。其中沙四-孔店組地層在H*井厚度超過(guò)800 m，泥地比大于70%；H*井厚度超過(guò)200 m，泥地比大于50%；H*井厚度為超過(guò)600 m，泥地比大于50%；H**井未鉆至潛山地層，其中沙四段厚度超過(guò)300 m，泥地比大于60%。表明潛山上覆地層為穩(wěn)定分布，較好的區(qū)域蓋層。

圖3 H＊＊—H＊井連井對(duì)比

3 油氣成藏控制因素

經(jīng)過(guò)綜合研究分析認(rèn)為，大廠凹陷侯尚村潛山帶油藏主要受4 個(gè)方面因素的控制：

（1）冀中坳陷潛山勘探實(shí)踐證實(shí)，潛山油氣藏均圍繞生油洼槽近源分布，含油性較差的潛山圈閉一般遠(yuǎn)離生烴中心；

（2）油源對(duì)比分析證實(shí)，侯尚村潛山帶原油來(lái)自沙三下亞段和沙四段，油氣能在潛山中聚集成藏的關(guān)鍵是，沙三、四段有效烴源巖通過(guò)斷層和不整合面與潛山圈閉對(duì)接，否則圈閉無(wú)法捕獲油氣，因此，油氣成藏基礎(chǔ)是供烴窗口；

（3）碳酸鹽巖潛山儲(chǔ)集層非均質(zhì)性強(qiáng)，受孔隙度和滲透率發(fā)育較低的影響，很難形成有效的油氣聚集空間。只有在裂縫和溶蝕孔洞發(fā)育的層段才能形成有效的儲(chǔ)層發(fā)育帶。因此，巖溶裂縫儲(chǔ)層發(fā)育程度極分布范圍是控制研究區(qū)油氣分布和富集的關(guān)鍵因素；

（4）油氣成藏還需要儲(chǔ)蓋組合的良好配置，優(yōu)質(zhì)蓋層保證油氣被封存在潛山圈閉內(nèi)，側(cè)向上不整合面和斷層的為潛山圈閉提供有效遮擋。

4 勘探方向分析

侯尚村潛山帶圈閉類型多，但勘探程度低，潛山單面山斷塊型塊狀油氣藏和潛山內(nèi)幕油藏成為下步深化勘探的方向。

4.1 單面山斷塊型塊狀油氣藏

侯尚村潛山早期勘探以古近系地層直接覆蓋的潛山構(gòu)造高點(diǎn)為目標(biāo)，鉆探取得了較好的油氣顯示，隨著對(duì)潛山研究的深化，進(jìn)一步明確了受侯尚村以及侯尚村2 號(hào)斷層控制的單面斷塊山，其潛山高部位有效儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)為下步勘探的重點(diǎn)。

4.2 潛山內(nèi)幕油氣藏

以往傳統(tǒng)的潛山成藏理論認(rèn)為潛山油藏主要為構(gòu)造高點(diǎn)的風(fēng)化殼油藏[8-9]，近年來(lái)隨著冀中坳陷勘探工作向深層、古老地層發(fā)展，潛山內(nèi)幕勘探取得了突破。冀中坳陷目前近50 口鉆井鉆遇寒武系府君山組地層，其中15 口井獲工業(yè)油氣流，發(fā)現(xiàn)了任北、南馬莊、南孟等5 個(gè)油氣藏，潛山內(nèi)幕油氣藏是下步勘探另一重點(diǎn)。

5 結(jié) 論

（1）大廠凹陷侯尚村潛山油源來(lái)自西部大廠洼槽、南部桐南洼槽以及東部武清凹陷，油氣沿?cái)鄬雍筒徽厦孢\(yùn)移至潛山高部位圈閉運(yùn)聚成藏，可形成新生古儲(chǔ)型油氣藏。

（2）研究區(qū)奧陶系碳酸鹽巖次生孔隙較發(fā)育，原生孔隙發(fā)育少且儲(chǔ)集性差，溶蝕孔洞和應(yīng)力裂縫為油氣有利儲(chǔ)集空間。

（3）構(gòu)造高部位的奧陶系單面山殘丘型塊狀油氣藏和潛山內(nèi)幕油氣藏，為侯尚村潛山下步勘探方向。