渤中28－2南油田成藏模式及其勘探意义＊

周心怀

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院）

渤中28－2南油田成藏模式及其勘探意义＊

周心怀

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院）

渤中28－2南油田是黄河口凹陷一个探明储量超过5 000万t的浅层明下段整装优质油田，原油具有高凝固点、高含蜡量、中等胶质与沥青质和低含硫量等特点。成藏分析表明，渤中28－2南油田原油成熟度高，油气主要来自构造围区沙三段烃源岩，沙一段—沙二段烃源岩有少量贡献；沟通烃源岩的走滑调节断裂是渤中28－2南油田油气高效纵向输导通道，该油田成藏期为距今2．6 Ma以来，具有油气持续快速充注富集成藏的特点。渤中28－2南油田独特的油气富集模式对于拓展渤海南部新近系浅层构造－岩性油气藏勘探、复杂断块勘探和类似的新生代裂谷盆地战略选区具有一定的参考意义。

渤中28－2南油田 浅层明下段 成藏分析 油气富集模式 勘探意义

1 地质背景

渤中28－2南构造处于渤南南部黄河口凹陷沿NNE向展布的郯庐走滑带西支北部（图1），浅层为“Y”字型断块构造，深层呈半背斜。新构造运动期（5．1 Ma以来）右旋走滑运动形成了渤中28—渤中34区凹中反转构造，呈现“堑、垒”相间的构造特征，将黄河口凹陷分为东、西2个次洼（图1）。黄河口凹陷构造沉积演化与整个渤中坳陷同步，新构造运动期快速沉积埋藏是该区以及整个渤中坳陷不同于渤海湾盆地其他构造单元的重要特征，而渤中28—渤中34区又是黄河口地区的沉积中心，新构造运动期形成了独特的新近系浅水三角洲沉积［1－3］。

图1 渤中28－2南油田区域位置图

渤中28区油气勘探始于20世纪80年代。1982年，渤中28－2南围区以古近系为勘探目的层钻探了BZ28－2－1井，仅在东营组发现了少量油气层；2006年，以渤中28－2南构造区浅层明下段圈闭为主要目的层钻探了S1井，钻遇明下段油气层87．3 m，发现了渤中28－2南整装优质油田，累计探明储量超过5 000万t。

渤中28－2南油田浅层明下段油藏具有多套油水系统，油藏类型为岩性－构造油气藏、构造油藏和岩性油气藏，正常温压系统；原油具有高凝固点、高含蜡量、中等胶质与沥青质和低含硫量等特点。因此，深入分析渤中28－2南整装优质油田成藏特征，对于深化围区勘探及类似地质背景的新区勘探具有一定的参考意义。

2 渤中28－2南油田成藏分析

2．1 原油成熟度特征

渤中28－2南油田原油C29ββ／（αα＋ββ）甾烷比值介于0．44～0．49之间，平均值为0．47；C2920S／（20S＋20R）甾烷比值介于0．42～0．44之间，平均值为0．43；这2个成熟度参数值整体变化区间较小，且没有达到平衡值。根据C2920S／（20S＋20R）甾烷比值与镜质体反射率之间的关系，推断该油田原油为烃源岩生烃高峰期的产物，其成熟度与邻区渤中34－1油田原油相当（渤中34－1油田原油C29ββ／（αα＋ββ）甾烷比值介于0．49～0．50之间，平均值为0．49；C2920S／（20S＋20R）甾烷比值介于0．43～0．45之间，平均值为0．44）。

2．2 烃源岩生物标志化合物特征

黄河口凹陷主要发育沙三段、沙一段—沙二段和东三段3套主力烃源岩［4］，这3套烃源岩的有机质类型均以ⅡA—ⅡB型为主。沙三段和东三段烃源岩有机碳含量平均值分别达2．99%和2．00%，为好烃源岩；沙一段—沙二段烃源岩有机碳含量平均值为0．88%，为中等—好烃源岩。

黄河口凹陷烃源岩生物标志化合物特征与环渤中凹陷烃源岩生物标志化合物特征［5］基本一致。对于黄河口凹陷，沙一段—沙二段烃源岩具有相对较高的伽马蜡烷和低到中等含量的4－甲基甾烷，沙三段为高4－甲基甾烷、低伽马蜡烷的生物标志化合物组合特征（图2、3）；沙一段—沙二段烃源岩的伽马蜡烷／C30藿烷值分布范围广，为0．07～0．53；4－甲基甾烷／∑C29甾烷值分布区间为0．10～0．35，多数都小于0．25；沙三段烃源岩伽马蜡烷／C30藿烷值分布在0．05～0．15，多数都小于0．10；4－甲基甾烷／∑C29甾烷值分布区间为0．09～0．57，变化范围大。此外，黄河口凹陷东三段烃源岩整体表现为低4－甲基甾烷指数和低伽马蜡烷指数，且变化范围小（图3）。

图2 黄河口凹陷沙一段—沙二段、沙三段烃源岩甾、萜烷分布图

图3 黄河口凹陷烃源岩伽马蜡烷指数、4－甲基甾烷指数分布图

渤中28－2南油田3个原油样品的伽马蜡烷指数、4－甲基甾烷指数分别为0．11、0．30（E1井），0．13、0．31（S1井），0．12、0．34（S4井），其指数变化范围较小，说明有一定成因相似性；但是这3个原油样品伽马蜡烷指数与4－甲基甾烷指数均分布在图3中大于0．1和大于0．25的区域内，与典型沙三段及沙一段—沙二段烃源岩生物标志化合物分布有一定差异，表明该油藏可能为多油气来源，沙三段和沙一段—沙二段成熟烃源岩都有一定贡献，且由于原油生物标志化合物组合更接近沙三段烃源岩分布区，因而整体上应以沙三段烃源岩为主。

2．3 油气运移特征

研究表明，郯庐断裂带调节断层－砂体耦合控制了渤海海域油气运移路径，如辽东湾地区断层－砂体耦合高效输导对锦州25－1南［6］、金县1－1［7］等亿吨级油田的形成起到了重要作用。断裂垂向输导是黄河口地区油气运移的普遍特征，该地区断裂优势运移通道具有3个特点［8］：①分布在主断层活动强烈的区域；②晚期断层仍处于活动期；③断层沟通深层输导层且存在一定构造背景。综合分析油气显示、油气层厚度、原油成熟度及生物标志化合物组合特征能较好地刻画渤中28－2南油田油气充注方向。

油气显示、富集程度揭示渤中28－2南构造油气主要来自垂向充注。渤中28－2南和南部的渤中34构造脊在深层为2个构造脊，在浅层连为一个统一的构造脊，整体具有向北抬升的趋势［9］。渤中34—渤中28区由南至北新近系录井油气显示深度、井段以及油气层累计厚度具有一定规律性（图4），渤中34区2、5、3D井井区的新近系油气显示顶面深度平均为689．3 m，浅于渤中28区S1、E1井井区的868．0 m，而其底面深度大于渤中28区。此外，渤中28区S1、E1井油气层厚度大于渤中34区各井，但渤中34区油气显示累计井段平均为1 200 m，大于渤中28区的788 m，表明渤中34区烃类纵向运移比渤中28区更为活跃，因此渤中28区油气不是在“阶梯式”运移模式下由南向北运移，而是近源垂向运聚成藏。

图4 渤中34—渤中28区探井油气显示深度及油气层厚度对比

原油成熟度高表明渤中28－2南油田油气来自邻区高成熟度烃源岩。渤中28－2南油田主体区S1、E1井的原油与渤中34－1油田2、3D、5井的原油成熟度相似（图5），不具有油气经过横向长距离运移之后的油气成熟度差异分布特征。渤中28－2南构造低部位S4井1 542．5 m处砂体厚2．1 m，与其他砂体连通性差，封闭性较好，该砂体油样成熟度略低于构造高部位，代表了早期较低成熟度油气的充注。

图5 渤中28－2南油田及邻井油藏C29ββ／（αα＋ββ）与C29 20S／（20S＋20R）甾烷比值交会图

渤中28－2南与渤中34－1油田原油生物标志化合物组合特征也表明这2个油田的油气来源有一定差异，从北至南生物标志化合物组合特征表现为：渤中28－2南油田E1—S4井区原油的4－甲基甾烷指数高于渤中34－1油田3D—5井区，渤中28－2南油田E1—S4井区原油的伽马蜡烷指数低于南部渤中34－1油田3D—5井区（图6），表明靠近洼陷中心的渤中34－1油藏比渤中28－2南油藏有相对多的晚期沙一段—沙二段成熟烃源岩生成的油气的注入。

图6 渤中28－2南—渤中34区原油生物标志化合物组合特征对比图（由北至南）

此外，渤中28－2南油田S1井浅层明下段油藏的原油由于蒸发分馏作用导致残留油石蜡度随埋深减小而下降，但芳香度增加，油气损失了轻组分，具有明显的垂向运移特点；渤中28－2南构造古近系存在大型断鼻构造，S2井在东营组钻遇1．9 m油层，沙河街组砂体发育，砂体单层厚度达21．8 m，测井解释有11．1 m差油层，证实了深层圈闭、砂体组合形成的油气“中转站”对浅层油气成藏具有重要作用［10］。

2．4 成藏特征

黄河口地区主要油气藏表现为晚期成藏，油气充注发生在明下段沉积期以后［4］。根据盐水包裹体均一温度，结合埋藏史与热史分析，渤中28－2南构造油气成藏时间在1～14 Ma［11］。S3井1 218．0～1 380．0 m浅层明下段实测地层温度为55～60℃，1 373．0～1 380．0 m盐水包裹体均一温度为55～87℃，盐水包裹体温度远大于实测地层温度（图7），说明S3井油藏是在距今很短的时间内快速成藏。与S3井类似，渤中28－2南油田其他井浅层明下段盐水包裹体均一温度都大于原始地层温度，表明在油田范围内原油都是快速充注成藏。

此外，渤中28－2南油田S3井1 373．0～1 380．0 m盐水包裹体均一温度23个样品点中，在60～70℃有6个样品点，70～80℃有8个样品点，80～87℃有8个样品点，均一温度分布包络曲线呈单峰型特征（图7）。在流体快速充注的情况下，这种单峰型分布特征反映的是流体的持续充注，而不是反映油藏仅有一个主成藏期。渤中28－2南油藏低部位的S3井岩石抽提物和烃类包裹体成熟度与S4井原油成熟度相近，小于S1、E1井原油成熟度（图5），表明这些原油是在不同时期充注汇聚，反映了油气有多期充注过程。当然，由于油、气的运移和聚集是一个带幕式特征的连续过程，加之油源的不稳定和输导通道的非均质性，仅依据流体包裹体分析确定油气藏成藏期次还存在一定难度［12］。

图7 渤中28－2南油田S3井储层盐水包裹体均一温度与油气充注史

总体而言，渤中28－2南油田是在较短地质时间内持续快速充注富集成藏，成藏期为距今2．6 Ma以来。渤中28－2南构造位于郯庐走滑带西支，整体为晚期凹中反转形成的大型圈闭群，构造区处于来自黄河口地区西北向物源的浅水三角洲朵叶上，构造区砂体连片分布，砂体面积大，储集物性好，有利于形成规模型油气藏。根据前文分析，渤中28－2南油田为“近源汇聚、垂向运移、快速充注”富集成藏模式（图8）：①沟通烃源岩的走滑调节断裂是油气高效垂向输导通道；②油气晚期快速、持续充注是形成浅层优质油藏的物质基础；③浅层浅水三角洲储盖组合是晚期强烈活动断裂带油气富集的独特优势。

图8 渤中28－2南油田油气富集成藏模式

3 勘探意义

渤中28－2南整装优质油田的发现带来了黄河口地区明下段油气勘探新高峰，“近源汇聚、垂向运移、快速充注”富集模式对类似地质条件的勘探新区有一定参考意义。

首先，走滑调节断层的垂向高效油气输导作用拓展了渤海南部地区的勘探领域，对浅层构造－岩性圈闭有积极作用。渤中28－2南油田获得突破之后，又陆续发现了渤中26－3、渤中29－5等构造－岩性油气藏。渤中26－3油田6井区为岩性上倾尖灭油气藏，处于向渤中25－1南油田抬升的大斜坡低部位，与6井区浅层沟通的张性断层高效油气输导为岩性砂体的成藏创造了条件；与之类似，断裂油气运移条件是渤中29－5构造钻前最大风险，但钻探结果揭示该构造不仅成藏，而且是高丰度的构造－岩性油气藏，走滑调节断层的垂向高效率油气输导是油气富集的主要原因。

其次，断块型圈闭油气勘探应重视断裂（输导系统）－砂体（储集层）的配置关系研究。渤中28－2南构造北块上升盘E2井未见油气显示，主要原因是上升盘地层向北倾斜、向南抬升，南部油源断层与储集层形成“倒灌”配置组合，不利于油气注入。BZ33－1－2井失利与E2井有类似的地质原因。邻井BZ33－1－1井在古近系钻遇油层23．1 m，古近系砂体发育，能为控洼的F1断裂下降盘浅层圈闭形成有效的油气输导“中转站”（图9）；而BZ33－1－2井位于F1断裂上升盘，地层北倾，不利于F1断裂输导的油气注入储集层，处于低部位的F2断裂不控制洼陷沉积，未能直接沟通西南次洼烃源岩，导致油气输导能力有限，同时BZ33－1－2井北部F2与F3断层之间形成了地垒构造，来自北部的油气受地垒圈闭阻隔而优先在F2—F3断裂间的地垒圈闭成藏（图9）。因此，南部油源断层F1的“倒灌”和北部地垒造成的油气输导阻隔共同导致了BZ33－1－2井钻探失利。结合渤中28—渤中34区构造带成藏富集特征，凹陷区伸展作用形成的“花状”或“似花状”构造纵向输导系统更有利于下降盘圈闭油气富集，在多个花状构造之间地垒块往往油气较为富集。

图9 过BZ33－1－2井南北向地震剖面

第三，油气快速充注成藏为类似的新生代裂谷盆地战略选区提供了新的勘探思路。根据研究，油气生成、运移和聚集是一个幕式的、同时也是连续的分异过程，成藏过程可以在20～30 Ma中完成，单个油气藏可以在地质上瞬时的1～10 Ma中形成［12－13］。渤中28－2南整装优质油田为2．6 Ma（甚至更近）以来形成的，这表明一个新生的裂谷盆地如果有好的烃源岩分布，完全有时间窗形成规模性优质油气藏，乃至油气田群。

4 结论

（1）渤中28－2南油田原油主要来自构造围区沙三段烃源岩，沙一段—沙二段烃源岩有少量贡献；沟通烃源岩的走滑调节断裂是油气高效纵向输导通道，油气沿断裂运移，持续快速充注富集成藏，成藏期为距今2．6 Ma以来。

（2）油气沿走滑调节断层的垂向高效运移拓展了渤海南部新近系浅层构造－岩性油气藏勘探领域，断裂（输导系统）－砂体（储集层）的配置关系控制着断块圈闭的油气富集，油气快速充注成藏模式为类似的新生代裂谷盆地战略选区提供了新的勘探思路。

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（编辑：周雯雯）

The accumulation model of BZ28－2S oilfield and its exploration significance

Zhou Xinhuai
（Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institute，Tianjin Branch of CNOOC Ltd．，Tianjin，300452）

As an un compartmentalized and excellent shallow N1mloilfield located in Huanghekou sag，BZ28－2S has more than 50 million tons of proven oil reserves，and is characterized by high solidification point，high wax，medium gum and asphaltine and low sulfur．Base on an analysis of hydrocarbon accumulation，it is believed that oil in BZ28－2S is high in maturity and mainly derived from adjacent E2s3source rock， with E3s1and E3s2source rocks minor in contribution．In BZ28－2S oilfield，the adjusting strike－slip faults connected to source rocks are effective vertical pathways of hydrocarbon migration；and hydrocarbon was charged continuously and enriched rapidly since 2．6 Ma．This unique accumulation model in BZ28－2S oilfield may be an important reference for expanding exploration of structural－lithologic accumulations and complex fault blocks in shallow Neogene in the southern Bohai bay and selecting strategic exploration areas in similar Cenozoic rift basins．

BZ28－2S oilfield；shallow N1ml；accumulation analysis；hydrocarbon enrich model；exploration significance

＊国家科技重大专项“渤海海域大中型油气田精细解剖与油气富集模式研究（编号：2011ZX05023－006－002）”部分研究成果。

周心怀，男，高级工程师，现任中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院地质总师，主要从事石油地质综合研究工作。E－mail：zhouxh3＠cnooc．com．cn。

2012－02－15 改回日期：2012－03－23