南堡凹陷高南斜坡古近系岩性油藏勘探实践

卿 颖，张敬艺，汪浩源，唐小云，郭 颖

(中油冀东油田分公司，河北 唐山 063004)

引 言

隐蔽油气藏是指在现有勘探方法和技术条件下，较难识别和描述的油气藏[1－2]。随着勘探程度的不断提高，一些形态好、构造易勘探的地层油气藏越来越少，隐蔽油气藏成为了当前重要的勘探对象[3]。南堡凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷的东北部，北面紧邻燕山褶皱带，是一个在华北地台基底上经中、新生代断块运动而形成的，具有北断南超结构的典型陆相断陷盆地箕状凹陷构造[4]，是渤海湾盆地北侧一个小型的油气富集区，主要的含油气正向构造带勘探程度很高，斜坡带和构造较低部位的隐蔽油气藏勘探程度相对较低，其探明石油地质储量不到总探明储量的十分之一，与国内外成熟探区差距较大，南堡凹陷的隐蔽油气藏具有巨大的勘探潜力。

1 基本概况

高南斜坡带位于南堡凹陷中北部，高柳断层以南地区，西为老爷庙构造带，东为柳南断鼻，北边为拾场次凹，南边紧邻林雀次凹，自北向南发育多级坡折，构造演化具有继承性发育的特征，勘探面积约为70 km2。截至目前，在古近系东营组—新近系明化镇组已发现多套含油层系，构造主体部位已整体探明并进入开发阶段，斜坡部位由于油藏主控因素复杂，虽有多口井获得工业油流，但难以形成有效开发井网，阻碍了该区的勘探进程。由于高南地区紧邻林雀生烃次凹，油气资源丰富，受北东和北西两大物源的影响，斜坡区扇三角洲前缘水下分流河道砂体和滑塌浊积砂体较为发育，垂向上具有良好的生储盖配置关系，具备了形成岩性油藏的条件，预示高南斜坡古近系东营组将成为岩性油藏勘探的重点区域。

2 构造特征

南堡凹陷为中新生代裂谷型断陷盆地，在构造上属于华北地台燕山分区的东南部分，北部边界是西南庄断裂，东部边界是柏各庄断裂，南以沙北断裂与沙垒田凸起相邻，西以涧东断层与北塘凹陷相接。凹陷内断层十分发育，除边界断层外，断层以北东向、北东东向的张性正断层为主。高柳断层为凹陷内最重要的1条南北分区性断层，控制着凹陷南北两侧的沉积和构造演化。东营组地层沉积时期为南堡凹陷的裂陷晚期，西南庄、柏各庄边界断层活动减弱，高柳断裂活动加强，致使高柳断层上升盘相对抬升，遭受剥蚀，沉积中心转移到高柳断层的下降盘，林雀次凹成为新的沉积中心。

图1 南堡凹陷南北向构造演化剖面

高南地区位于高柳断层下降盘，剖面上呈“Y”字形组合的断阶带，东营组表现为1个大型的鼻状构造，被一系列与高柳断层平行或斜交的派生断层分割成多个断鼻或断块，构造形态多呈北东向展布[5－6]。高柳断层为平面上向南突出，自西向东走向由北西逐渐过渡为近东西向的南倾正断层，是凹陷内最重要的同沉积断层之一。高柳断层活动性研究结果表明，其活动始于Es1沉积时期(图1)，在Ed沉积时期构造活动最为强烈，不但控制了凹陷南北两侧不同的构造演化格局，而且控制了南北两侧不同含油气系统的形成。高柳断层是由受西南庄、柏各庄断层影响形成的2条南掉断层组合而成，靠近边界断层处活动性强，高南主体部位活动弱，在东营组沉积末期断层活动性趋于一致。高柳断层分段性活动导致高南主体东西两侧差异沉降。高南主体部位东营组沉积前构造位置较高，为东营组岩性圈闭的形成提供有利的构造背景。

3 岩性油藏成藏条件

3.1 构造坡折带为岩性圈闭有利发育区

构造坡折带对层序、沉积和岩性圈闭的发育具有十分重要的控制作用，不同构造坡折带可以形成不同类型的岩性圈闭[7－9]。构造坡折带的差异沉降可导致砂体的层数和厚度明显加大，沉积旋回增多[10]，构造坡折带是不整合面开始发育的部位，有利于形成地层圈闭。

高南地区由于受高柳同沉积断层影响，在斜坡区发育构造坡折，在地震剖面上沿馆陶组标志层玄武岩进行层拉平，厚度快速变化清晰可见，自北向南地层厚度逐渐增大(图2)。自高南主体部位至南堡2号构造，古近系东三段地层厚度从100 m迅速增加到600 m，变化梯度为50 m/km，来自北东和北西方向的物源在坡折带上易于形成岩性圈闭。

图2 高南地区南北向地震剖面

3.2 烃源岩发育为岩性油藏形成奠定资源基础

南堡凹陷是一个典型的陆相淡水湖泊沉积盆地，形成了半深湖—深湖相暗色泥岩和油页岩等优质烃源岩，发育了沙三段、沙一段、东三段3套有效烃源岩，其中沙三段和沙一段为主力烃源岩层系，油气资源丰富[11]。高南地区处于拾场、林雀等生油凹陷之间，具有良好的油气供给条件。沙三段有效烃源岩厚度为 100～400 m，有机碳含量为0.05% ～3.68%，平均为2.42%，大于0.5%的样品占全部样品数的53.3%;生烃潜量为0.05～22.41 mg/g，平均为 12.11 mg/g;氯仿沥青“A”含量为0.0040% ～0.0051%，平均为0.005%;总烃含量为13.40 ～16.82 μg/g，平均为15.11 μg/g，有机质类型主要为Ⅱ1型和Ⅰ型，Ro为0.6% ～1.4%，处于生油高峰期，综合评价为极好的烃源岩，为研究区重要的烃源岩层系之一。

沙一段有效烃源岩厚度集中在50～250 m，最大厚度超过300 m，有机碳含量为1.2% ～2.3%，大于0.5%的样品占全部样品的48.2%;生烃潜量为0.14～8.58 mg/g，平均为2.37 mg/g;氯仿沥青“A”含量为0.010% ～0.219%，平均为0.124%;总烃含量为 45.98～125.45 μg/g，平均为 90.19 μg/g，有机质类型以Ⅱ2和Ⅲ型为主，Ro介于0.6% ～1.2%，处于成熟阶段，属于好烃源岩。

3.3 北东走向次级断层为油气运移提供有利通道

该地区以沙一段和沙三段为主力生烃层系，东营组以形成源上成藏组合为特征，因此断层在油气成藏过程中起着至关重要的作用。油气运移通道主要存在断层单一通道、断层—砂体复式通道，油气运移方式以阶梯状运移方式和“T”形运移方式为主。

烃源热演化史研究表明，高尚堡地区埋深达到3300 m 时 Ro值为0.5%，进入生烃门限[12]，沙三段烃源岩在东三段沉积末期才开始生排烃，东三段烃源岩在明化镇下段沉积末期开始生排烃。因此，只有在东营组沉积期及其以后持续活动并达到烃源岩层系的断层才能起到沟通油源的作用，北东走向的高柳1号、2号和3号断层与高柳断层相接，成为良好的导油断层，而那些未达到生烃层系的无根断层或导油断层的次级断层，将成为配油断层。其中，导油断层的次级断层将捕获导油断层的部分油气使其沿断面运移，在适合的储层中成藏。无根断层将捕获储层中侧向运移的油气，并最终运移到有利的圈闭中成藏。

4 主要油气藏模式与控制因素

4.1 主要的油气成藏模式

南堡凹陷高南斜坡区古近系东营组岩性油藏为典型的源外下生上储型油藏。受油源断层、河道砂体侧向变化以及遮挡断层等因素的控制，易于形成多种形式的岩性、构造—岩性圈闭。根据其空间配置方式，建立了3种典型的油气成藏模式(图3)。

图3 高南地区东营组岩性油藏模式

4.1.1 同沉积断层下降盘分流河道砂体上倾尖灭油藏模式

高柳断层是一条大型生长性正向正断层，自西向东由北西—南东走向过渡为近东西走向，延伸长度达20 km，高南主体部位断距超过1 km，控制了高南地区东营组的构造、沉积和油藏的形成与分布。高柳断层由东西2段组成，受断层差异性活动影响，高南主体部位东营组沉积前构造相对较高，为构造坡折带的形成奠定基础。东营组沉积期水体变化较快，砂体沿上倾方向尖灭，并被低渗透或不渗透岩层所围，易于形成岩性圈闭。高南地区发育多条与高柳断层相交的次级断层，一旦断层切割砂体将会成为油气进入上倾尖灭砂体的运移通道，最终形成上倾尖灭油藏(图3a)，砂岩上倾尖灭油藏将是高南斜坡区目前乃至今后勘探的主要类型之一。

4.1.2 砂岩透镜体油藏模式

目前，在高南斜坡区已发现的砂岩透镜体油藏主要发育于东一段和东三段，位于三角洲前缘及坡折带前端缓坡带上，以规模相对较小的滑塌浊积砂体作为储层，被厚层泥岩所围，有利于油气在透镜体内聚集成藏，该类油藏有利发育区为洼陷内较低洼处，由于处于生油岩包围之中，因而可能形成较好的油藏，目前在G21x1井区已发现该类油藏(图3b)。砂岩透镜体油藏是今后高南斜坡带低洼部位勘探的重要类型。

4.1.3 不整合遮挡油藏模式

地层不整合油藏形成于不整合面之下，储集层以层状砂岩为主，砂岩储集层上下发育泥岩顶、底板层。受构造运动影响，不整合面之下的地层发生不均衡抬升并遭受剥蚀，使地层产状与不整合面斜交形成地层不整合圈闭。该类油藏的形成主要取决于油气运移通道和不整合面的封闭性，区域上主要分布于构造运动强烈、抬升较高的斜坡高部位、凸起带和古潜山翼部。现今在高南斜坡带上已发现该类油藏，生产效果良好(图3c)。

4.2 主要控制因素

4.2.1 油气的运移聚集受构造背景控制

高南地区东营组整体上表现为向南倾的斜坡构造，继承性发育，处于低势区，紧邻林雀生油洼槽，是油气最佳的运移指向区。区内北东走向断层发育，并与高柳断层相接，起到良好的油气运移通道作用，斜坡带上存在一系列上倾尖灭的岩性体，为油气的聚集提供了有利场所。

4.2.2 油藏分布受油源断层和沉积相带控制

高南地区深部有油源，浅层有圈闭，运移有通道，扇三角洲前缘砂体发育，具备下生上储油藏形成的有利条件。高南地区发育一系列北东走向的次级断层，是高柳断层的派生断层或调节断层，高柳断层活动时间长、层位深，沟通深部源岩与上部圈闭，成为油气长期运移、聚集的通道，控制油气藏的形成与分布。现今已发现的G21x1、G183x1等油藏，均分布于高柳1号断层的两侧。

由于高南地区东营组为扇三角洲相沉积，其储集砂体类型主要为扇三角洲前缘分流河道砂、河口坝、前缘席状砂，分布范围窄、相变快。因此，油藏的含油范围受沉积相带的控制作用明显。

5 勘探成果

通过对高南地区东营组扇三角洲前缘岩性油藏成藏条件与主控因素的研究，以钻井资料为基础，利用目标区新处理的地震资料结合测井约束反演，采用井震联合的方法开展岩性圈闭识别与评价，并优选出有利目标进行钻探，取得了良好的勘探效果。从2011年至今，在高南斜坡带上针对东营组岩性圈闭先后钻探了G129x1、G183x1等6口井，均获得成功，目前已投产井的初期日产油均在10 t/d以上，初步落实了储量规模，为后续开发提供优质产能建设区块奠定了基础。

6 结论

(1)南堡凹陷高南地区东营组具有良好的构造背景和丰富的油气资源，具备岩性油藏形成的基本条件，油源断层和有利沉积相带共同控制油藏的形成与分布。

(2)通过成藏条件的综合分析，建立了高柳同沉积断层下降盘东营组扇三角洲前缘分流河道砂岩油藏成藏模式，高南斜坡区东营组发育上倾尖灭、砂岩透镜体及不整合遮挡3种岩性油藏。

(3)近2 a在高南地区针对东营组下生上储型岩性油藏相继钻探的6口井，均获得工业油流，为南堡陆地油田增储上产提供了新领域。

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