苏北后生—同生断陷盆地油气成藏规律研究

刘玉瑞

(中国石化 江苏油田科技处，江苏扬州 225009)

苏北后生—同生断陷盆地油气成藏规律研究

刘玉瑞

(中国石化 江苏油田科技处，江苏扬州 225009)

苏北盆地性质有多种不同观点，分歧影响了油气成藏深化认识。在分析前人盆地观、论据和问题后，根据识别先成、同生、后生盆地概念和唯一性标志，提出泰州组—阜宁组原型为大型拗陷盆地，经后期强烈改造成为“箕状形态”后生断陷盆地;叠加戴南组—三垛组同生断陷盆地，盐城组—东台组萎缩拗陷盆地，非继承性成盆形成了后生—同生断陷盆地。根据地化理论和实验数据，结合30年来勘探未熟油一无所获的事实，认为成烃遵循源岩干酪根晚期生烃模式，并呈现非均衡性成熟生烃和烃灶展布格局;不存在早期的未熟—低熟生烃带、双峰生烃和未熟—低熟油。指出盆地油源总体欠丰，源岩成熟有效供烃、断层多重性作用是控藏关键因素;后生断陷油气以侧运为主，油藏沿箕状烃灶呈扇形环带展布;同生断陷油气以垂运为主，构造油藏叠置烃灶上呈串珠状展出，复合油藏叠合呈裙边状展出;油气聚集呈非连续性的分布规律。

原型拗陷;后生—同生断陷;未熟油;晚期生烃;源—断控藏;苏北盆地

苏北盆地是依新生界断陷及其转化为统一坳陷圈定的［1］，呈两坳夹一隆、10凹与13凸相间排列格局(图1a);建造泰州组—阜宁组(K2t－E1f)、戴南组—三垛组(E2d－E2s)、盐城组—东台组(Ny－Qd)3套构造层，发育多套生储盖组合;1970年溱潼凹陷苏20井E2d首获工业油流，拉开油气勘探开发会战序幕，迄今取得颇丰的储量及论著成果［1－22］。

图1 苏北盆地构造纲要及泰州组—阜宁组岩相残留图Fig.1 Tectonic outline and residual lithofacies of Taizhou－Funing formations in North Jiangsu Basin

但是，成盆、成烃观分歧大:(1)K2t－E1f盆地性质无共识。有变位箕状断陷［2］，水下箕状断陷［3］，箕状断陷［5－7］，断陷盆—拗陷沉积［8］，断拗盆—拗陷沉积［9－10］;有学者用断陷模式沿凹陷周缘推定物源和描述K2t－E1f沉积［23－25］，但其认识与区域岩相明显矛盾;此外，渤海湾“沟扇对应”沉积模式［26］为何在苏北失灵?(2)生烃模式无定论。1990年代的苏北盆地未熟油和双峰生烃模式［27］，虽开阔了视野，但认识颇受异议［28］，也一直未找到所谓的未熟油。

1 成盆再分析

苏北盆地系晚白垩世区域拉张深陷，叠加在仪征事件不整合面上的盆地，E1f末吴堡事件解体统盆，E2s末三垛事件定型断陷，形成现今格局。据石油志［9］:基岩浅、无K2t－E2s为隆起;基岩浅，缺E2d和E1f上部为凸起，若残存E1f上部为低凸起;坳陷以凹凸为主的负向构造区，凹陷为正向构造分割的独立负向现今构造单元。盆内3套构造层岩相迥异，E2d－E2s、Ny－Qd保留原貌;K2t－E1f残缺不齐，图1反映K2t－E1f1残留多、E1f2－4残存少，各段相序跨构造单元展布，边缘相多剥光，导致原型盆地不可恢复，产生诸多不同看法。

1.1 前人的K2t－E1f盆地观

朱夏［1］指出，中国东部古近纪断陷向新近纪拗陷转化是一个普遍过程。张渝昌［1－2］把苏北盆地分2期断陷:前期，边界断裂控制半地堑断陷、断凸展布和沉积，K2t－E1f1半地堑彼此串通，断凸上地层红薄，E1f2－4湖盆扩大后断陷变位，边缘相多剥掉;之后沿主断裂崖缘发育众多真武组(E1z)水下扇，吴堡事件结束本期断陷。晚期，断裂活动再现，部分调整原断陷位置使原断陷分割，在新断裂控制下，E2d－E2s充填超覆在老断陷不整合上。

马力、钱基等［3－4］认为，K2t－E1f边界断裂控制今苏北—南黄海盆地轮廓，受拉张深陷和海侵叠加效应，断裂只控制厚度，岩相未受影响呈拗陷式沉积，盆地为水下箕状凹陷;吴堡事件使边界断裂肩部出露水面遭剥蚀，丧失边缘相。李道琪［8］提出古近纪苏北断陷—断陷叠加盆地，K2t－E1f自深凹向斜坡地层减薄和缺顶少底，3次湖侵反映断陷渐次扩大特点，其大相是大型拗陷近海湖盆陆相，水体漫及鲁苏的丰沛及苏南的常州、无为、长河。

介霖［9］指出，苏北盆地北界为淮阴断裂，南界受控杨村、六合、真吴、海安4段不连续断裂;印支末北东向断裂已产生，是形成单断坳陷、凹陷的主断裂，凹凸格局显现;K2t－E1f强烈拗陷，湖盆北达沭阳，南到常州、南陵等地;吴堡事件解体拗陷大湖盆，E2d－E2s强烈断陷，凹凸箕状构造形成。杨大荣、张文昭认为，苏北盆地K2t－E1f断拗阶段，大型统一拗陷湖盆岩相跨二级构造单元展布，建湖隆起仅西段露出水面呈湖岛，今面貌为改造残留盆地; E2d－E2s为箕状断陷［10－11］。

1.2 K2t－E1f盆地性质辨析

1.2.1 问题分析

按照沉积与成盆时空配合关系，分地貌、沉积、构造(亦称先成、同生、后生)盆地3类。同生盆地岩相带走向、古水流方向与盆地形状、构造一致，地层厚度向盆缘减薄。后生盆地岩相带走向与古水流方向、现存构造无关。箕状断陷平面分断裂带、深凹带和斜坡带，剖面呈半地堑的充超沉积样式;体面具陡坡断裂、缓坡侵蚀坡折带，陡坡扇—缓坡洲岩相组合，层序格架必具低位域。

纵览苏北成盆文献，论据缺陷如下:①断陷或拗陷模式都欠证据。图1b－f都不符合箕状断陷的鉴别标志，更难划出与图1a相一致的断陷格局;如断陷3分带及充超在哪?事实上，K2t1就呈跨区域披覆式建造(图2)。拗陷论据仅相带跨构造单元展布，显然依据不足。②有些模式值得商榷。断陷分地堑、箕状断陷2种。变位箕状断陷未交代K2t－E1f断陷构造纲要、变换位置及痕迹;水下箕状断陷概念不准确，因无水上断陷呼应;断陷或断拗盆建设拗陷沉积，本身就自相矛盾。③断陷论早期证据需修正。图1南北隆起见K2t－E1f1残留，主断裂上盘未见陡坡带边缘相;K2t－E1f红层、岩相和湖岸线展布都与今断陷、断凸无关;主断裂崖缘E2z水下扇［2］，实为E1f再沉积的E2d扇体［15］。即所谓的控盆边界断裂、箕状充填和完善的断陷型建造都不成立。

1.2.2 原型拗陷盆地唯一性证据

苏北—南黄海盆地仅陆域西南部和海域北坳东部残留K2t－E1f边缘相，无法恢复原盆轮廓，但可分析盆地性质。舒良树［29］认为苏北K2t－E1f原盆为两坳一隆统一的箕状断陷，有滨海、鲁苏—大别山、张八岭和苏南隆起5处物源区，建湖隆起形成于吴堡事件。任红民［30］指出苏北K2t1原盆呈东台、盐阜2大盆，物源来自苏南、鲁苏和建湖隆起; K2t2两坳与建湖隆起统一成盆。这两文也缺唯一性证据。

(1)隆凸与坳凹分界有3种地震层序边界样式。上超式示K2t－E1f原始沉积边界，仅见于金湖、洪泽凹陷西斜坡。顶削式示K2t－E1f上部剥蚀的非原始边界，见于斜坡与隆凸边界，如滨海隆起。断截式示断层接触边界，因边缘相缺失难辨原始边界，见于陡坡带及部分缓坡带;如建湖隆起与东台坳陷分界呈顶削、断截交替式。图1地震G78、SCG126测线反映滨海、苏南隆起残留K2t－E1f1，煤3井钻遇161 m的K2t和27 m的E1f1。可见，地震资料无法反映原始K2t－E1f属南断北超的箕状断陷格局。

(2)凹陷边界断裂作用。箕状断陷陡坡断裂控制盆地边界、陡坡折带及其扇体，但K2t－E1f主断裂作用与此不同。①除洪泽断裂外，主断裂不起分界和沉积边界作用。井震揭示，洪泽凹陷K2t－E1f有箕状断陷标志，如图1f管3井E1f4有断裂陡坡带水下扇砂砾岩体。其他断裂仅个别在裂陷初K2t1有坡折作用，主裂陷E1f期作用消失，图1c沿海参1—阜宁1井E1f1剖面，各井岩电性对比很好，说明建湖隆起东段湮没水下，南北坳湖水畅通; E1f2剖面包括地化全盆横向一致，E1f3－4具类似特点。前人［1－3，9］认为淮阴、杨村、海安断裂是盆地边界，现查明淮阴断裂呈断截—顶削式，如图1b地震SCG85测线边界为顶削式;海安断裂下盘有K2t－E1f1，东段为顶削式边界，杨村断裂下盘秦1井遇166 m的K2t和175 m的E1f1。图1b和图2秦1—白参1井K2t剖面跨今5凹4凸的5条边界断裂6种不同构造单元，岩相不受今边界影响，厚度变化与今凹凸不一致，如吴堡低凸起镇4井K2t厚度接近西侧高邮凹陷最厚的纪11井，大于东侧溱潼凹陷苏140井。②主断裂不控制陡坡折带和扇体。主断裂不同程度影响K2t－E1f厚度，形成多沉降中心格局，是文献［3］认定箕状断陷的依据。有报道［31］，拗陷盆地一侧或两侧可有边界断裂，主断裂可明显影响厚度，如松辽盆地［2］。箕状断陷沉积标识——断裂陡坡折带及其冲积扇、扇三角洲和近岸水下扇，在图1b－f中仅见于洪泽断裂，真武、涟南断裂K2t1期有具坡折带辫状三角洲，其他的无坡折、无控扇作用。

图2 苏北盆地泰州组披覆沉积岩相剖面Fig.2 Draping deposition and lithofacies profile of Taizhou Formation in North Jiangsu Basin

(3)拗陷盆地唯一性证据。一是发育无坡折带拗陷层序。顾家裕［31］指出，断陷湖盆具断裂坡折带，层序格架必为低位—湖侵—高位域模式;拗陷湖盆分具坡折带的低位—湖侵—高位域模式和无坡折带的湖侵—高位域模式，后者具唯一性。K2t－E1f分4套三级层序［32］，K2t、E1f1为具坡折带层序，E1f2+3、E1f4为无坡折带层序。由图1可知，K2t坡折带主要是侵蚀地貌型，局部有断裂坡折型;E1f1除洪泽凹陷外，其他地区均属侵蚀坡折型。可见，K2t－E1f原盆属拗陷类型。二是K2t－E1f残留地层结构具拗陷湖盆唯一性。4套层序原始面积大小是K2t＜E1f1＜E1f2+3＜E1f4，推测 E1f4超 10×104km2，残留大小是K2t＞E1f1＞E1f2+3＞E1f4，E1f4高位域仅残存50 km2半深湖相［16］，上小下大式残留地层反映原始为拗陷湖盆披覆式建造。三是拗陷湖盆以牵引流沉积为特点。箕状断陷重力流、牵引流并重，断裂陡坡带建造扇三角洲、水下扇、湖底扇体系。图1反映除洪泽凹陷外，其他地区以拗陷湖盆牵引流沉积为主。

综上所述，主断裂不是原盆边界，建湖隆起西段呈湖岛，K2t－E1f主体原型为拗陷，洪泽断陷属主盆卫星盆地;原盆是否抵达文献［8－9］所述的丰沛、常州、无为等地，无法考证。

1.2.3 苏北后生—同生断陷盆地

(1)K2t－E1f原型拗陷改造形成后生断陷格局。吴堡事件使苏北盆地全面隆升剥蚀，以E1f4残留层位最高的邵深1井为参照，各凹陷E1f4相对剥蚀量达450～650 m［16］;加之断裂强烈铲式翘倾活动，两盘差异剥蚀增强，彻底解体K2t－E1f原型拗陷，形成两坳夹一隆、10凹13凸相间的箕状断陷格局。按沉积与成盆时空关系，称K2t－E1f为后生断陷盆地，也与文献［2］后生盆地概念一致。

(2)三垛事件结束E2d－E2s同生箕状断陷，完成苏北后生—同生断陷盆地演化。吴堡事件后，苏北区域构造应变由前期的分散伸展、整体沉降，转变为集中伸展、局部沉降，导致诸多主断裂复活，铲式翘倾增强，形成一批分隔的箕状断陷。E2d期各凹陷独立成盆接受沉积，如图1a海安凹陷分5个独立微断陷。E2s期断陷扩大，东台坳陷再次连成一体。晚始新世三垛事件，使全盆再次抬升剥蚀，断裂活动基本停止，结束E2d－E2s同生箕状断陷。新近纪，盆地转入热沉萎缩拗陷。

可见，苏北盆地由原型拗陷、箕状断陷和萎缩拗陷不同构造性质盆地演化叠合形成，各期迥异的非继承性成盆是后生—同生断陷的主要特征。

2 成烃再认识

2.1 未熟油和双峰生烃模式商榷

Tissot生烃理论指源岩埋藏成岩晚期 Ro≥0.5%进入生油门限干酪根热降解生烃的模式。王铁冠［27］将源岩生物气高峰后、干酪根晚期生油前形成的油称为低熟油，其Ro=0.2%～0.7%，C29甾烷S/(S+R)≤0.2(下称SM)为未熟油，0.2＜SM≤0.4为低熟油，SM＞0.4为成熟油;有生物类脂物等5种早期生烃模式，与干酪根降解油气构成双峰生烃。黄第藩［33］统称此类油为未熟油，SM＜0.3为未—低熟油，SM＞0.3为成熟油。国内外都用甾萜烷参数识别油—岩成熟度，但方案差异大;不同方案归并［11，27，33］，未熟油SM＜0.2～0.35、低熟油SM=0.2～0.42、成熟油SM＞0.3～0.42。可见，分类重叠很难统一。

1985年，史继扬［27］首先报道了苏北发现低熟油。黄宛平［11］提出，K2、E1和部分E1f2为淡水湖相源岩，遵循Ro≥0.6%晚期生烃模式;金湖凹陷E1f22源岩属半咸水富含藻类型，浅埋未达成熟门限就大量生烃，SM＜0.3属低熟油，这是苏北低熟油的雏形。王铁冠等［27］据金湖凹陷E1f2、洪泽凹陷E1f4油成熟度，建立源岩低熟、成熟双峰生油模式(图3a)。金湖E1f2源岩前峰带属生物类脂物早期生烃，两峰带分界深2 900 m、Ro=0.65%、SM≤0.4为低熟油;洪泽E1f4源岩双峰生油带分界深1 650 m、Ro=0.53%。这一成烃模式被选入高校教材，影响深远。黄第藩等［33］将双峰生烃推广，认为 K2t22、 E1f2、E1源岩普遍存在生成未熟油的物质基础，低熟与成熟分界为 Ro=0.65%、SM≤0.4，未熟SM≤0.25。

图3 苏北盆地烃源岩生烃模式Fig.3 Hydrocarbon generation model in North Jiangsu Basin

陈安定［28］对“未熟油和双峰生烃”持异议:认为源岩遵循干酪根晚期生烃，Ro≥0.5%进入大量生烃，Ro≥0.6%进入大量排烃阶段;受三垛事件剥蚀地层影响，源岩有“等深不等熟、不等深等熟”现象，用H今－“A”/TOC等图版，将会有“双峰生烃”假象，把H今修正为H古，浅部生烃峰就消失，不存在未熟油和双峰生烃。

2.2 勘探证实不存在未熟油

前人用油岩甾萜烷参数，按SM＜0.25未熟油、0.25≤SM≤0.4低熟油、SM＞0.4成熟油，认定本区存在未—低熟油(表1)。分析认为，这些研究未—低熟油仅用地化间接证据，存在诸多问题。

(1)理论有争议。①专家对未熟生烃是否存在意见不同，未熟、低熟、成熟油划分方案相差离谱。②SM分类成熟度，适合源岩增熟型埋藏区，对等深不等熟复杂区，无法定生烃 SM下限值［28］。③文献［27］报道，苏北原油甾萜类成熟度参数值均高于源岩是原油运移效应所致，临清、黄骅坳陷源岩Ro－SM呈曲线相关。而文献［33］报道，苏北源岩Ro－SM呈线性相关。可见，Ro－SM关系都难统一，SM运移效应更难说清和消除。

表1 苏北盆地所谓的未熟油Table 1 So-called immature oils in North Jiangsu Basin

(2)资料论据相矛盾。①图3a样点缺Ro值，图3b增补Ro后，发现E1f2源岩1 500 m的Ro约0.5%，1 750 m的Ro约0.6%，分别进入生烃、排烃窗口，无低熟生油带;图3c，d同样说明E1f2、E1源岩无双峰生烃。②文献［27］图3a低熟生油窗2 500～2 900 m，成熟门限Ro=0.65%;该文Ro= 0.65%分区却对应西斜坡1 850 m、三河次凹2 600 m。洪泽凹陷E1f4低熟生油窗700～1 650 m，成熟门限Ro=0.53%;地化数据反映，该区Ro值已进入成熟带(表2)，即低熟生油带纯属成熟生烃带。③表1盐城1井E1f2源岩Ro=0.72%～0.94%，裂缝原油SM=0.17;安2井E1f2源岩Ro＞0.65%，其夹层玄武岩油藏SM=0.18。所谓典型“未熟油”实为成熟初阶段原油。④陈安定认为源岩假“双峰生烃”是古深大于今深所致［28］，用H－Ro、AC法等恢复E2s剥蚀量校正深度，低熟生油带就消失。但是，理论证实本区剥蚀量无法恢复［34］，图3b未恢复古埋深，低熟生油带消失，说明校正欠妥。

表2 苏北盆地洪泽凹陷阜四段源岩反射率数据Table 2 Vitrinite reflectance of the fourth member of Funing Formation in Hongze Sag，North Jiangsu Basin

(3)勘探实践不支持未熟油和双峰生烃模式。实践表明，源岩录井检测到油气是判别其生排烃和有效性的最可靠标志。全盆4套源岩都进入Ro＞0.3%阶段，气测显示却分3种情况:①在Ro≤0.6%地区，源岩气测全部无油气显示，说明不存在“未—低熟生油带”。②在0.6%＜Ro≤0.7%地区，部分井源岩气测见弱油气显示，全烃升倍低、组分不齐，部分井无显示。③在Ro＞0.7%地区，多数井源岩气测见油气显示，全烃升倍高、组分较齐;并随Ro增大油气显示和全烃升倍快速递增，反映源岩进入成熟良好的排油气带。这3带与源岩生排烃门限带和高峰带大致相当，印证不存在未熟油。

(4)30年勘探证实未熟油一无所获。文献［27，33］认为未熟油占苏北总资源量的31%～45%，遍布全盆。然而，预探未熟油的几十口井全部落空。为避免与前人的未—低熟油混淆，本文称SM≤0.2为浅熟油、0.2＜SM≤0.3为中熟油、SM＞0.3为成熟油。①外甩源岩Ro≤0.6%的主探区外缘、凸起和外围凹陷13个区带，除主探区外缘见成熟油油藏外，其他10个区带缺油源全空。如柘垛低凸起K2、E1f2源岩18块样Ro=0.5%～0.7%，吴岔1井K2t1荧光砂岩SM=0.09，被文献［27，33］当作未熟生油聚集典例;据此用三维地震落实目标，先后预探10个圈闭，无显示、无油源全空。②浅熟油见于E1f2供烃油藏，金湖东斜坡中段、高邮北斜坡西段合计8个，海安、盐城凹陷各1个，圈闭都未充满、油藏微小;金湖西斜坡、高邮北斜坡东段，探获大量的成熟油油藏，未见浅熟油。③据报道高邮凹陷E1未熟油资源量排第三［33］，迄今只发现大量成熟油，未见浅熟油;金湖、溱潼凹陷E1主供中熟油，也无浅熟油。由此可见，苏北盆地不存在双峰生烃和未熟油。

3 成藏特征

分析认为，苏北盆地源岩成熟有效供油和断层作用是决定成藏的2个核心要素。

3.1 源岩供油效能控藏作用

3.1.1 源岩供油效能分析

苏北盆地素有满盆黑的美誉，却未出现满盆可探油局面;相反，油源不足始终困扰勘探。

图4 苏北盆地中含油系统烃灶及油藏分布Fig.4 Distribution of hydrocarbon kitchens and pools of middle petroleum system in North Jiangsu Basin

图5 苏北盆地高邮凹陷上含油系统烃灶及油藏分布Fig.5 Distribution of hydrocarbon kitchens and pools of upper petroleum system in North Jiangsu Basin

(1)源岩成熟整体不足，总效能偏低(图4，5)。本区源岩Ro≥0.5%和0.6%分别进入干酪根大量生烃、排烃阶段，参照陆相源岩成烃演化5阶段，将其分不同供烃效能区。图4、图5与图1对比可知，成熟源岩范围小，从次凹→内坡→外坡→凸起成熟度渐低，凹凹不同、坡坡有别。①1.3%≤ Ro＜2%高熟烃灶。高邮深次凹、E1f2小部分源岩达高熟生烃。②0.8%≤Ro＜1.3%成熟烃灶，供成熟油。图4、图5所示是此类烃灶主体，高邮深凹和、溱潼深凹源岩也属此类。③0.6%≤Ro＜0.9%低—中成熟烃灶，供浅—中熟油。海安次凹，金湖、溱潼次凹，以及图4外围E1f2源岩，处低—中成熟期。④0.5%≤Ro＜ 0.7%低熟烃灶，供浅熟油。白驹次凹、图4局部E1f2、洪泽次凹E1f4源岩属此类。⑤Ro＜0.5%未熟无效区。包括各斜坡外环带、(低)凸起及阜宁、涟水凹陷各套源岩，外围和白驹凹陷E1f2源岩。

此外，海安曲塘次凹E1f2烃灶存在异常高压力，有额外动力，能突破上覆泥岩隔层，排烃输导到E1f3砂岩形成高压成藏。渤海湾、泌阳、松辽等富油气盆地，不仅有最好级源岩，而且有上下式、互层式、侧交式高效排烃配置，广泛的异常高压力，排烃效率、动力和效能更佳。

3.1.2 油气二次运移特征

(1)油相静浮力是油气二次运移主动力。苏北盆地输导层压力系数一般1.0左右，仅曲塘次凹有异常高压，浮力是油气运移主动力。据此计算出克服输导层毛管阻力所需的连续油相临界长度(表3)，反映E1f2浮力克服阻力的油相临界为4～236 m，远小于区内油藏带宽度，后者是前者几十倍;唐港最小为2.2倍，西斜坡达到145倍。

(2)油气成藏时间。据K2t－E2s油藏包裹体研究，高邮、金湖、溱潼凹陷供源，E2d1主成藏期41～35 Ma，E2d2和E2s主成藏期37～28 Ma;E1f2和供源，E1f和K2t主成藏期44～36 Ma。同层系源，金湖、溱潼凹陷成藏期比高邮凹陷略晚。高邮凹陷和外围源岩新近纪成熟供烃，主成藏期22～5 Ma。

表3 苏北盆地E1f2输导层成藏油相临界条件Table 3 Critical geologic conditions for oil accumulation of E1f2reservoir in North Jiangsu Basin

(4)后生—同生断陷有不同供源半径和运聚效能烃灶。①充沛油源长运能烃灶，供烃具侧运20 km或垂运3 km高效能。图4E1f2和图成熟源岩属此类，E2s末生成大量成熟油，油源较足。金湖、高邮凹陷 E1f2烃灶油气沿斜坡侧运可达20 km［14］，高邮供烃E2d－E2s成藏，垂向运距超2 km，控凹断裂运移更远。②低充沛油源中运能烃灶，供烃具侧运10 km内或垂运1 km内的中低效能。高邮、溱潼凹陷源岩厚度小，所产成熟油总量欠丰，侧运半径不足10 km;金湖、溱潼源岩中等成熟，以中熟油为主，砂岩过度发育，油气汇流差、逸散强，油源丰度偏低，垂向运距在1 km内。③不充沛油源短运能烃灶，供烃具侧运5 km内或垂运0.5 km内的低效能。图4一部分E1f2源岩处低—中成熟，洪泽E1f4、白驹—海安K2t22源岩Ny期进入低—中成熟，都生成“三高”浅—中熟油，油源丰度低、运距极短。

3.2 断层多重性控藏作用

苏北盆地受一、二级断裂切割呈23个凹凸相间排列、33个次凹格局，主断裂带和斜坡区密集断层成为构造主要形迹，对成藏起关键作用。

(1)主断裂控制同生断陷构造格局、沉积状况，进而控制源岩埋藏热演化程度及生烃规模;E2d－E2s越厚，源岩越熟、烃灶范围越大，尤其E2d影响显著。一、二级断裂控制形成了以次凹为油气资源发散中心，与斜坡区同岩同灶或同岩异灶，以及多层系异灶的油气供给格局。

(2)除洪泽凹陷外，K2t－E1f原型体系域跨凹凸展布，砂体巨大;如图1e东台坳陷E1f3三角洲前缘横跨6凹3凸，残留面积7 200 km2，单砂体宽约4～25 km、长达16～80 km，后期被众多断层切割，断块规模远小于单砂体面积，变为大量“切糕”状砂体。同生断陷期，主断裂控制凹陷、坡折和扇体，沉积了近物源、小规模、快变多样砂体［15］;如E2d发育宽300～500 m、长1～3 km的小型单砂体，与断层配合，有利于形成复合圈闭。

(3)断层控制圈闭形成与分布，无断层则无圈闭。后生断陷局部构造与“切糕”状砂体结合，主要形成断鼻、断块2种圈闭［35］，个别断截砂体上倾歼灭、源岩裂缝圈闭也是断层作用产物。同生断陷小砂体与局部构造结合，形成断鼻、断块、断层—岩性、岩性—断层及断截砂体上倾尖灭5种圈闭［36］。

(4)断层起油气运移通道及封堵圈闭成藏作用。按断层活动与成藏关系，分早期、同期断层2类，前者起油气运移分隔槽和封堵作用，后者具通封双重作用［37］，此评价技术迄今效果很好。一、二级断裂控制次凹成熟烃灶范围及展布，控制油气垂向运移和聚集层位。斜坡区沟通成熟烃灶的盆倾式、斜列式三级同期断层，是油气沿断面墙向斜坡上倾长距运移的重要渠道，并在沿途圈闭聚集成藏。图4马家嘴、三河E1f2烃灶分别形成了韦庄、高集—南湖富集油藏群。斜坡区三、四级同期断层具有沟通断块体、调整油气运移层位作用，反向断层向上、向临块新层位调整油气，顺向断层向上新层位、向临块新老层位调整油气;这样可向非汲烃砂岩，如K2t1和E1f1中下部，E1f3供烃成藏。早期断层具良好的分隔槽作用，促使油气汇流更集中，形成富集油藏，如高集油田。

3.3 油气富集分布规律

苏北盆地成盆复杂，形成了后生断陷成烃和成藏并举，同生断陷成藏为主的油气分布规律。

(1)后生断陷油气分布特点。E1f2、烃灶是主源，主断裂带、金湖西南部和洪泽凹陷有油源。①构造油藏占绝对优势。图4中含油系统是盆地资源最丰、储量最多、油藏分布最广的，下含油系统居第三;已发现油藏，除曲塘次凹1个E1f3上倾砂体尖灭圈闭外，其余均为断鼻、断块。这是后生断陷“切糕”状砂体和复杂断块结合的产物。②后生断陷受“箕状”结构、广泛连通砂体和大套区域盖层制约，油气以盖层下伏K2t1、E1f2+1和E1f3砂岩作侧向运移为主，在斜坡沿途构造高的断鼻、断块聚集成藏。如图4油藏围绕箕状成熟烃灶呈扇形环带分布，盖层下伏砂岩断层侧向封闭最有利，油层相对集中于此产出［37］。控凹断裂沟通E1f2、富有烃灶良好、垂运较强，在断阶带油气沿断面墙运移遇侧向封堵合适就能聚集成藏，油层分布纵跨大、相对分散;如陈堡油田，含油主层段 K2t1、E1f1、E1f3，下伏K2c、上覆E2d、E2s1也见油层。油源丰度不足，沿大断裂垂运微弱，油藏分布斜坡区。③烃灶性质控制油气运移波及边界和圈闭充满度。成熟烃灶是油源主供地，具长运异地聚集效能［38］。图4高邮凹陷沿马家嘴—韦庄、樊川—沙埝、花庄—瓦庄，金湖凹陷沿三河—南湖、龙岗—卞闵，溱潼凹陷沿戴南—台兴、帅垛—茅山、仓场—华港，都有油气长运路线，沿途属地、异地富集成藏，油源波及半径可达20 km。内坡—中坡带油源丰足，聚集正常油品，圈闭全充满;中坡带局部构造发育，储盖性能好，油藏最多最富;内坡砂岩物性差、油藏品位低;外坡带距源远供烃不足，保存条件变差，油气运移水洗氧化强烈，多形成普通稠油油藏，圈闭普遍不充满，如图4韦庄西、沙埝北、东阳—泥沛等。低熟烃灶只供属地成藏，圈闭都不充满，油品具“三高”特点。此外源岩体积小，无论成熟度高低，资源欠丰，为不充沛短运—低充沛中运能烃灶，属地就近成藏，圈闭全部不充满，以紧临烃灶首排圈闭成藏最有利，二排次之，第三排目标风险极高。④由烃灶直接供源形成的原生油藏遵循油气差异聚集规律，即原油密度、黏度随运距增大而递增;由油藏沿断面顶溢，在上覆再聚集成藏的遵循重力分异聚集规律，呈上覆油藏组分轻、下伏油藏组分重特点。

(3)与渤海湾、松辽盆地及泌阳凹陷相比，苏北后生—同生断陷油藏分布独具特点。①成盆演化的非继承性，导致圈闭发育类型的非连续性，总计仅2大类6种;而前者盆地有3大类几十种。②后生断陷强烈改造与同生断陷演化差异叠加，形成了非均衡性的成烃和烃灶展布格局，源岩成熟不完整，油源总体不足，油藏全部位于最深烃灶面之上，既无前者盆地丰足油气运移到盆缘形成的大量特稠油和浅层油气藏;也不像渤海湾、松辽盆地存在高压烃灶，油气沿断层能向下倒注上百米成藏。③油藏以小断块、小砂体单独成藏为特征，规模微小，呈非连续性分布，缺乏广泛连续分布油藏。

4 结论

(1)苏北盆地由K2t－E1f原型拗陷改造成的后生断陷，叠合E2d－E2s同生断陷和Ny－Qd萎缩拗陷成盆，形成了非继承性的后生—同生断陷盆地。

(2)理论实践证实，苏北盆地源岩遵循干酪根晚期生烃，不存在早期未—低熟生烃带和未—低熟油，而呈非均衡性的成熟生烃和烃灶展布格局。

(3)成熟烃灶有效供源、断层多重性作用是控制后生—同生断陷油气运聚成藏及富集规律的关键因素。后生断陷油气以侧向运移为主，油藏沿箕状供烃灶呈扇形环带展布;同生断陷油气以垂向运移为主，构造油藏叠置在烃灶上呈串珠状展出，复合油藏叠合呈裙边状分布。烃灶格局、油品性质、油藏类型和聚集规模呈非连续性的油气展布特点。

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(编辑 徐文明)

Petroleum accumulation rules in hysterogenetic reconstructive－syngenetic rift basins，North Jiangsu Basin

Liu Yurui
(Scientific and Technical Department of SINOPEC Jiangsu Oilfield Company，Yangzhou，Jiangsu 225009，China)

There are different points of view about the type of North Jiangsu Basin，which affects the understanding of petroleum accumulation.According to the ideas and indicators of an eogenetic morphologic basin，hysterogenetic reconstructive basin and syngenetic rift basin，the North Jiangsu Basin was a hysterogenetic reconstructive－syngenetic rift basin which developed from a great depression during the Taizhou and Funing periods，and changed to a syngenetic rift basin of dustpan shape after strong deformation.Subsequently，the syngenetic rift basin and fading depression superimposed during the Dainan－Sanduo and Yancheng－Dongtai periods，respectively，finally forming a syngenetic－hysterogenetic rift basin.Based on geochemical theory and experimental data，and taking into consideration the fact that no success has been made in the exploration for immature oils in the past 30 years，we believe that hydrocarbon in the study area mainly developed from kerogen during the late stage，and hydrocarbon maturity and the kitchen distribution varied among areas.An early immature and low-maturity hydrocarbon generation zone，doublepeak mode hydrocarbon generation，immature and low-maturity oils do not exist.Source rocks in the basin have a low abundance of organic matter.Effective mature source rocks which can provide enough hydrocarbon and multiple roles of faults are the key controls for hydrocarbon accumulation.Oil and gas migrated mainly in a lateral direction，and reservoirs distributed of fan shape along half-graben hydrocarbon kitchens in the hysterogenetic reconstructive basin.Petroleum migrated mainly in the vertical direction，structural pools lay above hydrocarbon kitchens like bead strings，and structural-lithologic oil pools superimposed and distributed on the rim of syngenetic rift basin.Petroleum accumulations are discontinuous throughout the whole basin.

prototype depression;hysterogenetic reconstructive－syngenetic rift basin;immature oil;late hydrocarbon generation;source rock and fault controlling petroleum accumulation;North Jiangsu Basin

1001－6112(2016)06－0721－11

TE121.1

A

10.11781/sysydz201606721

2016－06－20;

2016－10－08。

刘玉瑞(1962—)，男，教授级高级工程师，从事油气勘探研究及管理。E-mail:Liuyr.jsyt@sinopec.com。

中国石化科技项目“苏北盆地构造体系特征、演化与成藏研究”(P15077)资助。