渤中21-22构造区断裂演化及其对油气的控制作用

胡贺伟， 李慧勇， 于海波， 石文龙， 许　鹏， 史盼盼

( 中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津　300452 )



渤中21-22构造区断裂演化及其对油气的控制作用

胡贺伟， 李慧勇， 于海波， 石文龙， 许鹏， 史盼盼

( 中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津300452 )

渤中21-22构造区构造活动活跃、断裂系统复杂。利用地震、钻井、地化和试油等资料，研究渤中21-22构造区断裂分布、断裂演化等特征，分析断裂系统对油气成藏条件的控制作用。结果表明:古近纪早期强烈伸展作用控制渤中西南次洼的形成，进而控制烃源岩的分布；在印支晚期、燕山早期、燕山中期和燕山晚期叠加作用控制下，研究区发育构造圈闭、岩性—构造圈闭、岩性—地层型圈闭等类型；印支晚期、燕山早期和燕山晚期等构造运动控制古生界碳酸盐岩储层物性；由断裂、不整合面和砂(砾)岩层等共同组成研究区的疏导体系，其中断裂占主导地位。已钻井揭示研究区为油气有利的优势聚集区，具有较大的勘探潜力。

断裂演化； 断裂特征； 渤中21-22构造； 平衡剖面

0　引言

渤海湾盆地是一个以新生代沉积为主的大型板块内裂谷盆地，由海域和陆地部分组成，文中研究区指渤海湾盆地的海域部分[1]。自20世纪60年代以来，渤海海域经历多年勘探，已成为中国重要的原油产区。对渤海湾盆地勘探程度较高的地区,人们在构造特征及演化、油气地质条件、油气成藏特征等方面进行研究[1-17]，如候贵廷等分析渤海湾盆地的几何形态、盆地结构及沉积特征等，认为渤海湾盆地为走滑拉分盆地[2]；任建业等以地震和钻井资料为基础，通过对济阳坳陷深层进行构造—地层分析和构造解析，认为印支期逆冲断裂系统控制济阳坳陷晚中生代和新生代早期盆地发育，并探讨盆地复杂的叠合结构和山脉—盆地的转换过程及机制[3]；漆家福等分析渤海湾盆地残留的中生代地层分布及构造变形特征等，认为渤海湾地区中生代构造演化时期分为5期[5]；余一欣等利用地震资料，对渤海湾地区广泛发育的“X”型断裂进行构造解析，认为渤海湾地区“X”型正断层可分为新生型和继承型，并对其形成机制及其与油气的关系进行探讨[7]；彭文绪等分析渤海海域黄河口凹陷近100口探井资料，得出黄河口凹陷成藏模式为近源晚期快速成藏[9]；周心怀等研究环渤中地区断裂特征、断裂活动性、断距与区域盖层厚度关系等，认为断裂活动速率小于25 m/Ma有利于油气保存，断裂活动速率大于25 m/Ma有利于油气运移[13]；牛成民分析莱州湾凹陷构造特征及成藏等，认为莱州湾凹陷演化分为早期断陷、中期走滑和晚期活化阶段，构造演化控制黄河口凹陷各类圈闭的形成，沉积、沉降中心的迁移及烃源岩的演化同时促进晚期成藏[15]；邓运华在分析渤海海域油气勘探成功或失败实例的基础上，总结油气运移的“中转站”模式[17]。

目前对勘探程度较低的地区研究较少，由于研究区目的层较深、探井较少、资料不全等，人们只对油气运移模拟和潜山储层预测等方面做过研究[18-20]。研究区断裂发育，演化复杂，断裂对油气富集成藏的控制作用不清楚，制约渤中21-22构造区乃至渤中西南环油气成藏机理研究和勘探进程。笔者利用地震、钻井、地化和试油等资料，分析研究区断裂特征，总结断裂演化模式，认识断裂对油气运聚的控制作用，为渤中21-22构造区油气勘探提供指导。

1　区域地质概况

图1　渤海湾盆地渤中21-22构造区区域位置Fig.1 Regional location of the Bozhong 21-22 structure in Bohai bay basin

渤中21-22构造区位于渤海湾盆地中南部海域，处于渤中凹陷西南斜坡带，南与渤南低凸起毗邻，西接沙南凹陷，是被渤中西南次洼和主洼夹持的具有洼中隆特征的背斜构造[18](见图1)。研究区断裂发育，被划分为多个次级构造单元，如渤中21-1构造、渤中21-2构造和渤中22-1构造等。已钻井揭示该区地层丰富，自下而上发育地层主要包括太古宇泰山群、古生界上寒武统和中下奥陶统(O1-2)、中生界晚侏罗系(J3)和早白垩系(K1)、古近系沙河街组(Es，包括一、二、三、四段)和东营组(Ed，包括一、二、三段)、新近系馆陶组(N1g)和明化镇组(N2m，包括上段和下段)，以及第四系平原组(Qp)，其中古生界中下奥陶统(O1-2)碳酸盐岩和古近系东营组(Ed)是油气勘探的主要目的层。

渤中21-22构造区勘探始于20世纪80年代初期，勘探结果证实该区具有复式成藏体系；90年代末期前，在渤中22-1和22-2等构造古近系和潜山勘探层系未取得规模性发现，但在明化镇组、东营组、沙河街组和中生界早白垩系火山岩等层系获得较好油气显示；近年来，在渤中21-2和22-1等构造古生界中下奥陶统碳酸盐岩潜山发现规模性天然气储量，在东营组湖底扇发现可观的石油地质储量，证实渤中21-22构造区具有较大勘探潜力。

2　断裂特征

2.1平面特征

根据断裂平面分布，渤中21-22构造区断裂在全区较为发育，断裂以近EW向和NE向为主；根据断裂活动强度、活动时期、断距大小及其对构造单元的控制作用，可将研究区断裂分为长期活动断裂(主控断裂)、潜山内幕断裂和晚期断裂。

长期活动断裂主要为F1、F2、F3、F4断裂，走向近EW向和NE向。该类断裂继承性稳定发育，断裂活动强度大、活动时间长，控制渤中21-22构造区的形成和演化，同时影响各次级构造的发育。该类断裂平面延伸距离为8～75 km，单条断裂连续，但不同断裂或同一条断裂不同段具有明显的差异，特征为：

(1)F1断裂为渤中西南次洼与渤南低凸起的边界断裂，古近纪早期断裂强烈活动，控制渤中西南次洼而形成北断南超的单断箕状洼陷；断裂西段较光滑，派生断裂不发育，走向近EW向，东段走向为NEE向，断裂下降盘发育多条受F1断裂控制的NE向晚期断裂，派生断裂与F1断裂呈锐角相交，F1断裂活动强度为东强西弱，东段受到郯庐断裂右旋走滑影响，在新近纪晚期伴有一定走滑作用。

(2)F2断裂为控制渤中22-1构造古生代碳酸盐岩圈闭形成的主控断裂，断裂西段走向近EW向，最西段消失在渤中西次洼东部，东段走向为NNE向，东段消亡在F3走滑断裂中段，并与F3断裂呈大角度锐角相交；F2断裂两端较光滑，派生断裂较少，中段派生断裂较多，并与F2断裂呈近平行或小角度相交，推测F2断裂两端活动弱，中段活动强，新近纪晚期受郯庐断裂右旋走滑活动的影响。

(3)F3断裂为郯庐断裂渤南段西支，将渤南低凸起分为东、西部分，走向为NE-NNE向，F3断裂北段西侧多条近EW向的晚期断裂与F3断裂呈大角度锐角相交，南段西侧发育多条NE向晚期断裂并与F3断裂小角度锐角相交，但近F3断裂相交的断裂反而减少，与该断裂南段西侧发育巨厚中生代地层有关。

图2　渤中21-22构造区断裂发育特征Fig.2 Characteristics of fault development in the Bozhong 21-22 structure

(4)F4断裂为控制渤中21-2构造古生代碳酸盐岩圈闭形成的主控断裂，走向为NNE向。该断裂上升盘发育的多条潜山内幕断裂与F4断裂平行，周围不发育晚期次级断裂，控制渤中21-2构造碳酸盐岩圈闭的形成演化。该断裂对潜山内幕断裂具有一定控制作用，古近纪至今活动微弱或不活动(见图2)。

潜山内幕断裂为古生界和中生界内部断裂，向上未断入新生界。该类断裂整体走向为NE向，平面差异分布较为明显，以F2、F4断裂走向为界分为南、北部分：北部潜山内幕断裂极为发育，走向主要为NE向，少数为近EW向或NW向，断裂多数规模大、延伸长，与F2、F4断裂平行或近平行，发育过程明显受F2、F4断裂控制；南部潜山内幕断裂仅在F3断裂南段西侧和渤中西南次洼以东区域零星发育，走向为NE向，断裂规模小、延伸短，与F3断裂呈一定夹角，受F3断裂走滑作用影响。北部潜山内幕断裂发育与北区碳酸盐岩长期暴露地表有关，南部潜山内幕断裂不发育，受F3断裂南段西侧和渤中西南次洼以东区域覆盖巨厚火山岩的影响(见图2)。

晚期断裂为新生界内部断裂，向下未断穿新生界的底界面。该类断裂密集发育，展布特征较为复杂，走向为近EW、NE向，平面分布具有明显的区带性。最典型特征为：离F3断裂越近，断裂越发育，断裂密度越大、规模越大，延伸端走向为NE向，与F3断裂呈不同锐角相交；离F3断裂越远，晚期断裂越不发育，规模小，延伸端走向为EW向，与F3断裂近呈垂直相交。渤中西南次洼晚期断裂不发育，F3断裂右旋走滑活动控制晚期断裂的形成，渤中西南次洼主要受F1断裂控制，受F3断裂影响较小，故晚期断裂不发育(见图2)。

根据各层断裂平面展布，由潜山顶面到平原组断裂越来越发育，单位面积内断裂数量显著增多，平面延伸范围明显缩短。古近纪底面断裂数量不到新近纪底面断裂数量的一半，说明晚期构造活动明显增强、断裂活动活跃。晚期断裂区带性明显，最主要特征为晚期断裂在主控断裂(如F3断裂)附近发育最好，越靠近主控断层，断层密度越大；反之，越小。

2.2剖面特征

研究区断裂主要受伸展、走滑作用控制，以及局部地区残留挤压作用的影响。相应地，断裂在剖面上主要发育伸展断裂和走滑断裂，局部地区发育逆断裂。

伸展断裂是研究区最主要的断裂类型，在不同层系内广泛发育。伸展断裂规模不一，倾向多变，可分为主控伸展断裂和次级伸展断裂，特征为：

(1)主控伸展断裂(F1、F2、F4)在剖面上主要表现为上陡下缓铲式特征，倾向为NNE、NW向，向上断入平原组，向下深入太古界花岗岩，断距下大上小，最大可达1 200 m，主控断裂与次级断裂可以组成“y”型、反“y”型、似花状构造、地垒和地堑等构造样式，对盆地内部凸起和凹陷的形成有控制作用，具有发育早、活动时间长、断距大的特点。

(2)次级伸展断裂以新生界底部为界，可分为深(潜山内幕断裂)、浅(晚期断裂)断裂系统，深层断裂系统倾向为NNW向，延伸短、断距小，组合样式主要为“y”型、反“y”型和阶梯状等。该类断裂对古生界碳酸盐岩潜山储层物性具有极大地改善作用。浅层断裂系统倾向为N-NNW向，延伸较长、断距上大下小，由下向上呈树枝状发散并向上延伸至海底，且数量逐渐增多，断裂组合样式主要为“y”型、反“y”型、阶梯状、地垒和地堑等。该类断裂主要形成于主控断裂附近，不影响次级洼陷的结构特征和沉积相展布，对局部构造具有一定调节作用。因此，主控断裂明显制约晚期断裂，密集发育的晚期断裂是新构造运动的活动证据之一(见图(3-5))。

图3　研究区A-A′测线剖面特征(剖面位置见图2)Fig.3 Profile characteristics of the A-A′ line(see profile position in the Fig.2) in study area

图4　研究区B-B′测线剖面特征(剖面位置见图2)Fig.4 Profile characteristics of the B-B′ line(see profile position in the Fig.2) in study area

走滑断裂(F3)主要发育在研究区东部，为郯庐断裂带渤南段西支，倾向为SE或NW向，具有明显的“丝带效应”[5]，断面近于直立，沙河街组断距较大，可达1 200 m，馆陶组断距几乎为零。该断裂在古近纪沙河街组沉积时期以伸展作用为主，新近纪晚期以右旋走滑作用为主，F3断裂与晚期伸展断裂组成典型的半花状、正花状和负花状构造样式特征(见图5)。

逆断裂为印支运动、燕山早期运动残留产物，主要发育在研究区中部渤中21-2和22-1构造等局部地区。如F5断裂，倾向为NNW向，向下断入太古界潜山，向上断至新生界底面(未断开T8面)，断面较缓，断裂下降盘残留晚寒武—早中奥陶世地层，上升盘残留太古代地层，表现为逆断层，于印支晚期逆冲形成、燕山早期停止活动并保存至今(见图4)。

图5　研究区C-C′测线剖面特征(剖面位置见图2)Fig.5 Profile characteristics of the C-C′ line(see profile position in the Fig.2) in study area

2.3断裂演化

根据渤海湾盆地构造活动特征研究成果[1-7]，结合渤中21-22构造区断层形成时代、活动期次及地层展布特征，运用平衡剖面法研究，认为该区断裂演化可分为印支运动早期(T1-2)、印支运动晚期(T3)、燕山运动早期(J1-2)、燕山运动中期(J3-K1)、燕山运动晚期(K2-E1k)、馆陶组沉积前期(E2-3s-E3d)和现今构造(N1g-Qp)等7个阶段。

(1)印支运动早期，渤中21-22构造区与华北地台的演化一样，遭受长时间剥蚀，达到准平原化状态，构造主要表现为近东西向分布的宽缓背向斜构造，断裂不发育[3](见图6(a)、图7(a))。

(2)印支运动晚期，扬子板块由南至北向华北板块俯冲，形成SN向挤压应力场。研究区已钻井揭示，该区沙河街组地层直接覆盖在奥陶系地层之上(印支运动晚期不整合界面)，地震剖面显示下伏晚奥陶世地层被上伏晚侏罗世—早白垩世地层底界面削截，露出的印支晚期运动不整合界面非常清晰。研究区在地层结构上表现为从次洼沉积中心到缓坡区，新生代地层(E)由厚变薄，古生代地层由薄变厚，表现地层“负向结构”特征，在地震剖面上识别出印支晚期运动的逆断层构造行迹(见图3-4)。印支运动晚期，研究区EW向主干断裂(F2、F4)和潜山内幕断裂由南向北强烈逆冲，相对隆起区古生代遭受较强烈剥蚀，相对低洼区剥蚀较弱，与相对隆起区呈东西向相间排列趋势，构造格局为南高北低、向SE向倾伏的斜坡形态(见图6(b)、图7(b))。

(3)燕山早期，扬子板块由南至北向华北板块俯冲并逐渐减弱，太平洋板块开始由NNW向欧亚大陆俯冲并逐渐增强，研究区处于SN向弱挤压环境。该时期为中生代相对平静期。地震剖面上未见早—中侏罗世地层，结合区域构造背景推测，该时期研究区继承印支晚期的构造格局，主干断裂(F2、F4)和潜山内幕断裂由南向北微弱逆冲，相对隆起区古生代地层被剥蚀殆尽，出露太古代地层；相对低洼区残留在古生代地层，构造格局为南高北低、向SE向倾伏的斜坡形态(见图6(c)、图7(c))。

(4)燕山中期，受太平洋板块由NNW向欧亚大陆俯冲影响，扬子板块与华北板块SN向挤压并逐渐消失，研究区NW-SE向张扭性应力逐渐占主导作用，主控断裂F4下降盘发育一套楔形、靠近断裂附近巨厚、向凸起区逐渐变薄的晚侏罗世—早白垩世地层(见图4)。该套地层下覆一套晚寒武世—早奥陶世残留地层，靠近断裂附近的低部位地层薄，位于凸起区附近的高部位残留地层厚，与晚侏罗世—早白垩世残留地层厚度分布相反，表现为负向结构特征。地层配置关系表明，燕山中期运动期间，印支晚期—燕山早期的逆冲断裂发生负反转并形成正断裂，控制晚侏罗世—早白垩世洼陷的发育；主控断裂F3断裂两盘地震反射不同，断层下降盘地震反射轴连续，上升盘杂乱反射(见图5)，渤南低凸起被F3断裂切割成两部分，现今表现为左旋走滑特征(见图2)，水平切片上走滑断层发育部位反射轴呈直线状平直错断，走向为NNE向。该时期主干断裂(F2、F4)和潜山内幕断裂沿原产状反转为正断裂，F2断裂沿NNE向发生左旋走滑并伴生近SN向伸展作用，构造格局为西南高、北东低(见图6(d)、图7(d))。

图6　研究区A-A′剖面构造演化

图7　研究区B-B′剖面构造演化

(5)燕山晚期，由于太平洋板块的洋中脊与欧亚大陆东缘碰撞并向欧亚大陆俯冲，研究区应力场为NW-SE向压扭应力。已钻井揭示，沙河街组地层覆盖在中生界地层之上(燕山晚期不整合界面)，地震剖面T8界面上一系列地震反射界面表现为由北向南上超(见图3-4)，T8界面下削截反射特征清晰；残余厚度资料显示，研究区由北西至南东依次出露太古界、古生界和中生界地层，形成“三层式”结构，说明研究区表现为明显的挤压构造及抬升剥蚀，形成中生界与上覆新生界地层明显的角度不整合界面。该时期主控断裂(F2、F4)和潜山内幕断裂遭受挤压作用，但表现为正断裂特征，潜山内幕断裂定型，F3断裂发生继承性左旋走滑运动，并伴随压扭作用，构造格局为西南高、北东低(见图6(e)、图7(e))。

(6)馆陶组沉积前期，发生地幔柱底辟活动和太平洋板块NWW向俯冲，研究区以NW-SE向伸展作用为主，F1、F3断裂下降盘沉积巨厚的沙河街—东二下亚段地层(见图3)，洼陷结构为北段南超，同时派生的晚期断裂与F3组成“似花状”样式，方差切片显示F3断裂为右旋走滑。该时期主干断裂F1强烈活动，控制西南次洼形成，F3断裂强烈伸展，并由早期左旋走滑转为右旋走滑，晚期断裂开始大量形成，构造格局为东南和中部高、西南和北部低(见图6(f)、图7(f))。

(7)现今构造，研究区应力为NE-SW向右旋扭压应力，处于断拗转换阶段，F1和F2断裂持续活动且强度逐渐减弱，整体热沉降作用开始增强。地震剖面显示馆陶组和明化镇组地层覆盖整个研究区，地层厚度趋于稳定，F3断裂发生持续性强烈右旋走滑运动，走滑强度较始新世的强，在主干断裂活动影响下，浅层次级断裂活动强度增强，断裂密度变大，并与主干断裂在剖面上形成“y”型或“似花状”构造样式(见图6(g)、图7(g))。

3　断裂活动对油气的控制作用

断裂的形成演化过程对油气聚集成藏有控制作用[6-17,21-25]，主要表现在：(1)控制沉积环境，进而控制烃源岩的展布范围和质量；(2)控制构造、岩性圈闭的形成，改善储层物性，使圈闭成为有效圈闭；(3)沟通烃源岩和圈闭，进而控制油气运移。另外，断裂活动对油气聚集产生不利影响，如破坏已成藏的油气藏，使油气运移至浅层再聚集或运移至地表散失。

3.1烃源岩

根据断裂演化过程，分析断裂活动控制渤中西南次洼的形成及沉积过程。始新统沙三段—早渐新世东三段沉积期，由于渤南低凸起北部边界断裂(F1)发生强烈伸展活动，渤中西南次洼下沉，形成北断南超的箕状凹陷，研究区处于半深湖环境，沉积较厚且稳定分布的沙三段、沙一段—沙二段和东三段三套烃源岩，断裂活动强度统计显示F1断裂两端活动弱、中间活动强，沉积的三套烃源岩也有两端薄、中间厚的特点。渐新世晚期—现今的断裂活动引发的沉降作用、热作用加速烃源岩的成熟演化。热演化史模拟结果表明，渤中西南次洼沙三段地层在东营组末期温度高达160～190 ℃，到明化镇组末期，温度已达200 ℃以上。渤中凹陷勘探成果和渤中21-2-A井烃源岩热演化史模拟结果表明，渤中主凹和西南次洼沙三段烃源岩在东营组末期开始大量生烃，馆陶组时期进入生烃高峰期，现今烃源岩进入生气阶段；沙一段—沙二段、东三段烃源岩在馆陶组时期进入生烃期，馆陶组末期进入主生烃阶段，明化镇组时期至今，部分沙一段—沙二段烃源岩进入大量生气阶段[9-10,15,18,21](见图8)。已钻井揭示，研究区南侧渤中26-2油田潜山油气来自渤中西南西洼，证实渤中西南次洼具有较大供烃能力。

图8　渤中21-2-A井烃源岩热演化史模拟分析Fig.8 BZ21-2-A well source rock thermal evolution history modeling and analysis

3.2圈闭

渤中21-22构造区受多期构造运动叠加作用影响，主要发育三种类型圈闭：(1)断块型和断背斜型圈闭，为研究区最主要圈闭类型，其中渤中21-2和22-1构造古生界碳酸盐岩潜山断背斜型圈闭，受印支晚期、燕山早期运动造成的断裂与反转地层共同控制，其余圈闭主要受断裂控制；(2)岩性—构造圈闭，主要位于新近系明化镇组下段，受浅水三角洲沉积与断裂晚期活动共同影响，在浅层产生复杂断块，如渤中21-1和21-4构造明化镇组圈闭等；(3)岩性—地层型圈闭，位于渤中21-2构造中部东二下亚段继承性发育的同沉积坡折带附近，储集体类型为湖底扇成因的岩性体，由于地层向湖方向减薄尖灭，形成岩性—地层型圈闭。渤中21-22构造区圈闭具有构造形态好、圈闭面积大、构造幅度适中，以及深浅层圈闭叠合性较好的特点。

3.3碳酸盐岩潜山储层物性

碳酸盐岩潜山储层基质孔隙度一般小于2%，依靠孔隙型储层不能形成有效储层，中—大型断裂的发育促进缝、洞形成，并对缝、洞分布有明显控制作用，对改善碳酸盐岩潜山物性效果显著[22-23]。印支晚期、燕山早期及燕山晚期，渤中21-22构造区经历三次强烈的挤压运动，使碳酸盐岩潜山抬升，暴露地表遭受剥蚀，并在潜山顶面形成风化壳。在有利于岩溶作用的水动力环境和古地貌条件下，经过长期风化剥蚀，研究区常发育非均质层状岩溶性储层。燕山中期和古近纪以来的剧烈构造运动，使长期活动断裂(F1、F2和F3等)和潜山内幕断裂活动频繁且强烈，地表水沿开启的长期活动断裂和潜山内幕断裂渗入碳酸盐岩潜山并发生溶蚀作用，溶蚀孔洞沿断裂延伸方向分布，对断裂周围碳酸盐岩地层的储集物性有很好的改善作用；同时印支晚期、燕山早期、燕山晚期的剧烈挤压运动，使长期活动断裂和潜山内幕断裂附近产生大量构造裂缝。这些裂缝经过地表水长期淋滤、溶蚀作用，可形成大量形态各异、大小不一的次生裂缝、溶孔，与原生的孔、洞、缝连通，组成复杂的相互连通的空间网络系统，明显改善碳酸盐岩储集性能，使之成为优质储层(见图9)。岩心观察结果显示，渤中21-2-A井碳酸盐岩储层储集空间类型以裂缝、溶蚀孔洞等为主，局部地区发育方解石脉充填的节理(见图10)。

图9　渤中21-22构造区碳酸盐岩覆盖区均方根振幅属性Fig.9 Root mean-square amplitude attributes of carbonate rocks covered area at Bozhong 21-22 structure

图10　渤中21-2-A井碳酸盐岩潜山岩心照片

Fig.10 Core photo of carbonate buried-hill of BZ21-2-A well

3.4油气运移

油气的跨层运移主要通过断裂和不整合面疏导进行，在成藏关键时刻活动的断裂成为油气运移的疏导通道[24-25]。油气勘探结果表明，研究区油气大规模运聚成藏时期主要发生在明上段—第四纪[8-9,14]。该时期活动断裂主要为长期活动断裂和晚期活动断裂，渤中21-22构造油气运移的有效疏导系统由断裂、不整合面和砂(砾)岩层三部分构成。研究区油气疏导方式主要分为三种类型：

(1)不整合面和裂缝组成疏导体系，印支晚期、燕山早期及燕山晚期等多次构造运动，使古生界潜山顶面长期暴露地表而遭受剥蚀、淋滤，形成大型不整合面，并产生大量缝、洞等，地表水沿缝、洞和潜山内幕断裂溶蚀，使不整合面下的孔、缝、洞连通性大幅增强，沙河街组和东三段烃源岩与古生界碳酸盐岩直接接触，供油窗口大，油气沿不整合面向碳酸盐岩储层大量聚集成藏。

(2)长期活动断裂和砂体组成疏导体系，直接沟通凹陷烃源岩和中浅层圈闭，断层下降盘发育湖相砂岩体，与烃源岩呈“指状”大面积接触，烃源岩生成的油气先运移至砂体中聚集，当砂体内油气达到一定饱和度并伴随断层活动加强时，油气沿断面从砂体内运移至上部合适圈闭而聚集成藏。

(3)长期活动断裂、晚期断裂和砂(砾)岩组成疏导体系，油气沿长期活动断层垂向运移至馆陶组，然后沿馆陶组大套砂(砾)岩横向运移至低势区，晚期断裂对油气具有侧向再分配作用。

综上所述，断裂在油气疏导体系中占核心地位。渤中21-22构造区发现的含油气构造具有三种类型油气疏导方式，如渤中21-2构造碳酸盐岩潜山成藏疏导体系属于第一种类型，渤中26-2N油田东营组和馆陶组成藏疏导体系属于第二种类型，渤中21-1构造馆陶组和明化镇组成藏疏导体系属于第三种类型(见图11)。

图11　渤中21-22构造区油气运移模式Fig.11 The oil and gas migration model of Bozhong 21-22 structure area

4　结论

(1)渤中21-22构造区断裂主要发育长期活动(主干)、潜山内幕和晚期三种类型；按形成机制，主要发育伸展断裂、走滑断裂和逆断裂三种类型。

(2)渤中21-22构造区断裂经历六期活动：①印支晚期渤中21-22构造区剧烈压挤作用发育大型逆冲断裂；②燕山早期渤中21-22构造区继承印支晚期构造格局；③燕山中期伸展作用使印支晚期大型逆断裂反转为正断裂并伴随F3断裂发生强烈左旋走滑运动；④燕山晚期受弱挤压作用多数断裂逆冲反转，但表现为正断层特征，潜山内幕断裂定型；⑤馆陶组沉积前强烈的伸展作用使F1断裂发育，并控制渤中西南次洼形成，F3断裂变为右旋走滑并伴生大量晚期次级断裂；⑥馆陶组沉积至现今，F3断裂发生强烈右旋走滑运动并伴随弱伸展作用，晚期断裂依附于主干断裂强烈活动。

(3)渤中21-22构造区断裂控制油气成藏主要表现在四个方面：①断裂活动控制渤中西南次洼形成，进而控制烃源岩展布和热演化；②断裂活动控制研究区发育断背斜和断块型背斜、岩性—构造、岩性—地层等三种类型圈闭；③断裂活动改善古生界碳酸盐岩储层物性；④断裂、不整合面和砂(砾)岩层等组成研究区油气运移的有效疏导体系，其中断裂占主导地位。

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2015-11-03；编辑：张兆虹

国家科技重大专项(2011ZX05023-006-002)

胡贺伟(1986-)，男，硕士，工程师，主要从事石油地质勘探方面的研究。

10.3969/j.issn.2095-4107.2016.02.005

TE122.1

A

2095-4107(2016)02-0036-11