西部凹陷西斜坡中南段油气聚集主控因素分析

李秀明

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）

西部凹陷西斜坡中南段油气聚集主控因素分析

李秀明*

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）

根据渤海湾盆地辽河西部凹陷西斜坡中南段油气成藏背景及分布特征，深入分析了构造、储层类型、盖层分布、烃源灶—输导体系对油气成藏的控制作用。研究认为：长期发育的斜坡带和古隆起控制油气的富集区；断裂的性质和活动强度控制油气藏的形成；沉积相带控制油气分布范围，储层物性控制油气富集丰度；区域盖层控制了油气富集的层位；复式输导体系控制油气分布格局。在此基础上，指出了岩性油气藏勘探及潜山内幕深层为下步勘探方向。

复式油气聚集带；主控因素；烃源灶—输导体系

含油气盆地油气分布规律及主要控制因素研究对油气勘探具有重要的实际意义，能够指导油田进一步勘探。西部凹陷为辽河断陷的3大凹陷之一，西部凹陷西斜坡中南段是国内著名的斜坡型复式油气聚集带。近年来，学者对该地区做了大量的研究，主要运用油区构造解析理论对西部凹陷新生代断裂构造发育及演化特征进行系统分析；漆家福等通过三维地震资料解释和构造制图分析了辽河西部凹陷断裂系统的构造几何学和运动学特征,论证了郯庐断裂在辽河西部凹陷的表现型式[1]；欧阳文生等利用岩石地层界面的追踪对比技术对该区块滚动勘探开发提出具体做法[2]；单俊峰等通过对辽河坳陷西部凹陷古潜山油气成藏条件深入研究，指出了该类储层的勘探方向[3]；但并未见对该区域油气富集主控因素做系统分析，从主控因素角度指出勘探方向。

由于其储层物性好,储量丰富，易于开发，目前西部凹陷西斜坡中南段资源探明率已高达79.7%，勘探难度日益加大。虽已进入高勘探成熟阶段，但受目的层埋藏深度、地震资料品质等因素的影响，现今仍存在勘探程度相对较低的地区和层位。随着认识的不断深化及勘探开发资料的不断丰富，近几年仍然不断有新出油点及新区块的发现。因此开展油气富集主控因素的分析研究对优选勘探目标具有重要意义。

1 西斜坡中南段油气聚集特征分析

西部凹陷是一个东断西超、东陡西缓的箕状断陷，凹陷西翼倾角仅十余度，构成了一个平缓的西部斜坡带。经过多年的勘探在该区已发现了中生界，新生界沙一、二、三、四段及东营组等多套含油气层系，从已发现油气储量丰度看，西部凹陷西斜坡是世界上少有的油气高度富集的斜坡带，资源丰度和储量丰度分别为130.04×104t/km2、107.7×104t/km2。其中最为富集的曙一区，单位面积储量丰度和单位面积最大储量更是高达421×104t/km2、1407.1×104t/km2。

西部凹陷西斜坡在老第三纪经历了极为复杂的“早洼晚斜”、“先超后剥”的发育史。该区在前第三系的缓坡基底上，从北向南有3个自西向东倾斜的基岩鼻状隆起(高升西北的徐家围子隆起，杜家台西北的南二家屯和欢喜岭西北的下洼子隆起)。古新世末至渐新世早期产生的反向正断层，使缓坡带进一步发展为垒堑相间、古地貌起伏很大的面貌。沙河街组沉积晚期，斜坡开始剧烈的翘倾活动，西侧边部及高断块遭受强烈剥蚀，新第三系直接与沙三段接触，估算剥蚀厚度可达千余米，最终形成了现今的3排潜山构造，包括西斜坡边缘潜山带、欢喜岭古潜山带和齐家—曙光古潜山带[4]。

由于工区经历多期次的构造运动，不同性质和规模的断层、局部构造非常发育；沉积地层具有明显的多旋回性，储集砂体类型多样；在这些复杂的地质条件下，形成的圈闭类型比较丰富多样。另外，研究区内的油气相态比较复杂，有稠油、稀油、凝析油、常规油气藏等。

为了更好地研究不同相态油气的成藏和分布规律，对油气藏进行油气藏分类，结合勘探实践的需要，将研究区所发现的油气藏按圈闭的成因和形态划分为构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏、复合油气藏、潜山油气藏等5大类11个亚类，共12种油气藏类型，如表1所示。

表1 辽河西部凹陷油气藏分类表

2 构造对油气富集的控制作用

2.1 长期发育的斜坡带和古隆起控制油气的富集

西斜坡从构造上是一个平缓单斜，倾角仅10°左右。实质上内在构造十分复杂，在西部凸起上发育3个较大的基底隆起，由南到北依次为下洼子、南二家屯、徐家围子隆起，它们由北西向东南或略偏南倾没于西部凹陷，不仅明显控制了基底的起伏，而且控制了凹陷内盖层构造沉积，受这种基底背景影响，在宽缓的斜坡带上从南到北依次分布了欢喜岭、曙光、高升3个由多断块组成的大型鼻状构造带。这种大型鼻状构造背景与西斜坡西八千、欢喜岭、曙光地区广泛分布的大型砂砾岩体相匹配形成广阔的储集空间，同时大型鼻状构造向凹陷延伸，倾没于生油岩中，由于鼻状构造定型期早于或同步于凹陷生油岩的排油期，而构造末端又伸入生油洼陷中，使生成的油气可以通过侧向运移至构造较高部位[5]。在这种构造大背景控制下，在西斜坡3个大型鼻状隆起上发现了著名的欢喜岭、曙光、高升3大油田，目前欢喜岭油田已累计上报探明储量4.4450× 108t，曙光油田累计上报探明储量5.1817×108t，高升油田累计上报探明储量1.3578×108t，三大油田占整个西部凹陷探明储量的73.26%，形成了著名的西斜坡复式油气聚集带，由此可见长期发育的斜坡带和古隆起是有利的沉积相带，控制了大量的油气聚集。

2.2 断裂主导控制油气运移和聚集

断裂系统对油气藏的分布起主导作用，从某种意义上说，断裂活动是控制油气运移、聚集的主导因素。从西斜坡构造演化的历史分析，本区断裂组合可分为北东、北西和近东西向，北东向正断层为主干断层，其中西倾正断层为裂谷发育初期的早期断层，除断至基底形成基岩单面山外，同时断至沙四段和沙三下[6]。中后期以东倾的同生正断层为主，其中规模较大的主干断层沿斜坡走向将斜坡切割为上下台阶，并且在深层（沙四、沙三段）与西倾正断层组合成高垒带，浅层（沙一二段）在其下降盘形成同生背斜构造，为油气聚集提供了有利圈闭。

西斜坡中南段沙四时期为凹陷裂陷、沉降的初期，形成继承性断裂与新生断裂共生的局面，区内呈现出垒堑相间的复杂地貌。在斜坡边缘超覆带以及前古近系古隆起围斜部位形成地层圈闭分布有利区，在地堑部位形成断层遮挡的断块-地层有利地区。同时，在斜坡边缘，由于处于斜坡上倾部位，各个层位地层均遭受不同程度的剥蚀，加之断层和不整合面为地表水下渗提供通道，原油降解严重，主要形成稠油油藏。

沙三时期北东向断层基本为与沉积作用同步进行的张性同生断层。同生断层的形成是盆倾运动作用下，下倾方向某部位不堪沉积物负荷产生滑脱形成的，在其下降盘一侧向地层下倾方向滑动时，伴随断层的持续活动，下降盘的同期沉积厚度要大于上升盘，与同生断层伴生的沉积物向断层方向加厚，在重力作用下，地层发生程度不一弯曲而形成滚动背斜圈闭。

沙一、二时期，3条北东向断层共同控制了南北2个大的断鼻。其中锦315-欢2断层活动时间长，控制了下台阶地层沉积及圈闭形成，在其下降盘形成了锦16、欢16、齐27等滚动断鼻及背斜。而在斜坡边缘顶部地层遭受剥蚀，地层埋深只有600～1000m，主要受地层超覆线的控制形成不整合油气藏，且主要为稠油油藏[7]。总之，沙一、二段油气分布主要呈雁列式排列，反映了油气富集与构造圈闭之间良好的对应关系，油藏类型以构造油气藏为主，如图1所示。

图1 西部凹陷西斜坡油气成藏模式图

3 储层类型影响油气富集的丰度

沉积相对油气藏形成的控制作用主要表现在提供有效砂体和不同的储盖组合。西斜坡储层成因类型多样，以扇三角洲—湖底扇体系储集层为主。其中，沙三、沙四段以湖底扇或扇三角洲—湖底扇沉积体系为主，沙一、二段以扇三角洲沉积体系为主，东营组则以河流沉积体系为主。这些沉积砂体具有多物源、近距离搬运、快速充填、规模小、垂向砂层多、累计厚度大、物性好等特点，为油气聚集提供了广阔的储集空间。其中不同沉积相或沉积微相中油气藏发育的程度有差异。

杜家台油层发育多种沉积微相，但扇三角洲前缘水下分流河道的油气藏数量最多，其它沉积微相油气藏数量较少[8]。凹陷中油气藏主要分布在扇三角洲前缘水下分流河道微相中，南部西八千油气藏则主要分布在扇三角洲平原的辫状河道微相中。

沙三期的河流水系流域扩大，水量充沛，河流坡降增大，侵蚀能力增强，碎屑物质丰富，沉积物主要以扇三角洲的形式堆积在岸边，容易在深水中形成大量的浊流沉积。因此，沙三段油气藏的分布往往与扇三角洲前缘和深水浊积扇有关，扇三角洲前缘水下分支河道的含油性最好，浊积扇辨状沟道内油气藏最为发育。与沙三段其它油层油气藏分布相类似，兴隆台油层和于楼油层的油气藏也主要分布在扇三角洲前缘水下分流河道内。

上述分析表明，辽河西部凹陷油气藏受沉积微相的控制很明显，油气藏主要分布在扇三角洲前缘、前扇三角洲沉积体系内。扇三角洲前缘水下分支河道含油性最好。不同层段的油气藏分布实际上主要受沉积体系中粗碎屑沉积砂体的控制，本质上是良好的储集层控制了油气藏的形成与分布。如图2所示，西部凹陷西斜坡地区砂地比介于10%～50%之间，单砂层厚度介于4～40m之间的砂体有利于油气聚集。

4 盖层控制油气富集的层位

西部凹陷古近系沙三上段和沙一中段存在全区分布的区域性泥岩盖层，而沙四、沙三段是良好的烃源岩，同时又是良好的直接盖层，它们均具有排替压力高、封闭性能好的特点。这些多层次、大面积分布的区域盖层和上覆巨厚的直接盖层、使油气得到良好保存，是油气富集的关键控制因素。目前，在区域性盖层发育的前提下，辽河盆地发现的大油气藏均受直接盖层的控制，统计结果主要表现为直接盖层厚度大于20m的地区有利于油气聚集，盖层厚度介于50～300m之间的地区最有利于油气聚集，盖层厚度大于300m的地区油气藏分布频率也较低。这是因为盖层厚度小于20m的地区往往是盆地的边缘，保存条件差，而厚度大于300m的地区往往泥岩发育，砂岩不发育。因此，不利于油气藏的形成。据统计，本区盖层之下地层中油气储量占到总储量的96.4%。

5 烃源灶—输导体系与油气藏富集关系

5.1 烃源灶控制油气分布范围

陆相盆地烃源灶对油气分布的控制作用往往比海相盆地更明显。本区的统计结果显示，无论横向上还是纵向上，距离生烃中心越近，油气藏分布越多。

圈闭的油气充满度与其离有效烃源岩生排烃中心距离的关系分析也表现了上述特征，离烃源岩距离越远，充满度越低。含油面积与烃源岩厚度叠合图也清楚地显示，油气藏主要分布在烃源岩控制范围内。

5.2 输导体系控制油气分布格局

西斜坡复杂的构造及沉积演化过程中发育了多种多样的油气输导类型。大体可分为受构造作用控制形成的断裂输导体系、不整合面输导体系和受沉积作用控制的砂岩输导体系，3种输导体系共存，相互补充为油气运聚提供了可靠通道[9]。

斜坡带地层油气藏多分布在斜坡外侧，离油源区相对较远，但斜坡带多种多样的输导层体系，配合油气运移的多期性，使油气能够在斜坡外侧聚集成藏。

坡洼过渡带砂体发育湖底扇扇体及扇三角洲前缘砂体，砂体厚度较大，渗透性砂体与断裂相配，形成砂岩格架和断层2种输导方式，为岩性油藏的形成提供了良好的运移条件。

图2 欢喜岭油田不同层位单砂层厚度－砂地比关系图

特别是本区发育的多期多组的断层，这些断层纵横交错，与大面积广泛分布的不整合面及砂体一起构成了良好的复式输导体系，加之油气供给非常充足，油气可以进行长距离的运移，使距离生烃洼陷较远的斜坡边缘及西部凸起高潜山带也有油气聚集成藏，如图3所示。

图3 曙2-6-24—齐231井油藏剖面图

6 结论

（1）西部凹陷西斜坡中南段丰富的油气资源，地质条件却较为复杂，油气富集受多种地质因素控制：长期发育的斜坡带和古隆起控制油气的富集；断裂主导控制油气运移和聚集；储层类型控制了油气富集的丰度；区域盖层有效控制了油气富集层位，断层—砂体—不整合面构成的复式输导网络控制了油气富集的范围。

（2）目前已发现油气藏主要富集在中上台阶，且主要以构造油气藏为主。近年来，随着勘探思路的转变，岩性油气藏勘探及潜山内幕深层勘探已成为新的热点，并见到一定成果，这两个方向仍将是下步寻找规模储量的勘探主攻区带。

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[3]单俊峰,张菊香,张卓,等.辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡古潜山油气成藏条件研究[J].特种油气藏,2004,11(4):39-42.

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TE112.11

A

1004-5716(2016)12-0055-04

2015-03-10

2016-02-25

项目来源：辽河油田分公司重大项目：成熟探区油气分布规律与精细勘探技术研究，项目号2013D-0708。

李秀明（1976-），女（蒙古族），新疆奇台人，工程师，现从事石油地质综合研究工作。