歧口凹陷板桥成熟区地质结构及勘探意义

石倩茹　付东立　王锦程 　张绍哲　唐鹿鹿 　周宁

摘 要：板桥斜坡是歧口凹陷主要勘探区块之一，该区经过50余年的勘探开发已经进入高勘探阶段，如何持续获得高效优质储量，是油田持续稳定发展必须面对的现实问题。鉴于当前面临的技术难题和增储上产的需求，针对斜坡区构造成因、沉积储层、油藏特征等方面开展了综合研究。结果表明：板桥地区沙河街组扇三角洲前缘水下分支河道、河口坝和滨浅湖砂坝主体为最有利的沉积相带，在滨Ⅰ中、滨Ⅰ下等有重大勘探突破，证明该区仍有很大的勘探潜力。

关键词：歧口凹陷;板桥斜坡;成熟区勘探;成藏模式

Abreact： Banqiao slope is one of the main exploration blocks in the Qikou sag. After the exploration and development more than 50 years， this area has entered the stage of high exploration. How to obtain efficient and high-quality reserves continuously is a practical problem that must be faced with for the sustained and stable development of the oilfield. In view of the current technical difficulties as well as the demand of increasing reserves and production， a comprehensive study has been carried out on the tectonic origin， sedimentary reservoir and reservoir characteristics of the slope area. Results show that underwater distributary channel and mouth bar of fan delta front， sand bar body of shore-shallow lake is the most favorable sedimentary facies belt in the Shahejie Formation， Banqiao area. The important exploration breakthrough have been achieved in Middle and Lower Bin Ⅰ， which proves that the Banqiao area still has great exploration potential.

Keyword： Qikou sag; Banqiao slope; exploration in mature area; reservoir forming model

板桥斜坡发育多套含油层系，主产石油和天然气，经过多年勘探，已是成熟区。其勘探由构造油气藏，到岩性油气藏，到现在以岩性-构造油气藏勘探为主，其断裂复杂，砂体厚度不大，砂体变化比较快，断-砂组合控藏，因此物源、沉积体系及砂体展布和成藏模式对板桥斜坡油气勘探尤为重要。本文通过沉积古背景与多属性融合分析相结合，坚持老区不老，小区不小，转变勘探思路，寻找高效储量，进一步深化结构构造、沉积储层精细研究，分析关键成藏主控因素以及油气资源分布特点，构建“断砂组合控藏”的油气成藏新模式，为油田勘探开发提供有效支撑。

1 区域地质概况

歧口凹陷位于渤海湾盆地中部，是大港油田重要的油气生产战场。板桥斜坡位于歧口凹陷中部，为具有断鼻背景并被断裂复杂化的大型斜坡构造，板桥次凹其西侧以沧东断层为界与沧县隆起分割，东侧以构造斜坡与歧口主凹相连接，北侧与北塘次凹以海河断层分割，南侧到滨海断裂。板桥凹陷整体表现为继承性的断陷结构，沙河街组是其主要产油层系（图1）（王锦程等，2018;张洪等，2019;张津宁等，2019;田伟秀等，2019;褚榕等，2019;史集建等，2019）。

2 构造特征

板桥斜坡在大型斜坡构造的影响下，其展现的特征十分明显，主要表现为：

（1）板桥构造受大断裂控制。板桥斜坡是在沧东断裂大背景下形成的大型鼻状构造，之后被长芦断裂系、板桥断裂系、大张坨断裂系改造，不同时期、不同类型、不同尺度的断裂纵横交错，形成近南北向构造转换带，北东向及北北东向两组断裂，因此其构造十分复杂。

（2）大断裂规律性展布，小型层间断层发育，主要断层长期活动。受沿岸构造转换带控制，发育两类断裂系统：北东向断裂系、北北东向断裂系;板桥次凹东部受东西应力场共同控制，断裂结构复杂（周素彦等，2019）。板桥断层从沙二时期到馆陶时期一直活动;长芦断层南侧分支，从沙三2时期到东营时期一直活动;长芦断层北侧分支，从沙三2到东营时期一直活动;高沙岭北断层从沙三2到馆陶一直活动。断层活动期次的研究有助于分析断层的活动和排烃期的吻合性，以此来确定断层对于油气运移的有效性。

（3）发育大型断鼻结构，受断层控制发育“四高三凹”的构造格局，东西结构差异明显。板桥次凹构造上整体表现为南北向继承性持续断陷，东西向隆凹相间的构造格局。受沧东断裂和滨海断裂的分段、转弯的影响形成西窄东宽的特点。西侧受沧东断裂弧形转弯控制，使断层根部地层快速沉降，中間地层拱升，同时受港西潜山的分期隆起的影响下，发育形成沈清庄大型断鼻构造，伴随后期三、四级断层的发育，使之复杂化。东侧由于沧东断裂走向较平直，则形成了典型的箕状断陷特征，表现为北断南超的大型斜坡，受大张坨断层的分割形成板桥次凹的主凹陷区和上升盘的港北垒块斜坡区，又被板桥断层分割，形成高斜坡区、中斜坡区及低斜坡区。

3 沉积体系与成藏特征

板桥地区沙河街组沉积时期，主要受西侧沧县和北侧燕山两大物源控制，与构造匹配形成多个近北西向展布的岩性圈闭带，发育扇三角洲前缘水下分支河道和分支水道沉积等沉积微相。

（1）物源体系

沧县隆起靠近盆地一侧发育了沈青庄、增幅台、小站、葛沽多个下切断裂转换沟槽，这些沟槽为沧县隆起碎屑物质向盆内输送提供了重要通道。根据沟扇对应原理，沿沧东断层下降盘自西南向北东方向依次发育沈清庄、增福台、小站、葛沽4个扇体（图2），其中小站物源和葛沽物源口对应的扇体分布范围广，是板桥低斜坡的主要沉积体。

分析表明，小站物源与葛沽物源轻重矿物组合特征存在差异明显。葛沽物源轻矿物组合以中石英、高长石、中岩块为主，以长石>石英>岩屑为典型组合特征，石英含量25 %～35 %，长石大于40 %，岩屑含量20 %～30 %，以岩浆岩为主，含少量沉积岩（图3）。重矿物组合以高锆石、中石榴石、低磁铁矿为组合特征。锆石含量一般大于40 %，部分地区样品大于60 %，石榴石含量中等，介于10 %～30 %，含少量磁铁矿，含量常小于5 %（图4）。

小站物源轻矿物组合则以高石英、高长石、中岩块为主，以石英>长石>岩屑为典型特征，石英含量常大于40 %，明显高于葛沽物源波及区，长石介于35 %～45 %，岩屑含量常低于25 %，以岩浆岩为主（图5）。重矿物组合以中锆石、高石榴石、低磁铁矿为主，石榴石>锆石>磁铁矿为典型特征。石榴石含量常大于40 %，锆石含量介于20 %～40 %，磁铁矿含量较低，5 %～10 %，略高于葛沽物源区（图6）。

（2）沉积相类型

通过观察板桥地区重点井的岩心，同时利用录井岩性组合、测井相、粒度分析等资料综合分析，识别出扇三角洲和滩坝、水下分支河道、河口坝、席状砂及半深湖区重力流成因的浊积砂体等沉积微相;其中扇三角洲前缘水下分支河道、河口坝和滨浅湖砂坝主体是最有利的沉积相带。

水下分支河道是陆上分支河道的水下延伸部分，是扇三角洲前缘最重要的沉积微相类型，测井曲线表现为钟形及漏斗形（图7），砂岩以中-粗砂岩为主，少量细砂岩，垂向上一般表现为向上变细或垂向加积的沉积序列;在沉积序列底部见定向排列砾石，局部见砾状砂岩及含砾砂岩，砾石成分复杂，一般为小砾，少数为细砾，以次棱角状为主，可见冲刷-充填构造、平行层理、块状构造、变形构造、交错层理、大型斜层理等。河口坝位于水下分流河道末端，常构成下细上粗的反粒序特征，常发育平行层理、槽状交错层理、楔状交错层理，粉砂岩常发育浪成沙纹层理、波状层理底部，可有冲刷构造。滩坝相沉积主要发育板桥高斜坡在浅水的三角洲侧缘及宽阔平缓的浅湖地带或位于水下隆起之上，岩性以砂泥岩见互为特征，垂向上构成向上粒度变粗，砂层单层厚度加大或以中厚层砂岩与浅灰色泥岩见互的湖退序列（图8）。在自然电位和自然伽马曲线上，砂坝多对应箱型和齿化的漏斗形，砂滩整体构成向上异常幅度加大的反旋回。可见波状交错层理、浪成交错层理、双向斜纹层等沉积构造。

（3）成藏特征

板桥斜坡区发育沙三段、沙二段、沙一下共3套生烃层系。其中沙三段是最重要的生烃层系，其有效烃源岩厚度大，有机制丰度高，TOC>1.0 %烃源岩厚度一般在200～900 m，板桥次凹区400～700 m，斜坡区烃源岩厚度均大于100 m。该区高丰度的优质烃源岩发育。同时沙三段烃源岩热演化程度高，沙三段烃源岩在整个歧口凹陷区都已普遍进入大量生油气阶段，板桥次凹Ro为0.6 %～1.7 %左右，其中上部沙三1 Ro一般为0.6 %～1.2 %左右，以生油为主，中下部沙三2+3 Ro一般大于1.25 %，已进入大量生气阶段（王振升等，2017;赵贤正等，2017;王莉，2016;刘萍，2014;陈淑芹等，2013）。从板桥次凹深层与中浅层天然气的碳同位素分析以及油-岩生物标志化合物参数对比结果表明，该研究区沙一段、沙二段原油主要来自板桥次凹深层沙三1生油岩生成的成熟型原油。

区内断层发育，油源断裂两侧油气富集，同时受双向物源的影响，砂体发育，岩性圈闭带发育，断层和砂体相互配合，形成油气成藏的主要特征：断砂组合控藏（肖敦清等，2013;卢刚臣等，2006;赵斌等，2002）。

4 勘探意义

该区历经多年勘探，中浅层钻探程度高，并已投入开发;中深层见多处出油点，油气水关系复杂;位于多组断裂的结合部，构造复杂，部署难度大。在“断砂组合控藏”油气成藏新模式指导下，按照 “一个岩性变化带就是一个油气富集带”“老区不老”“小区不小”等勘探理念，开展了多层系立体评价。井-震结合精细落实构造，利用属性提取、分频、储层反演等技术手段来精细刻画主力砂体空间展布形态，部署了多口探井，均获工业油流，证实了板桥地区构造、砂体、油源三元耦合，具备形成多层系构造-岩性油气藏发育条件。早期发现储量集中分布在板桥断鼻主体，且主力含油层主要为板2和板4油组。通过研究，不仅扩宽了板桥地区的有利勘探范围，而且在滨Ⅰ中、滨Ⅰ下等层系有重大勘探突破，有效指导了潜力评价及井位优选。

5 结论

（1）板桥地区沙河街组沉积时期，物源受西侧沧县和北侧燕山控制，断砂组合与构造匹配，形成多个近北西向展布的岩性圈闭带，主要发育扇三角洲和滩坝、水下分支河道、河口坝、席状砂及半深湖区重力流成因的浊积砂体等沉积微相，其中扇三角洲前缘水下分支河道、河口壩和滨浅湖砂坝主体是最有利的沉积相带。

（2）通过对板桥地区多层系立体评价，精细勘探，部署的多口井均获工业油流，证实板桥地区有很大的勘探潜力，“断砂组合控藏”油气成藏新模式及“一个岩性变化带就是一个油气富集带”“老区不老”“小区不小”等勘探理念对老区勘探的重要意义。

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