渤海海域石油地质条件与油气田分布特征

王盼祥(中法渤海地质服务有限公司，天津 300452)

0 引言

石油作为一种不可再生资源，对于满足我国经济的高速发展十分重要，因此对于油气资源进行了广泛的开采。渤海海域面积总共7.3万km2，是我国最北的海域。渤海海域在东西向上大约相距346 km，在南北向上相距大约550 km[1]。渤海海域本身就是一个充满油气和天然资源的沉积性盆地，渤海的海上油田以及战略性的胜利油田、大港油田、辽河油田共同组合构成了我国第二大原油生产区[2]。渤海海域的海上石油作业，是我国海上开采时间最早、钻井数目最多、年生产能力最大、固定生产平台最好的海上石油作业，在我国海洋石油产业中占有十分重要的位置。

1 地质条件

1.1 烃源条件

渤海海域能够具有生烃能力，依赖其烃源条件，从上到下分别为东营组、砂一二段、砂三段、孔店组-沙四段，共四套烃源岩。根据相应的勘探实践表明，10%的富烃凹陷集中了90%的油气储备。综合应用海洋学、古代微生物学、沉积学和地球化学特征等研究方法，认为烃源研究主要是从传统固体沉积物延伸到古湖泊环境。发现了古代的湖泊中，有机质生产能力和在水体底部缺乏氧气的环境，决定着沉积物中所含有的有机质的长期保留与转化[3]。古代湖泊不仅数量多、分布广，同时在古代湖泊中，有机质的生产力高、盐度含量高，在湖泊内容易形成由于温度所造成的湖水分层现象，从而使得有机质的保存条件优越。因此才为今天的海上油气田提供了烃源基础。烃源岩主要发育于古近系，其中主力烃源岩包括了砂三段和东营组，并且东营组则是渤海海域所独有的主力烃源岩。在东营组，发育出了我国渤海海域的主力烃源岩的主要原因是其优越的沉积环境和恶劣的气候条件，加上我国在渤海海域的东营期沉降速度大约是全世界大陆地区的2～3倍，以及作为整个渤海湾的沉积与平均沉降量的中心。砂三段的主要成因是由于盆源断裂的长期连续性活动，在盆源断裂后的低层下降盘内已经发育出接近物源的扇三角洲、湖底扇，与良好的浅层、深湖之间可以相生的油泥岩交互，凹陷的沉降和石灰岩位置相对更加平静，以及沉积中心相对更加稳定。因而在海洋底部发展形成了今天的砂三段，砂三段被广泛认为是我国渤海海域和大陆架盆地的第一套主力烃源岩。在古新世中期，整个渤海湾盆地都已经是在海湾裂陷的作用下，原本孤立、分散的古代湖泊逐渐相互连通，形成若干较大的湖泊。但是由于在渤海海域的孔店组-砂四期时，以孔店组为代表的古代湖泊水系占据的面积相对较小，从而导致了烃源岩的分布相对有限，所以今天的孔店组-砂四段仅仅只是形成了一套次要的烃源岩。而砂一、二段由于受到了砂三段末期的区域性构造抬升，导致其降低了沉积速率，造成烃源岩厚度不够；尽管如此，砂一、二段品质相对较高，且分布广泛，是该区域内的次要烃源岩。

1.2 沉积体系

由扇形三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖泊、滩坝、湖相碳酸盐岩、湖底扇等结构，共同构成了渤海海域的盆地古近系发育沉积体系。因为这些大量的沉积物体系存在，才给渤海海域的油气资源丰富提供了一个优越的储藏空间。扇形三角洲的沉积大多在主厅层体系内部；在存放方面具有层级垂向厚度大，存放覆盖条件优越[4]。同时，由于扇形三角洲下游储层的横向位置变化速率高，这样既有利于油气隐蔽的深入开发，又成为渤海海域当前进行岩性底层油气贮藏勘察的重点。辫状河三角洲在渤海海域的中国古近系石油分布范围比较宽，其砂岩的分选性与侧向连接性良好，并且具备了较好的石油储藏功能。对渤海海域的勘察可以作为一个构造-油气贮藏、岩体-石灰质-岩性油气贮藏的事实。

2 油气田分布特征

我国海上油气田的分布极其不均衡，已经勘探标明的大部分油田仍然具有开采潜力，部分已经探明的油田及信息如图1所示。

图1 部分油田开采图

由图1可知，我国海上油田开采的水平仍然还不够，海上油气田仍然具有开采的价值以及开采潜力。根据已经设立的渤海海域的油气田分布寻找其分布规律如下：

2.1 大中型油田围绕凸起区

在渤海海域油气田中，稠油类占比极高。渤海海域的各种稠油油田主要是围绕着其凸起的部位进行分布，根据它们的构造功能和圈闭成因，将它们可以划分为披覆背斜型的稠油油藏和断鼻式稠油油藏。断鼻型稠油底层的油藏，是由于地层沿着某个断层向上不发生翘倾运动后，所形成的一种构造。这种沿断层不光有可能是传统断层的集成和发展而来，有可能是在短时间内由传统断层延伸而来形成的小断层。断鼻的位置，不仅可能在断层的上升部分，甚至可能在断层的下降部分。断层的圈闭范围和面积通常控制在5～20 km2之间，其上还有很多地方可能被更小的断层所分割。例如石坨山上的南堡35-2油田。披覆背斜稠油油田，在渤海海域的渤中凹陷周边的凸起区围绕分布，具有圈闭类型好的特点。披覆背斜型稠油油田的主要储层是河流、三角洲、浅湖相沉积的结合，储盖配置同样良好。披覆背斜式稠油油田的油藏充满度达到了70%～100%，而且含油的面积较大，达到了30～70 km2。稠油油藏的油层厚度为25～150 m，油水的关系相对比较简单，油藏的储量规模十分巨大，含有多个亿吨级的油田，包括了以秦皇岛32-6为例的低幅度披覆背斜式油田；以绥中36-1为例的凸起请末端的复合披覆背斜式油田；以蓬莱19-3为例的，经过走滑压扭作用后改造而成为的披覆背斜式油田，具有圈闭幅度高，油气转移和凸起或是油向倾末端边缘柱断裂等等密切联系。

2.2 新近系浅层油气田分布受极浅水三角洲控制

渤海中部海域油田的勘探工作大部分都集中在渤海中部凹坳凸起的油田区。在渤海海域新近系周围，特有一个浅水-极浅水三角洲沉积系统。所以为渤海海域的新近系考察勘探工作提供了新的思路和关键领域。在极浅水三角洲中，油气藏通常是轻-中油作为主要生产内容；良好的储盖组合，为近源、晚期、快速成藏模式下的油气大规模富集提供了良好的保存条件。以渤中25-1、渤中28-34、渤中26-3这些大中型油气田为例，在黄河口凹陷新近系明下段，浅水三角洲的体系主要是由一般性的发育而形成。而石油天然气则一直是以近源晚期的垂向运动形态为主，主要在5 100万年以前，近源晚期的形成从而给其带来了快速变质和成藏的优势；渤海海域的主力油层通常已经受到了各个层序的控制，油层主要在最大的湖泊泛面以下。截至目前，已经在地球上发现的石油天然气田普遍集中在1 200～1 800 m。

2.3 油气田围绕郯庐断裂带

根据现有的资料表明，在渤海海域的郯庐断裂带周围，已经探明的油气储量超过了在渤海海域整体油气储量的60%[5]。因此普遍认为郯庐断裂带对于渤海海域的油气聚集起着十分重要的作用。在古近纪以来，郯庐断裂带的活动发育出了古近系的烃源层系。发育所产生的一系列富生烃凹陷，如辽中凹陷、渤中凹陷、黄河口凹陷以及莱州湾凹陷等；此外，郯庐断裂带的长期活动致使凹陷的生烃门槛降低，使得渤东以及渤南的部分相对较浅的凹陷也具有了生烃潜力。如表1所示。

表1 莱州湾地区及地区生烃门槛

如表1所示，在莱州湾凹陷东北洼地的生烃门槛相比较于中心的生烃门槛远远降低，相比较于其他油田，生烃门槛也大体相近，仍然具有开采的潜力。在此条件下，围绕着郯庐断裂带的油气资源丰富，自然也就使得油气田设立在郯庐断裂带周围。

3 结语

综上所述，渤海海域作为我国重要的产油基地，具有良好的地质条件，油气田分布具有一定的规律性。优越的烃源条件为油气田提供了充分的产油条件；沉积体系的存在得以使油气田具有充足的储存条件。根据以上地质条件，可以发现渤海海域仍然具有开采的潜力。