东营凹陷缓坡带东段上古生界地层油藏成藏特征研究

◇胜利油田分公司物探研究院 刘 媛

东营凹陷缓坡带东段包括陈官庄断阶带、王家岗-丁家屋子断裂带两个构造带和草桥地区，面积约为400 km2，整体呈北倾，为缓坡构造。超剥带认识程度和勘探程度相对较低，地层油藏勘探潜力大，上古生界钻探井位共22口，仅1口井获得工业油流，8口井见油气显示，预示未来勘探潜力较大。勘探效果分析认为，层组划分不详是导致主要含油层系不清、油源问题以及盖层的封堵情况不明的主要原因。因此，上古生界地层成藏特征研究是目前勘探的重点。

东营凹陷为典型的北断南超、北陡南缓的不对称箕状盆地，南部缓坡多次出现剥蚀和超覆，主要存在3个大的不整合面，孔店组与下伏地层间的不整合面、渐新统与始新统之间的不整合面以及古近系与新近系之间的不整合面，为东营凹陷缓坡带地层油藏的形成提供了有利的条件[1]。

1 地层展布特征

东营缓坡带上古生界主要发育本溪组、太原组、山西组以及石盒子组，缺失下石炭统与石千峰组[2]。为了有效厘定有利油气储集层，利用22口井的钻测井资料。根据岩性、电性特征，将上古生界划分为五个层组，由上至下依次为上石盒子组、下石盒子组、山西组、太原组和本溪组。根据钻井揭示的情况来看，上石盒子组、下石盒子组储层发育，砂岩百分含量分别为40%和70%，砂岩连通性较好，是有利储集层，山西组、太原组、本溪组物性较差，储层不发育。目前已发现的上古生界油气主要集中在上、下石盒子组。

上古生界原始沉积地层厚度较稳定，各层组构造面貌具有继承性，只在顶部存在削蚀不整合，上古生界沉积之后遭受强烈剥蚀，残留地层厚度的大小决定了各层组的保存情况，残留厚度越大，层组越多。由于缓坡带东段上古生界山西-太原-本溪组的地层单层厚度较薄，岩性复杂，地震特征标记为层组间反射较弱、界面不明显，同向轴连续性差，受其岩性、密度等影响较大，难以有效追踪各层组尖灭线。因此，本次研究采用残留时间厚度法，确定全区各层组的剥蚀尖灭带。

测井、录井及地震资料分析结果表明，山西-太原-本溪3组地层时间厚度约为120 ms，下石盒子组地层时间厚度约为70 ms。据此，通过计算上古生界残留时间厚度，初步落实各层组的尖灭线（图1）。在此基础上，根据正演模拟结果，利用夹角外推法[3]，结合瞬时相位剖面，对上、下石盒子组进行追踪描述，进一步精确落实各层组尖灭线。通过对尖灭线的刻画，认为上古生界二叠系上、下石盒子组向南抬升，依次形成削截不整合、多个剥蚀尖灭带。

图1 上古生界残留时间厚度图

2 成藏主控因素

2.1 油源条件

东营凹陷缓坡带北接牛庄生油洼陷，其油源供给以牛庄洼陷为主，牛庄洼陷主要发育沙三段、沙四段和孔店组3套烃源岩，分析认为，上古生界地层埋藏深，与沙三段、沙四段烃源岩难以有效对接，运移难度大，所以孔店组烃源岩是主要的油源。

孔店组为湖盆发育初期沉积产物，此期古气候干热，湖盆水浅而局限。孔店组可分为孔一段、孔二段、孔三段，一般缺失孔三段。孔一段主要为一套红色、紫红色泥岩与薄层红色粉砂岩、细砂岩的互层，不能作为有效烃源岩。孔二段岩性以灰色、暗灰色、暗色泥岩为主，夹薄层灰色砂岩和多套油页岩，主要分布在凹陷中央，向边缘凸起逐渐减薄并剥蚀尖灭，属湖相、浅湖相沉积，是重要的烃源岩层系。从空间展布看，孔二段的沉积中心在东营凹陷东部，最大厚度为800 m，分布面积为1500 km2，可以为东营凹陷缓坡带东段上古生界地层油藏提供良好的油源。

2.2 输导条件

东营凹陷缓坡带多个不整合面、油源断层以及各层系储集砂体的空间配置为各类油气藏的形成提供油气运移通道，往往在储集层、断层和不整合面组成的输导系统的末端和边缘形成油气的重要指向区。

东营凹陷上古生界油气主要来自北部孔二段烃源岩，源岩沉积区内发育9条油源断层，油气可运移至古生界。古生界油气运移方式主要有两种：①阶梯式运移：即孔二段源岩通过油源断层对接中生界，再通过顺向断层沟通上古生界储层；②层间式运移：即孔二段源岩沿顺向断层双向运移，纵向运移至孔店、中生界，横向运移至下古生界，通过潜山经过南部反向断层与上、下石盒子组优质储层对接，油气运移至上古生界地层中，顺层向南高部位聚集（图2）。

图2 东营南斜坡上古生界油气运聚模式示意图

2.3 储盖条件

（1）基础条件。缓坡带地区上古生界上覆地层为孔店组，其地层厚度为200 m～1000 m，砂岩厚度仅为30 m～100 m，砂泥比为10%～15%。其中，广泛发育的红色泥岩可以作为区域性盖层。另外，孔店组发育多个由洪泛体系域和辫状河体系域构成的正旋回沉积。洪泛体系域泥岩发育，分布稳定，泥岩厚度多在30 m以上，也可以作为上古生界重要的局部盖层[4]。

但该区局部发育孔店组底砾岩，需要确定底砾岩的发育范围，排除成藏不利的区域。由于底砾岩厚度相对较大，与周围的岩性在岩石物理特征上差别较大，主要表现为高速高密度的特征，通过属性优选，振幅类属性对底砾岩的反应较为敏感，可以有效预测底砾岩范围，排除不利区域。

（2）有利储盖组合。上古生界不整合面上、下岩性组合关系是油气成藏关键，具体分为泥-砂、砂-砂、泥-泥和砂-泥4类组合，其中上泥下砂组合最为有利，钻井统计分析认为，中古生界的不整合面上下泥砂组合多分布于泥岩百分含量>50%的区域，是泥砂组合的有利发育区。

在泥砂组合有利发育区确定的基础上，需要对泥-砂与砂-泥组合进行进一步的区分。岩石物理特征分析认为，两种组合类型在波阻抗界面和振幅等属性响应上存在明显的区别。因此，通过对地震响应特征进行分析，选取了振幅类、频率类、统计类等43种属性，利用实钻资料进行约束对比，发现不同岩性组合的地震弧长和均方根振幅值有明显的规律性，即泥-砂组合均表现为高值，多为波峰。通过综合应用地震弧长、均方根振幅属性进行聚类分析，预测出上古生界顶部不整合面有利泥砂组合发育区，为后续的勘探工作指明了方向。