渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组三段一亚段地质特征与页岩油勘探实践

周立宏，韩国猛，杨 飞，马建英，牟连刚，周可佳，王昌丽,孟立娜

(中国石油 大港油田分公司，天津 300280)

致密油气和页岩油气等非常规油气已成为当前乃至今后油气工业发展的主要方向之一[1-2]，是现阶段石油和天然气勘探开发的重点领域[3]。在致密油气领域，中国鄂尔多斯盆地延长组[1]、准噶尔盆地二叠系[4]、四川盆地侏罗系[5]等地层中均有发现并已建成重要的原油生产基地。页岩油领域起步相对较晚，如鄂尔多斯盆地延长组半深湖-深湖页岩[6-7]，准噶尔盆地二叠系半深湖-深湖页岩、云质泥岩等[8-9]均发育一定规模页岩油储量。近年来，渤海湾盆地沧东凹陷页岩油勘探获得较大突破，KN9和GD6x1等多口井相继获得工业油流[10]，以技术创新破解勘探盲区，打造甜点体识别评价、水平井钻井提速、密切割体积压裂增产等系列技术[11]率先实现陆相页岩油的突破引起国内外学者广泛关注[10]，截止到2020年1月8日，沧东凹陷孔店组二段(孔二段)页岩油GD1702H水平井体积压裂后连续自喷591 d，累计产油1.1×104t，实现了陆相页岩油高产稳产，目前沧东凹陷孔二段页岩油已进入工业化开发阶段。

沙河街组泥页岩是渤海湾盆地歧口凹陷主要烃源岩[12-14]，其中沙河街组三段一亚段[沙三一亚段，Es3(1)]、沙一段下亚段[Es1(下)][15-16]泥页岩累计厚度大、平面分布广、生烃条件优越，具备页岩油勘探潜力。2019年，借鉴沧东凹陷孔二段页岩油勘探实践经验，针对歧口凹陷Es3(1)泥页岩开展老井复查工作，先期实施的F38X1井和Bin60-56井在该层段均获得工业油流：F38x1井试油井段3 978.8～4 227.0 m(垂深3 907.8～4 220.1 m)，分3段(15簇)共103.9 m压裂改造，6 mm油嘴自喷，初期日产油50.1 t、日产气17 240 m3；Bin60-56井射开3 902.6～3 992.5 m(垂深3 587.43～3 677.2 m)，分2段68.9 m压裂后6 mm油嘴自喷，初期日产油23.59 t。2口大斜度井均具有初期产量高、递减快的特点，为进一步探索歧口凹陷Es3(1)页岩油富集规律，本文利用F39x1，F39x1y，QY10-1-1和Bin56-1H等井资料针对歧口凹陷Es3(1)页岩段沉积环境、岩性组合特征、生烃特征、储层及含油性特征、甜点评价等方面展开论述，以期对古近系沙河街组页岩油勘探评价具有一定的指导意义。

1 地质背景

渤海湾盆地发育多个坳陷，黄骅坳陷于中生代末—新生代初开始拉张裂陷，新生代断陷盆地出现，西、东边界分别为沧东断裂系和羊二庄断裂系，二者构成双断的地堑式结构[17]。黄骅坳陷被沧县隆起和埕宁-海中隆起夹持，具北宽南窄、东北深、西南浅的结构特点。坳陷内部以孔店凸起为界分为沧东凹陷和歧口凹陷2个不同的沉降单元，沧东凹陷发育古近系孔店组、沙河街组和东营组，歧口凹陷孔店组不发育，沙河街组和东营组相对较厚。近年勘探证实，沧东凹陷孔二段由于高丰度的泥页岩发育，在泥页岩及其夹层中页岩油勘探取得良好勘探成效[10]。歧口凹陷古近系发育沙三段(Es3)、沙二段(Es2)、沙一段(Es1)和东营组(Ed1)多套生烃层系，主力生烃层系以Es3(1)和Es1(下)为主(图1)。

2 岩石学特征

2.1 沉积环境

沙三段是歧口凹陷古近系最先发育的一个完整三级层序单元，Es3(3)，Es3(2)，Es3(1)分别为低位体系域、湖泛体系域和高位体系域[15]。Es3(1)沉积时期，凹陷周缘大神堂地区、歧北、歧南-埕北斜坡高部位遭受大面积剥蚀，目前为残留沉积状态。西部沧县隆起物源控制范围内继承性发育沈青庄-增福台、小站和葛沽3个扇体，葛沽和小站地区地形较陡，发育近岸水下扇沉积，而沈青庄-增福台物源波及区水体较浅，发育扇三角洲沉积。歧北-歧南、埕北斜坡及埕海地区现存砂体规模相对较小，只在斜坡的中低部位保留了部分辫状河三角洲前缘及远岸水下扇沉积。歧口主凹的深水区则继承性发育远岸水下扇沉积与滑塌浊积透镜体(图1)。湖盆内部物源供给能力相对较弱，仅在凸起周缘形成小型扇三角洲砂体，孔店-羊三木凸起周缘以湖浪改造型滩坝沉积为主。

板桥高斜坡、歧北中-低斜坡和歧南中-低斜坡区构成的“C”环带(图1中蓝色虚线限定范围)由三级坡折逐渐过渡的多阶挠曲斜坡[18-19]，总体上呈现西高东低、北深南浅且北翼陡南翼缓的不对称结构[20-21]。Es3(1)北部燕山褶皱带、港西凸起物源砂体顺断层转换带汇入箕状断陷区形成远岸水下扇，扇体影响范围至QS1井区。Es3(1)南部孔店-羊三木凸起物源砂体沿着断槽在斜坡区形成扇三角洲，砂体纵向叠置，平面叠加连片，受重力因素影响，扇体前缘滑塌形成远岸水下扇沉积。“C”环带处于碎屑岩沉积体系侧缘和前缘相，碎屑岩砂体呈条带状产出，与半深湖-深湖区泥页岩组成一套细粒沉积岩。孔店-羊三木物源和港西凸起等物源对Bin27和Bin60-56井区影响较弱，该区Es3(1)早期以泥页岩沉积为主，Es3(1)晚期湖平面相对下降，该区形成一个相对闭塞的沉积环境，湖水蒸发量大于汇入量，生物化学沉积占优势，云灰质成分增加，形成一个近东西向展布的灰云坪沉积体。

图1 歧口凹陷区域位置(a)、Es3(1)沉积体系(b)及古近系地层综合柱状图(c)Fig.1 Sketch map showing the location of the Qikou Sag (a) and Es3(1) sedimentary system (b),and composite stratigraphic column of the Paleogene strata (c)(图中蓝色虚线限定范围为板桥高斜坡、歧北中-低斜坡和歧南中-低斜坡区构成的“C”环带。)

2.2 矿物成分

F39x1y井Es3(1)40.1 m取心段(87块岩心样品)和F39x1y(351个岩屑样品)、QY10-1-1井(210个岩屑样品)全岩X衍射分析数据显示，Es3(1)泥页岩段粘土矿物含量主体分布在20%～40%，采用三端元四组分命名方法[15]，Es3(1)泥页岩岩性主要包括混合质页岩、长英质页岩和碳酸盐质页岩3种类型(图2)。

图2 歧口凹陷Es3(1)泥页岩全岩X衍射矿物三端元图Fig.2 Ternary diagram of X-ray diffraction minerals of whole shale rock from the Es3(1) in the Qikou Sag

“C”环带平面面积约324 km2，根据矿物成分，可划分为长英质页岩区(约285 km2，半深湖-深湖相)和碳酸盐质页岩区(约39 km2，灰云坪相)(图1)。

长英质页岩区面积相对较大，长英质矿物占优势，粘土矿物含量次之，碳酸盐矿物含量较少。岩石矿物组成以F39x1y井(岩心全岩X衍射矿物成分)最具有代表意义，该井Es3(1)泥页岩段长英质矿物含量为28.4%～70.4%(平均46%)、粘土矿物为12.9%～36.8%(平均29.7%)、碳酸盐矿物为1.9%～45.4%(平均8.7%)。

碳酸盐质页岩区面积相对局限，碳酸盐矿物含量占优势，长英质矿物和粘土矿物含量次之。岩石矿物组成以歧页10-1-1井(岩屑录井全岩X衍射矿物成分)最具有代表意义，该井Es3(1)泥页岩段长英质矿物含量为6%～53%(平均31%)、粘土矿物为7%～37%(平均23.5%)、碳酸盐矿物为24%～81%(平均39%)。

2.3 岩性特征

长英质页岩区主要受陆源碎屑控制，岩性主要包括长英质页岩和以长英质矿物占优势的混合质页岩。岩心尺度下，粘土矿物、长英质纹层和粘土质纹层呈韵律互层或厚层状产出(图3a)。长英质矿物占优势的层段，岩心较完整、层理不发育、以块状构造为主，薄片视域下厚层状长英质纹层相对较厚(图3b，c)。长英质矿物大于75%的样品，薄片视域下层理不发育、块状结构，重力流成因砂质条带颗粒分选和磨圆较差(图3d)，牵引流成因砂体颗粒分选和磨圆相对较高，局部可见鲕粒(图3e)。粘土矿物含量较高的层段，纹层较发育，岩心层理缝、低角度裂缝和高角度裂缝较发育，岩心破碎。

云质页岩区处于滨浅湖区沉积环境，生物化学沉积作用占优势，水动力较强，碳酸盐矿物占优势，沙三段埋深一般大于3 000 m，白云岩化程度高。发育亮晶生物碎屑白云岩(图3f，g)、泥晶白云岩(图3h—j)、泥质白云岩、含白云石泥岩、泥岩等多种岩性。薄片视域下，块状构造占优势，亦见有层理构造，水平层理少见，层理见有扰动、软沉积物变形等同沉积现象，总体为浅水高能沉积环境，受陆源碎屑影响较弱，以盆内生物化学沉积为主，碳酸盐矿物成分占优势，后期发生白云岩化，方解石含量较少，以白云石为主。湖泛期，陆源碎屑能够影响到该区域，砂质混染现象普遍(图3j，k)，砂质碎屑在高能环境下构成鲕粒核心。湖泛期长英质纹层、碳酸盐质纹层和粘土质纹层韵律互层，粘土质纹层相对较薄。

图3 歧口凹陷Es3(1)泥页岩岩性特征Fig.3 Shale lithology of the Es3(1) in the Qikou Saga. F39x1井，埋深3 995.83～3 997.73 m，岩心照片，块状长英质页岩夹纹层状长英质混合页岩、沿层裂缝较发育；b. F39x1井，埋深3 983.85 m，普通薄片，长英质纹层与粘土质纹层互层；c. F39x1井，埋深3 983.85 m，普通薄片，长英质纹层与粘土质纹层互层；d. F39x1井，埋深3 891.54 m，普通薄片，长英质颗粒分散在泥质基质中；e. Bin28x1井，埋深3 532.8 m，普通薄片，长英质页岩，见鲕粒，浅水低能环境；f.Bin27井，埋深3 455 m，普通薄片，白云岩，裂缝发育；g. QY10-1-1井，埋深3 700 m，普通薄片，白云岩裂缝泥质充填物白云母化；h. Bin27井，埋深3 545.5 m，普通薄片，白云岩，裂缝发育，见长英质条带；i. Bin27井，埋深3 652.8 m，普通薄片，白云岩层向长英质层过度，裂缝发育；j. Bin27井，埋深3 661.8 m普通薄片，长英质云层、粘土质质云层互层，裂缝；k. QY10-1-1井，埋深3 698 m，普通薄片，由下至上粘土质层、长英质层、云质层；l. QY10-1-1井，埋深 3 702 m，普通薄片，鲕粒生物灰岩白云岩化，砂质混染；m. Bin56x1H井，埋深3 642 m，普通薄片，鲕粒生物灰岩白云岩化，砂质混染

2.4 岩性组合特征

F39x1y井Es3(1)录井资料显示，细粒沉积区Es3(1)岩性以泥页岩为主，夹有薄层(厚度<1m)泥质粉砂岩、白云岩，具有高自然伽马、低电阻特征(图4)。不同岩性随钻测井曲线特征具有一定差异性，泥岩高自然伽马、低电阻特征明显，灰质泥页岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩具有低自然伽马、高电阻特征。

现场岩屑录井全岩X衍射分析技术在岩性识别过程中取得较好应用效果[22-23]，实现泥页岩岩性现场快速识别，弥补了常规岩心测试数据量较少的缺陷。根据垂向岩性组合关系，将该井Es3(1)划分为6个相对低伽马、高电阻组合段，由上至下依次命名为C1—C6，其中C6仅在F38x1井钻遇。C段内以长英质页岩占优势，C段间以长英质混合页岩为主。C1—C6内部岩性组合特征亦具有一定差异性，其中C1段长英质页岩为主，碳酸盐矿物含量较低C2和C6段碳酸盐质混合页岩含量相对增加；C3，C4和C5段长英质页岩占优势(图4)。

图4 歧口凹陷Es3(1)岩性组合特征(F39x1y井)Fig.4 Lithological combination characteristics of the Es3(1) in the Qikou Sag(Well F39x1y)

Es3(1)沉积末期，湖平面进一步退缩，QY10-1-1和Bin27井区C1段发育灰云坪沉积，岩性以混合质页岩和云(灰)质页岩为主，夹有少量薄层白云岩。整体上，Es3(1)以长英质页岩和长英质混合页岩为主，碳酸盐分布范围相对局限。

3 生烃特征

歧口凹陷经历多期构造运动，生烃环境优越，歧口凹陷古近系烃源岩以沙三段和沙一段为主，其次是沙二段和东营组，有效烃源岩总厚度为1 500～3 300 m[24]。Es3(1)有效烃源岩最大厚度达1 500 m，面积近4 000 km2，以Ⅱ型有机质为主，Es3(1)埋藏深度2 800～5 500 m，热演化序列完整，烃源岩在歧口凹陷基本都已进入大量生油气阶段。

3.1 有机质丰度

F39x1y井Es3(1)页岩油C2，C3甜点段，长度分别为9.5，17.6 m，共计87块次进行有机碳和热解分析联测样品总有机碳丰度(TOC)分布在0.43%～2.59%(平均1.03%)，0.5%2%的样品仅占1.1%。F38x1井3 870～4 291 m深度段14个岩屑样品实验室热解数据TOC分布在0.96%～2.37%(平均1.53%)，TOC>2%的样品占28.6%。

Es3(1)有机质丰度一般小于2%，TOC>2%区域分布相对局限，因此暂将TOC>1%作为歧口凹陷Es3(1)页岩油优质源岩下限。

3.2 干酪根类型

F39x1y和F38x1井Es3(1)共101个热解S2峰值对应温度(Tmax)分布在438～460 ℃，氢指数HI(S2/TOC×100%)分布在122.8～376.5 mg/g，有机质类型以Ⅱ型为主。

3.3 成熟度

歧口凹陷沙三段42口井125个样品镜质体反射率及其对应取样深度数据分析结果显示，有机质成熟度Ro值为0.6%时对应深度3 100 m左右，Ro值为1.1%时对应深度4 400 m左右(图5)。埋深在3 100～4 400 m，烃源岩处于大量生油阶段，是页岩油勘探的有利层段。

图5 歧口凹陷Es3成熟度与深度关系曲线Fig.5 Maturity vs.depth curve of the Es3 in the Qikou Sag

4 储集特征

歧口凹陷Es3(1)早成岩B期埋深在3 000～3 500 m，中成岩A期埋深在3 500～4 750 m，中成岩B期埋深大于4 750 m[25-26]。以往Es3(1)泥页岩多集中在封闭能力评价，认为Es3(1)泥页岩厚度大、分布面积广、排驱压力大、封闭性好，是好的区域性盖层[27-28]。从页岩油参数出发，Es3(1)泥页岩基质孔和裂缝较为发育，具有一定储集空间。

4.1 储集空间类型

歧口凹陷中新生代经历多期构造改造，断裂特征复杂[29]，发育港东断裂、港东断裂分支、唐家河断裂等主干断裂及其两侧派生的一系列次级断裂[30]。在断裂活动影响下，歧口凹陷Es3(1)裂缝系统十分发育，在岩心和薄片尺度下裂缝普遍存在。F39x1井40.1 m岩心中，见有12条高角度裂缝，裂缝长度8.5～26 cm，开度1 mm左右，裂缝处于半充填状态。岩心完整程度受岩性控制明显，粘土矿物富集段岩心较为破碎，长英质矿物占优势段，岩心保存相对完整。薄片视域下，见有2条或多条裂缝相交构成复杂裂缝网络。除构造裂缝外，纹层缝是发育于纹层内部的裂缝，主要存在于细粒长英沉积岩和和细粒混合沉积岩中，是由于富长石和石英矿物层与富碳酸盐或富含粘土矿物层在垂向上互层而产生的，是细粒沉积岩有利储集空间和油气运移通道。

基质孔隙和裂缝是歧口凹陷Es3(1)页岩主要储集空间类型，除此之外，有机质孔亦占有一定比例。基质孔类型主要包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔4种类型(图6)。泥页岩主要由粒径小于62.5 μm的细粒沉积物经成岩转化后形成，持续的压实作用和间歇性胶结作用使得泥页岩逐渐致密化。歧口凹陷Es3(1)处于中成岩阶段，成岩演化程度高、压实作用强，组成泥页岩颗粒较细，粒间孔孔径一般分布在0.2～2.3 μm，扫描电镜下颗粒之间排列较为紧密，颗粒周缘被软沉积物包围，粒间孔呈长条状展布，形成粒间缝。伊利石、高岭石和黄铁矿等片状或簇状分布的矿物中多发于井内孔，矿物在生长过程中不紧密堆积而形成晶间孔，晶内孔和晶间孔均以纳米级孔为主。成岩演化过程中长石、白云石和方解石等不稳定矿物易被生烃作用产生的有机酸溶蚀，形成次生溶蚀孔，溶蚀孔是Es3(1)主要的孔隙类型，占比达50%以上，在扫描电镜下可观察到大量颗粒内部溶蚀孔及粒间溶蚀孔，粒内溶蚀孔孔径一般分布在0.01～1.5 μm，粒间溶蚀孔孔径一般分布在0.05～3.6 μm。在成岩演化过程中，胶结与溶蚀作用交替发生，部分溶蚀孔内见有自生石英矿物，基质孔之间的组合关系复杂。

图6 歧口凹陷F39x1y井Es3(1)泥页岩扫描电镜照片Fig.6 SEM images of the Es3(1) shale in Well F39x1y,Qikou Saga.埋深3 891.18 m，黄铁矿晶间孔、碎屑颗粒粒间孔、微裂缝；b.埋深3 891.18 m，溶蚀孔、残余粒间孔、伊利石晶间孔；c.埋深3 891.18 m，溶蚀孔、残余粒间孔、黄铁矿晶间孔；d.埋深3 983.61 m，粒内溶蚀孔内充填次生石英，残余粒间孔；e.埋深3 983.36 m，残余粒间孔、粒内溶蚀孔、黄铁矿晶间孔；f.埋深3 990.35 m，颗粒溶蚀孔内充填次生石英、残余粒间孔、溶蚀孔；g.埋深3 988.06 m，碎屑颗粒粒间缝、颗粒碎裂缝、残余粒间孔、溶蚀 孔；h.埋深3 991.73 m，微裂缝、残余粒间孔、溶蚀孔

歧口凹陷Es3(1)泥页岩是该区主要生烃源岩，普遍进入生油阶段，歧口主凹和板桥次凹已进入大量生气阶段，有机质在热解生烃过程中形成孔隙亦是该区主要孔隙类型之一。

4.2 储集物性特征

Es3(1)处于中成岩阶段，长英质页岩和碳酸盐质页岩内次生溶蚀基质孔隙发育，且经历多期构造改造，断裂特征复杂，裂缝较发育，基质孔、层理缝和构造缝组成复杂孔缝网络，改善了页岩储集物性，长英质页岩和碳酸盐质页岩为优势储集岩相。F39x1井4 371.95～4 386.23 m泥页岩段岩石密度为2.51～2.72 g/cm3(平均2.59 g/cm3)，颗粒密度为2.6～2.76 g/cm3(平均2.66 g/cm3)，孔隙度为1.19%～4.27%(平均2.67%)，脉冲渗透率为(0.08～69.7)×10-3μm2(平均6.60 ×10-3μm2)(表1)。试验结果显示，岩石密度与岩石颗粒密度成正比，石英和长石矿物含量增加，在一定程度上改善了泥页岩储层孔隙度。

表1 歧口凹陷F39x1井Es3(1)泥页岩储集物性Table 1 Physical properties of shale reservoirs in the Es3(1) in Well F39x1y,Qikou Sag

4.3 脆性特征

F39x1y井Es3(1)泥页岩93块次粘土矿物分析结果显示，伊利石含量为17%～78%(平均50.2%)，伊/蒙混层含量为9%～39%(平均22.4%)，绿泥石含量为5%～43%(平均19.4%)，高岭石含量为0～26%(平均7.6%)，绿/蒙混层含量为0～10%(平均0.4%)。Es3(1)伊利石、绿泥石和伊/蒙混层为主，高岭石含量相对较少，个别样品含有绿/蒙混层，总体以为膨胀性低的脆性页岩。

工程力学试验结果能够直观反映页岩脆性特征，矿物成分与工程脆性指数之间满足下列经验公式：脆性指数=石英+0.63×白云石+0.52×长石+0.25×方解石+0.2×黄铁矿+0.18×方沸石+0.02×粘土[23]。F39x1井93块全岩X衍射矿物成分显示，该段样品矿物脆性指数分布在63.2～87.1(平均70.3)。脆性指数为30时，易形成多缝，脆性指数大于40时易形成缝网和多缝过渡态[31]。Es3(1)矿物脆性指数均大于63.2，工程脆性指数大于47.6，压裂易形成缝网和多缝过渡态。

5 含油性

歧口凹陷Es3(1)泥页岩在岩心和薄片尺度下均见有不同程度荧光显示：F39x1井4 380.15～4 380.52 m岩心段，白光下长英质纹层与粘土质纹层呈互层状产出，荧光下岩心发褐色荧光，薄互层段荧光相对较亮(图7a)；岩心沿理缝破裂面滴水不渗(图7b)，荧光下呈亮蓝褐色荧光，裂缝内残留胶质沥青；薄片尺度下，在裂缝(图7d)、层理缝(图7e)和基质孔中(图7f，g)均见有较强的蓝褐色荧光显示，Es3(1)页岩具有较好含油性。

图7 歧口凹陷Es3(1)泥页岩荧光显示特征Fig.7 Fluorescence micrographs of the Es3(1) shale in Qikou Saga. F39x1井，埋深4 380.15 ～4 380.52 m，岩心普光照片，长英质页岩与长英质混合页岩韵律互层；b. F39x1井，埋深4 380.15 ～4 380.52 m，岩心荧光照片，有机质纹层发黄褐色荧光；c. F39x1井，埋深3 891.45 m，岩心照片，断裂面含油、滴水不渗；d. F39x1井，埋深3 891.45 m，岩心照片，断裂面发蓝褐色荧光；e. F39x1井，埋深3 891.54 m，荧光薄片，裂缝被有机质充填，中-亮荧光；f. F39x1井，埋深3 983.85 m，荧光薄片，层理缝内黄褐色荧光；g. QY10-1-1井，埋深3 707 m，荧光薄片，生物碎屑灰岩白云岩化，基质孔内富含有机质，黄褐色强—中亮荧光；h. Bin56-1H井，埋深 4 536 m，泥页岩岩屑滴照试验，油迹显示，亮荧光

利用MacroMR12-110H-1核磁共振成像岩心驱替系统，执行SY/T 6490-2014《岩样核磁共振参数实验室测量规范》，对F39x1井Es3(1)密闭取心样品进行核磁共振分析，样品深度4 380.22 m，直径2.521 cm，长度4.844 cm，测试温度25 ℃，接受增益100%，等待时间6s，回波个数18 000，回波间隔0.12 ms，扫描次数32。试验结果：该泥页岩样品核磁孔隙度3.5%，含油体积0.04 ml，含水体积0.06 ml，含水饱和度52.4%，含油饱和度29.2%，可动油率6.22%。

6 甜点评价

歧口凹陷Es3(1)半深湖-深湖区泥页岩厚度大、平面分布范围广，泥岩蒙脱石含量低、长英质和碳酸盐矿物含量较高，孔缝发育、储集物性好，页岩生烃条件优越，含油气性好。甜点分布主要受岩性和成熟度等条件控制。

1) 岩性组合条件控制页岩油甜点垂向分布

长英质页岩和碳酸盐质页岩富集段具有低自然伽马、高电阻、低声波时差、高气测异常特征，垂向甜点受岩性控制作用明显。根据岩性组合特征，将Es3(1)划分为C1—C6共6个页岩油甜点段，单层厚度分布在7～96 m，累计厚度434 m，不同甜点段垂向厚度具有一定差异性：其中，C1甜点厚36～70 m，C2甜点厚55～86 m，C3甜点厚7～52 m，C4甜点厚22～77 m，C5甜点厚15～62 m，C6甜点厚13～96 m(图8)。

2) 埋深和岩性条件控制页岩油甜点平面分布

埋深在3 100～4 400 m(对应Ro=0.6%～1.1%)，泥页岩处于大量生油阶段。平面上页岩与常规砂岩和致密砂岩储层相邻，泥页岩段粉砂岩、细砂岩、碳酸盐岩单层厚度不大于5 m、累计厚度占页岩层系总厚度比例小于30%(GB/T 38718—2020)。综合上述条件，划分Es3(1)页岩油与页岩气有利勘探区：C1甜点面积188.9 km2，其中页岩油有利勘探面积160.3 km2，页岩气有利勘探面积28.6 km2(图8)；C2甜点面积187 km2，其中页岩油有利勘探面积172.3 km2，页岩气有利勘探面积14.7 km2；C3甜点面积84.2 km2，其中页岩油有利勘探面积73.4 km2，页岩气有利勘探面积10.8 km2；C4甜点面积142.3 km2，其中页岩油有利勘探面积53.2 km2，页岩气有利勘探面积89.1 km2；C5甜点面积123.1 km2，其中页岩油有利勘探面积31.2 km2，页岩气有利勘探面积91.9 km2；C6甜点面积194.3 km2，其中页岩油有利勘探面积57.8 km2，页岩气有利勘探面积136.5 km2。利用体积含油率法[32]，计算歧口凹陷Es3(1)页岩油资源量，预测资源量约4.1×108t。

7 勘探实践

针对歧口凹陷Es3(1)页岩油，按“直井-大斜度井定垂向甜点，水平井钻探提产”的原则，寻求Es3(1)页岩油勘探突破。

在F38x1井C3—C5甜点段老井试油获得工业油流基础上，针对长英质页岩发育的C3甜点实施水平井F39X1，水平段长416 m，综合解释Ⅰ类甜点186.4 m/22层，Ⅱ类甜点133.9 m/21层，压裂液3 558.36 m3，加砂135.7 m3。2019年8月，油压28.11 MPa，日产油27.7 t，日产气4 944 m3；2021年3月间开生产，油压1.21 MPa，日产油0.3 t，日产气622 m3；截止到3月份，累计试采292 d，累产油679 t，累产气37.97×104m3，反排率61.22%。

在Bin60-56井C1，C2甜点段老井试油获得工业油流基础上，针对灰云坪区C1甜点实施水平井QY10-1-1，水平段长313 m，射开3 692～3 714 m(垂深3 470.7～3 474.8 m)，5 mm油嘴自喷，初期日产油115.2 m3，日产气5 891 m3，油压7.5 MPa，套压9 MPa。原油密度0.881 g/cm3，粘度27.05 mPa·s(50 ℃)，凝固点23 ℃，含蜡量14.19%，含硫0.16%，压力系数1.4。

Bin56-1H井C1甜点段，压裂液26 214.25 m3，加砂1 467.19 m3，2020年9月12日2 mm油嘴放喷求产：9月12日，油压32 MPa，日产液72.9 m3，日产油10.79 t；2021年2月24日，油压0.82 MPa，日产液11.39 m3，日产油9.11 t；2021年3月7日钻塞后，油压恢复到21.11 MPa，日产液79.52 m3，日产油恢复到20.28 t；截止到4月5日，试采206 d，累产压裂液2 036.55 m3，累产油3 043.11 t，反排率7.77%，Es3(1)页岩油勘探获得重要突破。

大港油田继沧东凹陷孔二段页岩油实现工业化开发突破后，歧口凹陷Es3(1)页岩油勘探再获重要突破，落实亿吨级规模战场。同时作为主力勘探层系之一的沙河街组在渤海湾盆地广泛发育，歧口凹陷Es3(1)页岩油研究认识与勘探实践对渤海湾盆地其他油田页岩油勘探具有重要借鉴意义。

8 结论

1) 歧口凹陷Es3(1)发育稳定湖盆，半深湖-深湖区泥页岩广泛发育，泥页岩段孔缝发育，脆性指数高、储层敏感性差、含油气性好，具备页岩油富集的生烃、储集、含油和工程改造条件。

2) 歧口凹陷Es3(1)纵向划分6个甜点段，由上至下依次为C1—C6，甜点段平面稳定，单层厚度分布在7～96 m，累计厚度434 m，平面分布面积在87.4～194.3 km2，平面甜点叠加面积256 km2，初步计算资源量4.1×108t。

3) 按“老井控面、水平井提产”的原则，首先在Bin60-56和F38x1两口大斜度井试油获工业油流，针对直井-大斜度井锁定垂向甜点段部署水平井勘探，QY10-1-1井获得日产百吨高产油气流，Bin56-1H井自喷试采206 d后，累产油3 043.11 t，反排率为7.77%，证实该区Es3(1)页岩油具有较大勘探潜力。

4) 沙三段在渤海湾盆广泛分布，歧口凹陷Es3(1)页岩油勘探突破对渤海湾盆地页岩油勘探具有重大意义。