济阳坳陷上古生界油气成藏条件与有利区带.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW311济阳坳陷上古生界油气成藏条件与有利区带一周磊1)，王永诗2)，孟涛1)1）中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257000；2）中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司，山东东营，257000收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.136作者简介：周磊，男，1985 年生，博士，副研究员，主要从事油气勘探研究；Email：。关键词：关键词：上古生界；成藏条件；油气资源评价；济阳坳陷“十二五”以来，渤海湾盆地深层系上古生界油气勘探相继取得重大成功，黄骅坳陷港古 1507井、港古 1505 井于石炭系太原组、二叠系下石盒子组获工业油流，东濮凹陷胡古 2 井于二叠系上石盒子组和石千峰组获工业气流，济阳坳陷花古斜101 井于二叠系上石盒子组获工业油流，显示出渤海湾盆地上古生界巨大的勘探潜力。济阳坳陷目前已经发现了套尔河、大王庄、高青、孤北等多个上古生界潜山油气藏，累计探明储量1276104t、控制储量1519.6104t，分别占济阳坳陷总储量的 0.24%和 2.85%，但总体认识程度及勘探程度仍然较低。1构造及地层特征济阳坳陷位于渤海湾盆地东南部，是在华北古生代地台基础上发育而成的一个中、新生代叠合盆地，其内分布的上古生界经历了印支期、燕山期和喜马拉雅期 3 次构造运动改造，发生多次挤压抬升拉张沉降过程，地层剥蚀严重，反转构造控制了地层的残留。济阳坳陷上古生界现今残留面积约6500 km2，残留地层分布惠民凹陷地层较全，东营凹陷、车镇凹陷、沾化凹陷、滩海地区等剥蚀严重。济阳坳陷上古生界缺失泥盆系和下石炭统，为一套上石炭统本溪、太原组陆表海背景下的潮坪障壁海岸沉积、下二叠统山西组三角洲沉积、中二叠统下石盒子、上石盒子组河流沉积的从海相到陆相的沉积地层。太原组山西组分别发育有 530 m煤层和 160220 m 碳质泥岩、暗色泥岩地层，是上古生界重要的烃源岩层系（马妍，2023）；太原组障壁海岸相砂岩和上石盒子组河流相砂岩以中粗粒度、富石英、贫长石、低结构成熟度、高成分成熟度为特征，是主要的储集岩。2烃源岩演化特征济阳坳陷上古生界煤层和泥岩的有机显微组分 均 以 镜 质 组 和 惰 性 组 为 主，TOC 介 于0.49%16.13%，（S1+S2）值为 0.0610.5 mg/g TOC，干酪根类型主要为型，部分为2型，以产气为主，属中等好品质。济阳坳陷上古生界经历了印支、燕山、喜马拉雅三期构造运动，发生多期埋藏抬升埋藏的旋回演化（吴智平，2003），这一特征对上古生界烃源岩演化和储层发育产生了重要的作用。济阳坳陷上古生界现今 Ro 整体分布范围为0.75%2.5%，太原组、山西组烃源岩具有明显的“二次生烃”特征（李政，2006）。烃源岩在晚侏罗世早垩世发生初次生烃，随即晚白垩世又发生构造抬升导致生烃停滞，初次生烃量有限；燕山期和喜山期是“二次生烃”的主要时期，也是油气生成的主要阶段。济阳坳陷上古生界烃源岩总资源量为油8964.1104t，气 4592.1108m3，其中白垩纪是主要的生油期，占油资源总量的 52%以上；生气高峰则主要在古近纪和新近纪以来，分别占气资源总量的38.8%和 42.0%。古近纪以来总计生成的资源量油为4257.7104t，气为 3713.9108m3；生烃资源量较大的地区为东营凹陷、惠民凹陷临南、曲堤地区、车镇凹陷、沾化凹陷渤南、邵家地区等。3储层发育特征济阳坳陷上古生界储层具有中粗粒度，高石英、低长石、低碳酸盐含量，高成分成熟度、低结构成熟度的特征；储层平均孔隙度 13.45%，平均渗透率 4.7610-3m2，属中低孔低渗特低渗储层；地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1312储集空间以粒间溶孔和颗粒溶孔占主导，主要为长石或岩屑颗粒的溶解形成，常见颗粒完全溶蚀形成的铸模孔和具颗粒轮廓的高岭石。分析认为，储层中的长石等易溶矿物在构造抬升期（晚三叠世、晚白垩世古近纪）多次暴露地表遭受大气淡水淋滤，在构造沉降期（晚侏罗世早白垩世、古近纪晚期新近系）又多次受有机酸流体成岩改造，生成大量溶蚀孔隙，形成了本区以高成分成熟度、低结构成熟度的石英砂岩为特征的优质储层。碳酸盐同位素分析表明，储层中的碳酸盐胶结物的碳同位素受到了多种来源碳的综合作用，碳同位素13C在-0.5-18.0 之 间，氧 同 位 素 18O 在-10.3-18.9之间，反映了有机酸和大气淡水的综合作用结果；激光剥蚀元素分析表明，储层中高岭石和石英次生加大边的微量元素分布与溶蚀残余的长石的微量元素分布具有明显的相似性，表明长石矿物在溶蚀作用下的硅质产物以硅质胶结和高岭石胶结的形式在孔隙中沉淀。4成藏模式及有利区带4.1油气成藏模式济阳坳陷在印支燕山期形成了NW向断层控盆的中生代盆地，喜山期形成了 NE（或 NEE）向断层控盆为的新生代盆地，上古生界在中生代和新生代盆地相互叠合之后，导致地层出现了中（中生代）隆新（新生代）隆、中坳新隆、中隆新坳、中坳新坳等四种不同的叠置样式，中坳新隆型和中坳新坳型上古生界基本持续埋藏，现今埋深即最大埋深，有利于煤系源岩生烃，形成以孤北古 1、车古27 井为代表的古生古储型煤成气藏（林腊梅，2011）；中隆新坳型上古生界遭受多次抬升，现今埋深小于最大埋深，上古生界储层溶解作用发育，并且与古近系烃源岩侧向对接或者以 NE 向控盆断层沟通，古近系油气通过断砂疏导体系运移至上古生界储层中形成以花古斜 101 井、大古 67 井为代表的新生古储型油气藏。4.2有利勘探区带济阳坳陷上古生界古生古储型油气藏有赖于煤系“二次生烃”潜力与优质砂岩储层的配置，煤系烃源岩形成古生古储油气藏必须在“二次生烃”深度上限之下，储层必须持续埋藏中发生溶蚀改造并有效保存，惠民凹陷南坡、东营凹陷南坡、车镇西部地区是该类型油藏的有利勘探区带。新生古储型油气藏有赖于新生界古近系烃源岩与古生界储层侧向近距离对接、断砂疏导体系以及多期次成岩改造储层的配置，东营凹陷高青地区、王家岗地区，车镇凹陷大王庄义和庄地区、沾化凹陷孤北地区是该类型油气藏的有利勘探区带。5结论济阳坳陷上古生界受印支、燕山、喜马拉雅三期构造运动，烃源岩演化及储层成因具有明显的多期性和旋回性，白垩纪和古近纪以来生成的油气为济阳坳陷上古生界提供了巨量的资源量，多期溶蚀形成的有利储层为油气富集提供了有利场所，不同地区构造运动的差异为油气成藏提供了有利的疏导体系，其中新生古储型成藏模式极大的扩展了上古生界含油气范围，对于济阳坳陷上古生界潜山油气藏勘探具有重要意义。参考文献/References李政.2006.济阳坳陷石炭系二叠系烃源岩的生烃演化.石油学报，27(2):2935.林腊梅，金强，杨志伟.2011.砂岩潜山煤成气成藏模式探讨以孤北石炭二叠系潜山天然气藏为例.西安石油大学学报（自然科学版）,26(2):3236.马妍,孙永河,柳少波,马钰凯,刘海涛,赵长毅.2023.渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系二叠系烃源岩生烃演化及与中新生代构造演化的响应关系.地质论评,69(2):496512.吴智平，李伟，任拥军，林畅松.2003.济阳坳陷中生代盆地演化及其与新生代盆地叠合关系探讨.地质学报,77(2):280286.ZHOU Lei，WANG Yongshi,MENG Tao：Hydrocarbonaccumulation conditions and exploration favoring area ofUpper Paleozoic in Jiyang DepressionKeywords：Upper Paleozoic；hydrocarbon accumulationcondition；oil and gas resource assessment；JiyangDepression