潜山油气藏的勘探与开发
——渤海湾盆地潜山油气藏调研
第一章综述
第一节潜山的概念
潜山（Buried hills）一词，较早见于赛德尼.鲍尔斯（Sidney . Powers）的论文《潜山及其在石油地质学中的重要性》中（美国经济地质学，一九二二年第十七卷），后来，其它地质学家也使用了这一术语，如A . I .莱复生（Levorsen）在其《石油地质学》一书中就提到潜山，系指在盆地接受沉积前就已形成的基岩古地貌山，后来被新地层所覆盖埋藏而形成的潜伏山。我国1982年出版的《潜山油气藏》（华北石油勘探开发设计研究院，1982）一书中提出，凡是现今被不整合埋藏在年轻盖层下，属于基底的基岩突起，都称为潜山。它包括了后期由于基岩块体翘倾，所形成的基岩突起，都称为潜山。
还有一部分学者把潜山油气藏称之为基岩油气藏，如兰德斯（Landes，1960）认为基岩油气藏和一般油气藏的主要区别在于烃源层位于储层之上。后来一些学者进一步定义为：基岩油气藏位于一个大的区域性不整合面下的比较老的基岩中，烃源层多数位于不整合面之上，但有少数烃源层位于不整合面之下、储层之上，这种油气藏统称基岩油气藏。
第二节潜山的分类
潜山分类有多种多样，主要有按成因、形态、岩性等来进行分类。
一、按成因分为地貌山、构造山和构造—地貌山
1、地貌山：主要是受侵蚀作用形成的潜山，就是在上覆盖层沉积前，在不整合面上基底就存在地形上突起，并遭受风化、剥蚀、淋滤，后期被年轻的盖层埋藏形成的潜山。这类潜山的储集体的孔、洞、缝一般都很发育。
2、构造山：主要是在构造应力的作用下形成的潜山，就是上覆盖层沉积前，在不整合面上不存在或仅有微弱的地貌显示，主要是在盖层沉积期或沉积以后，由于构造变动产生的褶皱、断裂活动而形成的构造山或后成潜山。其特征是潜山侵蚀面与上覆层产状平行，断棱或褶皱的核部是潜山的最高部位。构造山还可以进一步分为断块山和褶皱山，断块山在冀中坳陷较发育，褶皱山尚未发现。这类潜山的储集体的孔、洞、缝不如地貌山发育。
3、构造—地貌山：由构造和侵蚀两种因素共同作用形成的潜山。在古侵蚀面上就存在地貌山，潜山幅度的大小是随后期的构造活动变化而增减。
实际上，地貌山和构造—地貌山在地质营力的作用上是很难割断，地貌山从表面上看似乎是以侵蚀作用为主，但实际上构造活动也在起作用；从潜山的评价来看，地貌山和构造地貌山均遭受过多期构造活动和岩溶作用，孔、洞、缝均较发育。因此，把地貌山和构造—地貌山都称之为地貌山。
二、按形态分为潜山、潜台、潜丘
1、潜山：现今被年轻的盖层埋藏在不整合面下的基岩高突起，规模相对较大。潜山按不同部位又可以分为：山顶（头），即位于潜山的顶部；山坡，即位于潜山的山坡；山腹（内幕），即位于潜山内部，由于潜山内部结构存在隔层，组成山腹（内幕）圈闭。
2、潜台：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩台地，规模相对较大，如鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古潜台。
3、潜丘（或残丘）：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩小突起，规模较小，一般发育在凸起上。
三、按岩类分为碳酸盐岩潜山、碎屑岩潜山、火成岩潜山、火山碎屑岩潜山和变质岩潜山等。一般来讲碳酸盐岩潜山最有利于油气的储集，由于碳酸盐岩易于溶蚀，形成孔、洞、缝发育的储层连通体，为油气高产创造优越的地质条件。
第三节潜山的分布
古潜山的形成是在特定的构造背景下，与断块的翘倾活动密切相关。因此，古潜山的分布与断层的分布关系十分密切。归纳起来，有以下五种类型潜山带或潜山（图1）和其分布特点。
一、断棱潜山带。这是主要潜山类型。这种类型潜山带是由于断块的翘倾活动，在上断棱部位由于抬升遭受剥蚀，形成一连串潜山；在下断棱部位则下降形成深洼槽。这类潜山带多为地貌山，分布广、规模大。冀中坳陷这类潜山带主要沿北北东向、北东向和北西西向断层分布。沿北北东向断层分布的潜山带，如任丘潜山构造带、雁翎潜山构造带等；沿北东向断层分布的潜山带，如高阳—博野潜山构造带等；沿北西西向断层分布的潜山带，如旧城北潜山构造带等。
二、断阶潜山带。这类潜山带分布在断层下降盘的一侧，由于拉张和重力滑动两种应力的作用，在主断层的下降盘产生平行主断层的次级断层形成断阶和翘倾断块。有时还可以形成多级断阶。在翘倾断块的断棱部位形成潜山，既有地貌山，也有断块山，如八里庄潜山带和霸县断阶潜山带等。
三、斜坡潜山带。这类潜山带分布在斜坡带上，由于反向断层的切割，使基岩块体翘倾，在断棱部位形成潜山，如苏桥—信安镇潜山构造带等。
四、凸起潜山带。这类潜山带分布在凸起上，由于基岩块体剧烈翘倾，抬升过高，遭受强烈剥蚀后，而残留一些残丘—潜丘。这些潜丘虽沿大断层分布，但距大断层保持着一定的距离，这因为紧靠断层岩石破碎厉害，不易保存，如牛驼镇凸起潜丘带。
五、内幕潜山。这是由于在潜山内幕结构中存在隔层，在隔层下面形成的内幕潜山，如冀中坳陷任北寒武系和河间太古界潜山等。
第二章潜山油气藏的勘探
第一节潜山油气藏形成条件
一、潜山的烃源条件
渤海湾盆地潜山的烃源主要来自古近系，即“新生古储”及古近系和石炭—二迭系混合烃源。现以任丘潜山油田和苏桥潜山油气藏的烃源为例来阐明潜山的烃源条件。
㈠任丘油田“新生古储”的证据
1、潜山原油的性质与古近系沙河街组原油性质相同
⑴产自中元古界蓟县系雾迷山组海相碳酸盐岩的原油具有明显的陆相原油特点，高蜡低硫，与古近系沙河街组陆相原油性质相同。含蜡量高达15.6%~21.1%，含硫量仅为0.023%~0.34%。
⑵潜山原油中镍卟啉含量高，为0.75~31.75ppm，钒镍比值小于1，与古近系沙河街组陆相原油接近，与海相原油有较大差别。
⑶潜山原油中孢粉以被子类为主，具有沙河街组的孢粉组合特征。
⑷原油成熟度低，正烷烃主峰炭为C22~C23，而海相碳酸盐岩抽提物的主峰碳多数为C17~C19，二者有很大的区别。
⑸潜山原油中的δ13C为－28.22‰~－29.12‰，古近系陆相原油的δ13C为－28.37‰~－28.54‰，古近系湖相泥岩沥青“A”的δ13C为－26.80‰~－29.48‰，三者十分接近，而与华北地区海相碳酸盐岩抽提物的δ13C－30.80‰~－35.00‰区别较大。
⑹潜山原油的正异构烷烃分布特征与古近系相同。主要表现为植烷含量很高，Pr/Ph＜1，Ph/nC18很高，在2以上。OEP常小于1。
⑺甾烷、萜烷分布特征与潜山周围的古近系生油岩有很好的可比性。
2、“新生古储”的地质结构
任丘潜山位于饶阳凹陷北部，属中央隆起型潜山带，潜山被四周洼槽所环绕，而四周洼槽都是好生油洼槽，潜山和洼槽之间，东、北、南三面为超覆关系，西面为断层接触，具有良好的供油条件。四周洼槽的主要生油层沙一段和沙三段有机质丰度高，转化率高，油源丰富，有机碳平均含量为0.68%~3.01%，沥青“A”平均含量为0.05%~0.48%，热解生油潜量（S1+S2）平均为 4.4~21.2kg/t，总烃含量为257~2693ppm。生油层厚度占地层厚度的49.1%~98.5%，生油强度达到500~1000×104t/km2，总生油量达60.2×108t，聚集量达9.66×108t，为任丘油田提供了丰富的油源。
㈡苏桥潜山油气藏为古近系和石炭—二迭系混合烃源
根据油源对比研究结果，苏桥潜山油气藏的油气源来自霸县凹陷的古近系系和潜山附近的石炭—二迭系煤系。主要依据是（费宝生，1994）：
1、从天然气甲烷碳同位素特征来看，一般重于－37‰，最重达－35.6‰，这比冀中坳陷油型气偏重。与国内外多数典型煤成气藏的δ13C1重于－30‰偏轻。投在W·Stahl的δ13C
与源岩成熟度Ro关系图（图2）中，它介于煤型气与油型气之间，而更接近油型气。
1
它又不同于油型气，冀中坳陷最大埋深的宁古1井5061～5166m井段天然气δ13C1仍为－39.1‰。
2、从天然气的成分特征来看，湿气含量（C2+）一般＜20%，C2/ C3+＞1，较油型气低，较生物改造气高，具有煤型气特征。
3、从油全烃气相色谱特征来看，芳烃含量高，支链烷烃低，环烷烃相对较高。苯/nC6一般＞0.4，最高可达1.48，甲苯/nC7一般＞1，支链烷烃含量一般＜20%，环烷烃含量一般＞40%，还有双环倍半萜烷较丰富，反映煤成油气特征。
4、从地质结构特征来看，潜山的顶部及周围发育石炭—二迭系，且近底部发育有煤层、碳质泥岩、暗色泥岩，具有良好的生烃条件，并与潜山直接接触，有利于油气运聚。同时西部紧邻古近系生烃深洼槽，生成的油气通过不整合面和断层及潜山内幕孔渗输导层向潜山运聚成藏。
二、油气运移通道
油气从烃源层运移到潜山聚集成藏主要有以下四种运移方式：
㈠不整合面
不整合面既是“汇油面”，又是油气侧向运移的重要通道。不整合面在烃类运移中有两大作用，一是作为通道，相邻烃源岩向不整合面直接排烃；二是作为汇油面，把不整合面上下分布众多的烃源层和各种侧向运移通道联系到一起，尤其是通过具有良好的孔渗输导层侧向运移来的油气，都向不整合面集中，从而形成汇油面向低势区——孔洞缝发育的潜山储层
运聚成藏（图3）。
根据潜山不整合面（或断面）与烃源层的接触关系又可以分为三种情况（图4）：一是烃源层与不整合面顺向成角度相交，交角愈大浮力愈大，愈有利于油气运移；二是烃源层与
不整合面（或断面）平行，不利于油
气向潜山运聚，只有与潜山直接接触
的烃源层生成油气才向潜山运聚；三
是烃源层与不整合面（或断面）倾向
相反，也不利于油气向潜山运移。
㈡断面
油气通过断面向潜山运移主要有
两种方式：一是断层上升盘潜山与断
层下降盘烃源层直接或间接接触，油
气通过断面向潜山运聚，如任丘潜山
西侧任西断层下降盘沙一段和沙三段
烃源层生成的油气通过断层向任丘潜
山运移，这已被油源对比所证实。二
是断层的一端断达生烃深洼槽，断层
的另一端断至潜山，生烃洼槽中生成
的油气通过断层向潜山运移，如苏桥
潜山的台山断层是一条横切斜坡的北
西西向断层一直延伸到了霸县凹陷的
中心，油气通过台山断层向苏桥潜山
供油。
㈢断面—不整合面组合
油气通过断面—不整合面组合较远距离向潜山运移，如冀中坳陷霸县断阶带（图5），霸县凹陷生成的油气，首先通过断面运移到顾辛庄潜山形成气藏，然后通过断面—不整合面运移到南孟—龙虎庄潜山形成油藏，再后通过断面—不整合面运移到雄县残丘形成油藏。
㈣潜山内幕孔渗层
如苏桥潜山之上有石炭—二迭系砂泥岩覆盖，第三系原油难以进入潜山，但西倾的潜山侵蚀斜坡则为第三系供油创造了条件，在霸县洼槽深部，奥陶系不整合面可以和古近系生油岩大面积直接接触，油气可以从低部位先进入奥陶系，由于斜坡的坡度大于内幕地层倾角，油气沿奥陶系内部溶蚀性孔渗层，然后再往东运移而聚集于潜山圈闭中（图6）。这是沿不整合面低部位供油的情况；另外，若潜山的低部位保留有石炭—二迭系砂泥岩地层，而斜坡的高部位石炭—二迭系被剥蚀，则油气沿斜坡的高部位向潜山供油。
三、潜山储层条件
潜山的储层类型丰富多彩，主要发育有碳酸盐岩、变质岩、火山碎屑岩和碎屑岩等。其主要特征如下。
㈠碳酸盐岩储层特征
碳酸盐岩储层现以渤海湾盆地冀中坳陷任丘潜山油田中元古界雾迷山组以白云岩为主和苏桥潜山油藏奥陶系以灰岩为主为例，来阐明碳酸盐岩储层的特征。
1、任丘潜山油田雾迷山组白云岩储层特征
研究表明，冀中坳陷任丘潜山中上元古界—下古生界碳酸盐岩储层，自老而新经历了多期构造运动和多期岩溶发育期。主要经历了芹峪运动、蓟县运动、加里东运动、印支运动、燕山运动和喜山运动等六次岩溶期。其中前四次运动均以抬升为主，表生期风化溶蚀多局限于同一时代的地层内，形成风化壳。由于后期压实充填，这些早期岩溶作用形成的溶蚀孔、洞、缝除局部地区保存较好外，大部分遭到破坏，失去储集条件。地面露头区常见雾迷山组、铁岭组、中奥陶统顶面古喀斯特漏斗或溶洞被上覆沉积物充填的现象。
燕山运动和喜山运动岩溶期是冀中坳陷潜山碳酸盐岩溶蚀孔隙系统形成的决定性时期。首先燕山运动使本区深埋地腹的中上元古界—下古生界巨厚碳酸盐岩广泛褶皱、块断成山，并使其在古近系沉积之前一直暴露地表，遭受风化、剥蚀，岩溶作用持续时间长达1.48亿年。除个别地区外，该岩溶期使本区中上元古界—下古生界碳酸盐岩受到了强烈的区域性溶蚀、淋滤，形成了大量溶蚀孔、洞、缝，为潜山碳酸盐岩储集体的形成奠定了基础。随后，喜山运动期强烈的块断翘倾作用造就了本区山峦起伏、沟壑纵横的地貌条件，加之气候温暖潮湿，十分有利于各种岩溶水文地质结构的形成，尽管该岩溶期岩溶作用持续时间较短（最长至沙二末期），但其强度、深度和广度均位居各期之首。它不仅使逐渐淹没于水下并被古近系围限覆盖成为潜山的古老中上元古界—下古生界碳酸盐岩遭受了最强烈的岩溶作用，形成了大量溶蚀性储集空间；而更为重要的是该岩溶期对早期沉积、成岩、构造及古岩溶作用形成的各种储集空间进行了充分改造，进一步改善了形成于不同时期的各种孔、洞、缝之间的连通条件，促进了互为连通的统一孔洞缝网络系统的形成。
任丘潜山中元古界雾迷山组白云岩古岩溶强烈，形成了孔洞缝十分发育的储集空间。这些孔洞缝的发育与分布具有明显的规律性和普遍性。主要发育有5种类型岩溶裂缝发育带。
⑴与古潜水面升降有关的近水平分布的岩溶发育带。
任丘潜山沙三段沉积前露出水面，被湖水包围，在湖面长期停滞的地带岩溶最发育，形成穿层的水平岩溶带，任丘潜山雾迷山组发育三个水平岩溶带，总的趋势是上强下弱(图7)。
这三个岩溶带，分别分布在山顶以下300米以内、500米左右和650米上下，其中尤以300米以内岩溶最为发育。
第一带的放空、扩径、漏失处数占总处数的73.33%，第二带占13.9%，第三带占5%，带间岩溶不发育(表1)。
表1 任丘雾迷山组潜山岩溶带数据统计表
据余家仁等补充，1993
上述三个水平岩溶带是古潜山在古近纪被逐渐淹没覆盖的过程中，于湖平面附近形成的水平溶蚀带。从岩溶带与古近系的接触情况判断，第三岩溶带大致形成于孔店时期，第二岩溶带大致形成于沙四时期，第一岩溶带大致形成于沙三时期。沙二时期潜山带大部分被埋藏，仅局部地区发育岩溶作用。这表明古近纪沙三时期是任丘潜山带的主要岩溶发育期。
⑵顺断裂带分布的溶洞发育带。
岩溶作用受岩溶流体流通渠道的控制，而断层裂缝带是岩溶水良好的流通渠道，因而溶蚀孔洞缝多沿断层裂缝带发育，大型溶洞更是如此。任丘雾迷山组溶洞率等值线图可以很好地说明这一点(图8)，图上溶洞率高值带的走向多与断裂带的走向平行或位于断层带上，略呈NW或NE向分布。任49井区因位于三组断层交汇区，故溶洞率最高。钻井过程中，该井在断点附近(3100~3110m)钻遇了两个高2m以上的溶洞。
⑶与岩性有关的顺层孔、洞发育带。
在雾迷山组内部常发育粗结构的隐藻礁滩相的凝块石白云岩、迭层石白云岩和泥质白云岩频繁间互。前者原生孔隙发育，而且更容易受到次生溶蚀；后者是相对不透水层，更有利前者顺层孔洞的发育（图9）。究其原因是：
首先，岩性及结构决定了岩石的可溶性的差异。一般来讲，在温度压力相同的条件下，
纯碳酸盐岩较泥质碳酸盐岩易溶蚀，粗结构碳酸盐岩较细结构碳酸盐岩易溶蚀。因而纯碳酸
盐岩，特别是粗结构纯碳酸盐岩溶蚀孔洞发育，而泥质碳酸盐岩溶蚀孔洞不发育。
第二，岩性及结构控制了岩溶水的流通渠道。其一，由于泥质碳酸盐岩不易溶蚀，且岩性致密，因而对岩溶水的流动起不透水隔层作用，使岩溶水沿其顶底面流动。这样与其相邻纯碳酸盐岩顶底面岩溶作用充分，形成大量顺层面分布的溶蚀孔洞。其二，模拟试验证明：粗粉晶以上结晶度的晶间孔隙，流体可自由出入；而细粉晶以下的晶间孔隙，流体难以渗入。这说明岩溶水可以在粗粉晶以上的粗结构碳酸盐岩中流通，加之这种粗结构碳酸盐岩构造缝也较发育，因此粗结构的碳酸盐岩岩溶发育，形成大量晶间溶孔或溶蚀孔洞。从而形成了大量的顺层孔、洞层。
⑷与风化壳有关的风化壳孔、洞、缝发育带。
由于风化壳长期暴露地表，遭受风化、剥蚀、淋滤，岩石破碎，裂缝发育，是地表水渗入地下的垂直淋滤带，岩溶作用强烈。如任丘潜山风化壳一般厚度30米左右，深者可达70米。在风化壳上，放空、大漏、扩径等现象十分明显。
⑸裂缝网络系统是沟通各种储集空间的关键因素
任丘油田有6~8组裂缝，裂缝发育程度与岩性、岩石结构、单层厚度、构造应力等因素有关，在断层发育区、白云岩发育区、细结构岩石发育区、薄层发育区都是裂缝发育区，裂缝密度大。据岩芯观察和野外统计，雾迷山组大中型裂缝密度＜0.1条/米，小型裂缝密度
图9 任丘油田雾迷山组岩溶裂缝发育带分布模式图
约为0.2条/米，节理密度为50~70条/米，最大可达705条/米。各组裂缝网状交错，促进了溶蚀，沟通了各种储集空间，从而形成了大范围连通的储集体。
2、苏桥潜山奥陶系灰岩储层特征
苏桥潜山油气藏的主要储集层为奥陶系上、下马家沟组和峰峰组，总厚近600m，其中有效储层厚140m左右，占地层厚度的25%，岩石类型主要为灰岩和白云岩。有多种储集空间类型，起主导作用的是晶间孔、溶蚀孔、顺缝溶洞、构造缝、溶蚀缝和层间缝等，其中白云岩以孔洞为主，属基质孔隙型储集岩，灰岩以裂缝为主，为溶蚀微裂缝型储集层。岩石物性表现为低孔低渗（表2），灰岩平均孔隙度1.7%，渗透率1.13×10-3μm2，白云岩稍好，平均孔隙度4.9%，渗透率1.77%。但断裂的发育大大改善了奥陶系的储集条件。油气藏内裂
表2 苏桥潜山油气藏奥陶系储集层物性表
缝多为高角度微细裂缝，裂缝面倾角大于60°的占85.6%，裂缝宽度基本小于0.5mm，多在0.1～0.3mm之间；裂缝呈多组系分布，与断层方向一致，主要为北北东和北西西向。平面上分布不均，主要集中在断层带附近。裂缝不仅是重要的储集空间和渗流通道，而且还是岩溶等次生孔隙发育的基础。
苏桥潜山带内还存在三个古水平溶蚀带，第一带位于潜山面以下68～143m，第二带为173～302m，第三带为364～502m。它们也是苏桥潜山的主要储集层段。
总的来看，有石炭—二迭系砂泥岩复盖的苏桥碳酸盐岩潜山储层不如无石炭—二迭系复盖的碳酸盐岩潜山储层的岩溶发育、储层物性好，如无石炭二迭系砂泥岩复盖的任北奥陶系储层孔隙度为5%，渗透率为296×10-3μm2；而苏桥奥陶系储层孔隙度为1.7～4.9%，渗透率为1.13～1.77×10-3μm2。而且这种现象具有普遍性，凡有石炭二迭系复盖的潜山碳酸盐岩燕山期和喜山期岩溶作用不发育，奥陶系碳酸盐岩风化淋滤作用弱，溶蚀孔洞较少，储集空间以构造裂缝为主。裂缝发育程度受断裂作用和岩性等因素的控制，愈靠近主断裂，裂缝愈发育。如渤海湾盆地黄骅坳陷奥陶系石灰岩储层之上有150～400m厚的石炭—二迭系和400～600m厚的中生界，这套泥质地层的复盖使潜山碳酸盐岩地层失去燕山期和喜山期的岩溶淋滤条件。因此，该区尽管潜山圈闭条件良好，油源条件也较丰富，但储层条件差，钻探效果不理想。
㈡变质岩储层特征
以渤海湾盆地辽河坳陷兴隆台潜山花岗片麻岩为例，来阐明变质岩储层的特征。
兴隆台潜山为太古界花岗片岩，在第三系覆盖之前，经历漫长的复杂的构造发育史。长期裸露风化对裂缝的发育起着重要的作用。一方面在自然营力的作用下产生风化裂缝，另一方面对原有裂缝的淋滤溶蚀改造作用，使之开度扩大。在纵向上，一般可以分为三带（胡建义、徐树宝、刘淑萱等，1986）。
第一带：残积带，厚34～150m，为花岗角砾岩。由花岗片麻岩风化破碎后，就地堆积或经短距离搬运而形成的残积或坡积层，岩性疏松，为泥质胶结，裂缝不发育。花岗角砾岩以孔隙储层为主，对花岗角砾岩和结晶岩，58块样品物性分析结果，孔隙度最大为11.6%，最小为1.3%，渗透率＜0.001μm2（黄竹安，张学汝，1997）。
第二带：裂缝发育带，厚76～191.5m，为裂缝发育的花岗片麻岩。根据岩心观察，发育有三组裂缝相互穿插切割，在10cm长的岩心中裂缝最多可达120条，一般为20～80条，缝宽一般为0.25～1mm，最宽可达2mm。镜下观察，裂缝面密度最大为60条/cm2，一般为10～30条/cm2。线密度最大为20条/cm，一般为2～7条/cm；缝宽最大为1mm，一般为0.02～0.04mm。裂缝充填情况有完全充填、部分充填、未充填或充填物被溶蚀而形成次生溶孔或溶洞，充填物主要为方解石，其次为硅质、绿泥石和铁泥质等。孔洞直径最大达1mm，一般为0.5mm。
第三带：致密带。为裂缝不发育的致密坚硬的花岗片麻岩。
㈢火山碎屑岩储层特征
以二连盆地哈南潜山凝灰岩储层为例，来阐明凝灰岩储层的特征。
哈南潜山储层为古生界凝灰岩，直至早白垩世阿尔善组沉积时，才被覆盖，经过长期的风化、淋滤，使凝灰岩的储集性能得到了改善(费宝生，祝玉衡，邹伟宏，杜金虎等，2001)。
钻井揭示凝灰岩厚度约800～900m，其中可分为基性凝灰岩和中性凝灰岩，局部夹有蛇纹岩及流纹岩。基性凝灰岩以火山角砾及粗粒屑为主，结构较粗。中性凝灰岩为微粒结构，多经硅化作用成为硅质岩。基性凝灰岩与中性凝灰岩在纵向上呈韵律性交替出现。
基性凝灰岩孔洞不发育，面孔率为零，有效缝面孔率为0.86%。细结构的基性凝灰岩缝面孔率为1.5%，而粗结构的基性凝灰岩缝面孔率为0.3%，其中只有3%的张开缝含油，含油层厚度占地层厚度的5.7%。
中性凝灰岩孔洞发育，面孔率为1.0%，溶蚀孔、洞、缝发育，据哈8井岩心观察，最大孔洞面积为10×20mm2，一般为2×5mm2；据哈1井岩心薄片观察，沿裂缝溶蚀成长200～100μm，宽100～300μm的溶洞。有效缝面孔率为0.67%。就孔洞和裂缝比较而言，裂缝占40%，孔洞占60%。粗结构的中性凝灰岩孔洞发育，裂缝也发育；而细结构的中性凝灰岩孔、洞、缝发育均差。含油层厚度占地层厚度的9.4%。
凝灰岩裂缝发育，据哈301井岩心统计，在219.96m长的岩心中，被裂缝切割成2～5cm 大小碎块的岩心占总岩心长度的32%。一般发育有四组裂缝，即走向缝、倾向缝和X节理缝。裂缝以高斜缝及直立缝为主，缝面倾角较陡，＞60°的裂缝占94%，多属构造缝。据786条有效张开缝统计，缝宽最大为5mm，最小为0.1mm，一般＜0.1mm。裂缝密度中性凝灰岩最大可达10条/cm。
哈南潜山凝灰岩储层孔洞缝发育，钻井过程中有泥浆漏失，如哈10井于1718.75～1739.45m，漏失泥浆125m3，最大漏速为12.05 m3/h。据动态计算渗透率为1004×10－3μm2。关井压力恢复快，压力恢复曲线呈平直型。因此，哈南凝灰岩储层为孔隙裂缝型。
哈南凝灰岩潜山油藏，储层主要为中性凝灰岩，而基性凝灰岩多为致密层，因而形成了风化壳层状油藏（图10）。油层主要分布于潜山顶面以下188～249.8m。
图10 哈南凝灰岩潜山油藏剖面图
㈣碎屑岩储层特征
苏20潜山和文23潜山储层为二迭系上石盒子组下部滨浅湖、河流相沉积，以石英砂岩为主，其次为长石砂岩，少量岩屑砂岩。苏20井、文23井均为纯石英含砾粗砂岩。陆源碎屑组分中石英含量为56%～95%，长石含量为12%～28%，岩屑含量为7%～12%。成分成熟度指数为1.2～7.3，属中等—高成分成熟度；结构成熟度为中等—好。岩石颗粒间主要为线接触，孔隙式胶结，填隙物以粘土矿物为主，其次为碳酸盐，少量硅质。
储集空间均为次生孔隙。主要为粒间溶孔、残留粒间孔，其次为粒内溶孔、铸膜孔、颗
粒微裂隙和晶间微孔等。
孔隙度一般为10%～16.4%，平均为14.7%～14.8%；渗透率为＜0.1～252.9×10－3μm2，平均为5.76～8.98×10－3μm2，属低孔特低渗储层。
综上所述，白云岩储层一般以缝洞孔复合型为主，岩溶作用特别发育，发育有与岩性有关的顺层孔、洞发育带，与古潜水面升降有关的近水平分布的岩溶带，顺断裂带分布的缝、洞发育带，风化壳孔、洞、缝发育带。灰岩储层一般以缝洞型为主；变质岩和火山碎屑岩储层以裂缝为主，孔洞为辅。裂缝发育与构造活动和岩性关系密切；碎屑岩储层以孔隙为主，裂缝为辅。潜山储层一般为裂缝相沟通的缝洞孔连通体，但非均质性极强，存在着低渗透带。
四、潜山圈闭条件
潜山圈闭是潜山油气藏聚集的场所，它是由基岩储集层和潜山上覆及四周的封闭条件组成。具有储集层的潜山形成圈闭的决定因素是封闭条件，在不同的地质环境中，封闭条件是千变万化的。主要有上覆的盖层，底板层，断层两侧的岩接关系及潜山内幕的隔层等。
㈠上覆盖层
盖层主要有石膏盐岩和泥质岩。渤海湾盆地大多数潜山的上覆层为古近系湖相泥岩和泥质粉砂岩等，厚度数百米到数千米，作为良好的盖层。
㈡底板层
对山坡潜山圈闭形成，底板层能否封闭至关重要。如任丘潜山北坡奥陶系潜山圈闭的形成，其上直接覆盖的是古近系泥质岩；奥陶系之下的底板层是寒武系泥灰岩不渗透层，作为与府君山组油藏的隔层，从而形成潜山圈闭的封闭条件。
㈢断层两侧的岩接关系
众所周知，断层能否起到封闭作用，与断层性质、活动、泥摸作用有关，犹为重要的是断层两侧的岩接关系。如任丘潜山西侧为任西大断层下降盘，与直接对接的是沙一段和东营组泥岩，从而为潜山圈闭形成优越的侧向封闭条件。又如苏桥潜山的东侧为苏桥断层，下降盘与潜山直接对接的是中生界泥质岩，从而形成了新生古储中堵的潜山油气藏。
㈣内幕隔层
当潜山内部基岩由储集层和非渗透层相间组成时，又可以形成潜山山腹圈闭，如任丘潜山北坡寒武系府君山组白云岩油藏，其上以寒武系泥灰岩与奥陶系油藏相隔，其下以青白口系砂泥岩与雾迷山组油藏分开，顶面不整合面上为古近系泥质岩封盖。或以断面非渗透层封闭；或潜山内幕地层褶皱形成背斜圈闭与普通的构造圈闭类似。
五、保存条件
潜山油气藏形成后的保存条件与其它油气藏一样，主要与构造活动、盖层条件和水动力条件有关。
㈠构造活动条件
构造活动主要表现在断层活动和地壳抬升遭受剥蚀，使油气散失，受到破坏。从渤海湾盆地的构造演化来看，构造活动最强烈时期是在中生代燕山运动时期，产生褶皱、断裂，从而使地壳隆升遭受剥蚀；使地台活化解体；形成了群峰林立冈峦起伏的地貌景观，为形成潜山发育区奠定了基础。新生代基岩块断翘倾活动活跃，在翘倾断块的上断棱部位常形成潜山，在下断棱部位形成断槽，发育了烃源岩。新近纪前油气运聚成藏，后期构造活动逐渐减弱，从而为油气藏的保存创造了良好条件。
㈡盖层条件
渤海湾盆地发育了多套盖层，并具备良好的封盖性能。主要有石炭—二迭系煤系地层、古近系沙三段、沙一下亚段和东二段四套区域盖层。现以冀中坳陷(表3)为例，由此可见一斑。
石炭—二迭系煤系地层、古近系沙三段、沙一下亚段和东二段四套区域盖层，以泥岩为主，累计厚度和单层厚度大，且分布广泛、稳定。石炭—二迭系和沙三段盖层已达到Ⅰ、Ⅱ类盖层标准；沙一下亚段和东二段达到了Ⅱ、Ⅲ类盖层标准。
由此可见，除了个别凸起上缺失古新系沉积外，大部分地区潜山上多套盖层以及厚达数千米地层所覆盖，具有较好的封盖条件。
㈢水动力条件
潜山油气藏形成之后，受到水动力的作用，因此，水动力条件是影响油气保存条件之一。根据冀中坳陷水动力条件的研究，冀中坳陷西邻太行山，北靠燕山是地下水的主要供水区，大气降水沿着基底碳酸盐岩倾伏方向含水系统或沿周边深大断裂带渗入，形成由坳陷西部向
东，北部向南深水运动系统，最终在东部南马庄、留路一带沿断裂向上覆地层内泄。
根据实测地静压力和折算静水压头资料来看，坳陷西部和东部沧县隆起水压头高，总的趋势由东西两侧向东部凹陷带降低，并在留路、苏桥一带出现负值。西部测压面坡降为2.26～2.97m/km，东部为1.84 m/km。地下水以重力流为特征，从东、西部高位能区向东部凹陷带低位能区运动。
依据潜山水动力条件和水化学参数，结合水同位素资料，将潜山地下水交替系统划分为4个水动力区，即强交替区、弱交替区、交替阻滞区、泄水区（表4）。
强交替区紧邻供水区，地下水流动速度快，交替强烈，地下水矿化度低。受水流的冲刷
和氧化，油气难以聚集和保存。
弱交替区，只有在水动力条件相对较弱、圈闭幅度较大的地区才有可能使油气藏获得保
存，如冀中坳陷雁翎油田。
交替阻滞区，远离供水区，水动力条件相对不活跃，地下水交替缓慢，矿化度较高，上
覆盖层厚度大，是油气藏保存最有利地区，冀中坳陷已发现的潜山油气藏大部分都分布在这
一地区。
泄水区，潜山地下水向上覆岩层内泄，在地下水向上内泄的同时，使潜山内部的油气再
次运移，随地下水进入浅层圈闭，形成次生油藏，从而使潜山油藏遭受破坏。
第二节 潜山油气藏类型和油气分布规律
一、潜山油气藏类型
潜山油气藏按油气藏在潜山上的位置和油气藏的形态，分为潜山头块状油气藏、残丘油
气藏、潜山坡块状油气藏、潜山坡层（楔）状油气藏、潜山腹块状油气藏、潜山腹层状气油
藏六种（表5、图11）。
表5 冀中坳陷潜山油气藏分类表
㈠潜山顶油气藏
这是冀中坳陷最为发育、储量最多、产量最高的一种油气藏，也是最典型的一种潜山油气藏。冀中坳陷最大的油藏任丘油田雾迷山组油藏就是这种类型，其它还有龙虎庄、莫州、雁翎、南马庄、八里庄、薛庄、八里西、河间、留北、大王庄东、深西等潜山油藏。这种油藏的最大特点是，潜山储集层是连续发育的海相碳酸盐岩，厚度极大，储集层的厚度一般都远远超过了潜山圈闭的闭合度，而这些海相碳酸盐岩一般又都经过了长期多次溶蚀和构造变动，各种孔、洞、缝极其发育，储集空间是不受地层层位限制的大连通体，油、气、水在潜山内分异清楚，因此，大部分油气藏为底水块状油气藏。
另外，发育在凸起上的小型潜山头油气藏，称为残丘油气藏。
㈡潜山坡油气藏
当油气藏位于潜山坡时即形成潜山坡油气藏。这种油气藏是潜山储集层因剥蚀而向上尖灭形成的。当储集层厚度大于圈闭闭合度时即形成潜山坡块状油气藏，而当储集层厚度小于圈闭闭合度时则形成潜山坡层（楔）状油气藏。冀中坳陷发现的潜山坡油气藏有任丘潜山北坡奥陶系油藏和南孟潜山奥陶系山坡油藏，都是潜山坡层状油藏。
㈢潜山腹油气藏
当油气藏不在潜山顶部而位于潜山内部时则称为潜山腹油气藏。冀中坳陷发现了不少这种油气藏，典型的有廊固凹陷的刘其营潜山油气藏、霸县凹陷的苏桥潜山油气藏、束鹿凹陷的荆丘潜山油藏、深县凹陷的何庄潜山油藏、何庄西潜山油藏以及任丘油田和南孟油田上的寒武系油藏等。这些油气藏大部分是块状油气藏，只有任丘油田和南孟油田上的寒武系油藏是层状油藏。
二、潜山油气藏分布规律
潜山油气藏的分布规律与陆相盆地其它油气藏的分布规律一样，有许多共性，但也有它的个性，现就主要特点论述如下。
㈠油气围绕生油中心呈环带状分布
1、生油洼槽集沉降中心、沉积中心、生油中心于一体
由于陆相盆地分割性强，只有在一些下陷幅度大、湖水较深的凹陷或洼槽中，具有良好的油气生成环境（胡朝元，1997）。同时由于陆相盆地具有近物源、多物源的沉积特点，沉积物从洼槽四周向洼槽中心汇集，越向中心沉积物越细，形成沉积中心。沉积物向沉积中心由于陆源物质减少，湖相水生生物繁茂，有机质类型变好，沉积的暗色泥质岩类增厚，埋藏最深，烃源岩成熟度最高，从而形成生油中心。由此可见，洼槽集古近纪沉降、沉积、生油三个中心于一体，具有优越的油气生成环境。
2、潜山构造围绕生油洼槽四周发育
裂谷盆地箕状凹陷一般由陡坡带、洼槽带或中央构造带和缓坡带三或四部分组成。除了凸起上的残丘外，其余潜山大都围绕生油洼槽分布，如陡坡带发育有断阶潜山；缓坡带发育有坡上山；洼槽中发育有中央潜山构造带。
3、油气围绕生油洼槽作短距离运移
由于陆相盆地分割性强，岩性、岩相变化快；断裂发育，块体破碎；生油凹陷（洼槽）小，油气只能由生油中心高势能区向凹陷（洼槽）四周低势能区作短距离运移。
由上可见，由于陆相盆地独特的石油地质条件决定了油气环生油凹陷（洼槽）呈环带状分布。同时也决定了潜山油气藏围绕生油中心分布。
㈡中央潜山构造带是潜山油气藏分布最有利带
当凹陷比较开阔时，伸展活动是以推进式的方式向前运动，从而产生块断翘倾活动，在基岩块体的上断棱形成潜山，在下断棱产生深洼槽，往往形成凹陷中央潜山构造带。这种潜山构造带处于生油凹陷中，通过不整合面和断面向潜山供油，油源丰富，是潜山油气藏分布最有利带，如冀中坳陷饶阳凹陷任丘潜山构造带，辽河坳陷大民屯凹陷静安堡潜山构造带就是其例。潜山规模大，油气富集程度高，如任丘雾迷山组油藏储量丰度达658.4×104t/km2。
㈢地貌山或构造—地貌山和无石炭—二迭系覆盖的潜山油气富集程度高
1、地貌山或构造—地貌山含油气有利
由于地貌山和构造地貌山均遭受过多期构造活动和岩溶作用，孔、洞、缝均较发育，尤其是白云岩储层孔、洞、缝最为发育，因此，地貌山和构造—地貌山是含油气有利潜山。
2、无石炭—二迭系覆盖的潜山油气富集程度高
有石炭—二迭系砂泥岩覆盖的碳酸盐岩储层潜山，影响了燕山期和喜山期的岩溶淋滤条件，因此，它不如无石炭—二迭系覆盖的碳酸盐岩潜山储层的岩溶发育、储层物性好。如无石炭二迭系砂泥岩覆盖的任北奥陶系储层孔隙度为5%，渗透率为296×10-3μm2，储量丰度为106×104t/km2。又如无石炭—二迭系覆盖的南孟潜山奥陶系储层孔隙度为6%，渗透率为1101×10-3μm2，储量丰度为157.85×104t/km2；龙虎庄潜山奥陶系储层孔隙度为6%，渗透率为1046×10-3μm2，储量丰度为308.33×104t/km2。而有石炭—二迭系覆盖的苏桥奥陶系储层孔隙度为5.95%，渗透率为4.2×10-3μm2,储量丰度，石油为48.55×104t/km2；天然气为4.47×108m3/km2。而且这种现象具有普遍性，凡有石炭二迭系覆盖的潜山碳酸盐岩燕山期和喜山期岩溶作用不发育，奥陶系碳酸盐岩风化淋滤作用弱，溶蚀孔洞较少，储集空间以构造裂缝为主。裂缝发育程度受断裂作用和岩性等因素的控制，愈靠近主断裂，裂缝愈发育。由此可见,无石炭—二迭系覆盖的潜山油气富集程度高。
㈣水动力交替阻滞区是潜山油气藏分布的有利区
水动力交替阻滞区，地下水交替缓慢，矿化度较高，上覆盖层厚度大，是油气藏保存最有利地区，冀中坳陷已发现的潜山油气藏大部分都分布在这一地区。
第三节潜山油气藏勘探值得注意的十个问题
如何高效优质勘探潜山油气藏，根据潜山油气藏的勘探实践，有以下十个值得注意的问题。
一、潜山的发现与落实
如前所述，潜山的分布是有规律性的，尤其是在裂谷盆地中，推进式的伸展运动方式，基岩块断翘倾活动造成潜山成群成带分布，这是寻找潜山的理论基础。物探技术是发现与落实潜山的重要手段，如冀中坳陷早期古潜山勘探，重力局部异常和重力二次微商与潜山有很好的对应关系；在地震剖面上，潜山界面清楚地表现为起伏不平的强相位，易于识别。而随着勘探的深入，埋藏深、规模小的复杂潜山，难度较大。主要通过高精度的重磁联合反演和三维地震资料落实潜山形态和高点位置。
二、潜山的评价
潜山的评价，这里主要是指潜山预探评价。当发现、落实潜山后，就要对潜山和潜山周
围的环境进行分析、判断其含油气的可能性。主要包括地质评价和含油气性评价：地质评价有潜山的面积、幅度、埋深、类型和潜山储层类型以及潜山内部结构；潜山与烃源岩的接触关系、油气运移通道等。若潜山与烃源层既无直接接触，又无间接沟通，尽管潜山的规模大，也是无油潜山，如冀中坳陷肃宁潜山。含油气性评价，主要运用先进而实用的技术，如地震属性、相干体等技术，对潜山储层和含油气性进行预测和评价，如冀中坳陷信安镇北潜山就是其例。
三、潜山的布井
潜山油气藏勘探与其它类型油气藏勘探一样，一般分为区域探井、预探井和评价井。这里主要论述预探井和评价井。
㈠预探井
预探井是新区发现油气藏的关键环节。在综合研究的基础上，选择有利潜山构造带上的有利潜山布署预探井，尽快突破工业油气流。
1、预探井部署原则
部署原则可以概括为以下6个“优先”：
⑴选择位于生烃凹陷中或紧邻生烃凹陷的有利潜山带上的有利潜山，烃源层向潜山超覆或侧向以断面与烃源岩直接接触，油源丰富的潜山优先钻探。
⑵潜山储层有碳酸盐岩、变质岩、火成岩等，碳酸盐岩，尤其是白云岩缝洞孔均发育，应优先钻探，还要选择断层相对发育的部位为最佳。
⑶选择盖层发育，水动力条件较弱，保存条件好的潜山优先钻探。
⑷选择面积大、幅度高、埋藏适中的潜山优先钻探。
⑸选择储层发育的地貌山或构造地貌山优先钻探。
⑹选择潜山高点优先钻探，但坡上山例外。
2、预探井要求
⑴最好是采用先期裸眼完井，用优质轻泥浆打开潜山，遇油气显示则进行中途测试，尽快发现油气藏；打一段测试一段，搞清潜山储层，确定油水界面。若油藏面积小，一口井就搞清油水界面、油气产量及储量规模。
⑵要求采用综合录井仪、现场荧光分析仪等先进录井技术，以便及时发现油气显示和进行工程预报，为中途测试井段提供依据。
3、预探井获得突破后，着眼全带，积极钻探相邻的有利潜山，进一步扩大预探成果。
㈡评价井
1、评价井部署原则
当潜山预探获得突破后，要根据不同的规模和不同的类型潜山来部署评价井。
⑴大中型块状潜山油气藏评价井部署原则
①评价井首先要搞清潜山油藏的油水界面，钻穿全部油层，穿过油水界面。利用地质录井、测井和分层测试等资料综合判断油水界面的大体位置。
②全面解剖，整体部署。解剖不同构造部位，不同的油气藏类型。钻峰顶、探边界、打连片，搞清油藏类型，控制含油范围，确定储量规模。
⑵小型块状潜山油气藏评价井部署原则
①预探井定在潜山的高点上，第一口井获得突破后，采用小井距由高向低，由里向外逐步扩展，避免出现落空井。
②若潜山的面积很小，在第一口预探井中取全取准各项资料，搞清油水界面，一口井就可以探明一个潜山油藏。
其它类型潜山油气藏，勘探部署也都大同小异，在此就不一一列举了。
2、评价井要求
评价井中要选择1～2井油层部分进行系统取心和分层测试，以解决油层的岩性、物性、含油性和电性四性关系，为储量计算和电测解释提供依据。
四、潜山的录井
潜山录井是发现油藏的重要途径和手段，潜山录井主要分为地质录井、缝洞录井、荧光录井和泥浆录井等。这里主要介绍与潜山有关的特殊录井。风化壳地质录井放在下部分论述。
㈠缝洞层地质录井
这是利用岩屑中次生矿物(主要包括有方解石、白云石、石英、重晶石、石膏、黄铁矿等)的特殊标志，对碳酸盐岩潜山储层缝洞发育情况进行间接的推断方法。
1、次生矿物的含量
在碳酸盐岩缝洞中常被次生矿物所充填。岩屑中次生矿物的含量越多，储层的缝缝洞洞越发育。因此，通过肉眼、放大镜和双目立体显微镜的观察，认真估计次生矿物的含量，并在综合录井图上绘制出次生矿物百分含量曲线，依据曲线的变化特征，相对地确定缝洞发育段。次生矿物含量高，还不足以说明缝洞就发育，也可能是缝洞全充填。因此还要对次生矿物的晶形结构进行细致的观察。
2、次生矿物的晶形结构、大小
⑴自形晶矿物。自形晶矿物表面呈一定的几何形态，多为透明或半透明状。它依附着缝洞壁向其空间自由生长发育而成的晶体，多成晶簇状。它反映了缝洞的规模和性质。一般晶粒自形晶形越好、越大，表明结晶空间大，裂缝的规模大，缝洞开启程度高。
⑵它形晶矿物。它形晶矿物呈不规则的几何形态，多为半透明或不透明状。它反映了缝洞窄小或被充填堵塞。
次生矿物录井不仅对判断储层的缝洞发育情况有重要意义，而且对储层改造，增产措施的选择也有重要的指导作用。
另外，储层缝洞发育程度，在钻井工程上也要明显的反映。如钻速的变化、钻进中出现蹩（跳）钻、钻具放空、泥浆漏失、泥浆油气浸、井涌、井喷等特殊情况，都有可能反映储层缝洞发育程度。
㈡荧光录井
荧光录井是发现油气显示重要的录井手段之一。随着科技的进步，可以充分利用综合录井仪、现场荧光分析仪等先进的录井技术，及时发现油气显示。
另外，还可以利用荧光显微镜，辅助判别油气显示的真假和油水过渡段。一般真的油气显示，在荧光显微镜下，岩屑油气显示表里一致；由裂缝中心向基质浸染，较重部分在缝内，向基质逐渐变轻；基质晶隙发荧光，当油饱和时可呈均匀弥漫状。而假的油气显示，由表向里浸染，岩心和岩屑内不发荧光；基质晶隙不发荧光。
纯油段，所有的孔洞缝均发荧光，色晕宽大连片，并向周围基质浸染，为褐—黄—绿—白—兰色油质沥青。
油水过渡段，发光不均匀，极少数的张裂缝发光好，充填缝不发光，基质发光差。
五、卡准风化壳
卡准风化壳是潜山地质录井中的重要环节，是先期裸眼完井的基础，是指导钻探和发现油气显示的关键，所以卡准风化壳十分重要。如何卡准风化壳，根据冀中坳陷碳酸盐岩古潜山风化壳的特点，主要做好以下工作：
㈠风化壳深度的预测
根据地震资料和邻区的钻井资料，对风化壳的深度进行钻前预测，同时根据随钻分析、
地层对比及时进行校正。
㈡岩屑标志
1、岩屑成分单一、颜色单调，碳酸盐岩含量百分比高。
2、岩屑形状多为片状、个体小、棱角明显、断口新鲜等。
3、特殊矿物成分：常见有乳白色“白垩土”、自形晶方解石、石英等。
㈢钻时特征
钻时发生明显的变化，突然加快或变慢。当钻进潜山时则钻速加快；当钻遇“硅壳”时则钻速变慢，进入潜山后钻速又变为均匀。
㈣钻进特征
由于碳酸盐岩易于风化被溶蚀迁移，使难溶的硅质相对富集，形成“硬壳”，且缝洞发育，一般厚1～3m。在钻井中常发生蹩钻、跳钻和钻具放空、泥浆漏失现象。
上述这些特征是有一定的代表性，但不同地区不同的潜山地层是有差别的，因此，要综合分析，相互印证，全面考虑，正确判断才能卡准潜山风化壳。
六、潜山的测井系列
潜山油气藏的测井系列与一般油气藏的测井系列大同小异，除了一般认识地层岩性，划分油气水层，确定储层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数外，主要识别缝洞等特殊要求。因此，除了常规的碳酸盐岩测井系列，包括自然伽玛测井、岩性密度测井、中子测井、声波测井、双侧向-微球聚焦测井、双井径测井等外，为了划分裂缝发育段，还采用成像测井技术，如“5700”等成像测井技术。
七、完井方式
潜山油气井的完井方式，一般分为先期完井和后期完井两种类型。
㈠先期裸眼完井
渤海湾盆地潜山油气藏大部分都采取这种完井方式。一般钻进潜山（进山不超过3～5m，套管鞋下过潜山面1～2m），立即下技术套管封住上覆易垮塌地层，然后用优质轻泥浆或清水钻开目的层，最后裸眼完井。
这种完井方式其优点是：泥浆浸泡时间短，油气层伤害少；由于下技术套管封住上覆易垮塌地层，对防塌、防卡、防漏、防喷有重要作用，因此钻井安全系数高；有利于油气层充分暴露，油气井完善程度高。
㈡后期完井
后期完井是指油气井钻开目的层后下入油层套管或尾管，进行固井完井。
其优点是：有利于一次钻开多个油层和进行分层测试、分层开采、分层注水。
一般适应于疏松、质软、井壁易塌、并夹有非生产层和需要分层开采的多个油气层的潜山油气井，如寒武系馒头组灰岩潜山油藏、府君山组层状潜山油气藏等，采用这种方法比其它方法好。
八、潜山油气井的完井深度
㈠潜山第一口探井的完井深度
主要有两种目的和两种做法：
1、第一口探井尽可能揭开油气藏的油水界面。并采取打一段测试一段，既了解了油气藏的产能，又掌握了油水界面的位置。这样便于合理部署探井，迅速拿下油气藏。
2、首先搞清潜山的含油气性
一般采取见油气显示就测试，获得工业油气流就完井。然后搞清油气藏的规模，进行全
潜山油气藏的勘探与开发 ——渤海湾盆地潜山油气藏调研 第一章综述 第一节潜山的概念 潜山（Buried hills）一词，较早见于赛德尼.鲍尔斯（Sidney . Powers）的论文《潜山及其在石油地质学中的重要性》中（美国经济地质学，一九二二年第十七卷），后来，其它地质学家也使用了这一术语，如A . I .莱复生（Levorsen）在其《石油地质学》一书中就提到潜山，系指在盆地接受沉积前就已形成的基岩古地貌山，后来被新地层所覆盖埋藏而形成的潜伏山。我国1982年出版的《潜山油气藏》（华北石油勘探开发设计研究院，1982）一书中提出，凡是现今被不整合埋藏在年轻盖层下，属于基底的基岩突起，都称为潜山。它包括了后期由于基岩块体翘倾，所形成的基岩突起，都称为潜山。 还有一部分学者把潜山油气藏称之为基岩油气藏，如兰德斯（Landes，1960）认为基岩油气藏和一般油气藏的主要区别在于烃源层位于储层之上。后来一些学者进一步定义为：基岩油气藏位于一个大的区域性不整合面下的比较老的基岩中，烃源层多数位于不整合面之上，但有少数烃源层位于不整合面之下、储层之上，这种油气藏统称基岩油气藏。 第二节潜山的分类 潜山分类有多种多样，主要有按成因、形态、岩性等来进行分类。 一、按成因分为地貌山、构造山和构造—地貌山 1、地貌山：主要是受侵蚀作用形成的潜山，就是在上覆盖层沉积前，在不整合面上基底就存在地形上突起，并遭受风化、剥蚀、淋滤，后期被年轻的盖层埋藏形成的潜山。这类潜山的储集体的孔、洞、缝一般都很发育。 2、构造山：主要是在构造应力的作用下形成的潜山，就是上覆盖层沉积前，在不整合面上不存在或仅有微弱的地貌显示，主要是在盖层沉积期或沉积以后，由于构造变动产生的褶皱、断裂活动而形成的构造山或后成潜山。其特征是潜山侵蚀面与上覆层产状平行，断棱或褶皱的核部是潜山的最高部位。构造山还可以进一步分为断块山和褶皱山，断块山在冀中坳陷较发育，褶皱山尚未发现。这类潜山的储集体的孔、洞、缝不如地貌山发育。 3、构造—地貌山：由构造和侵蚀两种因素共同作用形成的潜山。在古侵蚀面上就存在地貌山，潜山幅度的大小是随后期的构造活动变化而增减。 实际上，地貌山和构造—地貌山在地质营力的作用上是很难割断，地貌山从表面上看似乎是以侵蚀作用为主，但实际上构造活动也在起作用；从潜山的评价来看，地貌山和构造地貌山均遭受过多期构造活动和岩溶作用，孔、洞、缝均较发育。因此，把地貌山和构造—地貌山都称之为地貌山。 二、按形态分为潜山、潜台、潜丘 1、潜山：现今被年轻的盖层埋藏在不整合面下的基岩高突起，规模相对较大。潜山按不同部位又可以分为：山顶（头），即位于潜山的顶部；山坡，即位于潜山的山坡；山腹（内幕），即位于潜山内部，由于潜山内部结构存在隔层，组成山腹（内幕）圈闭。 2、潜台：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩台地，规模相对较大，如鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古潜台。
第16卷第4期2009年8月 特种油气藏 Special O il and G as R ese rvo irs V ol 116N o 14Aug 12009 收稿日期:2009-06-09;改回日期:2009-06-11 基金项目:本文为中国石油天然气股份有限公司科技项目/辽河探区西部凹陷油气深化勘探理论与实践0(07-01c-01-04)部分内容 作者简介:李晓光(1966-),男,教授级高级工程师,博士,1989年毕业于石油大学(华东)石油地质专业,中国石油天然气集团公司高级技术专家,5特种 油气藏6编委,现从事科研与生产管理工作。 文章编号:1006-6535(2009)04-0001-05 辽河坳陷变质岩潜山内幕油藏成因分析 李晓光,刘宝鸿,蔡国钢 (中油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010) 摘要:在近几年辽河坳陷勘探实践中,发现了多个变质岩潜山内幕裂缝性油藏,取得了变质岩潜山深层可以富集油气的认识。在总结变质岩潜山内幕油藏特征的基础上,重点从地层岩性特征、烃源岩、供油/窗口0等方面分析了对潜山内幕油藏形成的控制作用。研究表明,变质岩潜山存在多种岩性组合,纵向上呈/似层状0;裂缝发育受构造活动和优势岩性双重因素控制,/优势岩性0序列决定了储层与隔层交互发育;潜山内幕多套储、隔层组合与烃源岩有机配置,具有形成潜山内幕油气藏的可能;油气的分布受内幕裂缝体系及致密隔层所控制。该研究为变质岩潜山内幕油藏的认识拓展了勘探领域。 关键词:潜山内幕油藏;成因;古潜山;变质岩;优势岩性;构造运动;裂缝性储集层;辽河坳陷中图分类号:TE12213 文献标识码:A 前 言 辽河坳陷潜山油气藏历经30余年勘探和开发,先后发现了太古宇、中上元古界、中生界等多套含油层系,探明了10多个潜山油气藏,取得了良好的勘探开发效果。/十五0以来,辽河坳陷潜山在勘探理念和勘探技术进步的推动下 [1,2] ,勘探工作 由寻找成藏条件相对明显向寻找埋藏更深、更隐蔽、更复杂的潜山拓展,相继取得了多个领域重大突破,尤其是针对变质岩开始向/潜山内幕深层0延伸,实现了规模储量的增长。 以往认为,变质岩潜山油藏是在表风化壳形成的一种不整合遮挡油气藏。辽河坳陷在以往的勘探中陆续发现了兴隆台、齐家、东胜堡等多个变质岩潜山油藏,受潜山风化壳含油认识的限制,钻探集中于表层部分,揭露厚度一般较小。2005年在西部凹陷兴隆台潜山主体部位钻探了兴古7井,揭露太古宇变质岩厚度达1640m,并在潜山内部试油获高产油气流,不仅使兴隆台潜山的含油底界下延了1600余米,而且揭示了潜山内幕多层段富含油气的特点,发现了变质岩潜山内幕油藏,该潜山已经进行整体开发生产。继兴隆台潜山内幕油藏 勘探取得突破以后,辽河坳陷变质岩潜山油藏勘探成果不断扩大,相继在大民屯凹陷前进潜山、曹台潜山等取得新发现,尤其是前进潜山钻探的沈288、289井在太古宇潜山表层油气显示微弱,但揭开200m 后见到良好油气显示,测试获得工业性油气流,进一步证实变质岩潜山内幕油藏的存在。 位于生油凹陷中的变质岩潜山表层风化壳可以形成油藏的观点已被广泛接受 [3] 。对于变质岩 潜山内幕油藏的勘探与认识才刚刚起步,深入研究和正确认识变质岩潜山内幕油藏的特征及成因机制,对于指导勘探实践,丰富和提升潜山成藏理论具有重要的现实意义和理论价值。 1 变质岩潜山内幕油藏特征 111 储集空间以裂缝体系为主,油藏具非均一性 分析认为,太古宇变质岩潜山内幕油藏为裂缝性油藏,储集空间主要为受多期断裂活动影响形成的裂缝体系。裂缝发育带的分布受断裂展布和潜山岩性的控制明显,不同岩性段裂缝发育程度不同,储层非均质性较强。 根据岩心观察、镜下鉴定及测井资料分析表
冀中坳陷潜山内幕油气藏钻井井壁稳定探究 摘要：针对冀中坳陷潜山内幕油气藏实际情况，在阐述其钻井井壁稳定性影响 因素的基础上，从工程和钻井液两方面探讨行之有效的解决措施，以此使钻井井 壁始终处在稳定状态。 关键词：冀中坳陷；潜山内幕；油气藏钻井 冀中坳陷深潜山、潜山内幕油气藏有良好勘探和开发前景，但其钻井井壁由 于各方面因素的存在可能不稳定，对此需要在明确钻井井壁稳定性影响因素的基 础上，探讨有效的解决措施。 1稳定影响因素 1.1地层稳定性 对于下第三系，其地层以厚层泥岩沉积为主，稳定性相对较差，其原因包括：（1）泥页岩坚硬但具有脆性，容易发生垮塌。 （2）存在大量缝宽为微米级的裂缝。 （3）岩性复杂且趋于变化。 （4）有很多压力系统，导致地层压力系数相对较低的容易产生漏失。 1.2地层裂缝孔洞 以白云岩为例进行分析，其岩心表面可以看到网状裂缝与大小在0.5-3.0mm 范围内的溶蚀孔洞；通过矿物分析，其白云石含量在96%以上，有较强的脆性， 受到构造应力作用后将出现大面积开裂；通过薄片分析可知，白云岩上存在网状 溶蚀缝，其宽度在0.01-0.50mm范围内，在裂缝的走向上可以见到溶蚀扩大现象，且显孔缝相连，在部分裂缝中可以看到白云石；通过扫描电镜，白云岩较破碎， 存在很多张性微裂缝，同时还能见到大小为1-3μm的孔洞。以上微观与宏观的孔 缝都能会引起钻井液漏失。除此之外，该区域地层压力系数相对较低，每百米的 压力梯度在0.94-0.99MPa范围内，这也在很大程度上加剧了漏失。在实际工作中，先后进行了10次堵漏，直到11次才采用粉煤灰完成了堵漏，共产生了近 15962m3的漏失，导致漏失的主要原因就是白云岩存在很多裂缝溶洞[1]。 1.3破碎带 隆起发生后，由于风化剥蚀，产生了破碎带。在钻进到潜山面以后，容易发 生漏失与坍塌，导致卡钻，并且漏失与坍塌还有可能同时发生，使扩径进一步加剧。断层的存在会使地层中产生很多裂缝，导致断层破碎带产生，当钻进遇到破 碎带时，将使井壁产生坍塌与严重的漏失，引起卡钻和划眼。 1.4地层高温 该区域油气井完钻之后，深度都相对较大，根据现有资料可知，在20口余井中，有18口的完钻井深超过4500m。在这种深度条件下，除了会对深层岩石自 身力学性质造成影响，而且高温还会导致钻井液性能产生剧烈变化，若处理剂因 高温发生降解，将对黏土颗粒自身稳定性造成很大影响，使钻井液的流变性明显 变差。可见，使钻井液具有良好抗温性能对钻井施工而言至关重要，必须引起相 关人员的高度重视。潜山井测温结果如表1所示。 表1 潜山井测温结果 2稳定控制措施 （1）对于具有硬脆性特点的泥页岩地层，应先以三压力剖面为依据确定适宜的钻井液密度；然后提高钻井液自身抑制性与对裂缝的填充和封堵能力，有效封
三、油气藏类型 1、按照相态分类 见表3-2-。 表3-2- 中国油气藏相态类型划分表 2、按照圈闭要素分类 （1）背斜油气藏 见图3-2-。 图3-2- 背斜油气藏类型图 （2）断层油气藏 见图3-2-。 图3-2- 断层油气藏类型图 （3）地层油气藏 见图3-2-。 图3-2- 地层油气藏类型图 （4）岩性油气藏 见图3-2-。 图3-2- 岩性油气藏类型图 （5）混合油气藏及水动力油气藏 见图3-2-。 图3-2- 混合油气藏及水动力油气藏类型图 （6）潜山油藏类型 见图3-2-。 图3-2- 潜山油藏分类 （7）盐丘圈闭油气藏 见图3-2-。 图3-2- 盐丘圈闭理想示意剖面图 （8）深盆气藏 见图3-2-。 图3-2- 美国阿帕拉契亚地区百英尺砂岩深盆气藏剖面图3、按天然气组分因素分类 （1）含酸性气体气藏的划分 1）含硫化氢（H2S）的气藏划分 见表3-2-。
表3-2- 含硫化氢气藏分类 2）含二氧化碳（CO2）的气藏划分 见表3-2-。 表3-2- 含二氧化碳气藏分类 (2) 含氮气（N2）的气藏划分 见表3-2-。 表3-2- 含氮气藏分类 (3) 含氦气（He）的气藏划分 在当前工业技术条件及国民经济实际需要条件下，将天然气组分中含氮量达到0.1％及以上者，称为含氮气藏。 4、按气藏原始地层压力分类 （1）按照地层压力系数（PK）划分 见表3-2-。 (2) 四、油气藏组合模式 1、长垣油气藏聚集带 见图3-2-。 图3-2- 长垣油气藏聚集带实例图 2、古河道砂岩体油气藏聚集带 见图3-2-。 图3-2- 古河道砂岩体油气藏聚集带实例图
油气藏类型及油气田分类 圈闭 油、气运移到储集层中以后，还不一定形成油气藏。只有在运移的道路上遇到遮挡，阻止它继续前进时，才能集中起来，形成油、气藏。这种由于遮挡而造成的适于油、气聚集的场所，通常称为圈闭。 圈闭的形成必须具备以下三个条件：一是储集层，是具有储集油、气空间的岩层；二是盖层，它是紧邻储集层的不渗透岩层，起阻止油气向上逸散的作用；三是遮挡物，它是指从各方面阻止油、气逸散的封闭条件。上述三方面在一定地质条件下结合起来，就组成了圈闭。在不同的地质环境里，可以形成各式各样的圈闭条件，根据圈闭成因，一般可将圈闭分为构造圈闭、地层圈闭和岩性圈闭三种类型。 油、气藏类型 根据圈闭类型的不同，可以将油、气藏分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。 构造油气藏的基本特点是聚集油、气的圈闭是由于构造运动使岩层发生变形或变位而形成的，主要有背斜油、气藏和断层油、气藏。 地层油气藏是指地层圈闭中的油气聚集。 岩性油气藏是由于沉积环境变迁，导致沉积物岩性变化，形成岩性尖灭体和透镜体圈闭，在这类圈闭中形成的油气聚集。 常见的潜山油气藏是以地层圈闭为主，也有构造、岩性作用的复合成因的油气藏 根据油气藏油层中有无固定隔层，可以将油气藏分为层状油气藏和块状 油气藏。层状油气藏是指油层呈层状分布，油气聚集受固定层位限制，上下都被不渗透层分隔的油气藏，各层具有不同的油（气）水系统。块状油气藏是指油层顶部被不渗透岩层覆盖，而内部没有被不渗透岩层间隔，整个油层呈块状，具有统一油（气）水界面的油气藏。 根据地层中的原油性质，可以将油气藏分为稠油（重油）油藏、普通黑油油藏、挥发性油藏、凝析气藏和天然气藏。稠油（重油）油藏是指地下原油粘度大于50毫帕秒（原油比重大于0.9，API重度小于25度）的油藏，液体颜色一般为粘稠黑色。普通黑油油藏是指地下原油粘度低于50毫帕秒（原油比重在0.82～0.9之间，API重度在25～41度）的油藏，液体颜色一般为黑色。挥发性油藏和凝析气藏都是油品性质比较特殊的油气藏。挥发性油藏是指在原始地层条件下原油与普通黑油相似，呈单一的液态，随着油藏流体的不断产出，地层压力不断降低，单一液体中开始有气体分离出来，从而形成气、液两相共存的这类油气藏。凝析气藏是指在原始地层条件下地层流体呈单一的气态，随着油藏流体的不断产出，地层压力不断降低，气藏中开始有液体反凝析出来，形成气液两相共存状态的一类油气藏。表1中给出了不同类型油气藏油品性质分布。