下载文档原格式
228CPCI 中国石油和化工石油工程技术济阳坳陷上古生界油气藏成藏机制及主控因素柳洋杰 吉 翔（长江大学地球科学学院 湖北武汉 430100）摘 要：选择济阳坳陷油气藏开展详细解剖研究，总结油气藏形成的生、储、盖、圈等石油地质要素，分析油气运移、聚集、保存、要素时空配置等动态过程，提炼油气成藏主控因素与成藏模式。
关键词：济阳坳陷 成藏机制 成藏模式济阳坳陷是位于华北地台中的新生代断、坳盆地，探明的天然气主要为新生代烃源岩热解或裂解气，而其中在中、古生代产出的煤成气较少，并在上古生界获得了煤成气工业气流。
上古生界油气藏具有上古生界自生自储、上古生下古储和上古生新生界储等多种组合类型的，针对一口上古生界的油藏井进行较为详细的分析和解释，获取油气成藏机制和模式。
1 油气成藏机制1.1 石炭一二叠系气源岩具有二次生气过程济阳坳陷烃源岩在燕山期初次产气，深度为2500--3000m ，Ro 值在0.55%--0.62%之间，生气量比较少。
而喜山初，上古生界气源岩约为3000--4500m ，Ro 值在0.60%--1.50%之间，为二次生气。
喜山末，气源岩为4000--5500m ，Ro 值在1.10%--2.00%之间，二次生气达到最高值，排出的天然气扩散至上层二叠系砂岩储层中，由于较弱的构造活动，形成了气藏。
1.2 天然气主要储集在孔渗性较好的砂岩中该地区上古生界砂岩储层具有较大的孔隙度和渗透率，为高孔高渗储层。
就该地区的岩心进行研究，该地区上古生界砂岩储层大量发育张性裂缝，这些裂缝发育的长度及宽度分别可达到0.5米以上，最大地调控了该地区的渗透率和孔隙度，从而增加了该地区的产量。
1.3 中生界局部为含煤层的泥岩，具有较好的封堵作用从钻井资料可以看出，较厚的中生界地层上覆在上古生界的地层。
该区中生界地层中的煤层的泥岩在封堵住下伏油层的同时也封住了气层，并且，该套暗色地层可以产出气体，对下伏气层进行一定的补充，同时达到了封堵的效果，是良好的盖层。
济阳坳陷青东凹陷油藏特征及分布规律马立驰【摘要】Locating in the Jiyang Depression, the Qingdong Sag, with low exploration degree, is a recent explo-ration focus. Reservoir characteristics and distribution regularities were studied based on geological, seismic and chemical data. The results showed that, 3 types of crude oils developed in the study area, including salty low-mature, salty mature and normal-mature ones. The salty low-mature and salty mature crude oils both originated from source rocks in the 4th member of the Shahejie Formation, and the normal-mature crude oils originated from source rocks in the 3rd member of the Shahejie Formation. The process of petroleum accumulation was divided in-to 2 major phases:the first one at the end of Guantao and the second one from Minghuazhen to Quaternary. Dur-ing the second phase, hydrocarbon charging was widespread, and it was the main phase for accumulation. 4 types of reservoirs generated in the Qingdong Sag, including structural, stratigraphic, lithologic and composite ones. Vertically, oil and gas mainly distributed in the upper section of the 4th member of the Shahejie Formation. On plane chart, oil and gas are abundant in the northeastern strike-slip fault zone, the northwestern slope belt, the central horst belt and the Qingdong-Qingnan transition belt, among which the northwestern slope belt was regar-ded as the key target for future exploration.%青东凹陷是济阳坳陷勘探程度较低地区，同时也是近期勘探重点和热点地区。
济阳坳陷地层特征渤海湾盆地形成于第三纪，早第三纪发育多套生油层系。
为便于研究胜利油区油气生成一运移一聚集规律，本书将其前第三纪地层统称为基底岩层。
油区第三系下伏的基底岩层几乎已经改造，构成背斜及向斜。
背斜即所称的凸起，向斜即所称的凹陷。
（一）、太古界太古界泰山群是胜利油区最古者的基底岩层，它常组成凸起的核部，如呈子口凸起、无棣凸起、陈家庄凸起、滨县凸起和广饶凸起等)。
泰山群在陈家庄凸起及其以北的呈子口凸起和无棣凸起埋覆较浅，为580～1450m。
滨县凸起、广饶凸起等其埋藏较深，均在1500m以下。
本区泰山群岩性较复杂．以多种片麻岩为主，其次为闪长角闪岩、角闪岩，局部为黑云母石英片岩及黑云斜长变粒岩。
郑家地区泰山群揭露厚达360m以上，岩性主要为碎裂状混合岩化黑云母二长片麻岩，偶夹碎裂状混合岩化黑云斜长变粒岩。
片麻岩的原岩为砂、砾岩，变粒岩的原岩为泥、页岩，经过中高级区域变质作用，普遍遭受强烈的混合岩化及花岗岩化，属角闪岩相，肉眼观察常误定为花岗片麻岩。
电性特征；电阻率曲线呈高阻尖峰状，自然电位曲线变化幅度较大，微电极曲线形态或与块状渗透砂岩相似，或多呈锯齿状，表明高、低渗透层间互。
（二）、下古生界胜利油区下古生界包括寒武系和下、中奥陶统。
寒武系与下伏太古界泰山群呈不整合接触，含7个组，自下而上为：馒头组、毛庄组、徐庄组、张夏组，崮山组、长山组和风山组。
下、中奥陶统含5个组，自下而上为；冶里—亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组和“八陡组”．各组之间均为连续沉积。
其生物化石主要有牙形石、介形类、腕足类、棘皮类及三叶虫等，以牙形石研究较详。
总厚度约为1400m，临清坳陷下古生界分布广泛，厚度较大。
济阳坳陷下古生界在凹陷部位埋藏较深，在凸起部位分布不均，大致可归纳为三种情形：第一种为大面积遭剥蚀，如呈于口凸起、庆云凸起、无棣凸起和宁津凸起仅在凸起边缘有其分布，例如五号桩一桩西，郭局子、车西等处；第二种为局部遭剥蚀，如陈家庄凸起、滨县凸起和广饶凸起侧部均有其分布，例如垦东、罗镇、平方王、草桥和八面河地区；第三种为保存完整，如孤岛凸起和义和庄凸起。
济阳坳陷早古生代层序划分与石油地质条件谭俊敏;李明娟【摘要】济阳坳陷下古生界整体表现为两大基准面旋回,即寒武系馒头组至奥陶系冶里-亮甲山组和奥陶系下马家沟组至八陡组,两大旋回对应2个超层序8个层序,每个层序均由海侵体系域和高位体系域组成.生储盖配置关系研究表明,超层序A烃源岩总体不发育,而其顶部亮甲山组白云岩是重要的潜山油气藏储集层;超层序B顶部的风化壳发育多期岩溶作用,储集层条件优越,是潜山油气藏的主要储集层,马家沟组沉积期的泥灰岩和厚层灰岩有机质含量较高,是潜在的烃源岩.该区上古生界下部的厚层暗色泥岩是一套优质的区域性盖层,与下伏的寒武系和奥陶系可构成优越的生储盖组合,对形成原生油气藏十分有利.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2007(028)003【总页数】5页(P307-311)【关键词】济阳坳陷;早古生代;地层层序;油气勘探;油气远景【作者】谭俊敏;李明娟【作者单位】中国石化,石油勘探开发科学研究院,北京,100083;中国石油大学,石油天然气工程学院,北京,102200;中国石化,石油勘探开发科学研究院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE111济阳坳陷位于华北地台的东部、渤海湾盆地南部（图1）。
在古生代沉积期，为华北地台的一部分，东部以郯城-庐江断裂中段与鲁东隆起相隔，南部以齐河－广饶断裂与鲁西隆起相连，西部和北部以埕宁隆起、渤南凸起与渤海湾盆地的黄骅坳陷、渤中坳陷相临，西南部与临清坳陷相连。
其东部处于渤海海域，陆上面积约为2.65×104km2.目前，在下古生界已发现20余个“新生古储”式的潜山油气藏，但在原生油气藏勘探方面还未有突破，最近在位于研究区西南部的曲古1井于奥陶系见到了油斑显示，油源分析认为可能来自下古生界。
因此，研究下古生界是否具有原生油气藏潜能，对探索新的勘探领域具有重要意义。
本文在总结前人研究成果的基础上[1，2]，以沉积学研究为基础，分层序对下古生界进行成藏组合条件系统研究，分析其石油地质条件。
济阳坳陷正反转构造发育特征与油气成藏＊李 伟（中国石油大学（华东）地球资源与信息学院，山东省青岛市 ２６６５５５）高日胜（中国石油勘探开发研究院，北京 １０００８３）摘 要：济阳坳陷正反转构造研究程度较低，整体缺乏系统、规律性的认识。
以高精度的三维地震资料为基础，结合区域应力场及不整合面的发育特征，对济阳坳陷正反转构造进行了综合判识和解释，并论述了正反转构造发育与油气成藏的关系。
结果表明:济阳坳陷典型的正反转构造主要发育在埕岛地区的埕北20断层及东营凹陷陈南断层东段，在断层上盘形成明显的反转挤压背斜，形成于晚白垩世和古近纪东营末区域挤压应力场背景之下;正反转构造的判识必须充分考虑区域构造应力场的转型、不整合发育特征、构造样式的差异性以及地层、沉积相特征;正反转构造的发育会改造先期形成油气藏、形成有利的背斜和不整合型圈闭、改善储集性能，可以形成有利的背斜型油气藏、地层超覆油气藏和不整合遮挡型油气藏。
关键词：正反转构造；发育特征；油气成藏；济阳坳陷中图分类号：TE111.2 文献标识码：A反转构造是指同一地质体在不同的地质历史时期由于应力性质的改变所造成伸展或压缩构造的垂向叠加，如果反转构造是在控盆伸展断层受到挤压作用发生反向运动时产生的就称为正反转（ｐｏｓｉｔｉｖｅ），这种从正断到逆冲的过程也可逆向进行，即从逆冲断层转化为正断层，可称之为称负反转（ｎｅｇａｔｉｖｅ）［１～３］。
作为一个在古生界基底之上发育而成的中、新生代陆相断陷型叠合盆地盆地，济阳坳陷多期次、多性质原型盆地的叠加与改造使其具备了反转构造形成的动力学背景，前人也进行了一定程度的研究［４～９］，但是目前的研究多集中在负反转构造方面［４，５，１０，１１］，对正反转构造研究相对较少，且缺乏系统和规律性的认识［６，７］。
本文通过对济阳坳陷最新的三维地震资料的详细分析解释，结合区域构造应力场的特征分析，对济阳坳陷的正反转构造进行了综合判识和解释，明确了正反转构造的发育特征，进一步探讨了正反转构造发育与油气成藏的关系。
１正反转构造的发育特征济阳坳陷新生代古近纪以伸展构造发育为主，断块差异升降活动强烈，加之断层上盘附近冲积扇、近岸水下扇、扇三角洲的发育形成了大套的砂砾岩体沉积，受后期差异压实作用与反转构造形态难以区别，以及各种滚动背斜、重力滑动堑背形、压实堑背形的发育等都给正反转构造的判识带来了极大的困难。
因此，本文在通过三维地震资料详细分析、解释和判识正反转构造的基础上，进一步结合区域构造应力场特征的转变加以佐证，并与各种易混淆的构造进行了对比分析。
*基金项目：教育部高等学校博士学科点新教师基金（20090133120003）；全国油气资源战略选区调查与评价项目“华北上古生界油气资源战略选区”（2009—GYXQ17）；中国石油大学（华东）引进人才科研基金（Y070124）。
第一作者简介：李伟，男，讲师，博士，主要从事地层学与含油气盆地分析等方面的教学与科研工作。
收稿日期：2010-03-16；修改日期：2010-05-10ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７７０３．２０１０．０５．００４Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＮｏ．５ ２０１０17石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y１．１埕岛地区埕北２０断层晚白垩世正反转埕岛地区位于济阳坳陷东北部，埕北２０断层是控制该地区潜山构造带发育的北北西向或近南北向断层，该断层主要活动时期为中生代，断层形态为铲式，倾角在４５°左右。
从图１可以看出，位于埕北２０断层上盘的中、古生代地层褶皱作用强烈，整体呈现出一明显的褶皱形态，轴面近于直立。
中生代早白垩世地层厚度由洼陷向深处分别向近断层处和远端减薄，其底部同相轴由近断层处向远端逐渐超覆，表明埕北２０断层对早白垩世地层沉积具有一定的控制作用；而顶部同相轴在洼陷两端都具有明显的削蚀现象，结合早白垩世地层的整体形态，说明早白垩世地层沉积后遭受过一定程度的构造挤压剥蚀，卷入地层除下白垩统外，还包括下部的侏罗系［１１］，古近系Ｅｓ１—Ｅｄ整体披覆于下白垩统之上，埕北２０断层向上未切穿Ｔｒ反射层，表现为发育于中生界内部的隐伏断层。
因此可以推测构造挤压的时间应在晚白垩世至古近纪Ｅｋ—Ｅｓ２期。
进一步结合区域构造应力场的演化特征：晚白垩世（８５Ｍａ左右）伊泽奈崎板块消失，库拉板块正向（北西西向）俯冲于亚洲大陆之下［１２］，形成了一系列的边缘海盆地［１３］，弧后扩张派生出向西的侧向挤压力；与此同时，在经历了早白垩世大规模的岩石圈减薄亏损之后，晚白垩世形成了新的岩石圈地幔［１４］，其自身重力诱导了浅部地壳的收缩挤压。
前人也在华北东部的燕山地区、鲁西隆起、沧县隆起西缘、黄骅坳陷的孔西潜山和千米桥潜山识别出了晚白垩世的逆冲构造［１５］，从而表明晚白垩世的构造挤压是一次广泛发育的区域性事件。
而就古近纪Ｅｋ—Ｅｓ２期而言，构造应力场主要表现为张扭性质。
综合上述分析，就埕北２０断层而言，其早白垩世表现为张性伸展断层，晚白垩世受区域构造挤压应力场影响，正反转为挤压逆冲断层。
图1 过埕北20断层近东西向地震测线Fig.1 EW-trending seismic profile through Chengbei 20 Fault１．２陈南断层东段东营末正反转陈南断层为东营凹陷控盆边界大断层，整体走向近东西—北西向，断面形态多样，切割深度大。
该断层活动时间长，其东段自中生代开始活动，西段自古近纪初开始活动，消亡于古近纪末期或新近纪—第四纪，分别控制了民丰洼陷、利津洼陷的形成与发展。
图２表明，陈南断层东段断面形态为轻微的铲式，倾角相对较缓，在３０°～４５°之间。
就上盘地层发育特征而言，民丰洼陷古近纪孔店组—沙二段均呈现出由近断层处向远端逐渐减薄且超覆的特征，反映了陈南断层东段对古近纪地层沉积充填的控制作用。
但就东营组—沙一段而言，其地层厚度横向变化由远离断层处向近断层处减薄，近断层处同相轴削蚀现象十分明石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y 中国石油勘探２０１０年第５期18显，甚至被剥蚀殆尽；而且古近纪地层整体呈现出下凹上凸的外部形态，上部背斜轴面近于直立，面积较大。
据此推断，陈南断层东段于古近纪东营组沉积末期发生正反转。
此外，部分测线还反映陈南断层东段发生了取直型正反转。
如图３所示，陈南断层东段上盘古近纪地层发育特征与图２相类似，同样呈现出上凸下凹的喇叭口状，顶部地层向近断层处剥蚀强烈。
但是在该剖面上陈南断层东段表现为由上部的３条分支断层至深部合为一条主干断层，深部主干断层倾角约为５５°，上面３条分支断层的倾角依据距离洼陷由远至近分别约为６０°、５０°和４０°，而且在上部３条分支断层所夹的断块内部剥蚀作用更为强烈，现今仅残留有沙三段地层，而洼陷部位尚残留有沙二段地层。
由此可以推测，该测线处陈南断层的正反转可能沿上述３条断层同时发生，而且产状较缓的断层逆冲作用更为强烈，就构造样式而言属于取直型正反转。
区域上看，陈南断层东段正反转构造发育的时限与中国大陆东部由拉张断陷向区域坳陷的转型期相吻合。
就深部动力学背景而言，由于古近纪经历了强烈的拉张断陷，加之热的地幔柱上升，上地幔温度升高、密度变小，依据地壳均衡原理，会导致壳幔边界之上的地壳厚度增大，引起盆地的整体抬升［１６］。
此外，古近纪末期印度板块与欧亚板块的再次强烈碰撞挤压造成了华北板块向东逃逸［１７］，同时古近纪末期西太平洋板块的侧向俯冲造成日本海盆地的弧后扩张［１８，１９］，产生向西的侧向推挤力，使得济阳坳陷所处的华北东部地区处于挤压应力场控制之下；与之相匹配，郯庐断裂带的活动方式也逐渐转为逆冲兼右旋走滑模式，派生出北东东向的挤压应力场［１９］，采用井壁崩落法等现代应力场分析方法也表明了济阳坳陷现今处于北东东向挤压应力场作用之下［７］。
根据以上分析，陈南断层东段在古近纪主要表现为张性伸展，古近纪末期在深部地壳厚度增大、北东东向区域挤压的控制之下，正反转为挤压逆冲断层。
１．３正反转构造与相似构造的对比分析需要指出的是，就伸展断陷盆地而言，受资料精度及构造解释方案影响，正反转构造与盆地内部发育的滚动背斜、底辟背形、陡坡带砂砾岩体的差异压实等构图2 民丰洼陷王63井—盐16井近南北向地震测线Fig.2 NS-trending Wang 63-Yan 16 seismic profile in Minfeng sag图3 民丰洼陷北东向营46井—永86井地震测线Fig.3 NE-trending Ying 46-Yong 86 seismic profilein Minfeng sag李伟等：济阳坳陷正反转构造发育特征与油气成藏Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＮｏ．５ ２０１０19造有时较难区分。
因此在判识时，必须注意与上述构造相区别，以保证结果的准确性。
滚动背斜是同生断层边断裂、边沉积、边滚动所形成的逆牵引背斜，依附于断层上盘附近，背斜面积和高度完全受断裂活动程度所控制，其背斜轴面与断裂面基本平行，顶部地层削蚀减薄现象不明显，地层横向厚度变化小，如果减薄也是由于沉积作用造成的向远离断层处减薄。
与滚动背斜相比，正反转构造所形成的挤压背斜属于典型的沉积后挤压构造，其背斜面积和高度要大，其背斜轴面多表现为直立或无严格的倾向，在断陷层序和上覆层序之间有一明显的剥蚀不整合面。
就地层厚度横向变化而言，正反转构造形成的挤压背斜向近断层处存在着地层减薄现象。
底辟背形也称为挤入构造，包括泥底辟、盐底辟和火成岩底辟构造，有刺穿型也有隐刺穿型，其中隐刺穿型多会造成围岩中形成背斜形态。
底辟构造形成的背斜主要是横弯褶皱作用所致，在形成过程中并没有受到侧向挤压应力的影响；底辟背形顶部可能存在着一定程度的地层剥蚀，但是与反转挤压背斜相比，这种剥蚀多围绕背斜轴面对称分布，而正反转构造形成的挤压背斜其顶部地层剥蚀具有向近断层处逐渐增大的特征。
此外，正反转构造卷入反转的地层整体形态多表现为下凹上凸的外部形态，而底辟背形由于其形成时间较早，因此在塑性层之上只能发育上下皆凸的背斜形态。
以东营凹陷陈南断层为例，其东段的正反转与辛１２５井—辛３６井（图２）、营４６井（图３）附近发育的底辟背形在形态上有明显的区别，且东营凹陷底辟背形构造主要发育于辛镇、东营、郝家—现河地区［７，２０］，故陈南断层东段上盘所形成的挤压背斜是因为构造反转作用所致。
陆相断陷盆地陡坡带因为具有坡度陡、距物源近、古地形起伏大和构造活动强烈等原因，常常发育有多种成因的砂砾岩扇体［２１，２２］，这些砂砾岩体在外部形态、发育位置等方面与反转构造所形成的挤压背斜相似，但其内部地震反射同相轴连续性较差，以杂乱反射为主；而反转构造所形成的挤压背斜通常幅度较大，卷入反转的地层不仅包括陡坡带砂砾岩体，还包括以泥岩为主的半深湖、深湖相沉积，地震反射同相轴连续性较好。
