渤海海域走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶油氣運(yùn)聚與調(diào)整
——以旅大22-27地區(qū)為例

柳永軍，徐長(zhǎng)貴，杜曉峰，李慧勇，朱文森，柴永波

（1.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津 300452；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司勘探部，天津 300452）

渤海海域走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶油氣運(yùn)聚與調(diào)整
——以旅大22-27地區(qū)為例

柳永軍1，徐長(zhǎng)貴1，杜曉峰1，李慧勇1，朱文森1，柴永波2

（1.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津 300452；2.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司勘探部，天津 300452）

旅大22-27走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶位于渤海遼東灣南部海域，是渤海油田勘探程度最高的地區(qū)之一。受郯廬斷裂擠壓作用影響，在本區(qū)形成了典型的走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造，并且在構(gòu)造演化歷程中始終處于較高的構(gòu)造位置，是油氣運(yùn)聚的有利指向區(qū)。為查明該區(qū)油氣成藏規(guī)律，從地化、鉆井和地震等資料入手，通過(guò)對(duì)成藏期次和成藏時(shí)間的分析，首次提出該區(qū)東營(yíng)組存在形成古油藏和現(xiàn)今油藏的2期油氣成藏過(guò)程：其中古油藏形成于中新世晚期，現(xiàn)今油藏形成于上新世晚期；同時(shí)對(duì)2期成藏事件及條件進(jìn)行了重點(diǎn)剖析，明確了喜山運(yùn)動(dòng)對(duì)本區(qū)油氣成藏的控制作用，總結(jié)了本區(qū)油氣逸散與富集機(jī)理，再現(xiàn)了本區(qū)的成藏過(guò)程，指出油氣聚集的有利目的層系為淺層明下段和館陶組，為下一步勘探指明了方向。

油氣成藏機(jī)理；成藏時(shí)間；走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造；旅大22-27地區(qū)；渤海海域

走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造指張扭性離散斷裂因受力方式改變而成為壓扭性聚斂斷裂所形成的疊加構(gòu)造，具有先期走滑—拉張、后期走滑—擠壓反轉(zhuǎn)的基本特征[1]。前人對(duì)走滑斷裂帶和反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶的油氣成藏已經(jīng)進(jìn)行了深入研究[2-5]，但是對(duì)于構(gòu)造活動(dòng)更為復(fù)雜的走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶的油氣成藏研究較少。本文從地化、鉆井和地震等資料入手，通過(guò)分析構(gòu)造活動(dòng)、油氣成藏期次、成藏條件等，研究走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶的油氣逸散與聚集。

1 區(qū)域地質(zhì)與勘探概況

旅大22-27走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶位于渤海遼東灣南部海域，處于遼中、渤中、渤東、遼東4大生烴凹陷的交會(huì)處，烴源條件優(yōu)越，主要發(fā)育沙河街組三段、沙河街組一、二段和東營(yíng)組下段等3套優(yōu)質(zhì)烴源巖。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育東營(yíng)組東二上段辮狀河三角洲前緣相砂巖、館陶組和明化鎮(zhèn)組河流相砂巖等多套儲(chǔ)層，這些儲(chǔ)層與其上覆湖相泥巖組成了多套理想的儲(chǔ)蓋組合。本區(qū)位于郯廬走滑斷裂由SN向NE的走向轉(zhuǎn)折端，受強(qiáng)烈走滑擠壓作用的影響，在始新世末期開(kāi)始了構(gòu)造反轉(zhuǎn)，并最終在漸新世末期反轉(zhuǎn)構(gòu)造基本定型，形成了北東向的走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造脊。受郯廬走滑斷裂活動(dòng)影響，研究區(qū)晚期發(fā)育了大量近東西向張性走滑派生斷層，對(duì)本區(qū)油氣成藏，特別是中淺層油氣成藏起著主要的控制作用[6-8]。

旅大22-27走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶是渤海油田勘探起步最早的地區(qū)之一，已鉆探井20余口，發(fā)現(xiàn)了旅大27-2、旅大32-2兩個(gè)油田和旅大27-1等多個(gè)含油氣構(gòu)造。但近年來(lái)以尋找東營(yíng)組輕質(zhì)油為目的開(kāi)展的鉆探工作，均未取得實(shí)質(zhì)性突破。因此，需要對(duì)本區(qū)成藏規(guī)律進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)。

2 油氣運(yùn)聚與調(diào)整

旅大22-27地區(qū)走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶歷經(jīng)先期走滑—拉張、后期走滑—擠壓反轉(zhuǎn)，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，油氣成藏復(fù)雜，研究表明存在古油藏和現(xiàn)今油藏2期油氣成藏。

2.1 古油藏形成過(guò)程與特征

2.1.1 存在證據(jù)

地化、測(cè)井等資料揭示了研究區(qū)東營(yíng)組古油藏的存在。首先，由LDS-1井東二上段含油水層的包裹體相對(duì)豐度測(cè)試結(jié)果看，10個(gè)樣品的GOI值均大于5%，平均15.8%，研究表明儲(chǔ)層GOI大于5%的區(qū)域?yàn)橛蜌饩奂瘏^(qū)[9-10]，因此證明研究區(qū)在地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生過(guò)油氣成藏；其次，據(jù)LDS-1井東二上段飽和烴色譜分析，明顯存在飽和烴早期充注，后期遭受破壞，晚期充注補(bǔ)充正構(gòu)烷烴的特征；最后，從包裹體特征來(lái)看，主要存在淺褐—褐色液態(tài)烴和深褐色含瀝青液態(tài)烴（見(jiàn)圖1中A，B）2類包裹體，在藍(lán)光激發(fā)下分別呈弱黃綠色和褐色熒光（或無(wú)熒光顯示），其中深褐色含瀝青液態(tài)烴包裹體具有低熟油液態(tài)烴早期充注特征，為古油藏。

2.1.2 形成條件與時(shí)期

旅大22-27構(gòu)造區(qū)古油藏的成藏條件在時(shí)間和空間上都具有很好的耦合關(guān)系。首先，研究區(qū)沙三段主力烴源巖，在中新世晚期Ro值達(dá)到0.5%～1.0%，開(kāi)始大量排烴，為古油藏的形成提供了很好的油源條件；其次，受喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕的影響，研究區(qū)長(zhǎng)期活動(dòng)的張性走滑派生斷層活動(dòng)強(qiáng)烈，為油氣提供了良好的垂向運(yùn)移通道，這些斷層與東二上段辮狀河三角洲前緣砂體共同組成了古油藏的疏導(dǎo)體系，保證了油氣的通暢運(yùn)移；東二上段的辮狀河三角洲前緣砂體和東一段湖相泥巖形成了良好的儲(chǔ)蓋組合；再次，受郯廬走滑斷裂擠壓活動(dòng)的影響，漸新世末期形成的走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造脊，在中新世晚期仍然保持了良好的背斜形態(tài)，為古油藏的形成提供了有利的儲(chǔ)存場(chǎng)所[11-15]。這些優(yōu)越的成藏條件在時(shí)間和空間上的良好配置，形成了古油藏。

圖1 東營(yíng)組包裹體特征

通過(guò)分析古油藏的成藏條件，利用流體包裹體均一化溫度和精細(xì)單井埋藏史模擬，推測(cè)其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代，近似代表油氣成藏時(shí)間[16-18]。從古油藏形成部位所選包裹體的均一化溫度主要分布在70～85℃和90～ 105℃，結(jié)合單井埋藏史模擬，推測(cè)古油藏成藏時(shí)間為中新世晚期（見(jiàn)圖2）。

圖2 成藏時(shí)間的判定

2.1.3 油藏特征

古油藏具有近油源和背斜形態(tài)圈閉兩大優(yōu)越的成藏條件:走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶位于盆地中央，烴源巖發(fā)育，具有下生上儲(chǔ)的近源成藏條件；在郯廬晚期右旋走滑-擠壓作用下形成的反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成了良好的背斜圈閉。地化、包裹體GOI值以及綜合測(cè)井解釋等資料的綜合分析表明，古油藏的油氣充注能力非常強(qiáng)，并且成藏規(guī)模大，在東營(yíng)組上段三角洲的良好儲(chǔ)蓋組合中均已成藏，形成了厚約100m的古油藏（見(jiàn)圖3a）。

2.1.4 調(diào)整過(guò)程與機(jī)理

中新世晚期至上新世晚期，構(gòu)造活動(dòng)增強(qiáng)，在張性應(yīng)力場(chǎng)作用下，斷層大量發(fā)育，使古油藏遭到破壞并調(diào)整（見(jiàn)圖3b）。斷層活動(dòng)對(duì)古油藏的破壞主要表現(xiàn)為2方面:一方面，隨著斷層的活動(dòng)性增強(qiáng)，長(zhǎng)期活動(dòng)的斷層斷距加大，導(dǎo)致古油藏在側(cè)向上的界巖關(guān)系發(fā)生了明顯變化，致使東上段古油藏與館陶組辮狀河沉積的大套砂礫巖對(duì)接，油氣沿砂礫巖和活動(dòng)斷層進(jìn)行逸散，這是古油藏遭到破壞調(diào)整的主要原因（見(jiàn)圖3b，3c）；另一方面，在垂向上，大量晚期活動(dòng)的斷層直接斷至古油藏頂部，致使油氣沿活動(dòng)斷層向淺層運(yùn)移調(diào)整[14]。由于此時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，斷層大量發(fā)育，使古油藏的破壞程度幾乎達(dá)到了100%。

油氣的生成是在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行的，而油氣的運(yùn)聚調(diào)整則須有打破這種平衡的動(dòng)力學(xué)因素。在不整合、斷裂、砂體等因素中，斷裂是最重要且活躍的因素，它可以在不同地質(zhì)時(shí)期，以不同活動(dòng)形式、不同組合方式，溝通油源、砂巖體、不整合面，形成多樣的油氣運(yùn)聚輸導(dǎo)系統(tǒng)，從而對(duì)油氣的調(diào)整和分配起主導(dǎo)作用[19]。研究區(qū)古油藏正是由于晚期大量的構(gòu)造活動(dòng)，形成了溝通古油藏和淺層砂巖儲(chǔ)層的大量張性斷裂[19-20]，從而破壞了古油藏，對(duì)古油藏進(jìn)行了調(diào)整和再分配。

2.2 現(xiàn)今油藏的形成

上新世晚期，研究區(qū)除沙三段烴源巖外，沙河街組一、二段的優(yōu)質(zhì)烴源巖也進(jìn)入了排烴階段，它們?yōu)楝F(xiàn)今油藏的形成提供了更為充足的烴源；晚期持續(xù)活動(dòng)的斷層為油氣的垂向運(yùn)移提供了良好的通道；受喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕的影響，東營(yíng)組圈閉形態(tài)由背斜圈閉逐漸演化為斷塊圈閉，受斷層側(cè)向封堵和晚期斷層的垂向破壞，其保存條件明顯變差，油氣在東營(yíng)組進(jìn)行了選擇性成藏。側(cè)向上，油氣選擇與東一段區(qū)域性泥巖蓋層對(duì)接的東營(yíng)組儲(chǔ)層成藏（見(jiàn)圖3c，3d）；垂向上，油氣選擇以東二上段湖相泥巖作為蓋層的儲(chǔ)層成藏[14，19]。但由于東營(yíng)組的圈閉在喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕的影響下遭受了嚴(yán)重的破壞，東營(yíng)組現(xiàn)今油藏的總體規(guī)模較小。

圖3 油氣成藏過(guò)程示意

目前，研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的約2.5億m3地質(zhì)儲(chǔ)量中，淺層明下段和館陶組占近九成，說(shuō)明淺層是油氣聚集的有利場(chǎng)所，也是油氣聚集的最終歸宿。首先，從已鉆井地化資料分析來(lái)看，淺層油藏由晚期充注的高熟油和下部東營(yíng)組古油藏調(diào)整的油組成，說(shuō)明淺層既有沙河街組烴源巖為其提供的大量高熟油，又有東營(yíng)組古油藏破壞性調(diào)整向上運(yùn)移的油，油源供應(yīng)充足；其次，淺層明化鎮(zhèn)下段和館陶組的河流相沉積中，存在多套有利的儲(chǔ)蓋組合，為油氣聚集提供了有利場(chǎng)所；最后，受喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，晚期張性斷裂大量發(fā)育，為油氣向淺層運(yùn)移提供了保障[20-22]。因此，上新世晚期至今（見(jiàn)圖3d），在淺層明下段和館陶組形成了規(guī)模較大的現(xiàn)今油藏。

3 結(jié)論

1）走滑活動(dòng)控制研究區(qū)的油氣成藏。該區(qū)存在古、今2期油氣成藏過(guò)程，其中古油藏形成于中新世晚期，而現(xiàn)今油藏形成于上新世晚期至今。

2）中新世晚期至上新世晚期，斷層活動(dòng)強(qiáng)度增大，古油藏遭到了破壞性調(diào)整，油氣沿?cái)鄬酉驕\層運(yùn)移；上新世晚期至今，油氣在東營(yíng)組形成了規(guī)模較小的現(xiàn)今油藏，而在淺層形成了規(guī)模較大的現(xiàn)今油藏。

3）走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶是油氣聚集的有利場(chǎng)所，但由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，油氣成藏過(guò)程復(fù)雜，淺層明化鎮(zhèn)組下段和館陶組成為油氣聚集的有利場(chǎng)所，是下步勘探的主要層系。

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（編輯 王淑玉）

Hydrocarbonm igration,accumulation and ad justment of strike-slip inversion structure zone in Bohaisea:Taking Lvda 22-27 Area asan exam ple

Liu Yongjun1,Xu Changgui1,Du Xiaofeng1,Li Huiyong1,Zhu W ensen1,Chai Yongbo2

(1.Research Institute of Bohai Oilfield Exp loration and Development,Tian jin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,Ch ina; 2.Exp loration Department,Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China)

Lvda 22-27 strike-slip inversion structurezonewhich is located in south Liaodong Bay of Bohaisea isone of the areaswith the highestexploration degree in BohaiOilfield.Influenced by Tan-Lu fault compression,typical strike-slip inversion structure is formed and isalways in high position in the course of tectonic evolution,which is the favorable area for hydrocarbon accumulation.To identify the rules of hydrocarbon accumulation in this area,through analyzing the hydrocarbon accumulation period and time,and based on the geochemistry,drilling and seismic data,ancient reservoir and present reservoir of Dongying Formation are proved: ancient reservoir is formed in LateMiocene and present reservoir is formed since Late Pliocene.At the same time,this paperanalyzes the hydrocarbon accumulation events and conditions,and defines the controlling role of Himalayan movement on hydrocarbon accumulation.It also sums up the hydrocarbon effusion and enrichment mechanism in this area,reappears the oil and gas accumulation process.At last,it is pointed out that the shallow layer such as the lower section of Minghuazhen Formation and Guantao Formation are considered as the favorablehydrocarbon accumulation layers,which are nextstep prospectingdirections.

hydrocarbon accumulationmechanism;accumulation time;strike-slip inversion structure;Lvda22-27Area;Bohaisea

國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題“渤海海域大中型油氣田精細(xì)解剖與油氣富集模式研究”（2011ZX05023-006-002）

TE121.1+1

A

2013-06-07；改回日期：2013-09-03。

柳永軍，男，1981年生，碩士，2009年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），從事石油地質(zhì)勘探工作。電話:（022）25808670，E-mail:liuyj11@cnooc.com.cn。

柳永軍，徐長(zhǎng)貴，杜曉峰，等.渤海海域走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶油氣運(yùn)聚與調(diào)整:以旅大22-27地區(qū)為例[J].斷塊油氣田，2013，20（6）:694-697.

Liu Yongjun，Xu Changgui，Du Xiaofeng，et al.Hydrocarbon migration,accumulation and adjustment of strike-slip inversion structure zone in Bohai sea:Taking Lvda 22-27 Area as an example[J].Fault-Block Oil&Gas Field，2013，20（6）:694-697.

10.6056/dkyqt201306004