饒陽凹陷馬西地區(qū)石油地質(zhì)綜合評價與潛力認(rèn)識

劉井旺

（長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

（中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘062552）

吳晨林，鄧柳萍，王 芳，劉 辰 （中石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北 任丘062552）

1 勘探現(xiàn)狀

馬西地區(qū)位于饒陽凹陷東北部，走向北東向。主要包括馬西洼槽、南馬莊潛山構(gòu)造帶、八里莊潛山構(gòu)造帶、任丘潛山構(gòu)造帶，總體構(gòu)造形態(tài)為 “三山環(huán)一洼”，構(gòu)造格局為 “東斷西超”。工區(qū)的中心是馬西洼槽，東部為南馬莊潛山構(gòu)造帶，南部為八里莊潛山構(gòu)造帶，西部為任丘潛山構(gòu)造帶。工區(qū)總面積約900km2。

馬西地區(qū)共發(fā)現(xiàn)Jxw （霧迷山組）、Qnl（元古界青白口系龍山組）、Qnj（元古界青白口系景兒峪組）、∈1f（古生界寒武系中統(tǒng)）、O2f（古生界奧陶系中統(tǒng)峰峰組）、Es3（沙河街組三段）、Es2（沙河街組二段）、Es1（沙河街組一段）、Ed3（東營組三段）、Ed2（東營組二段）、Ng（館陶組）等11套含油層系。發(fā)現(xiàn)了第三系構(gòu)造、地層、巖性、構(gòu)造－巖性復(fù)合油藏和潛山油藏 （包括潛山頂塊狀油藏、潛山坡楔狀油藏和潛山內(nèi)幕油藏）等5大類油氣藏；形成了新生古儲、自生自儲、下生上儲3種成油組合；發(fā)現(xiàn)了任丘油田、南馬莊油田、八里莊油田、薛莊油田、八里莊西油田等多個潛山油田和第三系油田。

2 基本石油地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造特點

馬西地區(qū)是一個東斷西超的單斷洼槽，基底是前第三紀(jì)古隆起，第三系是一個NNE走向的、新生代東斷西超的北東走向的大型單斷箕狀洼槽。漸新世是馬西洼槽發(fā)育和形成的主要時期，以斷陷作用為主。馬西地區(qū)主要受洼槽東側(cè)馬西大斷層的控制［1］，這是馬西洼槽和饒陽凹陷生成、發(fā)展的主控斷裂。該主斷裂的活動使基巖破裂成塊體，劇烈的拉張和大幅度翹傾使基巖地層 （Tg層）最大落差達(dá)5000多米，控制了整個下第三系的沉積，從而形成了東斷西超的箕狀單斷洼槽。

在拉張、斷陷的強烈作用下，馬西地區(qū)主要形成了東部南馬莊潛山構(gòu)造帶，中部馬西主洼槽帶、西部任丘潛山中央隆起帶 （包括第三系繼承性斜坡）和北西向八里莊潛山古隆起構(gòu)造帶等4個主要構(gòu)造單元。每個構(gòu)造帶的構(gòu)造特征各不相同。

1）東部南馬莊構(gòu)造帶 南馬莊構(gòu)造帶位于馬西斷層上升盤。古潛山是構(gòu)造的主體，斷層上升盤潛山基底是一個形態(tài)較為完整的背斜，背斜軸線南北向。潛山構(gòu)造頂面上覆蓋石炭－二迭系地層。在西2井以西由于遭受不同程度的剝蝕，從而形成一西傾東抬的單斜型潛山剝蝕面。潛山揭露地層由東向西分別為奧陶系、寒武系和中上元古界，地層區(qū)域性東南傾。在馬西斷層上升盤受構(gòu)造運動的影響發(fā)育了一系列北東向的斷層，這些斷層與馬西斷層斜交，在西傾單斜背景上形成潛山斷塊構(gòu)造。

南馬莊第三系是一個北東走向、東抬西傾的斜坡帶，主要含油層是沙河街組。這個帶的主要特點是斷層少、構(gòu)造簡單，同時下第三系地層受斜坡背景控制，沙河街組地層厚度和河流相砂巖自西向東層層超覆減薄、尖滅在斜坡上，使斜坡上發(fā)育了多層近南北向、北東向展布的地層超覆帶、砂巖上傾尖滅帶和眾多的地層圈閉、巖性圈閉，是形成地層、巖性油藏非常有利的地區(qū)。

2）中部馬西洼槽帶 該洼槽帶是饒陽凹陷的主要斷陷區(qū)和主力生油洼槽。主要由3部分組成：①由于斷塊翹傾運動，使馬西洼槽西部形成了任東斜坡帶。這個帶以上傾巖性尖滅圈閉和復(fù)合圈閉為主；②在洼槽東部的主斷層下降盤伴生的補償斷層與馬西斷層斜交，形成了一系列典型的節(jié)節(jié)南掉的墻角斷塊、斷鼻構(gòu)造；③在洼槽內(nèi)形成牽引斷裂構(gòu)造和多種構(gòu)造圈閉類型。

3）西部任丘潛山中央隆起帶 任丘潛山構(gòu)造帶位于饒陽凹陷的中部偏北，馬西洼槽西側(cè)。潛山構(gòu)造帶主要受任西斷層控制，屬于翹傾侵蝕斷塊山。

任丘潛山的形成主要是由基巖塊體抬升和掀斜作用而形成的平行于凹陷走向的單斷山，即凹中古隆起。其深部，在斷層上升盤抬升形成翹傾侵蝕壘古潛山；在此古地貌背景下，上覆第三系地層繼承性發(fā)育，形成披覆背斜構(gòu)造。由于第三系披覆構(gòu)造受后期斷層切割還形成了一系列斷塊構(gòu)造和圈閉。

4）北西向八里莊潛山古隆起構(gòu)造帶 八里莊－八里莊西潛山構(gòu)造帶屬于北西向發(fā)育的變換構(gòu)造帶。該帶屬于古隆起，潛山構(gòu)造發(fā)育。自東向西發(fā)育有八里莊東潛山、八里莊潛山、薛莊潛山及八里莊西潛山，潛山頭走向北北東，潛山帶由南東向北西沿近水平緩斷面依次向下滑動，形成一系列北西向潛山帶。該構(gòu)造帶控制了兩側(cè)洼槽的油氣運移方向和聚集特征。

2.2 沉積相及儲集層發(fā)育特征

馬西地區(qū)發(fā)育了東、南、北3大物源區(qū)和3個沉積體系，砂體展布主要受控洼斷層 （馬西和薛莊斷層）古地形和主物源 （古水流）的控制。其中東部是主物源方向，為近源砂體，砂巖充足，來自東部大城凸起，形成的Es2、Es3三角洲砂體分布范圍廣［2］，砂體呈北東向展布。并在任東坡和南馬莊斜坡形成區(qū)域性砂巖上傾尖滅帶，有利于形成大范圍的地層、巖性圈閉，是地層、巖性油藏發(fā)育帶；該帶形成的3個沉積體系分別是沖積扇－河流沉積體系、辮狀河三角洲－湖泊沉積體系［3］、濁積扇沉積體系。它們是該區(qū)主要的儲集體。其中Es2＋3主要為辮狀河三角洲－湖泊沉積體系，發(fā)育大型三角洲砂體，砂體呈東西向南北向展布，分布范圍廣。這是馬西地區(qū)的主要儲集層和含油層段；Es1為湖泊相沉積；其他層段為沖積扇－河流沉積體系。其中Ed（東營組）、Es1上沉積時，河流相砂體平面上砂體呈北東向展布，主要分布在八里莊、南馬莊地區(qū)和馬西斷層下降盤根部。

因此，馬西地區(qū)下第三系砂巖儲集層主要分布具有較明顯的不均衡性，縱向上主要發(fā)育在Es1、Es2、Es3和Ed（見圖1）。區(qū)域上儲集層和含油層主要分布在洼槽中南段，尤其是南馬莊和薛莊斷層下降盤附近；其次分布在南馬莊斜坡帶的中低部位。

2.3 烴源層特征與資源潛力

馬西洼槽為馬西地區(qū)的主力生油洼槽，也是整個冀中坳陷最富的生油洼槽。發(fā)育了Es3和（沙一下亞段）2套優(yōu)質(zhì)的烴源層，油氣資源豐富［4］。

經(jīng)過資源量重新計算，馬西地區(qū)地質(zhì)資源量為6.28×108t，占饒陽凹陷總地質(zhì)資源量45%。從巖性看，馬西洼槽暗色泥巖地質(zhì)資源量為4.67×108t，頁巖＋油頁巖地質(zhì)資源量為1.6×108t，占馬西洼槽總地質(zhì)資源量的25.5%，生烴潛力較大；從各層段看，Es3地質(zhì)資源量為4.29×108t，占馬西洼槽總地質(zhì)資源量的68.4%，其次為Es1。

馬西地區(qū)是饒陽凹陷剩余資源量最多的地區(qū)，為3.39×108t。從各層段看，Es3剩余資源量最多，為2.17×108t，其次為Es1（0.91×108t），Es4－Ek為0.31×108t。這些資源量為今后尋找規(guī)模儲量、實現(xiàn)戰(zhàn)略性突破奠定了資源基礎(chǔ)。

圖1 馬西地區(qū)沉積相剖面圖

3 馬西地區(qū)油氣富集特點

3.1 油氣圍繞主生油洼槽呈環(huán)狀分布

馬西洼槽2套有效烴源層是生油中心，它控制了油氣的宏觀分布。整個地區(qū)圍繞生油洼槽形成一個大型聚油環(huán)。使油氣主要富集在洼槽周遍的任丘、八里莊－八里莊西、南馬莊3大構(gòu)造帶。這3個構(gòu)造帶規(guī)模大，幅度高，繼承性發(fā)育，是油氣運移的主要指向和復(fù)式油氣聚集帶。既發(fā)育潛山油藏也形成了系列第三系構(gòu)造和巖性油藏。是馬西地區(qū)也是饒陽凹陷油氣富集程度最高的環(huán)洼構(gòu)造帶。其中Es3源巖生成的油氣縱向上主要聚集在馬西洼槽周圍的潛山（見圖2），其次是Es2、Es3，源巖生成的油氣主要聚集在馬西洼槽Es2地層。

圖2 馬西地區(qū)油藏剖面圖

3.2 形成4種不同類型的油氣富集帶

1）馬西洼槽南段羽狀斷階和擠壓背斜構(gòu)造油藏富集帶 這是Ed和Es1、Es2復(fù)雜斷塊構(gòu)造油藏發(fā)育帶。油藏的形成主要受斷層和構(gòu)造控制，是馬西地區(qū)構(gòu)造圈閉最發(fā)育、發(fā)現(xiàn)油藏最多、勘探潛力最大的地區(qū)。同時構(gòu)造與巖性相配合，也是Es2、Es3形成大型構(gòu)造巖性油藏最現(xiàn)實和最有利的地區(qū)。

2）馬西洼槽周邊的任丘、八里莊－八里莊西、南馬莊潛山油藏發(fā)育帶 這是馬西地區(qū)油藏規(guī)模最大、最富集、勘探程度最高的油氣聚集帶，屬于新生古儲潛山油藏。目前深小潛山和潛山內(nèi)幕勘探程度較低、勘探潛力大，是下一步需要重點研究、探索和風(fēng)險勘探的主要油藏類型。

3）任東斜坡砂巖上傾尖滅和地層超覆油藏發(fā)育帶 任東斜坡是形成Es2、Es3砂巖上傾尖滅區(qū)和地層超覆缺失區(qū)，有利于形成巖性地層油藏，同時這個帶還是潛山坡 （奧陶系）楔狀油藏發(fā)育和寒武系層狀內(nèi)幕油藏發(fā)育帶。

4）南馬莊第三系斜坡 （斷層上升盤）沙河街組地層巖性油藏聚集帶 南馬莊地區(qū)是一個第三系的斜坡，地層由西向東抬升。在南馬莊油田處有一組斷層，形成一些斷塊構(gòu)造，其他位置斷層較少，沙河街組埋深1200～1800m。Es2、Es3和Es1地層自西向東逐層減薄，超覆現(xiàn)象明顯，砂巖上傾尖滅現(xiàn)象普遍，使斜坡上形成了一個沙河街組的巖性分布帶和尖滅帶［5］。

砂巖體下傾方向的馬西主斷層為斜坡提供了較豐富的油源，使整個砂巖尖滅帶形成了油氣富集帶。受古地形和沉積特征控制，在主要目的層Es1、Es2（斜坡中高部位缺失東營組）主要形成上傾巖性尖滅油藏，在Es3主要形成地層油藏。因此，南馬莊地區(qū)是一個以上傾尖滅巖性油藏和地層油藏為主，以構(gòu)造油藏為輔的油氣聚集帶。

4 不同勘探領(lǐng)域綜合評價

馬西地區(qū)存在4大勘探領(lǐng)域，即構(gòu)造油藏勘探領(lǐng)域、巖性油藏勘探領(lǐng)域、潛山油藏勘探領(lǐng)域和上第三系勘探領(lǐng)域。這4個領(lǐng)域是下一步深入研究、積極探索、重點勘探的有利方向。

4.1 構(gòu)造油藏是尋找規(guī)模儲量的現(xiàn)實勘探領(lǐng)域

構(gòu)造油藏主要分布在洼槽中南段，包括八里莊和西37井區(qū)。發(fā)育斷階帶和塌陷背斜構(gòu)造帶。該區(qū)斷層發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，物源充足、斷塊圈閉分布集中。從Ed到Es3多套含油層縱向疊加，是最有利的構(gòu)造油藏發(fā)育區(qū)。其中，構(gòu)造背景和局部構(gòu)造高點控制油氣富集。間29井在Es2獲高產(chǎn)后，利用新地震資料對該區(qū)進(jìn)行了重點評價和圈閉精細(xì)落實，新發(fā)現(xiàn)了間29西下降盤斷塊圈閉等18個復(fù)雜斷塊圈閉，預(yù)測圈閉資源量4940×104t，是馬西地區(qū)尋找規(guī)模儲量現(xiàn)實的地區(qū)和領(lǐng)域。

4.2 巖性油藏是獲得新發(fā)現(xiàn)、實現(xiàn)儲量接替的重要領(lǐng)域

巖性圈閉是重要的圈閉類型，數(shù)量多，分布范圍廣，主要受砂體展布、發(fā)育程度和古地形控制。馬西地區(qū)發(fā)育了3種沉積體系 （河流沉積體系、辮狀河三角洲沉積體系、湖泊沉積體系），形成的砂體主要分布在馬西斷層下降盤、薛莊斷層下降盤、任東坡和南馬莊斜坡。并且具有以下幾個特點：

（1）Es2、Es3是馬西地區(qū)最主要的砂巖發(fā)育層系，發(fā)育了分布廣泛的三角洲沉積，三角洲砂體分布范圍廣，厚度大，是有利儲層發(fā)育帶。其中Es2砂巖主要分布在洼槽帶南部和南馬莊地區(qū)，中洼槽北部不發(fā)育。因此Es2油藏主要分布在馬西洼槽南部和南馬莊地區(qū)；洼槽中北部沒有發(fā)現(xiàn)Es2油藏；Es3砂巖主要發(fā)育在馬西洼槽東部的馬西斷層附近和南馬莊，并沿馬西斷層下降盤形成多個大型三角洲朵葉體。因此Es3含油層主要分布在馬西洼槽東半部分和南馬莊地區(qū)，其次北部物源在任東坡形成區(qū)域性砂巖上傾尖滅。有利于形成大范圍的巖性圈閉和上傾尖滅巖性油藏［6］。

（2）Ed主要為河流相沉積，河道的流向和砂巖展布主要受斷層和古地形的控制。分布范圍小，相帶變化快，而且主要局限分布在馬西斷層下降盤南段的根部和靠近物源的洼槽南部馬西斷階帶。因此含油層也主要分布在這2個區(qū)域。

（3）構(gòu)造背景與大型砂體配合有利于形成大型構(gòu)造巖性油藏。馬西洼槽的深層發(fā)育大型北西向鼻狀構(gòu)造和南東北西向三角洲前緣砂體，構(gòu)造背景與大型砂巖體相配合是形成構(gòu)造巖性油藏的發(fā)育帶。馬98井、99井的成功表明構(gòu)造巖性油藏具有較大的勘探潛力。

根據(jù)以上特點，經(jīng)過巖性圈閉的精細(xì)落實，在馬西地區(qū)的馬98井－馬99井區(qū)、馬88井－馬91井區(qū)和任東坡3個地區(qū)共發(fā)現(xiàn)9個巖性圈閉，預(yù)測圈閉資源量3814×104t。這是今后實現(xiàn)新突破、形成接替儲量的重要領(lǐng)域。

4.3 潛山油藏類型多樣［7］，是勘探挖潛的重要領(lǐng)域

馬西地區(qū)的深潛山、潛山坡楔狀體和潛山內(nèi)幕數(shù)量多、分布廣，勘探程度低、潛力大，是勘探挖潛的重要領(lǐng)域。

（1）深潛山數(shù)量多、落實程度高，潛力大 通過對長洋淀、莫州、八里莊－八里莊西等潛山帶進(jìn)行較全面的分析解剖和圈閉落實，發(fā)現(xiàn)了一批深潛山圈閉，這些圈閉成藏條件好，圈閉落實程度高，應(yīng)具有較好的含油性。長3井的成功表明，深潛山可以形成小而肥的高產(chǎn)富集油藏，是重要的勘探領(lǐng)域。

（2）潛山內(nèi)幕具備了成藏的地質(zhì)條件，應(yīng)堅持積極探索 潛山內(nèi)幕是冀中探區(qū)一個新的、具有戰(zhàn)略意義的勘探領(lǐng)域。目前已經(jīng)有八里莊霧迷山和任東坡寒武系發(fā)現(xiàn)了潛山內(nèi)幕油藏，尤其是今年鉆探長6井的成功表明，潛山內(nèi)幕具備了形成油藏的基本地質(zhì)條件，只要圈閉落實，保存條件好就有可能成藏，是值得進(jìn)一步探索的領(lǐng)域。

（3）潛山楔狀體具有一定勘探潛力 潛山坡楔狀體具有較好的成藏條件，目前在任北坡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)奧陶系馬家溝組、亮甲山組潛山坡楔狀體油藏。經(jīng)圈閉落實，在任東坡又發(fā)現(xiàn)了一批潛山坡楔狀體圈閉，值得重視。尤其是任東坡的任92井西奧陶系、寒武系楔狀體圈閉和任57東霧迷山組楔形體圈閉，有一定勘探潛力，是值得探索的領(lǐng)域和目標(biāo)。

近年利用新三維地震資料對潛山圈閉進(jìn)行精細(xì)落實，在長洋淀、莫州、雁嶺東、八里莊西潛山，任丘潛山東坡和南馬莊潛山內(nèi)幕發(fā)現(xiàn)14個潛山圈閉，總?cè)﹂]資源量5774×104t。

4.4 上第三系具備一定成藏條件，是值得深入探索的勘探領(lǐng)域

馬西地區(qū)上第三系館陶組和明化鎮(zhèn)組為河流相地層，為典型的河流相砂泥巖互層剖面，單套砂巖單層厚度大 （5～20m），橫向變化較為穩(wěn)定，且具有粗－細(xì)－粗－細(xì)沉積旋回發(fā)育特點，存在2大套儲蓋組合關(guān)系，一是Nm下段下部－Ng上段組合；二是Ng中部－底組合。這2套組合中均發(fā)現(xiàn)油氣顯示，但僅有NgⅢ具備了產(chǎn)油能力。

目前馬西洼槽已經(jīng)發(fā)現(xiàn)間11、16館陶組油藏，主要分布在洼槽南部，上交儲量43×104t；北區(qū)－油氣上竄較高，馬49井在896～910m井段Nm下段錄井見13m／2層的油斑砂巖，油氣上竄較高，西22井在1317～1336m井段NgⅢ錄井見17m／2層的油斑砂巖，有一定勘探潛力。

油藏分析表明，上第三系油藏主要受構(gòu)造和供油斷層控制，主要富集在塌陷背斜核部和繼承性斷層上升盤，即沿洼槽帶間11井塌陷背斜核部和馬49井區(qū)羽狀斷裂的供油斷層上升盤形成上第三系含油帶，油藏類型以斷塊油藏和斷鼻油藏為主。經(jīng)過圈閉落實，上第三系新發(fā)現(xiàn)圈閉16個，預(yù)測資源量3675×104t。

5 結(jié) 語

綜上所述，馬西地區(qū)具有較大的勘探潛力。今后的勘探主導(dǎo)思路應(yīng)是立足復(fù)雜斷塊，以尋找整裝規(guī)模儲量為目標(biāo)，整體評價馬西洼槽復(fù)雜斷塊群，發(fā)現(xiàn)新的較大規(guī)模含油區(qū)；其次是強化巖性油藏勘探，著眼大目標(biāo)，獲得大發(fā)現(xiàn)；第三是進(jìn)一步深化深潛山、潛山內(nèi)幕和潛山坡楔狀體勘探，擴(kuò)大勘探成果；第四是堅持探索上第三系勘探新領(lǐng)域，不斷尋求新的儲量增長點。