東營(yíng)凹陷前古近系地層展布特征研究

岳 穎，沈正春，羅榮濤，潘 佳，商 偉，張偉忠，宋艷閣

（1.中國(guó)石化勝利油田分公司物探研究院，山東東營(yíng) 257022；2.中國(guó)石化勝利油田分公司東辛采油廠，山東東營(yíng) 257022）

華北地臺(tái)前古近系沉積時(shí)期主要經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)等四大構(gòu)造運(yùn)動(dòng)［1］。加里東運(yùn)動(dòng)早期，太古界基巖面上穩(wěn)定沉積了寒武—奧陶系海相地層［2］；加里東運(yùn)動(dòng)晚期，華北地臺(tái)整體抬升剝蝕，上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系和下石炭統(tǒng)被剝蝕［3］。海西運(yùn)動(dòng)時(shí)期，上古生界穩(wěn)定地臺(tái)發(fā)育海陸交互相沉積。印支時(shí)期，地殼逆沖抬升遭受剝蝕。燕山運(yùn)動(dòng)時(shí)期保留了印支運(yùn)動(dòng)構(gòu)造格局，同時(shí)裂陷拉張作用造成了侏羅—白堊系地層的披覆-充填式沉積，末期遭受剝蝕，后期沉積了巨厚的新近系地層［4-5］。

渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷為北斷南超的復(fù)式半地塹斷陷［6］，受多期大型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，不同地區(qū)地層抬升剝蝕和差異沉降程度不同，導(dǎo)致前古近系地層殘留特征差異性明顯，表征難度較大。地層展布規(guī)律研究是分析構(gòu)造演化、沉積及成藏特征基礎(chǔ)和關(guān)鍵，本文在建立各層組地層劃分對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，基于地震骨架剖面解釋?zhuān)鞔_了東營(yíng)凹陷地層區(qū)域展布差異性，并解剖了典型地區(qū)地層發(fā)育特征，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

1 地層劃分與對(duì)比

濟(jì)陽(yáng)坳陷前古近系，特別是古生界與華北鄰區(qū)基本一致［7］。下古生界以淺海相碳酸鹽巖地層為主，上古生界以海陸交互相和陸棚相、河流碎屑巖相為特征；中生界是由陸上湖沼含煤碎屑巖及河流相紅色碎屑巖組成。

根據(jù)鉆井、電測(cè)和地震等多項(xiàng)研究資料的揭示，結(jié)合野外露頭觀察，建立了古生界及中生界地層劃分對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)。

下古生界地層巖性識(shí)別特征明顯，如寒武系張夏組以鮞粒灰?guī)r為區(qū)域標(biāo)志層，長(zhǎng)山組以竹葉狀灰?guī)r為對(duì)比標(biāo)志［8］。下奧陶統(tǒng)冶里—亮甲山組上部為灰色、灰黃色含礫泥質(zhì)白云巖、灰?guī)r夾煌斑巖［9］，下部為淺灰色厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和粗晶白云巖。

東營(yíng)凹陷上古生界缺失泥盆系和下石炭統(tǒng)，中石炭統(tǒng)本溪組與下伏奧陶系呈假整合接觸［10］，地層殘留厚度約60 m，巖性組合為深灰色泥巖夾灰色灰?guī)r或泥灰?guī)r，局部地區(qū)底部見(jiàn)風(fēng)化鋁土礦。電性特征表現(xiàn)為自然電位曲線中幅負(fù)異常；聲波時(shí)差曲線呈箱型，表現(xiàn)為低值；自然伽馬曲線為鐘型特征；2.5 m 底部梯度電阻率（2.5 m 電阻率）曲線表現(xiàn)為漏斗型?？碧街髁酉瞪鲜凶咏M細(xì)分為萬(wàn)山段、奎山段和孝婦河段。各組、段巖性與電性特征見(jiàn)表1。

表1 東營(yíng)凹陷上古生界地層劃分對(duì)比特征

中生界地層鉆遇井較少，地震反射雜亂，殘留地層歸屬問(wèn)題存在爭(zhēng)議。野外露頭觀察發(fā)現(xiàn)，侏羅系坊子組底部見(jiàn)薄煤層，蒙陰組頂部見(jiàn)火山角礫巖，以此作為地層劃分對(duì)比標(biāo)志。電性特征坊子組表現(xiàn)為高電阻率，自然電位曲線大段基線，自然伽馬曲線齒狀中低值，聲波時(shí)差曲線平緩低值。蒙陰組自然電位曲線表現(xiàn)為較大幅度負(fù)異常，自然伽馬曲線呈箱型中高值，聲波時(shí)差曲線尖峰狀。

2 地層展布特征

2.1 區(qū)域地層展布特征

東營(yíng)凹陷作為濟(jì)陽(yáng)坳陷重要的沉積單元，其構(gòu)造格局和地層特征相對(duì)沾化凹陷、惠民凹陷等略有差異。結(jié)合鉆井、地震資料，繪制東營(yíng)凹陷南北向和東西向地層展布剖面（圖1—圖3），其中圖1 為過(guò)東營(yíng)凹陷東部地區(qū)南北向剖面（圖4中①號(hào)線），圖2為東營(yíng)凹陷西部地區(qū)南北向剖面（圖4 中②號(hào)線），圖3 為橫貫東營(yíng)凹陷東西向地質(zhì)剖面（圖4 中③號(hào)線）。地質(zhì)剖面結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景分析得知，東營(yíng)凹陷下古生界地層厚度南北分布較穩(wěn)定，殘留地層厚度介于800～1 200 m 之間；上古生界地層在隆起區(qū)剝蝕嚴(yán)重，往北洼陷區(qū)變薄尖滅，為典型負(fù)向結(jié)構(gòu)，殘留地層厚度范圍為400～800 m。中生界地層呈現(xiàn)北厚南薄特征，東部地區(qū)和西部地區(qū)中生界地層具有一定差異性，西部地區(qū)殘留規(guī)模較東部地區(qū)更大，北至陳南斷層，南到魯西隆起，東部地區(qū)中生界地層呈楔狀結(jié)構(gòu)，過(guò)W66 構(gòu)造帶至WG1 井區(qū)南部缺失（圖1～圖4）。東營(yíng)凹陷中生界地層整體殘留厚度為400～1 200 m。

圖1 東營(yíng)凹陷南北向剖面（地震線道號(hào)：Ⅰnline3 780）

圖2 東營(yíng)凹陷南北向剖面（地震線道號(hào)：Ⅰnline2 000）

圖3 東營(yíng)凹陷東西向剖面（地震線道號(hào)：CDP1 610）

2.2 典型地區(qū)殘留地層特征

受控于地層抬升剝蝕與逆斷層控制，CQ地區(qū)前古近系地層剝蝕較嚴(yán)重，中生界被完全剝蝕，上古生界在石村斷層附近被完全剝蝕，往北過(guò)C6井區(qū)后逐漸出露，下古生界地層出露較齊全，形成自南向北地層逐漸變新的環(huán)剝帶。

CQ 地區(qū)下古生界與下伏泰山群呈角度不整合接觸，隆起區(qū)下古生界被新生界直接覆蓋，易形成潛山油藏。前古近系內(nèi)部地層產(chǎn)狀為平行或似平行結(jié)構(gòu)，地層頂?shù)捉缑娑啾憩F(xiàn)為連續(xù)強(qiáng)地震反射，地層內(nèi)部為中—弱地震反射特征見(jiàn)圖5（圖4中④號(hào)線）。

圖4 東營(yíng)凹陷中生界構(gòu)造綱要

圖5 CQ地區(qū)過(guò)CG1-CG118-C702井連井地震剖面

WJG 地區(qū)位于東營(yíng)凹陷的南部緩坡帶東翼［11］，為向南部抬起的單斜構(gòu)造，受區(qū)內(nèi)復(fù)雜斷裂影響，地層展布特征較復(fù)雜。研究區(qū)殘留中生界地層呈大傾角楔狀結(jié)構(gòu)，整體表現(xiàn)為中等—強(qiáng)反射能量、普遍連續(xù)性差或呈斷續(xù)的地震反射特征［12］，與下伏上古生界呈角度不整合接觸。中生界在W111 井區(qū)剝蝕殆盡，蒙陰組地層殘留規(guī)模最小。研究區(qū)上古生界整體缺失石千峰組，孝婦河組局部殘留，其他層組殘留地層較完整，厚度分布均勻。各層組頂表現(xiàn)為較連續(xù)中等—強(qiáng)反射、內(nèi)部為弱—空白反射特征見(jiàn)圖6（圖4中⑤號(hào)線）。

圖6 WJG地區(qū)過(guò)W955-WX95-W110井連井地震剖面

3 構(gòu)造負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其油氣意義淺析

濟(jì)陽(yáng)坳陷前古近系時(shí)期主要經(jīng)歷了中生代T3—K1期負(fù)反轉(zhuǎn)和K2期正反轉(zhuǎn)，其中T3—K1期負(fù)反轉(zhuǎn)較強(qiáng)，反轉(zhuǎn)強(qiáng)度具有自北東向南西降低的趨勢(shì)。T3—K1期負(fù)反轉(zhuǎn)以斷層型為主，表現(xiàn)為NW 向斷層由逆到正的轉(zhuǎn)換，盆地內(nèi)廣泛發(fā)育［13］，前文論述已知東營(yíng)凹陷前古近系負(fù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造普遍存在，負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)油氣成藏具有積極意義。

首先，豐富了油氣藏類(lèi)型，受早期沖斷隆升剝蝕、晚期反轉(zhuǎn)沉降活動(dòng)的影響，易形成地層不整合油藏和潛山油藏等。如東營(yíng)西部地區(qū)，受構(gòu)造負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)影響，形成了高青—平南潛山、平方王潛山和鄭家潛山等多個(gè)富集油氣區(qū)（圖7、圖8）。

圖7 東營(yíng)凹陷西部地區(qū)前古近系古地質(zhì)

圖8 東營(yíng)凹陷西部地區(qū)過(guò)GC1井-LG6井-K111井前古近系地層展布剖面

其次，負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠改善碳酸鹽巖儲(chǔ)集性能，優(yōu)化儲(chǔ)層:晚三疊世地層抬升剝蝕，使儲(chǔ)層壓實(shí)成巖作用減弱，不整合淋濾帶使古生界內(nèi)部形成各種次生溶蝕孔、洞，以及斷層活動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造縫。白堊世為構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段，上升盤(pán)處古生界則繼續(xù)抬升剝蝕，進(jìn)一步改善其儲(chǔ)集性能。晚白堊世盆地正反轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為整體的區(qū)域性抬升剝蝕，再次改善儲(chǔ)集性能。

負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層抬升，可形成良好的生儲(chǔ)蓋組合，前古近系儲(chǔ)層能對(duì)接沙四段優(yōu)質(zhì)烴源巖，而后期斷陷沉積的上覆泥巖或煤系地層可作為良好蓋層。

4 結(jié)論

（1）明確了東營(yíng)凹陷前古近系地層殘留厚度、巖性和電性等特征，建立了地層劃分對(duì)比標(biāo)志。

（2）東營(yíng)凹陷下古生界地層厚度南北分布較穩(wěn)定，殘留地層厚度介于800～1 200 m 之間；上古生界地層為典型負(fù)向結(jié)構(gòu)，殘留地層厚度范圍為400～800 m。西部地區(qū)中生界地層殘留規(guī)模較東部地區(qū)更大，殘留地層厚度為400～1 200 m。

（3）構(gòu)造負(fù)反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)油氣成藏具有積極意義:豐富了油層類(lèi)型、改善了儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能、導(dǎo)致地層抬升易于溝通優(yōu)質(zhì)油源等。