断陷盆地油气聚集模式及其动力学特征

2025-03-27 05:22:16

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回答1：

李丕龙

（中国石化胜利油田公司，山东东营　257015）

【摘要】　该文以济阳坳陷为例，从构造、地层、沉积及油气源、圈闭、储层、油气运聚、油气成藏等方面分析了断陷盆地不同二级构造带油气聚集的特点和分布规律，总结出了主要的油气聚集模式及其与油气藏（田）规模的关系，并探讨了它们形成的受控因素及动力机制。研究表明，低凸式、陡坡式、中央隆起式油气聚集带是济阳坳陷最有利和最重要的复式油气聚集带，洼陷式、凸起式油气聚集带是济阳坳陷进一步探索的重要领域。

复式油气聚集带理论是20世纪60年代末至70年代初据盆地二级构造带控制油气聚集的观点提出来的，并与80年代末及90年代初Magoon提出的“含油气系统”理论一起构成指导盆地油气勘探的格架体系。复式油气聚集带主要受二级断裂构造带、区域性断裂带、区域性岩性尖灭带、物性变化带、地层超覆带和地层不整合等多种因素的控制，其中某一种因素在油气聚集和富集过程中起了主导作用。在该理论指导下，我国曾在各种类型的盆地中相应地开展了较为系统的研究，取得了一批较为丰富的成果，推动了油气勘探进程。

济阳坳陷作为我国东部中、新生代典型的断陷盆地，油气分布与盆地二级正、负向构造带有着密切的关系。根据济阳坳陷各二级构造带的构造演化、地层沉积体系发育特征，结合坳陷各烃源体在生、排、运、聚方面的时空关配置关系，我们对断陷盆地的汕气聚集模式作了进一步分析，并对它们的成藏动力机制进行了探讨。

1　断陷盆地的油气聚集模式根据济阳坳陷及其滩海地区油气聚集带的成藏特征，可将其归纳为低凸式、陡坡式、中央隆起式、缓坡式、洼陷式和凸起式6种主要的油气聚集模式。

图1　低凸式油气聚集模式

1.1　低凸式油气聚集模式

由于受燕山、喜马拉雅运动及郯庐断裂作用的影响，济阳坳陷东部及其滩海地区发育了多个低凸式二级构造（带）。该类构造具明显的双层构造，下为古生界和（或）前震旦系残丘潜山，上为第三系披覆背斜构造（图1）。圈闭类型以大型潜山-披覆背斜为主，翼部还发育有不同种类的地层圈闭。构造两面临洼，油源非常丰富；低凸起持续缓慢抬升，其周缘边界断层（裂）长期活动，成为油气运移的良好通道。该类构造面积大（一般为几十至几百km²），埋深中等，储层物性较好，极易形成亿吨级大油田（如埕岛、孤岛、孤东、桩西等油田），成为济阳坳陷最有利的复式油气聚集带。

图2　陡坡式油气聚集模式

1.2　陡坡式油气聚集模式

陡坡带是济阳坳陷发育的一种重要的二级构造带。该带上接凸起，下临洼陷，老第三系沿陡坡带发育众多的冲积扇-扇三角洲沉积体系，为油气运聚创造了十分有利的条件。由于主断裂（层）长期持续活动，在断层内侧便形成了多个大型滚动背斜构造（图2）；又因为主断裂（层）分阶，便形成了断块山等。该二级构造带可进一步细分内带和外带。内带以大滚动背斜圈闭为主，配合扇三角洲储层可形成大型油气田（如胜坨、宁海、滨南、利津、永安等油田）；外带主要发育有各种类型冲积扇形成的砂砾岩体岩性圈闭、断块山-披覆圈闭，局部还有火成岩圈闭，可形成中型油气田（如盐家、郑家、王庄、平方王、平南、高青、邵家、英雄滩、孤南、义东、垦西等油田）。在主断裂深切区，还形成了无机幔源成因的CO₂气藏（如阳5井气藏、花沟气藏等）。目前，陡坡式油气聚集带也已成为济阳坳陷最有利的复式油气聚集带。

1.3　中央背斜式油气聚集模式

济阳坳陷典型的中央背斜带包括东营凹陷中央背斜带和惠民凹陷中央背斜带。该类构造带在盆地演化早期与洼陷为一体，由于塑性拱张或地壳局部抬升，在中后期易形成背斜带（图3）。此类背斜带多发育于大型凹陷的中部，两侧临洼，其油源条件十分丰富。中央背斜带演化具有临近洼陷同沉积拱升的特点，一般处于沉积盆地的浅湖-深湖区，往往又是大型三角洲沉积的有利地区，对沉积储层发育非常有利。大型三角洲前缘砂体直接覆盖于早期烃源岩之上或侧向插入两边的生油洼陷之中，形成了一种十分有利的生-储-运聚配置，为大中型油气田的形成创造了有利的条件（如东辛、现河庄、郝家、临盘、商河、史南等油川）。如果中央背斜带主断层活动剧烈，可造成深部岩浆活动，并且沿大断层两侧常出现火成岩岩性圈闭，形成中小型火成岩油气藏（如商741油藏）或无机幔源成因的CO₂气藏。目前，中央背斜式油气聚集带已成为济阳坳陷又一种重要的复式油气聚集带。

图3　中央背斜式油气聚集模式

1.4　缓坡式油气聚集模式

缓坡带是济阳坳陷十分发育的一种二级构造带。该类构造带外接凸起，内临洼陷（图4），地层现今坡度小（0°～30°），构造变动持续缓慢，地层超覆不整合发育，有利于油气的侧向运移。由于构造带宽，构造带演化与沉积平面存在不均衡性，从洼陷向凸起方向可进一步划分出内带、中带、外带。外带紧临凸起，发育众多的大型缓坡冲积扇，同时存在多个地层不整合和地层尖灭带，是形成大中型地层、岩性重质油油气藏的主要地区（如乐安、罗家、金家、八面河等油田）。中带为缓坡主体，断层较发育，是河流相最发育的地区，断层与河流相砂体配合，多形成中小型岩性—断块油藏（如飞雁滩、老河口油田等），还可形成中小型断块潜山油藏（如套尔河、垦利油田等）。内带近临沉降中心，盆倾断层较发育，而且断层对沉积具有一定的控制作用。该地区扇三角洲、低位扇体等发育，是寻找中等规模岩性—构造油气藏的有利场所（如梁家楼、乔庄、临南、东风港、河滩等油田）。目前，缓坡式油气聚集带已成为济阳坳陷颇具勘探潜力的复式油气聚集带。

图4　缓坡式油气聚集模式

1.5　洼陷式油气聚集模式

洼陷带是济阳坳陷普遍发育的负向二级构造带。该带一般是盆地的沉积中心（图5），多为深湖相沉积区，也是盆地的油源中心。缓坡带、中央隆起带的三角洲和扇三角洲前缘砂体等储集体垮塌沉积可发育大量浊积砂体，并形成众多的岩性相对较细的原生砂岩油气藏（如渤南、牛庄、大芦湖、五号庄、大王北油田及丰11油藏等），其油藏规模与洼陷及砂体大小有直接关系。大洼陷大砂体可形成大油田；小洼陷小砂体可形成小油田。洼陷带成烃、排烃作用较强，在与正向构造带的过渡地带中易形成不同规模的泥岩裂缝油藏（如新义深8、郭局子、车253、利983等油藏）。洼陷带油气藏埋藏深、隐蔽性强、勘探起步晚，一般是含油气盆地的后备勘探领域。，近年来，济阳坳陷已进入中—高勘探期，洼陷带隐蔽性油气藏勘探已成为胜利油气区勘探的重点。

图5　洼陷式油气聚集模式

图6　凸起式油气聚集模式

1.6　凸起式油气聚集模式

凸起也称高潜山，是济阳坳陷十分发育的一种构造形式，多发育于沉积盆地内部，从而形成“群山环湖”、“群湖抱山”的基本构造格局。该构造在盆地沉积演化过程中长期处于剥蚀区，只是盆地进入坳陷阶段后期时才同凹陷一起深入地下。因此，其结构为新第三系明化镇组地层直接覆盖于残丘潜山之上（图6），而且无披覆背斜构造特征，残丘潜山构造埋藏浅（＜1000m），远离油源，又由于边缘氧化或次生运移，可形成中小型潜山稠油油藏（如广饶潜山稠油藏），同时在明化镇组又形成了“亮点”气藏（如滨县凸起、陈家庄凸起上的明化镇气藏等）。随着油气勘探的不断深化，凸起式油气聚集带将成为济阳坳陷的又一个重要勘探领域。

2　断陷盆地油气聚集成藏的控制机理

济阳坳陷发育形成的上述6种不同类型的油气聚集带，反映了聚集带形成发育的受控因素和油气运聚可能的动力机制。

以受控因素而论，低凸式、陡坡式、中央背斜式、凸起式和缓坡式油气聚集带均是直接在构造作用控制下形成的，因而构造作用是断陷盆地油气聚集的主导因素。构造作用不仅伴生了与大量成因相关的油气圈闭，同时也诱发了大量的流体活动，成为幕式成藏的动力来源。对于断陷盆地来说，那些在同沉积构造背景上发育形成的油气聚集带，如陡坡式油气聚集带和中央背斜式油气聚集带，都是油气成藏条件良好时空配置关系的结果。目前，在受控因素方面的研究难点在于寻找那些在构造运动下幕式流体活动的可靠依据。

油气聚集的动力机制是油气藏动力学研究的核心之一。目前，一些学者认为幕式成藏的动力机制与深凹中心压力封存箱的幕式突破有关，但对幕式突破过程中促使流体流动的动力作用尚没有明确的分析，并且认为是一个相当复杂的过程。此外，断陷盆地中还存在其他的油气成藏过程，如济阳坳陷中缓坡式油气聚集带可以认为主要是在浮力作用下形成的一种经典成藏模式；而以透镜状岩性体分布于洼陷中心烃源岩中的洼陷式油气聚集带则更是在压差的驱动下形成，两者的成藏过程是非幕式的。

3　结束语

揭示断陷盆地油气运聚和成藏的规律，除了应重建凹陷各构造单元的构造演化史外，还需要将盆地温度场、压力场及古流体势的研究与有效的油气藏定年技术相结合，才能昭然其成藏动力过程。

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