烃源条件与地层岩性油气藏 构造区油气成藏模式

（一）油气分布受生烃中心的控制

裂谷盆地地层岩性油气藏与构造油气藏一样，油气分布受生烃中心的控制，中国东部裂谷盆地已发现的油气藏几乎都位于有效生油区范围内或有效生油区毗邻地区，其中又以生油强度＞50×10⁴t/km²，或排油强度＞5×10⁴t/km²范围内，找到的油气藏居多；以生烃中心油气最丰富；而在有效生油区之外，很少发现工业性油气藏（图1-46）。

（二）中央构造带油气最富集

生烃中心油气最富集，而中央构造带位于凹陷中央，“四面逢源”是油气聚集的有利带，如渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷的中央潜山带，发现了任丘潜山大油田；辽河坳陷大民屯凹陷中央潜山带发现了静安堡、东胜堡潜山油藏等。

（三）斜坡构造带上的鼻状构造是地层岩性油气藏发育的有利区

如前所述，油气的运移通道、方向控制了箕状凹陷油气在三度空间的分布和数量。斜坡构造带上的鼻状构造是油气运移的重要方向和轨迹，一旦上倾方向有遮挡条件就可以形成油气藏，如断层、三角洲水道间的泥质岩或沼泽相泥质岩等。或在鼻状构造的下倾方向或翼部形成上倾尖灭岩性油气藏；或地层超覆、地层不整合油气藏等，因此斜坡构造带上的鼻状构造是地层岩性油气藏发育的有利区。

（四）未熟—低熟烃源层与地层岩性油气藏

1.未熟—低熟烃源层特征

未熟—低熟油是近年来生油研究领域的新课题，指烃源层在未成熟—低成熟阶段由可溶有机质、早期生油的有机显微组分和富硫干酪根热降解等共同形成的原油。冀中坳陷未熟—低熟油主要分布在中部的饶阳凹陷、南部的晋州凹陷和束鹿凹陷。根据原油物性、地球化学特征和成烃条件可进一步划分为两类：

第I类是晋州凹陷中北部以沙四段—孔一段盐湖相含膏泥岩为源岩的未熟—低熟油。其主要特征是（表2-17、图2-48）：

（1）原油具有高密度（0.98～1.08 g/cm³），高黏度（1000～2000mPa·s），高胶质+沥青质（35%～70%）和高含硫量（6.5%～15%）等特点。

（2）正构烷烃常常呈明显的偶数碳优势（OEP值变化在0.58～0.86之间），特别是环烷烃含量（包括nC₂₁～nC₂₃之间的孕甾烷系列和nC₂₇～nC₃₁之间的甾烷，萜烷系列）很高，异构烷烃含量（尤其植烷含量）也很高，有的甚至掩盖正构烷烃的分布。

（3）甾烷系列中孕甾烷、5α-C₂₇胆甾烷含量，萜烷系列中伽马蜡烷含量等都很高，并且甾烷的异构化程度相当高，20S/20（S+R） C₂₉大于40%，ββC₂₉/ΣC₂₉大于45%，似乎与未熟油的特征相矛盾，实际上，并非原油本身的成熟度高，而是生物残留烃可溶有机质在未成熟早期所固有的特征，与晋州凹陷中北部沙四段—孔一段未成熟含膏泥岩也出现甾烷的异构化程度高（20S/20（S+R） C₂₉大于40%，ββC₂₉/ΣC₂₉大于45%）相一致，这种未熟油不是干酪根的热降解产物，而是直接来自沉积时保存下来的可溶有机质即生物残留烃。

表2-17 冀中坳陷未熟—低熟油性质及分类表

图2-48 晋州凹陷典型未成熟—低熟油色谱、质谱图

第Ⅱ类是饶阳凹陷沙一下亚段半咸化—咸化湖相沉积的富氢烃源岩形成的未熟—低熟油。其特征是（表2-17、图2-49）：

图2-49 饶阳凹陷典型未成熟—低熟油色谱、质谱图

（1）原油密度较高，一般变化在0.89～0.93 g/cm³之间；胶质+沥青质多大于30%；含硫量也较高，一般变化在0.3%～0.8%之间。

（2）饱和烃色谱中植烷含量很高，Ph/nC₁₈一般大于2；Pr/nC₁₇一般大于1；环烷烃（nC₂₇nC₃₃之间的甾烷，萜烷系列）和异构烷烃丰富。

（3）萜烷系列中α—蜡烷含量高，α—蜡烷/22（S+R） C₃₁/2大于1。

（4）原油成熟度低，甾烷20S/20（S+R） C₂₉一般小于30%，ββC₂₉/ΣC₂₉一般小于25%；萜烷22S/22R C₃₁（或C₃₂）在0.7～1.25之间。

两类未熟—低熟油的主要区别在于：

（1）从第Ⅰ类未熟—低熟油到第Ⅱ类未熟—低熟油，原油密度降低，由0.98～1.08 g/cm³降到0.89～0.93 g/cm³；含硫量由6.5%～15%降到0.3%～0.8%；正构烷烃由偶数碳优势（OEP=0.58～0.86）变为几乎无任何奇偶优势甚至到明显的奇数碳优势；饱和烃色谱图中由环烷烃含量（包括nC₂₁～nC₂₃之间的孕甾烷系列和nC₂₇～nC₃₁之间的甾烷，萜烷系列）和异构烷烃含量很高降到相对低一些。它们均说明由未熟油到未熟—低熟油，原油的源岩由未成熟阶段到未成熟晚期—低成熟早期阶段，其成熟度是逐渐增高的。

（2）从第Ⅰ类未熟—低熟油到第Ⅱ类未熟—低熟油，原油α-蜡烷含量由2.5～6.7降到1.0～3.0，第I类未熟油孕甾烷含量很高，而第Ⅱ类未熟—低熟油含量不明显。源岩的沉积环境由盐湖相硫酸盐环境到咸化—半咸化湖相强还原环境。源岩的成油有机质由浮游水生生物残留下来的可溶有机质成油为主，到部分可溶有机质、部分特殊藻类（或菌类等）早期成烃和部分干酪根早期热降解成烃等共同作用成油。

（3）第I类未熟—低熟油主要是非干酪根的可溶有机质成油，甾烷的异构化程度已经很高，以此来判断原油的成熟度已经失去意义；而第Ⅱ类未熟—低熟油属部分特殊藻类（或菌类等）早期成烃和正常干酪根早期热降解成油，甾烷的20SC₂₉/20（S+R） C₂₉和ββC₂₉/ΣC₂₉仍是判别未熟或低熟油的有效指标，随着源岩由未成熟到低成熟，原油的20SC₂₉/20（S+R） C₂₉9和ββC₂₉/ΣC₂₉有所增高。

（4）第Ⅰ类未熟—低熟油及其族组成碳同位素和饱和烃单体烃碳同位素明显要重于第Ⅱ类未熟—低熟油，而第Ⅱ类未熟—低熟油则随着咸化程度的变淡，碳同位素逐渐变轻而且分馏效应增大。第I类未熟—低熟油主要与沉积环境、水生浮游生物种属和水体温度等有关，而与干酪根无关。第Ⅱ类未熟—低熟油除与沉积环境、水生浮游生物种属和水体温度等有关外，也与干酪根的类型和显微组成有一定的关系。

2.未熟—低熟烃源层与地层岩性油气藏

由于未熟—低熟烃源层富含可溶有机质或富氢烃源层，不受生油门限深度的限制或部分受门限深度的制约，因此它可以随时排烃或早期排烃。这对分布在斜坡带上的埋藏较浅的烃源层，无需达到生油门限深度就可以排烃，从而为斜坡带上的地层岩性油气藏的形成提供了充足的油气源，如冀中坳陷的饶阳凹陷蠡县斜坡、晋州凹陷的西坡等。

岩性油气藏成藏要素相关性分析~

相关性分析的样本共包括222个油气藏砂体和17个落空圈闭砂体，涉及以下参数：主要钻遇井、可靠程度、层位、埋深、沉积体系、岩性、孔隙类型及特征、孔喉半径、磨圆、构造位置、砂体的形态展布、平均孔隙度、平均渗透率、不同层位排烃强度、与排烃中心平面距离、与排烃中心垂直距离、砂体厚度、砂体面积、不同层位有机质丰度、围岩厚度、地层压力系数、分选、粒度中值、碳酸盐岩含量、泥质含量、地层原油密度和粘度、地层水矿化度、含油饱和度、充满度等近30多个参数，为本次研究奠定了良好的基础。
首先，找出所有可能对东营凹陷岩性油气藏产生影响的因素（或参数），同时对一些非数值型参数进行量化处理。这些参数主要包括三方面的条件：①烃源岩条件，也就是向它提供必要的油气来源条件，油气来源数量的多少是圈闭能否成藏的必要条件，即烃源岩条件；②该油气来源能否从烃源岩中通过一定的渠道到达油气藏，使油气藏能够充注油气，即运移条件；③油气藏本身是否具有接纳油气的能力，也就是说，油气进入圈闭的难易程度即接受条件，这是圈闭成藏的内部条件，主要是指砂体的物性和几何形态。
第二步，计算充满度与各参数间的简单相关系数，根据这些简单相关系数大小，初步分析它们与充满度间的简单相关关系，从总体上对影响充满度的参数可以有一个大致认识（表5-4，图5-12）。
第三步，分别计算充满度与各参数间的偏相关系数，即当分析某一因素的影响大小时，把其他因素都限制在某一水平范围内，单独分析该因素对某一因素所带来的影响，从而消除其他因素带来的干扰（表5-5）。
第四步，根据偏相关系数的大小，综合分析充满度与各参数间关系的密切程度，其值越大，关系越密切，影响越大，反之亦然（钟大康等，2003）。从以上所做的一系列相关性分析来看，平均孔隙度、平均渗透率、排烃强度、砂体厚度、砂体面积、与排烃中心平面距离、与排烃中心垂直距离、地层压力系数这几个参数与东营凹陷岩性油气藏充满度关系更为密切，公式拟合优度相对更高，同时这些参数涵盖了生排烃子系统、储集子系统和运聚子系统三方面的影响。
表5-4 东营凹陷各地质因素与充满度简单相关系数


表5-5 东营凹陷各地质因素与充满度偏相关系数


对不同子系统中参数再进行相关性分析，求得相关矩阵，发现在储集子系统中，平均孔隙度和平均渗透率相关性较强，达到了0.562（表5-6、图5-13），表5-6是从SPSS软件中抓屏的图片，图片中有“*”*标识的代表相关系数大，相关性好（下同）。
而平均孔隙度与充满度的相关系数更大，相关性最好。因此，剔除平均渗透率，保留平均孔隙度这一参数。而在生排烃子系统、运聚子系统中，各个地质参数间相关性较小，相对独立（表5-7）。因此，最终选用平均孔隙度、排烃强度、砂体厚度、砂体面积、与排烃中心平面距离、与排烃中心垂直距离、地层压力系数这7个参数来进行公式拟合和预测。

图5-12 东营凹陷各地质因素与充满度偏相关关系分析

不同叠合构造单元经历的构造运动强度，残留地层厚度、烃源岩热演化史的差异，造成其成藏过程、油气藏发育和组合特点不同。同时，不同构造区发育的主要叠合构造单元类型以及叠合构造单元之间的变化接触关系不同，造成不同构造区含油气组合的不同。
（一）叠合构造单元油气藏特点
1.持续沉降型（I）叠合构造单元
持续沉降型（I）叠合构造单元是中生代控盆断层下降盘与新生代控盆断层下降盘的叠合部分，具有较厚的中生代地层和新生代地层，往往具有前古近系残留厚度大的特点，持续的深埋往往造成烃源岩演化程度高，在现今处于生烃终止状态，如邱县凹陷发育的古生界烃原岩。但在部分地区如南皮凹陷，中生代以来虽在早中侏罗世、晚侏罗世—早白垩世持续沉降，但幅度较小、地层沉积厚度薄，烃源岩在中生代演化程度低，具备二次大量生烃的条件。而新生代的深埋，为烃源岩二次大量生烃和油气聚集、保存奠定了基础。综合乌马营潜山的成藏特点，I型叠合构造单元内可能形成的油气藏组合为寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏或内幕油气藏，石炭系—二叠系岩性-构造或岩性油气藏，中生界岩性、地层或构造油气藏（图5-2-48）。
2.中沉新剥型（Ⅱ1）叠合构造单元
中沉新剥型（Ⅱ1）叠合构造单元为中生代接受沉积、新生代抬升剥蚀的构造单元类型，其中生界厚度较大，地温梯度高，各套烃源岩在中生代发生一次生烃作用。而在新生代沉积厚度薄，达不到烃源岩二次生烃所需的温度，该类型构造单元的油气藏为中生代时期形成的古油藏或临近地区二次生烃运移至该单元而形成的。
Ⅱ1型叠合构造单元可能发育的油气藏类型（图5-2-49）主要有寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏或内幕油气藏、石炭系—二叠系岩性-构造或岩性油气藏。

图5-2-48 持续沉降型（I）叠合构造单元油气藏组合模式图


图5-2-49 中沉新剥型（Ⅱ1）叠合构造单元油气藏组合模式图

3.中复新沉型（Ⅱ2）叠合构造单元
图5-2-50是中复新沉型（Ⅱ2）叠合构造单元油气藏分布模式，该类叠合构造单元是目前发现原生油气藏最多的构造单元，也是下一步华北地区前古近系油气勘探的主要构造单元。Ⅱ2型叠合单元一般伴有构造反转，储层类型多样，相应的形成的圈闭类型较多，可以形成多种类型的油气藏。影响该种类型油气藏成藏的主要因素类似于I型叠合单元，但其与I型相比其有利条件是：当新近纪烃源岩进入大规模二次生烃时，断至烃源岩层的断层大多停止活动，阻止了后期生成的烃类沿断层散失，这也可能是所发现的油气藏大多为自生自储、就近聚集成藏的一个原因。
Ⅱ2型叠合构造单元可能发育的油气藏类型主要有寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏或内幕油气藏、石炭系—二叠系岩性-构造或岩性油气藏、中生界岩性、地层或构造油气藏。
4.中复新剥型（Ⅱ3）叠合构造单元
中复新剥叠型（Ⅱ3）合构造单元内地层残留情况差异悬殊，可进一步划分为2种类型，一种是以冀北地区为代表，该类中新元古界之上直接覆盖中生界，而缺失古近系—新近系沉积，其中生界及中新元古界烃源岩的主要生烃期为燕山期，主要的油气藏类型有中新元古界的风化壳构造油气藏及中生界的岩性、地层和构造油气藏，保存条件是寻找该类叠合构造单元发育的原生油气藏的关键控制因素（图5-2-51A）。

图5-2-50 中复新沉型（Ⅱ2）叠合构造单元油气藏组合模式图


图5-2-51 中复新剥型（Ⅱ3）叠合构造单元油气藏组合模式图

另一种是以大城凸起为代表，其地层分布情况如图5-2-51B所示，中生界保存较全，上覆有较薄的古近系和第四系，该型构造单元内的中生界及古生界烃源岩在燕山期可能发生过大量的生烃作用，也即主要的成藏期，主要的油气藏类型有寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏或内幕油气藏、石炭系—二叠系岩性-构造或岩性油气藏、中生界岩性、地层或构造油气藏。保存条件是该类叠合构造单元能否有大规模油气聚集的关键条件。
5.中剥新沉型（Ⅱ4）叠合构造单元
中剥新沉型（Ⅱ4）叠合构造单元是前古近系油气成藏比较优越的构造单元类型，但要求中生代时期地层剥蚀厚度不大，古生界烃源岩保存齐全，保留有新生代二次生烃作用的物质条件，东濮凹陷文留气田即属于该种构造单元类型。
Ⅱ4型叠合构造单元发育的主要油气藏类型有寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏或内幕油气藏、石炭系—二叠系岩性-构造或岩性油气藏及古近系构造油气藏（图5-2-52）。
6.持续抬升型（Ⅲ）叠合构造单元
持续抬升型（Ⅲ）叠合构造单元中生代以来长期处于隆升剥蚀状态，以缺失中生界及古近系为特征，具有早期生烃、早期成藏的特点，可能发育的油气藏类型有中新元古界风化壳构造油气藏及内幕油气藏（图5-2-53）。

图5-2-52 中剥新沉型（Ⅱ4）叠合构造单元油气藏组合模式图


图5-2-53 持续抬升型（Ⅲ）叠合构造单元油气藏组合模式图

（二）构造区油气藏分布规律
根据对断裂分布、活动特征及构造样式的分析，结合残留地层的分布特点，将渤海湾盆地划分为3大构造区，各构造区发育的主要叠合构造单元类型不同，ⅰ型构造区主要以具有中新生代继承性发育的I、Ⅱ2、Ⅱ4、Ⅲ型叠合构造单元为主；ⅱ型构造区由于中生代、新生代构造作用的相互叠加，主要发育Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2型叠合构造单元；ⅲ型构造区为走滑带继承性叠加，发育Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ型叠合构造单元。由于不同构造单元具有不同的残留地层特征、生储盖组合、沉积埋藏史、热演化史和不同的油气生成聚集史，造成了不同构造区的油气藏分布的差异。
1.ⅰ型构造区油气藏分布
ⅰ型构造区主要以Ⅰ、Ⅱ2、Ⅱ4、Ⅲ型叠合构造单元为主（图5-2-54），其中Ⅱ2型（中复新沉）和Ⅱ4（中剥新沉）型叠合构造单元是主要的油气藏分布区，Ⅱ2型可能存在的油气藏类型为寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏及内幕油气藏和石炭系—二叠系的岩性-构造油气藏及岩性油气藏；Ⅰ型（持续沉降）油气藏的分布受构造单元中生代沉积厚度的影响，可能存在有石炭系—二叠系的岩性-构造油气藏及岩性油气藏和中生界岩性、地层及构造油气藏。
2.ⅱ型构造区油气藏分布
ⅱ型构造区主要以Ⅰ、Ⅱ2、Ⅱ4、Ⅲ型叠合构造单元为主（图5-2-55），其中Ⅱ2（中复新沉）型叠合构造单元是主要的油气藏分布区，可能存在的油气藏类型为寒武系—奥陶系风化壳构造油气藏及内幕油气藏、石炭系—二叠系的岩性-构造油气藏及岩性油气藏和中生界岩性、地层及构造油气藏；Ⅰ（持续沉降）型叠合构造单元可能存在石炭系—二叠系的岩性-构造油气藏及岩性油气藏和中生界岩性、地层及构造油气藏组合。

图5-2-54 ⅰ型构造区主要油气藏分布模式图


图5-2-55 ⅱ型构造区主要油气藏分布模式图

3.ⅲ型构造区油气藏分布
ⅲ型构造区主要以Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅲ型叠合构造单元为主（图5-2-56），其中Ⅱ2（中复新沉）型叠合构造单元是主要的油气藏分布区，可能存在的油气藏类型为石炭系—二叠系的岩性-构造油气藏及岩性油气藏和中生界岩性、地层及构造油气藏；Ⅱ3（中复新剥）型叠合构造单元可能存在元古界风化壳构造油气藏和中生界岩性、地层及构造油气藏组合；Ⅱ4（中剥新沉）型叠合构造单元可能存在元古界风化壳构造油气藏。

图5-2-56 ⅲ型构造区主要油气藏分布模式图

油气运移成藏
答：就运移和成藏条件来说，岩性油气藏的形成更具有得天独厚的优势条件。初次运移是很多岩性油气藏形成的关键。陆相盆地地层沉积相带窄，油气运移距离短。长期继承性发育的凹陷，大都是生油区的核部，生油层中往往沉积席状或透镜状储集层，多发育岩性油气藏。因此，岩性圈闭一般与烃源岩层同期形成，并常常...

多姿多彩的油气“库”之一—构造油气藏指什么?
答：根据圈闭的成因，一般把油气藏分为三大类，即构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。构造油气藏是指构造运动使储油层发生褶皱、断裂等形变，从而形成了圈闭条件的油气藏。由于这种圈闭较易于用地质测量和地球物理勘探方法确定，因此，这种油气藏发现的较早，研究也较充分，是目前已发现的油、气藏中的主要...

油气藏分布的构造带类型
答：地层岩性油气藏在构造背景相对稳定、断裂不发育的陡坡带、缓坡带、洼槽带上均可分布（图6-12）。在这些有利于地层岩性圈闭形成的构造部位，往往临近生油中心或油源，依赖油气初次运移或通过砂体、断层和不整合进行的二次运移，形成和分布了数量众多的地层岩性油气藏。例如，受腾一段沉积后期的构造反转...

典型岩性油气藏“四元成藏”特征分析
答：油气运移通道、流体动力条件、储层物性、砂体封闭条件这四个因素对于地层岩性圈闭成藏来说都是至关重要的。通过对我国裂谷盆地中典型岩性油气藏成藏控制因素研究发现，这些岩性油气藏在成藏过程中主要受上述四大成藏控制因素的影响和制约（表6-6）。1.宝力格油田 二连盆地巴音都兰凹陷宝力格油田区内...

地层岩性油藏区带优选评价方法
答：1.资源评价选靶区 开展地层岩性油藏的勘探，首先要优选剩余资源丰富的富油气凹陷，其次是锁定转化率较低或转化率较高但剩余资源丰富、具有高生烃强度的洼槽和地区作为重点研究与勘探靶区，然后要研究宏观成藏条件，指出有利的油气运聚区。开展地层岩性油气藏有利勘探区带的评价优选，首先要对烃源岩的...

油气藏分布的体系域类型
答：既进一步丰富了油源条件，又提供了区域性盖层，形成上生下储成藏组合。因此，其低水位体系域、高水位体系域均有利于地层岩性油气藏的形成，如哈46 砂岩上倾尖灭油藏主要分布在腾一段高水位体系域，而哈36、哈19和哈39地层油藏主要分布在阿尔善组低水位体系域（图6-14）。

沉积相带与地层岩性油气藏
答：不同沉积相对地层岩性油气藏形成和控制作用，主要表现在不同成因的储集体与烃源岩的时空展布和配置关系上。在裂谷盆地中所形成的地层岩性油气藏的储集体，有三角洲相、扇三角洲相、坡积相、河流相、水下扇亚相、滩坝微相、浊积岩微相的碎屑岩、碳酸盐岩和粒屑灰岩。（一）碎石流亚相 它位于坡...

体系域与地层岩性油气藏
答：因其呈节节向岸边退覆，并且层序边界的低水位期也发育下切河谷，而湖（海）相泥岩又节节向岸边超覆，这样就为形成地层岩性油气藏创造了条件。湖（海）侵体系域在裂谷盆地中比较发育，主要形成于裂谷盆地同裂谷期的中期和萎缩期的早期。在中国东部裂谷盆地古近系沙一段湖侵体系域底部的粒屑灰岩和砂岩...

火山岩储层油气成藏模式与分布规律
答：缓坡上还发育了多期不整合面,为地层超覆和地层不整合油气藏形成创造了条件。缓坡上还可形成岩性上倾尖灭,有利于岩性油气藏的形成。缓坡上也发育有反向正断层,这种断层与控陷断层基本上同时发生,沿断裂带往往有火山喷发,易于形成火山岩体圈闭;在基岩中还可以形成潜山构造。 (4)中央构造带成藏模式 受构造活动控制,...

地层岩性圈闭“四元成藏”分析方法
答：（一）地层岩性圈闭成藏受四大主控因素的制约 根据地层岩性油气藏形成的自身特点以及地层岩性油气藏成藏条件与成藏主控因素的关系，认为地层岩性圈闭成藏的四大主控因素可以概括为：①油气运移通道；②流体动力条件；③储层临界物性条件；④砂岩体封闭条件。（1）油气运移通道条件：油气运移通道是联系油源和...