冀中坳陷古潜山类型及油气成藏.pdf

1 6 6 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9 年4 月第3 l 卷第2 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I A p r ． 2 0 0 9 V o 1 ． 3 1 N o ． 2 冀 中坳 陷古潜 山类型及 油气成藏 臧 明 峰 裹 昙 磊 芸 霎 吴孔友 中国石油大学 华东地球资源与信息学院， 山 东 东营2 5 7 0 8 1 崔永谦 ，杜维 良 华北油田分公司地球物理勘探 研究院， 河北任丘0 6 2 5 5 2 [ 摘要]在总结前人 的潜 山分 类基础上 ，从形成潜 山的地质背景和 成 因出发 ，把冀 中坳 陷潜 山分 为地貌潜 山和构 造潜 山两大类 。进一步又可分 为 6小类。冀 中坳 陷古 潜 山是在 特定 的构造背景 下形成 的，空 间上 可组合成饶 阳式和霸县式两种模式。不同类型的潜 山具 有不 同的分 布规律 和成 藏条件 ，发 育单 断式 、断 阶式、斜坡 式和侵蚀 型 4种类型的潜山油气藏，其 中单 断式最发 育 ，断阶武和斜坡式次之 。侵蚀型少见 。 [ 关键 词]冀 中坳 陷；古潜 山类型 ；分布规律；油气成藏 [ 中图分类 号]TE l 2 2 ． 3 2 [ 文献标识码]A [ 文章编 号] 1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 9 O 2 0 1 6 6 一O 4 1 9 7 5年 7月，在华北古老的沉积岩中上元古界蓟县系雾迷 山组碳酸盐岩中发现 了任丘古潜 山 高 产大油 田，这一 重大 突破 ，不 仅开拓 了新 的找 油领 域 ，而 且 丰富 了我 国陆 相 盆地 的石油 地 质 理论 Ⅲ 。 潜山油气产量 目前仍 占冀中坳陷总产量的 6 0 以上，在所统计的 4 3个油 田中，有 2 9个为潜山油气 田 或复式油气田。潜山油气田的勘探开发是 目前也是今后该区重要的研究领域。笔者着重研究冀中坳陷潜 山的类 型以及 与其 相关 的潜 山油气藏 ，从 而为潜 山油气 田的勘探 提供 一定 的依据 。 1 潜山及潜山分类 古潜山是古地貌 的一种形态 ，构造运动造成地层长期遭受风化剥蚀 ，导致表面形态的高低不平，后 来再次下沉被新生代沉积层所覆盖 ，其中突起的山丘就称为古潜山[ 2 ] ，其上发育不整合面。构成潜 山的 基 岩属 于上覆 盆地 的基底 ] 。 对古潜山科学的分类和研究能够为潜 山油气藏的发现提供支持 。目前对于古潜山尚无统一的分类原 则 。由于潜山成因和结构的复杂性 ，前人对华北油 田古潜 山提出了很多分类方案o ～ ． [ ，大多以潜 山形成机制为原则 ，以潜山结构类型为基础进行划分。潜山类型的划分应 当遵守科学性和实用性两个基 本 原则 ] 。在 此原 则 的基础 上 ，结合 地震解 释和地 质剖 面等 资 料 ，从形 成潜 山 的地 质背 景 和 成 因 出发 ， 我 们把冀 中坳 陷 的潜 山分为 地貌 潜 山和构造潜 山两大类 ，其 下属 若干 小类 ，其特 征 和性质 见表 1 。 2 潜山带分布规律及模式 2 ． 1 分布 规 律 冀中坳陷古潜山是在特定的构造背景下形成的，与断块翘倾 、翘断等活动密切相关 。归纳起来 ，主 要有以下 4种类型的潜山带。 [ 收稿日期]2 0 0 9 一O 1 2 O [ 基金项目]国家自然科学基金项目 4 0 7 7 2 0 8 1 。 [ 作者简介]臧明峰 1 9 8 1 一 ，男，2 0 0 6 大学毕业，硕士生，现主要从事盆地构造解释方面的研究工作o O杨宗起 ．冀中坳陷基地断裂与古潜山的形成 ．华北油田内部资料 ，1 9 8 0 ． 0粱正生 ．冀中裂谷盆地演化与潜山油气藏的形成 ．华北油田内部资料 ，1 9 8 6 ． o唐 飞 ．冀中碳酸盐岩岩溶与 古潜山油气藏 ．华北油田内部资料 ，1 9 8 7 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 1 卷第 2期 臧明峰等 冀 中坳陷古潜 山类 型及油气成藏 表 1 冀 中坳陷潜山分类表 类别 成 因 类 类 示意 图 实例 发 育部位 定义 抗风 化能力弱的岩 石遭 地 貌 侵蚀 残 新 河 受侵蚀的速度快、程度 凸起 大，最后致密的抗风化 潜 山 山 ／ 、 能力强的岩石残留原地 而形成 断 鬻 褶 背 雁翎 褶皱被断层切割错 褶皱 皱 斜 断就形成了断背斜 潜 豳 凤 河 营 基 岩 地 层 发 生 褶 皱 变 形 ， 山 背 斜 后 被 第 三 纪 地 层 盖 在 褶 潜 山 皱 构 造 之 上 而 形 成 单 断 ／ 鬻 潜 山 任 丘 断层与被断地层的 产状关系为反向式 ／ 构造 断 ■ 南马 庄 主干断层控制的几条同 潜山 潜 山南 性质的次级正向正断层 翘 断 断 阶 于主千断层，具有滑脱 翘倾 块 潜 山 部 山 的性质 断垒 ／ ＼ 懑 河 间西 中间的断块上升而形成 由一组性质相同的两条 潜山 ／ ＼ 的潜山 1 中央洼槽潜山带 位于 凹陷中心的较高部位 ，两侧下陷而形成相对 隆起带。断块翘倾使上断棱 部位抬升遭受剥蚀形成一系列 潜山，在下断棱部位形成深洼槽。多 由两条断层斜交 ，或反 向正断层形 成。构造走 向与断层走向平行，断距较大 ，往往基岩会 出现潜山。这类潜山带分布广、规模大 ，是冀中 坳陷主要潜山类型。 2 断阶潜山带分布在翘倾断块断层下降盘的一侧 ，由于拉张和重力滑动两种应力 的作用 ，在 主 断层的下降盘产生平行主断层 的次级断层形成断阶和翘倾 断块。有时候还可以形成多级断阶。在翘倾断 块的断棱部位形成潜山，既有地貌山也有断块 山，如八里庄一 薛庄潜山带和霸县断阶潜山带等。 3 斜坡潜山带斜坡带被反向断层切割 ，使基岩块体翘倾 ，在断棱部位形成潜 山，如苏桥一 信安镇 潜山带。 4 凸起潜 山带 凸起上 由于基岩块体剧烈翘倾 ，抬升过高 ，遭受强烈剥蚀后 ，而残 留一些残 丘， 这些残丘虽沿大断层分布，但与大断层 保持着一定的距离 ，这是 因为 紧靠断层岩石破碎厉 害 ，不 易保 存，如牛驼镇 凸起潜 山带 。 2 ． 2分 布模 式 研究 发现 ，研 究 区潜 山 主要有 饶 阳式和 霸县 式 2种 分布模 式 图 1 。 1 饶 阳式潜山分布模式该模式从西往东依次为 ①褶皱潜山，通常发育在 凸起上 ，如高 阳褶皱 潜山带 ；②斜坡潜山，在凹陷与凸起 的过渡带上 ，如蠡县斜坡 ；③中央洼槽潜 山带 ，潜山发育类 型较 多，多发育断块潜山 任丘 、断阶潜山 八里庄一 薛庄 ；④侵蚀潜 山，一般发育在凸起 上，如大城凸 起 图 1 a 。此种类型的潜山分布在饶阳、晋县、束鹿等凹陷。需要指出的是 ，并非所 有的凹陷发 育的潜山类型都很齐全 ，但是总体模式基本相似。 2 霸县式潜 山分布模 式该模式从西往东依次为 ①侵蚀山 ，主要发育在凸起上 ，如牛驼镇凸起 ； 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 6 8 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 9年 4月 褶皱潜山 。 斜坡潜山 I 断块潜山 山 。 受 蚀 侵蚀山 I 断阶潜山T 断块山 ～ I 斜坡潜山 a 饶阳式 图 1 冀 中坳陷潜 山分布模式 b 霸县式 ②断阶潜山，这种构造为凹陷边界断裂及其派生断层所夹持的断阶，特点是发育时间相对较晚 ，为夹持 于两条断裂之问的反 向正断块 ，多位于凹陷陡翼边界断裂下降盘，如霸县断阶；③ 中央洼槽潜山带 ，潜 山类型为断块潜山 单断、断垒等 ，如河西断垒潜山等 ；④斜坡潜 山，可以发育多种类型的断块潜山 单断、断垒、断阶 ，也见断鼻潜山，如文安斜坡 。此类型潜山分布在霸县 、廊 固、武清等凹陷 图 l b 。 对研 究 区 7 3 个 潜 山 的分 布统计 后发 现 潜 山主要 分 布于 洼 陷 内 ，而斜 坡 和 凸起 上 形 成 较少 ；侵蚀 潜山和褶皱潜 山主要分布在 凸起上或靠近凸起的斜坡上 ，这表 明后期地质作用的影响是潜 山形成的主要 影 响因素 。 3 潜山油气 藏 潜山顶面常为不整合面或断层面，可以作为有效的油气运移通道 ；潜 山在经历风化淋滤之后 ，储层 内溶蚀 孔 隙较 发 育 ；潜 山顶 部不整 合 面之上往 往沉 积 有 良好 的烃 源 岩 和盖层 ，生储 盖 组 合 配 置优 越 凹 ] 。 冀中坳陷是一个以潜山油气藏为主体的油气藏发育区。潜山油气藏不但规模大 、储量高 ，而且大部分油 田都有潜 山油气藏或潜 山构造背景。在冀 中坳陷已探明的油气藏 中，潜山油气藏仅 占 1 4 ． 5 ，但储量 却 占到了 6 2 [ 。 1 单断式潜山油气藏任丘油田是我国第一个在 中上元古界海相碳酸岩潜 山中找到的高产潜山油 田，探明石油地质储量 4 1 0 t ，最高年产量达 1 3 5 2 1 0 t L 6 ] 。任丘潜山为位于饶 阳凹陷的 中央隆起带 上的反向式单断潜山。四周被马西 、任西等生油洼槽所包围。目前发现了奥陶、寒武、蓟县 、青 白口等 多个含油层系。任西断层是控制潜山形成的基岩断层，落差较大，而且随埋深的增大而增大，造成大套 生油岩侧向直接与古潜山断面接触 图 2 。此类型油藏在该地区最为发育，如任丘、河间等地 。 I 柏| | 广 一 n -、 任 丘潜 山 图 2 任丘潜 山油气藏 E 媾 图 3 苏桥潜山油气藏 { 2 斜 坡 型潜 山油 气藏苏桥 潜 山位 于 文安 斜 坡 ，该斜 坡 是 油 气 运 移 的 有 利指 向 。西 侧 的 霸 县 洼槽内的高成熟烃源层和构造带断堑内煤系地层是主要的油气源岩层。图 3所示 ，苏 2井为断垒潜山油 气 藏 。石炭一 二叠 系和 中生 界覆 盖在 奥 陶系碳 酸盐 岩之 上 ，在其 下发 育有 奥 陶系潜 山油 气藏 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 l 卷第 2期 臧 明峰等 冀中坳陷古潜山类型 及油气成藏 l 6 9 3 断阶式 潜 山油 气藏八 里庄一 薛庄 是最 为典 型 的 台阶 山 ，南 临河 间洼槽 ，北 接 马西 洼槽 ，处在 两 大富油洼槽的夹持之 中，油源充足 ，主要发育有 E s 。 段和 E s [亚段 两套 生油岩 ，含 油层 位为迷雾 山 组 。该 台阶 山 由西至 东依 次 发育 八 里 庄 西 、薛 庄 、八 里 庄 3个 潜 山油 藏 图 4 。从 含 油 面积 与 圈 闭 面 积来 看 ，八里 庄西 潜 山 圈闭 高点 埋 深 3 7 5 0 m，含 油 幅度 为 6 4 0 o ；薛庄 潜 山 圈闭 高 点埋 深 2 9 0 0 m，含 油 幅度 为 5 7 ；八 里 庄潜 山 圈闭 高点埋 深 2 5 8 0 m，含 油 幅度 为 2 8 ，其 含 油程 度 自西 向东 变差 ] 。 4 侵 蚀 型潜 山油气藏 霸 2 8残丘 位 于牛驼 镇 凸起 南端 ，潜 山周 围无 生 油层 ，主要 依 靠造 山断 层 沟 通深部油源 ，沿断层面 自下而上垂向运移 ，进入高部位潜 山内形成侵蚀型潜 山油气藏 图 5 。此类 型 油藏 由于距 油源 较远 ，成藏 条件 并不 好 ，在该 地 区也 少见 。 图 4 薛庄- ／ k 里庄潜 山油气藏 据华北油 田 ，1 9 8 7 ，略 改 图 5 侵 蚀型潜 山油藏 4 结 语 妄 冀中坳陷潜山可分为地貌潜 山和构造潜山两大类 ，共计 6种类 型。研究区发育中央洼槽 、断阶、斜 坡和 凸起 4 种 类 型 的潜 山带 。研究 区有饶 阳式 和 霸县式 两 种分 布模 式 潜 山主要 分布 于 洼 陷 内 ，斜 坡 次 之 ，凸起最少 。冀 中坳 陷潜 山油气藏主要有单断式 、断阶式、斜坡式和侵蚀 型 4种类型 ，其中单断式最 为发育，而侵蚀性最少 ，斜坡式和断阶式居 中。 [ [ [ [ [ 参考文献] 1 ]唐智 ，常承永 ．对华北震旦亚 界古生 界原生 油气藏形成条件 的探讨口]．石油勘探 与开发 ，1 9 7 8 ，5 5 1 ～1 4 ． 2 ]郭 良川 ，刘传虎 ，尹朝洪 ，等 ．潜 山油气藏勘探技术 [ J ]．勘探地球 物理进展 ，2 0 0 2 ，2 1 ；1 9 ～2 5 ． 3 ]郑和荣 ，胡宗全 ，张忠 民，等 ．中国石化东部探区潜 山油气藏勘探前景[ J ]．石油与天然气地质 ，2 0 0 3 ，1 2 4 3 1 3 3 1 6 4 ]张青林，任 建业 ．济阳坳陷中生界潜山类型及其分布规律与形成过程研 究 [ J ]．重 庆石油高 等专科学 校学报 ，2 0 0 4 ，6 4 1 1 ～ 1 5 ． 5 ]华北石油勘 探开 发设计 研究院 ．潜山油气藏 [ M]．北京 石油T业 出版社 ，1 9 8 2 ． 5 ～6 ． 6 ]刘建 中，张建荚 ，安欧 ，等 ．潜 山油藏 [ M]．北京 石油_T业出版社 ，1 9 9 9 ． 4 3 ～4 4 ． 。 7 ]杜金虎 ，邹伟宏 ，费宝生 ，等 ．冀 中拗陷古潜 山复式 油气 聚集区 [ M]．北京 科学 出版社 ，2 0 0 2 ． 4 8 1 4 8 3 8 ]党震荣 ，张锐锋 ，赵淑芳 ．从 已知中、浅层潜 山成藏规律看 深潜 山勘探 [ J ]．古潜 山，2 0 0 5 ，3 4 ～7 9 ]华北油 田石油地质志编写组编 ．中国石 油地 质志 卷 五 ．华北油 田[ M]．北京 ；石 油 f 业 出版社 ，1 9 8 7 6 3 6 4 l O 3杨伟荣 ，钱铮 ，张欣 ，等 ．冀 中地 区文安斜坡带成藏特征 研究[ J ]．岩性油气藏 ，2 0 0 8 ，9 3 ；4 9 ～5 2 [ 编 辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m