埕海斜坡紧邻歧口生烃凹陷，具有继承性古隆起构造背景，是油气运移的重要指向区^[1-3]。近年来，在歧口凹陷埕海斜坡油藏的勘探已取得显著成果，赵东、埕海、刘官庄、羊二庄、友谊等多个油田已成为歧口凹陷油气勘探的热点。众多学者在该研究区油气成藏方面已作了大量研究工作，且取得了丰硕成果。于学敏等^[4]以“富烃源岩生烃理论”为指导，对烃源岩进行分级评价，并认为岐口生烃凹陷具有“持续生油，集中生气”的特征；蒲秀刚等^[5]、Bloch等^[6]、赵贤正等^[7]认为斜坡区储层砂体分布具有“物源供砂，沟槽输砂，坡折控砂，源型聚砂”的内在机制，进而指出斜坡区古近系地层是油气勘探的有利区域；高长海等^[8-10]在结合测井曲线组合对比分析和岩心观察的基础上，认为埕海斜坡油气运移通道主要为断层和不整合两大输导体系，其不仅是油气运移的重要通道，还是油气聚集的有利场所；蒲秀刚等^[11-12]、袁淑琴等^[13]应用单因素叠合分析的思路，在构造—砂体—成藏综合研究的基础上，提出了“三元耦合”控藏机制，即油源，储集层物性和有效的圈闭是黄骅坳陷油气控藏的主要因素。

以往研究成果虽然指导了埕海斜坡的勘探开发并取得了较大进展，但随着勘探程度的不断深入，发现不同区块其油气富集程度不同，主要表现为横向上，斜坡中部可采油藏相对富集，斜坡高部位次之，斜坡低部位最差；纵向上，沙河街组油藏较为富集，明化镇组、馆陶组富集程度较差。这些问题均制约着研究区未来的油气勘探进展，因此，在埕海斜坡不同区带展开油藏差异聚集主控因素研究，是现阶段在埕海斜坡扩大勘探成果，并寻找剩余油气资源的重要研究课题。本次研究从构造地质背景入手，运用主控因素富集理论，分析有利沉积相，研究断裂活动和油气成藏事件关系，结合埕海斜坡不同部位的分异特征，着重研究不同区块成藏的主控因素，以期指导下一步的油气勘探。

埕海斜坡位于渤海湾盆地黄骅坳陷中北部，是北部歧口凹陷向南部埕宁隆起过渡的一个斜坡。北起歧中断层，南至埕宁隆起边缘，西部以张北断层为界与歧南斜坡相邻，东到大港矿区边界，勘探面积约1 200 km²。歧东断层以北至凹陷中心是埕海斜坡低部位区，羊二庄断层以北至歧东断层以南是斜坡中部，羊二庄断层以南至埕宁隆起是斜坡高部位区（图 1a）。研究区地层自上而下为新近系馆陶组，古近系东营组、沙河街组一段（沙一段）、沙河街组二段（沙二段）和沙河街组三段（沙三段）（图 1b）。沙三段与中生界地层呈不整合接触，该层段为主力烃源岩层，发育暗色泥岩，以正旋回为主，该层油气藏主要分布在张东断层、赵北断层、羊二庄断层附近。沙二段处于滨浅湖沉积环境，岩性以细砂岩、含砾砂岩为主，受南部埕宁隆起基地抬升影响，砂体具北厚南薄的特征，集中分布在张东断层和赵北断层附近。沙一下亚段发育第二套烃源岩，岩性以油页岩、泥质白云岩、泥质砂岩为主，沙一中亚段发育本区区域性盖层，为大面积泥岩砂岩互层，沙一上亚段岩性以细砂岩和暗色泥岩为主。东营组处于湖盆萎缩阶段，地层呈反旋回特征，岩性为暗色泥岩夹细砂岩、粉砂岩。新近纪，渤海湾盆地进入坳陷阶段，区域上可分为粗、细、粗3段，埕海斜坡区缺失下部粗段，整体为上粗、下细，上部岩性为灰色砂砾岩夹灰绿色泥岩，下部岩性为灰绿色泥岩与灰色砂岩互层。埕海三区油藏主要分布在沙二段地层，埕海一区和埕海二区的油藏在各个层段均有分布，斜坡高部位油田主要分布在馆陶组和东营组。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 黄骅坳陷埕海斜坡地质概况（a）及岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Geological outline(a)and stratigraphic column(b)of Chenghai slope, Huanghua Depression

埕海斜坡北邻歧口生烃凹陷，发育沙三段、沙二段、沙一段及东营组4套泥质烃源岩，其中沙三段和沙一段为主力烃源岩，有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主，Ⅰ型和Ⅲ型较少。相对而言，沙一段有机质类型最好，沙三段和东营组次之（图 2）。沙一段和沙三段有机质丰度好，沙一段有机碳质量分数（TOC）平均为1.65%~2.05%，生烃潜量（S₁+ S₂）为196.3~259.5 kg/t；沙三段TOC平均为1.91%，（S₁+ S₂）为105.2 kg/t^[14]（表 1）。埕海斜坡各层段实测镜质组反射率（R_o）为0.5%~1.3%（低熟—成熟阶段），歧口主凹中心实测R_o为1.3%~1.9%（高成熟阶段）

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 黄骅坳陷埕海斜坡古近系地层干酪根类型划分 Ⅰ. 型为腐泥型干酪根；Ⅱ1. 型为腐植—腐泥型干酪根；Ⅱ2. 型为腐泥—腐植型干酪根；Ⅲ. 型为腐植型干酪根 Fig. 2 Classification of kerogen types of Paleogene in Chenghai slope, Huanghua Depression

表 1(Table 1)

表 1 黄骅坳陷埕海斜坡古近系地层烃源岩有机质丰度 Table 1 Organic matter abundance of source rocks of Paleogene in Chenghai slope, Huanghua Depression 层位 TOC/% (S1+S2)/(kg·t-1) 沙一上亚段 0.50~4.33/(1.65) 1.94~606.97/(259.50) 沙一中亚段 0.50~7.19/(2.05) 2.02~629.30/(196.30) 沙一下亚段 0.56~5.80/(2.04) 0.58~772.60/(200.10) 沙二段 0.58~3.57/(1.21) 1.14~815.15/(294.71) 沙三段 0.45~5.57/(1.91) 0.84~679.14/(105.21) 东营组 0.13~3.63/(0.95) 20.12~4 700.00/(263.22) 注：最小值~最大值/（平均值）

下载CSV 表 1 黄骅坳陷埕海斜坡古近系地层烃源岩有机质丰度 Table 1 Organic matter abundance of source rocks of Paleogene in Chenghai slope, Huanghua Depression

研究区自上而下发育古近系沙河街组、东营组，新近系馆陶组和明化镇组4套储层，本文以沙二段为例研究埕海斜坡储层物性特征。根据岩石物性和薄片资料鉴定，通过多因素综合分析，对沙二段储层物性进行初步评价。

埕海地区沙二段主要受西部羊三木物源和南部埕宁隆起物源控制。根据埕海斜坡沙二段30口井165块埕海地区沙二段岩石薄片资料，认为该段岩石类型主要为石英砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩等4种类型^[15-17]（图 3）。埕海地区沙二段碎屑颗粒以细粒和中细粒为主，见粉砂。碎屑颗粒分选性好或中等偏好，颗粒磨圆度较好，多为次圆或次尖—次圆状。颗粒接触关系以线、长线为主，局部可见凹凸接触。胶结类型以孔隙式胶结为主，部分接触式胶结，支撑关系见方解石支撑、过渡支撑和颗粒支撑。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 黄骅坳陷埕海斜坡沙二段储层岩石类型 Ⅰ. 石英砂岩；Ⅱ. 长石石英砂岩；Ⅲ. 岩屑石英砂岩；Ⅳ. 长石砂岩；Ⅴ. 岩屑长石砂岩；Ⅵ. 长石岩屑砂岩；Ⅶ. 岩屑砂岩 Fig. 3 Rock composition of Es2 in Chenghai slope, Huanghua Depression

埕海地区沙二段储层孔隙类型与歧口凹陷总体一致^[18-19]，发育粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、颗粒铸膜孔、胶结物内溶蚀孔及构造裂缝等5种类型^[20-21]（图 4）。其中以粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、颗粒铸膜孔3种孔隙类型最为常见，约占90%，溶蚀岩石组分主要是方解石、长石和岩屑。

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 黄骅坳陷埕海斜坡沙二段储层孔隙类型 （a）粒间溶蚀孔，张参1井，沙二段，2 710.20 m，单偏光；（b）岩屑内溶蚀孔，张14-1井，沙二段，3 540.34~3 540.46 m，单偏光；（c）长石内溶蚀孔，张14-1井，沙二段，3 541.24 m，单偏光；（d）颗粒铸模孔，张14-1井，沙二段，3 541.24 m，单偏光；（e）方解石胶结物内溶蚀孔，张10井，沙二段，3 371.45 m，正交偏光；（f）粒铸裂隙，张10井，沙二段，3 369.17~3 369.29 m，正交偏光 Fig. 4 Pore types of Es2 in Chenghai slope, Huanghua Depression

埕海地区沙二段岩石物性资料表明，储集空间类型纵向分布特征受成岩作用影响较大^[22-23]（图 5）。2 700 m之上的地层主要为中高孔高渗带，属原生孔隙发育段；3 000~3 300 m受溶蚀作用影响，出现中高孔中高渗带，为第1个次生孔隙发育段；3 500~3 700 m为中孔中低渗储层，为第2个次生孔隙发育段；3 700 m之下随埋深增加，孔隙度和渗透率递减速率较快，多发育低孔低渗、低孔超低渗储层。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 黄骅坳陷埕海斜坡沙二段深度与储层物性关系 Fig. 5 Relationship between depth and reservoir properties of Es2 in Chenghai slope, Huanghua Depression

钻井数据显示，歧口凹陷生烃系统属于异常高压系统，而埕宁隆起属于正常压力系压差排烃为油气运移提供了条件^[24]。油气从流体势高的位置向流体势低的位置运移^{[13, 25]}（图 6），且油气二次运移的主要动力是浮力，该区北低南高的构造形态为油气的运移提供了条件，从而决定了油藏在平面上的分布。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 黄骅坳陷埕海斜坡沙一段在明化镇组沉积末期的流体势分布及运聚单元划分 Fig. 6 Fluid potential distribution and migration and accumulation units division of Es1 at the late stage of Minghuazhen Formation in Chenghai slope, Huanghua Depression

研究区圈闭类型主要为断层-岩性圈闭、岩性圈闭和岩性-地层圈闭^[26]（图 7）。在斜坡高部位，古河道砂体和盖层耦合为岩性圈闭，岩性为主导因素。斜坡高部位发育辫状河沉积相，储层物性好，后期经历湖侵，沉积泥岩盖层，形成古河道砂体圈闭，分布在刘官庄油田和埕海一区；湖盆边缘发育辫状河三角洲前缘亚相，沉积砂体超覆于不整合面之上，并被泥岩遮盖，形成地层超覆圈闭，发育在斜坡高部位刘官庄油田。在斜坡中部，储层、盖层和断层耦合为断层-岩性圈闭，断层为主导因素。储层受构造运动影响，原本的油气运移通道被断层封闭遮挡，形成多种类型的断层-岩性圈闭，如反Y凹型圈闭，反Y凸型圈闭，断阶同向型圈闭和断阶反向型圈闭。反Y凹型圈闭是2条断裂穿过地层形成反Y状，由于断层挤压运动，地层在Y字中心呈凹型，油气沿储层横向运移，遇到断层阻断油气原本的运移路径，并在断层下降盘聚集成藏；反Y凸型圈闭是2条断裂穿过地层形成反Y状，由于断层挤压运动，地层在Y字中心呈凸型，油气沿储层横向运移，遇到断层阻断油气原本的运移路径，并在断层下降盘聚集成藏；断阶同向型断裂组合为阶梯状下降式，储层倾向与断面倾向一致，油气沿开启的断层垂直运输，在断层封闭段聚集成藏，这种情况油藏一般分布在断层上盘；断阶反向型断裂组合为阶梯状下降式，储层倾向与断面倾向相反，来自歧口凹陷的油气沿开启性断层垂直运输，在断层封闭段聚集成藏，这种情况油藏一般分布在断层下盘。研究区大部分油气都在断层-岩性圈闭中得以保存，断层-岩性圈闭在区内分布最广，占圈闭总数的90% 以上，在埕海三区、埕海二区和埕海一区均有分布。斜坡低部位接近湖盆中心位置，沉积的泥质砂岩层层超覆，形成透镜状岩性圈闭，所以斜坡低部位油藏主要分布在储层条件好的区块。

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 黄骅坳陷埕海斜坡古近系地层圈闭模式 Fig. 7 Stratigraphic trap model of Paleogene in Chenghai slope, Huanghua Depression

埕海斜坡不同构造部位成藏分异性很大^[27-30]（图 8）。斜坡高部位成藏优势是发育辫状河三角洲平原和辫状河三角洲前缘亚相，储层条件良好；劣势是由于斜坡高部位处于正常压力系统，油气远源运输，从而导致该区供烃量不足。油气通过断层和不整合面，连通砂体运移至斜坡高部位并在先天的优质储层中保存，多形成地层超覆油藏^[31]和古河道砂体岩性油气藏^[32]。斜坡中部近源成藏，为弱高压系统，供烃量较为充足，发育辫状河三角洲前缘亚相，相较于斜坡区其他区块，油藏的形成大多受断层影响。羊二庄断层、赵北断层、张东断层、歧东断层节节下降，为油气的运移提供运移通道，同时油气在遇到断层的封闭段时，断层又为油气聚集提供良好的圈闭条件使油气得以保存，从而形成断层-岩性油藏^[33]。斜坡低部位源内成藏，处于一场高压系统，是供烃量最充足的区块，发育远岸水下扇沉积相，多为透镜状岩性油气藏。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 黄骅坳陷埕海斜坡古近系地层斜坡不同部位油气成藏模式 Fig. 8 Hydrocarbon accumulation model of Paleogene in different parts of the slope in Chenghai slope, Huanghua Depression

在油源对比方面，埕海斜坡油气主要来自于歧口主凹和歧南次凹，相同层系的烃源岩地球化学特征十分类似，油气分布“源控”特征比较明显^[34]（表 2）。歧口凹陷沙一段和沙三段优质烃源岩发育，有机质类型丰富，热演化程度适中，油气资源富集，这些特征对油气成藏具有明显的控制作用。油气在平面上的分布受有机质和热演化程度的影响十分明显，距离凹陷越近的区块有机碳丰度越高，供烃量越充足；凹陷中心热演化程度高，凹陷周围斜坡演化程度适中。横向上，自北向南原油物性明显变差（密度和黏度逐渐增加，含蜡量、沥青+胶质以及含硫量、凝固点逐渐降低）；纵向上，原油物性具有密度下轻上重、含蜡量下大上小的特征。

表 2(Table 2)

表 2 与油源不同距离的区块含油气状况对比 Table 2 Comparison of oil and gas bearing conditions of blocks with different distances from oil sources 区块位置 区块与油源的距离/km 代表井 油气显示层数 油气显示累计厚度/m 单井产量/(m3·d-1) 含油饱和度平均值/% 埕海二区(临近) 张东地区 14~18 张海2-1 22 88.7 36.1 35.06 羊二庄地区 15 庄39 18 53.4 78.18 46.33 埕海一区(较近) 埕海北部地区 32 埕海4 7 38.4 18.95 4.51 埕海一区(较远) 埕海南部地区 43 埕海1 — — — —

下载CSV 表 2 与油源不同距离的区块含油气状况对比 Table 2 Comparison of oil and gas bearing conditions of blocks with different distances from oil sources

不整合面侧向疏导体系和连通砂体侧向疏导体系共同构成斜坡高部位主要的油气疏导体系，为斜坡高部位油气成藏提供必要条件。

不整合面经过长期的风化剥蚀和淋滤作用，孔隙度增大，孔隙度之间的连通性有所增强，有利于油气的运移^[35-36]。不整合面纵向上发育3层结构（不整合面之上的底砾石、中间的风化粘土层和下段的半风化岩石），为油气平面上的侧向运移提供双重油气运移通道。斜坡高部位不整合面主要由超覆不整合形成，羊二庄以南Z37-43井、ZQ37-38井馆陶组地层超覆油藏的形成和超覆不整合输导体系有关（图 9）。

图 9

Fig. 9

下载原图 图 9 黄骅坳陷埕海斜坡古近系馆陶组地层超覆油藏剖面 Fig. 9 Profile of stratigraphic overlying reservoir of Paleogene Guantao Formation in Chenghai slope, Huanghua Depression

连通砂体作为运移通道在油气运移至斜坡高部位的过程中具有重要作用^[37]。新近系馆陶组为辫状河道沉积微相，河道砂岩物性极好，孔隙度普遍在22% 以上，渗透率高于300 mD，ZQ33-41井、L3-16井、ZQ45-50井馆陶组古河道砂体岩性油藏的形成也和河道砂体连通性好有关（图 10）。

图 10

Fig. 10

下载原图 图 10 黄骅坳陷埕海斜坡古近系馆陶组地层古河道砂体岩性油藏剖面 Fig. 10 Lithologic reservoir profile of ancient channel sand bodies of Guantao Formation in Chenghai slope, Huanghua Depression

断层在油气成藏过程中既有封闭性也有输导性^[38]。断层的活动性、断层与有效烃源岩的空间配置关系、烃源岩的生排烃时期与断层活动期的匹配关系均对断层的疏导性具有一定影响^[39-40]。研究区二级断层除羊二庄、赵北和扣村断层外，其他大规模断层均断至沙三段，穿过多套烃源岩。张东—海4井、羊二庄、赵北、羊二庄南等为主要的控烃断层^[41]。在平面上不同位置的断层其走向不同，呈“S”型分布。通过对研究区油气宏观分布规律的分析发现，油气主要富集在断层北东段的两侧，断层的展布方向与油气富集规律具有良好的相关性（参见图 1）。在油气生排烃时期活动的断层，在垂向上通常具有开启性，方便深层油气沿断裂垂向运输至浅层聚集成藏。当断层已经停止活动或者活动较弱时，油气进入生排烃时期，断层的垂向运输能力较差，油气通常能够得到很好地保存。埕海断阶区发生3期大规模断层活动（图 11）。第1期断层活动强度最大，但沙三段烃源岩油气的排烃作用尚未发生，因而这期断层活动对本区油气的运聚作用不明显；第2期断层活动时，只有沙三段烃源岩已进入排烃阶段，规模较小，断层活动对油气运移的作用较小；第3期的断层活动与排烃高峰期的烃源岩相匹配，所以该期是本区最有效的断层输导体发育期。CH35井、CH40井、ZH6井在沙二段，沙三段断层-岩性油藏的形成与断层的输导和封堵作用均有关（图 12）。

图 11

Fig. 11

下载原图 图 11 黄骅坳陷埕海斜坡断裂活动与油气成藏事件匹配关系 Fig. 11 Matching relationship between fault activity and hydrocarbon accumulation events in Chenghai slope, Huanghua Depression

图 12

Fig. 12

下载原图 图 12 黄骅坳陷埕海斜坡沙三段断层-岩性油气藏剖面 Fig. 12 Fault-lithologic reservoir profile of Es3 in Chenghai slope, Huanghua Depression

斜坡低部位位于凹陷内，表现为扇三角洲前缘、远岸水下扇等沉积相特征，发育大量滑塌浊积扇和水下扇前缘等孤立砂体，这些砂体自沉积以来就被泥岩在三维空间上分隔包围，形成透镜状砂体。在沉积砂体周围的烃源岩成熟后，油气可在毛细管力作用下由烃源岩直接运移至储层中，形成油气聚集。但由于砂体与烃源岩接触面积小，砂体体积有限、且孔渗性较差，不发生侧向运移和聚集，其油气富集的程度较差，常发育为透镜状岩性油藏^[42]。虽然斜坡低部位勘探程度低，但也是今后岩性油气藏重点勘探区带。

（1）埕海斜坡临近歧口生烃凹陷，共发育4套泥质烃源岩，有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主，有机质丰度好，为油藏形成提供了物质基础；沙二段发育3个优质孔隙带，为油藏形成提供了良好的保存条件，源储压差为油气运移提供了动力条件。

（2）地层超覆油藏、古河道砂体岩性油藏主要存在于研究区斜坡高部位；断层-岩性油藏，主要存在于斜坡中部埕海断阶带，占油藏总数的90% 以上，是区内分布最广的油藏类型；透镜状岩性油气藏主要分布在斜坡低部位。通过斜坡区不同构造部位分异对比，建立了埕海斜坡斜坡不同部位的油气成藏模式。

（3）有利的油源条件为油藏的形成提供物质基础，控制油藏的平面分布格局；不整合面、连通砂体侧向输导体系是斜坡高部位成藏的主控因素；断层的封闭性和输导性，使斜坡中部断层同时具备油气运移通道和断层圈闭的双重作用，是斜坡中部位成藏的主控因素；源内储层是斜坡低部位成藏的关键因素。