埕北凹陷沙河街组基本成藏条件研究

摘要： 通过研究，首次系统落实了埕北凹陷沙河街组发育沙三段和沙一段两套烃源岩，沙三段为其主要烃源岩，沙一段以低熟油为特征，是本区的次要烃源岩，共具有80.6亿吨的生烃潜力。埕北凹陷沙河街组的沉积具有典型的断陷盆地的沉积特点，陡坡带主要为冲积扇、水下扇沉积，缓坡带主要为扇三角洲、滩坝沉积，凹陷中心以湖相沉积为主。烃源岩分布及热演化程度控制了油气空间分布，地质结构和沉积体系展布控制了油藏类型，断层相互交切控制油气运聚层位及部位。凹陷东北部埕北断裂带砂砾岩体、中部浊积砂体、南部扇三角洲砂体都是非常好的目标。从储集物性、钻探成本以及规模等角度分析，该区下步应该围绕凹陷南部的浊积展开部署，积极预探。

关键词： 资源潜力； 沉积储层； 成藏条件； 沙河街组； 埕北凹陷

中图分类号： P618.13 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2013）02-0022-02

埕北凹陷位于渤海海域西南部的滩浅海地区，构造位置位于济阳坳陷北部，凹陷面积约1000km2。该区前期勘探的重点主要是新近系，对于沙河街组的研究程度和认识程度很低，仅在凹陷南坡上报探明储量326万吨。从完钻井钻探情况看，钻遇沙河街组的探井普遍见到油气显示，说明埕北凹陷沙河街组具有较大的勘探潜力，有必要对其油气成藏条件进行系统研究，认识其勘探潜力，指明下步勘探方向。

1基本地质特征

埕北凹陷是一小型的狭长构造单元，位于山东省东营市河口区与渤海海域接壤的滩海地带，构造上属于埕宁隆起区，北西走向。其东部隔埕东断层北段及桩西、埕岛两个潜山构造结合部与黄河口凹陷相邻；南部边界是埕宁隆起；北部以埕南大断层与埕北潜山构造带接触[1-3]。

埕北凹陷古近系沙河街组发育较全，发育了沙四段到沙一段的沉积。沙四-沙三段厚度较大，发育北西、南东两个沉积中心。沙四段因埋深较大，目前尚未有井钻穿，据埕北凹陷南侧钻井揭示厚度及地震资料推断，厚度0-800m，与上覆沙三段呈角度不整合接触。沙三段超覆于沙四段之上，自凹陷中心向凹陷南坡逐层超覆，厚度逐渐减薄，顶部与上覆沙二上亚段或沙一段呈平行不整合或角度不整合接触，通过与相邻的孤北洼陷沙三段对比，可将沙三段划分为0-13砂组。沙二上亚段-东营组沉积时期，受埕北凹陷东北断、西南超的构造格局控制，整体表现为自埕北断层下降盘向凹陷南坡的披覆，沉积厚度500-1000m，东营组与上覆馆陶组角度不整合接触。

2生烃评价及资源潜力分析

埕北凹陷古近系的沙三段和沙一段是研究区烃源岩的主要发育层位，但是它们的性质和分布存在模糊不清的问题，特别是生烃潜力尚不清楚，影响了进一步的勘探。利用分析化验、测井和地震等资料对上述两套烃源岩进行了评价，明确了研究区发育的主力烃源岩。

2.1 沙三段烃源岩

埕北凹陷沙三下亚段地层沉积时期，盆地进入裂陷深化期，水体扩张最大，盆地的沉降速度大于沉积速度，成为非补偿性盆地，沉积物以暗色的泥岩、油页岩、砂岩为主。沙三中亚段沉积时期，水体范围明显扩张，达到最大洪泛面，发育了一套稳定的油页岩、暗色泥岩沉积。

2.1.1 有机碳丰度（TOC）

根据研究区内34口井的综合分析，绘制了TOC等值线图和烃源岩厚度等值线图。埕北凹陷沙三段发育东西两个生油中心，西部生油中心位于埕北42井附近，东部生油中心位于老170井附近，分别与东西两个次洼相对应。烃源岩发育厚度大，深洼处可达400m，有机质丰度高，TOC平均值最高可达4%。

2.1.2 有机质类型

根据埕北凹陷埕北4、埕北14两口井的暗色泥岩实测显微组分的类型指数数据分析（表1），确定沙三段烃源岩有机质类型主要为Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型，以细菌、菌藻类、高等植物为混合生源，藻类生源为主。

2.1.3 成熟度

埕北凹陷沙三段烃源岩埋深较深，成熟度普遍较高，全部进入生油门限（Ro=0.5%）；西洼埋深最深，Ro可达1.0%以上，东洼埋深较西洼浅，Ro最大值仅为0.8%。该套烃源岩以生成成熟原油为主。

2.2 沙一段烃源岩

沙一段沉积时期，湖盆水体并不深，但分布范围广，处于较还原咸化沉积环境。滨浅湖相发育，凹陷中心部位发育有半深水湖相。

2.2.1 有机碳丰度（TOC）

对研究区内钻穿沙一段的39口井的数据进行处理并绘制了TOC等值线图和烃源岩厚度等值线图。埕北凹陷沙一段烃源岩继承了沙三段烃源岩的发育特征，东西两个生油中心略向西南方向偏移；烃源岩整体发育厚度不大，最厚处仅为218.3m，但TOC平均值较高，普遍大于1%，生油中心可达4%以上，最大值可达4.7%。

2.2.2 有机质类型

埕北凹陷沙一段暗色泥岩显微组分分析表明（表2）：沙一段烃源岩以原生动物、细菌、藻类、高等植物混合生源，藻类生源为主，干酪跟类型主要是Ⅰ型。

2.2.3 成熟度

埕北凹陷沙一段烃源岩在盆地边缘均为进入生油门限，仅在凹陷中心成熟度Ro>0.5%，最深处可达0.7%，以生成低熟原油为特征。

2.3 生烃史特征分析

通过研究区烃源岩镜质体反射率与深度的关系研究，埕北凹陷中心的烃源岩埋深较大，沙三段烃源岩在馆陶组中晚期进入生油门限，而凹陷边缘的地区由于埋深较浅，沙三段烃源岩在明化镇组初期才进入生油门限，随着烃源岩埋深的增大，中心地区率先达到生油高峰，目前烃源岩仍处于生烃期，以生成成熟原油为主。沙一段烃源岩埋深较钱，凹陷中心处在馆陶组末期进入生油门限，凹陷边缘的烃源岩直到明化镇中期才达到生油门限，沙一段主要以提供低熟原油为主。

2.4 资源潜力评价

依据烃源岩的厚度、面积、有机碳含量、成熟度以及累积的产烃率试验资料，按照TOC=0.5～1%、1～2%、2～5、>5%分四个等级计算了埕北凹陷的生烃量。沙三段总生烃量73.8亿吨，沙一段烃源岩总生烃量6.8亿吨，沙三段和沙一段总计生烃量80.6亿吨，其中沙三段贡献最大，占总量的91.6%（表3）。