巩建强，杨怀宇，王文彬，陈涛

（中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东 东营 257000）

0 引言

经过60多年的勘探开发，东营凹陷已经进入中高勘探程度阶段，而古近系孔店组埋藏深，勘探程度与认识程度均较低。近年来，在东营凹陷南部斜坡带古近系孔店组虽取得了一些突破，部分区块也发现了规模储量，但勘探成功率相对比较低［1-2］。为提高勘探成功率与效益，在充分认识原型盆地、构造演化、沉积储层和成岩作用［3-4］的基础上，需要进一步剖析油气来源和油气运移路径，明确有利成藏区，以便指导勘探选区评价。为此，本文以王家岗地区古近系孔店组为研究区，利用地球化学方法明确油气来源，结合流体包裹体和原油地球化学参数，明确油气运移聚集路径，为勘探提供新思路，对东营凹陷南部斜坡带孔店组的勘探评价具有重要的指导和借鉴意义。

1 区域地质概况

东营凹陷位于济阳坳陷南部，是渤海湾盆地主要的油气富集凹陷之一（见图1）。受渤海湾盆地整体构造演化的控制，东营凹陷也呈现“北断南超”的构造特征，可进一步将其划分为北部陡坡带、民丰洼陷、利津洼陷、中央隆起带、牛庄洼陷、博兴洼陷和南部斜坡带等7个次级构造单元。中生代以来，东营凹陷南部斜坡带孔店组沉积前，以近NW向断裂为主；孔店组—沙河街组四段下亚段沉积时，除NW向断裂外，受走滑影响，凹陷内部发育 NEE向断裂［5-7］；沙四下亚段沉积后，发育断裂数量多、规模大小不一，以NEE或近EW向为主，多期断裂的叠加使油气聚集成藏更加复杂。

图1 东营凹陷区域位置

南部斜坡带由于紧邻牛庄洼陷和博兴洼陷，油气成藏背景十分有利［8-10］。南部斜坡带古近系自下而上发育孔店组、沙河街组和东营组，孔店组与下部中生界地层呈角度不整合接触。初始断陷期，东营凹陷湖盆范围较小，加之干旱炎热的气候条件，孔一段和沙四下亚段处于强氧化环境，发育一套紫红色或红色冲积扇，扇三角洲厚层砂砾岩沉积，统称为红层。由于其缺少古生物及明显的标志层，因此又被称为“哑地层”［11］。勘探实践表明，东营凹陷红层勘探潜力巨大，但油气成藏条件十分复杂，需要开展深入的油气运移等成藏研究。

王家岗地区位于东营凹陷南部斜坡带东部，东南与八面河油田以八面河鼻状构造带为界，西侧则紧邻陈官庄构造带，西北紧邻牛庄洼陷，是油气运移聚集的有利区［12］。通过对孔店组红层油气来源进行细致分析，并精细剖析油气运移路径，以期指导该地区油气勘探评价。

2 孔店组红层油源对比

2.1 原油物性特征

王家岗地区孔店组原油具有高蜡、低硫、高凝固点的特征（见表1），向着斜坡边缘方向，自王135到南部的王斜131、王斜132井，其含蜡量和凝固点降低、含硫量增加，表明油气运移过程中蜡质组分逐渐滞留而降低，硫元素逐渐富集。

2.2 油源对比

王家岗地区孔店组原油地球化学特征明显，饱和烃气相色谱中以正构烷烃高碳峰群为主，具奇碳优势、双峰型特点，加之金刚烷系列较全，均表明其陆源高等植物有机质所占比例较高［13-15］；伽马蜡烷值中等，植烷优势明显，Pr/Ph在0.2～0.8，表明其为咸水湖盆环境，这也与孔店组地层中发育有膏岩所表征的咸化沉积环境相吻合；Pr/nC17＜0.5，Ph/nC18＜1.0，表明其生物降解作用较弱（见表1）。

表1 王斜131井孔一段原油参数统计

与东营凹陷其他红层原油有所不同，在饱和烃质谱图中，王家岗地区红层原油具有三环萜烷含量高、藿烷无翘尾现象、不含4-甲基甾烷，C27—C29规则甾烷组成以C29甾烷相对富集，呈现反L型分布，表明陆源高等植物输入贡献较大。

通过地质综合分析，东营凹陷可能主要有沙三下亚段、沙四上亚段、沙四下亚段和孔二段等4套烃源岩为孔店组红层提供油气来源，其地球化学参数差异性明显（见图2）。统计发现：沙三下亚段烃源岩具有低伽马蜡烷、Pr/Ph约1.5左右（见图2a）、C35藿烷无翘尾、C35藿烷/C34藿烷＜1.0（见图 2b）、Ph/nC18＜1.0 与 Ph/nC17＜1.0（见图2c）的特征；沙四上亚段烃源岩具有高伽马蜡烷、Pr/Ph＜0.45、C35藿烷翘尾、Ph/nC18与 Ph/nC17分布范围较大的特征；沙四下亚段烃源岩具有低—中等的伽马蜡烷值、Pr/Ph 在 0.5～1.0、C35藿烷无翘尾、Ph/nC18＜3.0与Ph/nC18＜1.7的特征；孔二段烃源岩具有中等伽马蜡烷、Pr/Ph 在 0.6～0.9、C35藿烷无翘尾、Ph/nC18＜1.5与 Ph/nC17＜1.0的特征。

图2 东营凹陷南部斜坡带烃源岩地球化学参数对比

通过油源对比研究，发现王家岗地区孔店组油源主要来自孔二段烃源岩，孔店组原油与孔二段烃源岩具有相似的地球化学特征：相对较高的三环萜烷含量、较高的C30藿烷含量、中等的伽马蜡烷含量、C35藿烷无翘尾（见图 3）、Pr/Ph 介于 0.6～0.9；而沙四下亚段烃源岩中三环萜烷含量较低、较高的C30藿烷含量、低—中等伽马蜡烷含量、C35藿烷无翘尾、Pr/Ph介于0.5～1.0；沙四上亚段烃源岩中三环萜烷含量较低、较高的C30藿烷含量、较高的伽马蜡烷含量、C35藿烷翘尾、Pr/Ph一般小于0.45；沙三下亚段烃源岩中三环萜烷含量较低、较高的C30藿烷含量、低伽马蜡烷含量、C35藿烷无翘尾、Pr/Ph在1.5左右。因此，王家岗地区孔店组红层原油的油源主要来自孔二段烃源岩，具有“单源”供烃的特征。

图3 孔店组原油与孔二段烃源岩油源对比

3 红层油气运移路径分析

3.1 油气充注特征

流体包裹体［16-17］包含了油气充注时的流体类型和温度压力等信息，因而被广泛应用在油气勘探评价中［18］。观察王家岗地区靠近油源断层到斜坡边缘不同井孔店组岩心和壁心中的流体包裹体（见图4）可以看出：距油源断层越近，包裹体数量越多；越远，包裹体越少。如：王135井靠近油源断层，烃类包裹体数量多，一个薄片发现近40个包裹体（见图4a—4c）；石英次生加大边内包裹体尺寸大(约15 μm)；荧光颜色多，从成熟度较低的绿色和黄绿色到成熟度较高的亮黄色均有发育，也表明油气充注至少存在2个期次。距离油源断层较远的王斜131井，烃类包裹体少而小，共发现18个烃类包裹体，包裹体最大尺寸为5 μm，主要发育在石英加大边及裂隙中，荧光为黄绿色和绿色，均一化温度集中在80～95℃，表明王斜131井仅发生1次原油充注，且充注时期较早、成熟度低。位于斜坡边缘的王130井，距离油源断层更远，岩心薄片（1 952.4 m）显示2个烃类包裹体，包裹体数量进一步减少，包裹体尺寸5～8 μm，荧光为黄绿色，其盐水包裹体有弱黄色荧光显示，表明原油在此运移过。

图4 王家岗地区孔店组流体包裹体特征

油气运移路径通常为不整合面或“砂体-断层”组成的输导格架。通过分析东营凹陷王家岗地区钻井资料可以看出，尽管王古1井中生界潜山顶面发生了油气运移和聚集，但在远离生烃灶的王斜131井和王112井的潜山顶面并没有油气显示，且王130井中生界的流体包裹体只发现了盐水包裹体，并未发现烃类包裹体。

这表明中生界与古近系孔店组的不整合面并未起到长距离运移油气的作用，油气的运移主要以“砂体-断层”作为长距离的输导格架；再者，从烃类包裹体的荧光显示颜色来看，至少存在2期油气充注，早期烃类成熟度低但生烃量大，油气运移距离较远，而成熟度高的晚期烃类仅在近油源断层的断块内被发现，表明油气运移距离较近。

3.2 地质色层效应示踪

油气在运移过程中将发生组分的分异作用，即“地质色层效应”，而利用这种有规律的变化可以辨别油气运移路径［19］。油气在运移过程中，二苯并噻吩分子中噻吩环硫原子上的孤对电子与周围介质中带正电的氢原子形成氢键，导致二苯并噻吩类分子被吸附而引起运移分馏效应，不易形成氢键的分子1-甲基二苯并噻吩（1-MDBT）及 1，4-二甲基二苯并噻吩（1，4-DMDBT）则随着运移距离的增加，其相对含量增加，而4-MDBT/1-MDBT，2，4-DMDBT/1，4-DMDBT，4，6-DMDBT/1，4-DMDBT的值随之下降。东营凹陷王家岗王16等8口井的参数表现出该特点（见图5a）。此外，由于菲系列化合物中1-甲基菲和9-甲基菲热稳定性差，随成熟度增加，甲基的重排作用使1-甲基菲和9-甲基菲含量降低，1-甲基菲/菲和9-甲基菲/菲也会随着降低 （见图5b）；Pr/nC17和Ph/nC18随着成熟度的增加而降低（见图5c）；随着热演化作用的进行，生物构型（R构型）甾烷不断向地质构型（S构型）转化（见图5d），与此同时，C14和C17位上的α-H也会向β-H转化，并最终共存达到平衡。因此，原油的成熟度越高，C29甾烷20S/（20S+20R）和 C29甾烷 ββ/（αα+ββ）值越大。 结合流体包裹体信息，可知初次充注的低成熟度原油运移距离长，而靠近生烃灶的井区混入了热演化程度高的原油，随着距离的增加，高成熟度原油混入比例逐渐降低，因而随着运移距离的增加，孔店组原油成熟度逐渐降低。

图5 王家岗地区孔店组红层地质色层效应特征

4 孔店组红层油气运移模式

结合前人研究，根据油源对比、流体包裹体及地质色层效应的研究结果，建立了东营凹陷南部斜坡带王家岗地区古近系孔店组红层油气运移成藏模式（见图6）。王家岗地区孔店组红层原油来自孔二段烃源岩，沙四下亚段、沙四上亚段与沙三下亚段烃源岩生成的油气未进入到孔店组储层中。孔店组红层沉积储层类型多，储层横向物性变化大，油气充注优质储层的概率更大，断距小、不活跃断层的封堵性较好，上覆沙四下亚段底部较稳定的泥岩盖层与孔店组优质储层形成较好的储盖组合对油气成藏非常有利。

图6 王家岗地区孔店组红层油气成藏模式

综上所述，王家岗地区孔店组红层的油气运移路径主要为孔店组“砂体-断层”输导，不整合面输导规模小且运移距离短。虽然孔店组原油具有“单源”模式，但从流体包裹体的荧光颜色，以及反映原油成熟度的地球化学参数中，可以看出：孔店组至少发生过2次油气充注，早期充注生烃量大且运移距离远，凹陷斜坡边缘的王955井区仍能聚集成藏，后期充注运移距离短，从而使王家岗地区具有随运移距离增加而原油成熟度降低的特征。

5 结论

1）东营凹陷王家岗地区孔店组红层油气来源主要为孔二段烃源岩，且运移路径主要为孔店组“砂体-断层”输导。

2）自王46北油源断层至斜坡边缘，烃类包裹体数量由多到少至无，地质色层效应参数由强到弱，表明油气自凹陷向斜坡逐渐运移；烃类包裹体的荧光颜色，表明孔店组至少发生过2次油气充注，早期充注生烃量大且运移距离远，后期充注相对较小且运移距离较短，从而使王家岗地区具有原油成熟度随运移距离增加而降低的特征。