渤海湾盆地济阳坳陷潜山发育规律及成因类型划分_张勐.pdf

地球科学 Earth Sciencehttp:/第 48 卷 第 2期2 0 2 3 年 2 月Vol.48 No.2Feb.2 0 2 3https:/doi.org/10.3799/dqkx.2022.296渤海湾盆地济阳坳陷潜山发育规律及成因类型划分张勐1，吴智平1*，王永诗2，黄铮2，张波2，张飞鹏3，苗元梓11.中国石油大学地球科学与技术学院，山东青岛 2665802.中国石化胜利油田分公司，山东东营 2570003.中国石油大港油田，天津 300280摘要：综合运用最新的钻井、测井、地震资料，基于济阳坳陷构造演化叠合关系控制下的潜山发育过程分析，揭示潜山展布规律，区划潜山成因类型，明确潜山结构差异，旨在为潜山油气勘探提供指导.研究结果表明：济阳坳陷中生代 NW 向反转断层控制的凸凹格局与新生代 NEE 向张性断裂控制的凸凹格局的垂向叠合，控制了 NW 向和 NEE 两组潜山带的发育，形成了济阳坳陷“七纵四横”的潜山分布格局；依据潜山的形成与演化过程，可将济阳坳陷潜山分为 3大类 7小类；各类型潜山在地层格架、构造样式、隆剥沉埋等方面的差异，导致其油气来源、有效储层、内幕结构等油气成藏条件的不同，其中 NWNEE向叠合山油气成藏条件最佳，应成为今后济阳坳陷潜山油气勘探的重点靶区.关键词：潜山；盆地叠合；成因类型；济阳坳陷；石油地质.中图分类号：P548 文章编号：1000-2383(2023)02-488-15 收稿日期：2022-10-25Development Law and Genetic Types of BuriedHills in the Jiyang Depression,Bohai Bay BasinZhang Meng1，Wu Zhiping1*，Wang Yongshi2，Huang Zheng2，Zhang Bo2，Zhang Feipeng3，Miao Yuanzi11.School of Geosciences，China University of Petroleum，Qingdao 266580，China2.Shengli Oil Branch Company，SINOPEC，Dongying 257015，China3.Dagang Oil Field，CNPC，Tianjin 300280，ChinaAbstract:Based on the comprehensive application of the latest drilling,logging and seismic data and the structural evolution superposition relationship in the Jiyang Depression,this paper reveals the distribution law,genetic types and the internal structural differences of buriedhills,so as to provide guidance for hydrocarbon exploration.The results show that the vertical superposition of the basin structures controlled by the Mesozoic NWtrending inversion faults and the Cenozoic NEEtrending extensional faults influences the development of the NW trending and NEE trending buried hill belts,forming the“seven longitude and four latitude”distribution pattern of buriedhills in the Jiyang Depression.According to the development and evolution of buriedhills in the Jiyang Depression,they can be classified into three categories and seven sub categories.The differences in stratigraphic framework,structural style and burial history of various types of buriedhills lead to different hydrocarbon accumulation conditions such as oil and gas source,effective reservoirs and internal structures.NW NEE superimposed hills have the best hydrocarbon 基金项目：国家自然科学基金项目（No.42072169）；国家留学基金项目（No.202106450036）.作者简介：张勐（1995-），男，博士研究生，研究方向为油气区构造解析.ORCID：0000000211054130.Email：*通讯作者：吴智平，Email:引用格式：张勐，吴智平，王永诗，黄铮，张波，张飞鹏，苗元梓，2023.渤海湾盆地济阳坳陷潜山发育规律及成因类型划分.地球科学，48（2）：488-502.Citation：Zhang Meng，Wu Zhiping，Wang Yongshi，Huang Zheng，Zhang Bo，Zhang Feipeng，Miao Yuanzi，2023.Development Law and Genetic Types of BuriedHills in the Jiyang Depression，Bohai Bay Basin.Earth Science，48（2）：488-502.第 2 期张勐等：渤海湾盆地济阳坳陷潜山发育规律及成因类型划分conditions and should become key target areas of buriedhill oil reservoir exploration in the Jiyang Depression in the future.Key words:buriedhills;basin superposition;genetic types;Jiyang Depression;petroleum geology.潜山是济阳坳陷重要的油气勘探领域，自二十世纪七十年代初期沾 11井在奥陶系取得突破以来，经历了“残丘潜山勘探”“断块-褶皱潜山勘探”“复杂潜山勘探”等多个勘探阶段（李丕龙等，2004；马立驰，2004），累计探明储量近 30 000104 t（王勇等，2020）.随着浅部层系油气探明程度的持续升高，潜山成为济阳坳陷最具潜力的油气勘探接替领域.近期在埕岛-桩海、义和庄等地区部署的桩斜 169井、义古 83井获得高产，显示了深部潜山、潜山内幕良好的勘探前景（宋明水等，2018；马立驰等，2020）.作为含油气沉积盆地中重要的构造单元，潜山是指在差异侵蚀、断裂切割与褶皱作用下形成并被后期构造层系所覆盖、掩埋的古地貌残丘、断块、残余背斜等（Powers，1922；胡见义等，1981）.潜山的发育演化体现了盆地不同演化阶段构造格局垂向上的差异叠合效应（何登发等，2017；徐长贵等，2019）.济阳坳陷作为一个叠合盆地，中、新生代断裂体系的差异演化为潜山的大量发育提供了条件.长期以来，受地震资料品质影响，人们主要关注新生代断裂体系对济阳坳陷内潜山发育的控制，而忽略了埋深较大的中生代断裂体系对潜山发育的影响.济阳坳陷潜山的分类也主要以新生代伸展断裂体系控制下的潜山静态特征为依据进行划分.如董冬和陈洁（2000）、刘传虎和王军（2002）根据潜山所在的构造单元，将济阳坳陷潜山划分为凸起带潜山、陡坡带潜山、洼陷带潜山与缓坡带潜山；李丕龙等（2004）、王颖等（2005）依据潜山的形态特征，将济阳坳陷潜山划分为块断山、断块山、滑脱山与残丘山；还有学者根据潜山与古近系烃源岩在空间上的相对位置，将潜山划分为低位序潜山、中位序潜山、高位序潜山与顶位序潜山（郑和荣等，2003）.这些成果和认识，对于济阳坳陷潜山油气勘探起到了很大的促进作用，但这种依据潜山现今静态特征对局部某一潜山（潜山带）的刻画与分类，缺乏对潜山总体发育规律的把握，缺乏从形成演化过程的角度去揭示潜山的分布规律及其结构的时空差异，这在一定程度上制约了济阳坳陷深部潜山及潜山内幕油气勘探的深入开展.为此，本文综合运用最新的钻井、测井、地震资料对济阳坳陷内中、新生代断裂体系进行了精细刻画，结合区域地质背景，基于济阳坳陷构造演化叠合关系控制下的潜山发育过程分析，揭示潜山的展布规律，划分潜山成因类型，明确潜山结构差异，旨在为潜山油气勘探提供指导.1 济阳坳陷中、新生代的叠合演化 济阳坳陷位于渤海湾盆地的南部，其北以埕宁隆起为界，南以鲁西隆起为界，西邻临清坳陷，东邻渤中坳陷，新生代呈现出 NEE（近 EW）向凸凹相间的构造格局（王世虎等，2004）；坳陷内自下而上发育太古界、寒武系、下-中奥陶统、上石炭统、二叠系、下-中侏罗统、下白垩统、古近系、新近系、第四系（李理和钟大赉，2018；马义权等，2020）（图 1）.坳陷内新生界主要发育 NEE 向、NNE 向断裂，中、古生界则以 NW 向断裂为主.最新的地震解释资料精细刻画出埋深较大、以往难以识别出的 NW 向大断裂的行迹，自西向东可分为 7个大规模的断裂带，贯穿整个济阳坳陷（图 1）.作为渤海湾盆地内部的一个次级构造单元，济阳坳陷是在古生代华北稳定克拉通基础上发育而来的中、新生代叠合断陷盆地，印支期以来经历了早-中三叠世的稳定沉积晚三叠世的 NE-SW向挤压隆升剥蚀早-中侏罗世的填平补齐晚侏罗世的整体抬升早白垩世的 NE-SW 向伸展断陷晚白垩世的整体抬升古近纪的近 S-N 向伸展断陷新近纪-第四纪的拗陷沉降的演化过程（图 2）（吴智平等，2003；任建业等，2009；刘华，2014）.最新的地震资料解释和断裂活动性分析表明，济阳坳陷中、新生代不同演化阶段断裂控制的构造格局差异明显（图 3）.早-中三叠世，济阳坳陷所在的华北地区基本继承了晚海西期以来的构造格局，为一南陡北缓、呈 NWW 向展布的大型内陆沉积盆地（漆家福等，2003；吴智平等，2003）.尽管济阳坳陷内尚未揭示有下-中三叠统，但前人研究表明，济阳坳陷在该时期发育有 1 5002 000 m 左右的原始地层沉积（李伟等，2005）（图 2b）.晚三叠世，华南板块与华北板块发生自东向西的剪刀式碰撞，在华北地区产生了 NESW 向的挤压应力场（Li et al.，2017；郑洪伟等，2020），导致华489第 48 卷地球科学 http:/北东部整体抬升，早、中三叠世沉积的地层被剥蚀殆尽（吴智平等，2007）.济阳坳陷所在的区域整体隆升剥蚀的同时，自西向东发育陵县断裂、白桥断裂、车西-滨西断裂、套尔河-石村断裂、罗西-王古 1 断裂、埕南（东段）-孤西-陈南（东段）断裂与埕北-五号桩-垦东南断裂等一系列 NW 向逆冲断裂（图 2c、图 3a）.侏罗纪，华北处于由欧亚构造域向濒太平洋构造域的过渡、转化阶段，华北板块与华南板块的碰撞挤压开始减弱，太平洋板块对欧亚板块俯冲作用的影响开始增强（王瑜等，2018）.早、中侏罗世，济阳坳陷所在区域整体处于对先期 NW 向逆冲断裂所导致的地势高差的截凸填凹、填平补齐的过程（纪友亮等，2006）（图 2d），NW 向逆冲断层活动整体减弱，部分甚至停止活动，而济阳坳陷东部的罗西-王古 1、埕北-五号桩-垦东南等断裂活动强度相对较