摘要
古生界潜山油气藏作为南堡凹陷重要的勘探领域，随着一批潜山探井先后获得勘探突破，展示了良好的勘探前景。但南堡凹陷在前期研究中，其烃源岩不同次洼不同层段优质烃源岩的分布特征不够明确，古生界潜山油藏的油气来源也存在争议，且前期对古生界潜山油气成藏模式的总结也不够完善，制约了该地区古生界潜山油藏的进一步勘探。针对这一科学问题，以油气成藏理论为指导，采用地球物理、地质与地球化学分析相结合，成藏静态要素与动态成藏过程相匹配的思路，对南堡凹陷不同洼陷不同层段烃源岩的发育环境、地球化学特征、分布及生排烃特征进行了综合分析；对研究区储层的储集空间类型、储层类型、储层物性、储层分布等进行了全面研究；在烃源岩精细刻画的基础上，利用奥陶系原油与烃源岩的生物标志物特征结合地质特征进行综合对比，确定古生界潜山油藏的油气来源；并结合埋藏史和流体包裹体、输导体系对油气成藏过程进行再现；在对各成藏要素分析的基础上，建立古生界古潜山油藏的成藏模式，并分析成藏的主控因素。上述研究表明： （1）南堡凹陷总体发育4套优质烃源岩，4套烃源岩形成环境各不相同，Es34亚段烃源岩总体形成于淡水还原环境、有机质供给以低陆源为主；Es32亚段烃源岩发育环境总体是半咸水还原环境、有机质供给以中低陆源为主；Es1下亚段烃源岩形成环境为典型的半咸水还原环境、有机质供给以低陆源有机质为主；Ed3下亚段烃源岩发育于典型的淡水弱还原沉积环境，有机质供给以高陆源为主。 （2）明确了不同次洼优质烃源岩的分布。拾场次洼主要发育Es34烃源岩，且进入成熟阶段。林雀次洼主要发育Es32、Es1下和Ed3下烃源岩，Es32和Es1下烃源岩均进入成熟阶段。曹妃甸次洼主要发育Es1下和Ed3下烃源岩，两套烃源岩均进入成熟阶段。 （3）基于野外地质剖面、岩心、微观薄片等资料，采用宏微观相结合的方法，剖析了古生界古潜山储层特征。研究区为典型的碳酸盐岩缝洞型油藏，其溶蚀孔洞和裂缝发育，同时储层中还存在大量的基质孔隙，其储层类型为孔隙、孔洞与裂缝的组合，包括裂缝型、缝孔型、缝洞型和隙缝型等多种储集类型。其储层与上覆盖层存在4种储盖组合，分别为奥陶系内部储盖组合、奥陶系-古近系储盖组合、奥陶系-中生界储盖组合及奥陶系-上古生界储盖组合。储层类型的多样性以及储盖组合的多样性，决定了研究区古潜山油藏分布的复杂性。 （4）通过对烃源岩与奥陶系原油的生物标志物特征分析及油源对比，结合烃源岩地球化学特征及纵横向分布，明确了南堡凹陷古生界古潜山油藏的主要来源。原油与不同层段烃源岩的生物标志化合物特征明确地指示出古潜山奥陶系原油来源于沙河街组三段而非沙河街组一段烃源岩。结合烃源岩地质特征进综合对比进一步明确了南堡凹陷古生界潜山油藏的油气来源于林雀次洼及柳南次洼的沙三二亚段烃源岩。 （5）基于埋藏史、流体包裹体分析与输导体系研究，明确了古生界古潜山油气成藏过程，其油气主要表现为两期充注，充注时间分别发生在明化镇早期和明化镇晚期，其油气输导的主要形式为接触式输导和桥式输导，而输导介质包括断裂、不整合面及缝洞储集体。 （6）根据对南堡古生界古潜山油气成藏要素的分析揭示了南堡奥陶系潜山油气成藏主控因素：有效烃源岩为潜山油气成藏提供了物质基础、南堡凹陷优质储层发育是油气成藏的重要保障、烃源岩、储层、盖层及输导系统等成藏要素在时空的良好配置是油气能够聚集成藏的关键。 （7）通过对烃源岩层、储层及输导体系以及油气成藏过程的综合分析，建立了古生界古潜山油气成藏模式。南堡凹陷古生界古潜山油藏存在“晚埋风化壳-全接触式强充注-断控型”、“中埋风化壳-侧接触式较强充注-断控型”、“中埋内幕-侧接触式较强充注-断控型”、“晚埋内幕-桥式中等充注-断控型”及“早埋风化壳/内幕-桥式弱充注-断控型”5种油气成藏模式。
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