潜山油气藏勘探与开发(共84页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上潜山油气藏的勘探与开发渤海湾盆地潜山油气藏调研第一章 综述第一节 潜山的概念潜山（Buried hills）一词，较早见于赛德尼.鲍尔斯（Sidney . Powers）的论文潜山及其在石油地质学中的重要性中（美国经济地质学，一九二二年第十七卷），后来，其它地质学家也使用了这一术语，如A . I .莱复生（Levorsen）在其石油地质学一书中就提到潜山，系指在盆地接受沉积前就已形成的基岩古地貌山，后来被新地层所覆盖埋藏而形成的潜伏山。我国1982年出版的潜山油气藏（华北石油勘探开发设计研究院，1982）一书中提出，凡是现今被不整合埋藏在年轻盖层下，属于基底的基岩突起，都称为潜山。它包括了后期由于基岩块体翘倾，所形成的基岩突起，都称为潜山。还有一部分学者把潜山油气藏称之为基岩油气藏，如兰德斯（Landes，1960）认为基岩油气藏和一般油气藏的主要区别在于烃源层位于储层之上。后来一些学者进一步定义为：基岩油气藏位于一个大的区域性不整合面下的比较老的基岩中，烃源层多数位于不整合面之上，但有少数烃源层位于不整合面之下、储层之上，这种油气藏统称基岩油气藏。第二节 潜山的分类潜山分类有多种多样，主要有按成因、形态、岩性等来进行分类。一、按成因分为地貌山、构造山和构造地貌山1、地貌山：主要是受侵蚀作用形成的潜山，就是在上覆盖层沉积前，在不整合面上基底就存在地形上突起，并遭受风化、剥蚀、淋滤，后期被年轻的盖层埋藏形成的潜山。这类潜山的储集体的孔、洞、缝一般都很发育。2、构造山：主要是在构造应力的作用下形成的潜山，就是上覆盖层沉积前，在不整合面上不存在或仅有微弱的地貌显示，主要是在盖层沉积期或沉积以后，由于构造变动产生的褶皱、断裂活动而形成的构造山或后成潜山。其特征是潜山侵蚀面与上覆层产状平行，断棱或褶皱的核部是潜山的最高部位。构造山还可以进一步分为断块山和褶皱山，断块山在冀中坳陷较发育，褶皱山尚未发现。这类潜山的储集体的孔、洞、缝不如地貌山发育。3、构造地貌山：由构造和侵蚀两种因素共同作用形成的潜山。在古侵蚀面上就存在地貌山，潜山幅度的大小是随后期的构造活动变化而增减。实际上，地貌山和构造地貌山在地质营力的作用上是很难割断，地貌山从表面上看似乎是以侵蚀作用为主，但实际上构造活动也在起作用；从潜山的评价来看，地貌山和构造地貌山均遭受过多期构造活动和岩溶作用，孔、洞、缝均较发育。因此，把地貌山和构造地貌山都称之为地貌山。二、 按形态分为潜山、潜台、潜丘 1、潜山：现今被年轻的盖层埋藏在不整合面下的基岩高突起，规模相对较大。潜山按不同部位又可以分为：山顶（头），即位于潜山的顶部；山坡，即位于潜山的山坡；山腹（内幕），即位于潜山内部，由于潜山内部结构存在隔层，组成山腹（内幕）圈闭。2、潜台：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩台地，规模相对较大，如鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古潜台。3、潜丘（或残丘）：现今被年轻盖层埋藏在不整合面下的基岩小突起，规模较小，一般发育在凸起上。三、按岩类分为碳酸盐岩潜山、碎屑岩潜山、火成岩潜山、火山碎屑岩潜山和变质岩潜山等。一般来讲碳酸盐岩潜山最有利于油气的储集，由于碳酸盐岩易于溶蚀，形成孔、洞、缝发育的储层连通体，为油气高产创造优越的地质条件。第三节 潜山的分布古潜山的形成是在特定的构造背景下，与断块的翘倾活动密切相关。因此，古潜山的分布与断层的分布关系十分密切。归纳起来，有以下五种类型潜山带或潜山（图1）和其分布特点。一、断棱潜山带。这是主要潜山类型。这种类型潜山带是由于断块的翘倾活动，在上断棱部位由于抬升遭受剥蚀，形成一连串潜山；在下断棱部位则下降形成深洼槽。这类潜山带多为地貌山，分布广、规模大。冀中坳陷这类潜山带主要沿北北东向、北东向和北西西向断层分布。沿北北东向断层分布的潜山带，如任丘潜山构造带、雁翎潜山构造带等；沿北东向断层分布的潜山带，如高阳博野潜山构造带等；沿北西西向断层分布的潜山带，如旧城北潜山构造带等。二、断阶潜山带。这类潜山带分布在断层下降盘的一侧，由于拉张和重力滑动两种应力的作用，在主断层的下降盘产生平行主断层的次级断层形成断阶和翘倾断块。有时还可以形成多级断阶。在翘倾断块的断棱部位形成潜山，既有地貌山，也有断块山，如八里庄潜山带和霸县断阶潜山带等。三、斜坡潜山带。这类潜山带分布在斜坡带上，由于反向断层的切割，使基岩块体翘倾，在断棱部位形成潜山，如苏桥信安镇潜山构造带等。四、凸起潜山带。这类潜山带分布在凸起上，由于基岩块体剧烈翘倾，抬升过高，遭受强烈剥蚀后，而残留一些残丘潜丘。这些潜丘虽沿大断层分布，但距大断层保持着一定的距离，这因为紧靠断层岩石破碎厉害，不易保存，如牛驼镇凸起潜丘带。五、内幕潜山。这是由于在潜山内幕结构中存在隔层，在隔层下面形成的内幕潜山，如冀中坳陷任北寒武系和河间太古界潜山等。第二章 潜山油气藏的勘探第一节 潜山油气藏形成条件一、潜山的烃源条件渤海湾盆地潜山的烃源主要来自古近系，即“新生古储”及古近系和石炭二迭系混合烃源。现以任丘潜山油田和苏桥潜山油气藏的烃源为例来阐明潜山的烃源条件。任丘油田“新生古储”的证据1、潜山原油的性质与古近系沙河街组原油性质相同产自中元古界蓟县系雾迷山组海相碳酸盐岩的原油具有明显的陆相原油特点，高蜡低硫，与古近系沙河街组陆相原油性质相同。含蜡量高达15.6%21.1%，含硫量仅为0.023%0.34%。潜山原油中镍卟啉含量高，为0.7531.75ppm，钒镍比值小于1，与古近系沙河街组陆相原油接近，与海相原油有较大差别。潜山原油中孢粉以被子类为主，具有沙河街组的孢粉组合特征。原油成熟度低，正烷烃主峰炭为C22C23，而海相碳酸盐岩抽提物的主峰碳多数为C17C19，二者有很大的区别。潜山原油中的13C为28.2229.12，古近系陆相原油的13C为28.3728.54，古近系湖相泥岩沥青“A”的13C为26.8029.48，三者十分接近，而与华北地区海相碳酸盐岩抽提物的13C30.8035.00区别较大。潜山原油的正异构烷烃分布特征与古近系相同。主要表现为植烷含量很高，Pr/Ph1，Ph/nC18很高，在2以上。OEP常小于1。甾烷、萜烷分布特征与潜山周围的古近系生油岩有很好的可比性。2、“新生古储”的地质结构任丘潜山位于饶阳凹陷北部，属中央隆起型潜山带，潜山被四周洼槽所环绕，而四周洼槽都是好生油洼槽，潜山和洼槽之间，东、北、南三面为超覆关系，西面为断层接触，具有良好的供油条件。四周洼槽的主要生油层沙一段和沙三段有机质丰度高，转化率高，油源丰富，有机碳平均含量为0.68%3.01%，沥青“A”平均含量为0.05%0.48%，热解生油潜量（S1+S2）平均为4.421.2kg/t，总烃含量为2572693ppm。生油层厚度占地层厚度的49.1%98.5%，生油强度达到5001000×104t/km2，总生油量达60.2×108t，聚集量达9.66×108t，为任丘油田提供了丰富的油源。苏桥潜山油气藏为古近系和石炭二迭系混合烃源根据油源对比研究结果，苏桥潜山油气藏的油气源来自霸县凹陷的古近系系和潜山附近的石炭二迭系煤系。主要依据是（费宝生，1994）：1、从天然气甲烷碳同位素特征来看，一般重于37，最重达35.6，这比冀中坳陷油型气偏重。与国内外多数典型煤成气藏的13C1重于30偏轻。投在W·Stahl的13C1与源岩成熟度Ro关系图（图2）中，它介于煤型气与油型气之间，而更接近油型气。它又不同于油型气，冀中坳陷最大埋深的宁古1井50615166m井段天然气13C1仍为39.1。2、从天然气的成分特征来看，湿气含量（C2+）一般20%，C2/ C3+1，较油型气低，较生物改造气高，具有煤型气特征。 3、从油全烃气相色谱特征来看，芳烃含量高，支链烷烃低，环烷烃相对较高。苯/nC6一般0.4，最高可达1.48，甲苯/nC7一般1，支链烷烃含量一般20%，环烷烃含量一般40%，还有双环倍半萜烷较丰富，反映煤成油气特征。4、从地质结构特征来看，潜山的顶部及周围发育石炭二迭系，且近底部发育有煤层、碳质泥岩、暗色泥岩，具有良好的生烃条件，并与潜山直接接触，有利于油气运聚。同时西部紧邻古近系生烃深洼槽，生成的油气通过不整合面和断层及潜山内幕孔渗输导层向潜山运聚成藏。二、油气运移通道油气从烃源层运移到潜山聚集成藏主要有以下四种运移方式：不整合面不整合面既是“汇油面”，又是油气侧向运移的重要通道。不整合面在烃类运移中有两大作用，一是作为通道，相邻烃源岩向不整合面直接排烃；二是作为汇油面，把不整合面上下分布众多的烃源层和各种侧向运移通道联系到一起，尤其是通过具有良好的孔渗输导层侧向运移来的油气，都向不整合面集中，从而形成汇油面向低势区孔洞缝发育的潜山储层运聚成藏（图3）。根据潜山不整合面（或断面）与烃源层的接触关系又可以分为三种情况（图4）：一是烃源层与不整合面顺向成角度相交，交角愈大浮力愈大，愈有利于油气运移；二是烃源层与不整合面（或断面）平行，不利于油气向潜山运聚，只有与潜山直接接触的烃源层生成油气才向潜山运聚；三是烃源层与不整合面（或断面）倾向相反，也不利于油气向潜山运移。断面油气通过断面向潜山运移主要有两种方式：一是断层上升盘潜山与断层下降盘烃源层直接或间接接触，油气通过断面向潜山运聚，如任丘潜山西侧任西断层下降盘沙一段和沙三段烃源层生成的油气通过断层向任丘潜山运移，这已被油源对比所证实。二是断层的一端断达生烃深洼槽，断层的另一端断至潜山，生烃洼槽中生成的油气通过断层向潜山运移，如苏桥潜山的台山断层是一条横切斜坡的北西西向断层一直延伸到了霸县凹陷的中心，油气通过台山断层向苏桥潜山供油。断面不整合面组合油气通过断面不整合面组合较远距离向潜山运移，如冀中坳陷霸县断阶带（图5），霸县凹陷生成的油气，首先通过断面运移到顾辛庄潜山形成气藏，然后通过断面不整合面运移到南孟龙虎庄潜山形成油藏，再后通过断面不整合面运移到雄县残丘形成油藏。潜山内幕孔渗层如苏桥潜山之上有石炭二迭系砂泥岩覆盖，第三系原油难以进入潜山，但西倾的潜山侵蚀斜坡则为第三系供油创造了条件，在霸县洼槽深部，奥陶系不整合面可以和古近系生油岩大面积直接接触，油气可以从低部位先进入奥陶系，由于斜坡的坡度大于内幕地层倾角，油气沿奥陶系内部溶蚀性孔渗层，然后再往东运移而聚集于潜山圈闭中（图6）。这是沿不整合面低部位供油的情况；另外，若潜山的低部位保留有石炭二迭系砂泥岩地层，而斜坡的高部位石炭二迭系被剥蚀，则油气沿斜坡的高部位向潜山供油。三、潜山储层条件潜山的储层类型丰富多彩，主要发育有碳酸盐岩、变质岩、火山碎屑岩和碎屑岩等。其主要特征如下。碳酸盐岩储层特征碳酸盐岩储层现以渤海湾盆地冀中坳陷任丘潜山油田中元古界雾迷山组以白云岩为主和苏桥潜山油藏奥陶系以灰岩为主为例，来阐明碳酸盐岩储层的特征。1、任丘潜山油田雾迷山组白云岩储层特征研究表明，冀中坳陷任丘潜山中上元古界下古生界碳酸盐岩储层，自老而新经历了多期构造运动和多期岩溶发育期。主要经历了芹峪运动、蓟县运动、加里东运动、印支运动、燕山运动和喜山运动等六次岩溶期。其中前四次运动均以抬升为主，表生期风化溶蚀多局限于同一时代的地层内，形成风化壳。由于后期压实充填，这些早期岩溶作用形成的溶蚀孔、洞、缝除局部地区保存较好外，大部分遭到破坏，失去储集条件。地面露头区常见雾迷山组、铁岭组、中奥陶统顶面古喀斯特漏斗或溶洞被上覆沉积物充填的现象。燕山运动和喜山运动岩溶期是冀中坳陷潜山碳酸盐岩溶蚀孔隙系统形成的决定性时期。首先燕山运动使本区深埋地腹的中上元古界下古生界巨厚碳酸盐岩广泛褶皱、块断成山，并使其在古近系沉积之前一直暴露地表，遭受风化、剥蚀，岩溶作用持续时间长达1.48亿年。除个别地区外，该岩溶期使本区中上元古界下古生界碳酸盐岩受到了强烈的区域性溶蚀、淋滤，形成了大量溶蚀孔、洞、缝，为潜山碳酸盐岩储集体的形成奠定了基础。随后，喜山运动期强烈的块断翘倾作用造就了本区山峦起伏、沟壑纵横的地貌条件，加之气候温暖潮湿，十分有利于各种岩溶水文地质结构的形成，尽管该岩溶期岩溶作用持续时间较短（最长至沙二末期），但其强度、深度和广度均位居各期之首。它不仅使逐渐淹没于水下并被古近系围限覆盖成为潜山的古老中上元古界下古生界碳酸盐岩遭受了最强烈的岩溶作用，形成了大量溶蚀性储集空间；而更为重要的是该岩溶期对早期沉积、成岩、构造及古岩溶作用形成的各种储集空间进行了充分改造，进一步改善了形成于不同时期的各种孔、洞、缝之间的连通条件，促进了互为连通的统一孔洞缝网络系统的形成。任丘潜山中元古界雾迷山组白云岩古岩溶强烈，形成了孔洞缝十分发育的储集空间。这些孔洞缝的发育与分布具有明显的规律性和普遍性。主要发育有5种类型岩溶裂缝发育带。与古潜水面升降有关的近水平分布的岩溶发育带。任丘潜山沙三段沉积前露出水面，被湖水包围，在湖面长期停滞的地带岩溶最发育，形成穿层的水平岩溶带，任丘潜山雾迷山组发育三个水平岩溶带，总的趋势是上强下弱(图7)。这三个岩溶带，分别分布在山顶以下300米以内、500米左右和650米上下，其中尤以300米以内岩溶最为发育。第一带的放空、扩径、漏失处数占总处数的73.33%，第二带占13.9%，第三带占5%，带间岩溶不发育(表1)。表1 任丘雾迷山组潜山岩溶带数据统计表岩溶带带顶距Es2底深 度,m距潜山顶面深度，m带 厚m放空、漏失、扩径处数占总数百分比%放 空漏 失扩 径合 计2463.33第一带120012019013714813273.331452.77第二带42030042011071352513.91121.11第三带6205006205025295.0110.55 据余家仁等补充，1993上述三个水平岩溶带是古潜山在古近纪被逐渐淹没覆盖的过程中，于湖平面附近形成的水平溶蚀带。从岩溶带与古近系的接触情况判断，第三岩溶带大致形成于孔店时期，第二岩溶带大致形成于沙四时期，第一岩溶带大致形成于沙三时期。沙二时期潜山带大部分被埋藏，仅局部地区发育岩溶作用。这表明古近纪沙三时期是任丘潜山带的主要岩溶发育期。顺断裂带分布的溶洞发育带。岩溶作用受岩溶流体流通渠道的控制，而断层裂缝带是岩溶水良好的流通渠道，因而溶蚀孔洞缝多沿断层裂缝带发育，大型溶洞更是如此。任丘雾迷山组溶洞率等值线图可以很好地说明这一点(图8)，图上溶洞率高值带的走向多与断裂带的走向平行或位于断层带上，略呈NW或NE向分布。任49井区因位于三组断层交汇区，故溶洞率最高。钻井过程中，该井在断点附近(31003110m)钻遇了两个高2m以上的溶洞。与岩性有关的顺层孔、洞发育带。在雾迷山组内部常发育粗结构的隐藻礁滩相的凝块石白云岩、迭层石白云岩和泥质白云岩频繁间互。前者原生孔隙发育，而且更容易受到次生溶蚀；后者是相对不透水层，更有利前者顺层孔洞的发育（图9）。究其原因是：首先，岩性及结构决定了岩石的可溶性的差异。一般来讲，在温度压力相同的条件下，纯碳酸盐岩较泥质碳酸盐岩易溶蚀，粗结构碳酸盐岩较细结构碳酸盐岩易溶蚀。因而纯碳酸盐岩，特别是粗结构纯碳酸盐岩溶蚀孔洞发育，而泥质碳酸盐岩溶蚀孔洞不发育。第二，岩性及结构控制了岩溶水的流通渠道。其一，由于泥质碳酸盐岩不易溶蚀，且岩性致密，因而对岩溶水的流动起不透水隔层作用，使岩溶水沿其顶底面流动。这样与其相邻纯碳酸盐岩顶底面岩溶作用充分，形成大量顺层面分布的溶蚀孔洞。其二，模拟试验证明：粗粉晶以上结晶度的晶间孔隙，流体可自由出入；而细粉晶以下的晶间孔隙，流体难以渗入。这说明岩溶水可以在粗粉晶以上的粗结构碳酸盐岩中流通，加之这种粗结构碳酸盐岩构造缝也较发育，因此粗结构的碳酸盐岩岩溶发育，形成大量晶间溶孔或溶蚀孔洞。从而形成了大量的顺层孔、洞层。与风化壳有关的风化壳孔、洞、缝发育带。由于风化壳长期暴露地表，遭受风化、剥蚀、淋滤，岩石破碎，裂缝发育，是地表水渗入地下的垂直淋滤带，岩溶作用强烈。如任丘潜山风化壳一般厚度30米左右，深者可达70米。在风化壳上，放空、大漏、扩径等现象十分明显。裂缝网络系统是沟通各种储集空间的关键因素图9 任丘油田雾迷山组岩溶裂缝发育带分布模式图任丘油田有68组裂缝，裂缝发育程度与岩性、岩石结构、单层厚度、构造应力等因素有关，在断层发育区、白云岩发育区、细结构岩石发育区、薄层发育区都是裂缝发育区，裂缝密度大。据岩芯观察和野外统计，雾迷山组大中型裂缝密度0.1条/米，小型裂缝密度约为0.2条/米，节理密度为5070条/米，最大可达705条/米。各组裂缝网状交错，促进了溶蚀，沟通了各种储集空间，从而形成了大范围连通的储集体。2、苏桥潜山奥陶系灰岩储层特征苏桥潜山油气藏的主要储集层为奥陶系上、下马家沟组和峰峰组，总厚近600m，其中有效储层厚140m左右，占地层厚度的25%，岩石类型主要为灰岩和白云岩。有多种储集空间类型，起主导作用的是晶间孔、溶蚀孔、顺缝溶洞、构造缝、溶蚀缝和层间缝等，其中白云岩以孔洞为主，属基质孔隙型储集岩，灰岩以裂缝为主，为溶蚀微裂缝型储集层。岩石物性表现为低孔低渗（表2），灰岩平均孔隙度1.7%，渗透率1.13×10-3m2，白云岩稍好，平均孔隙度4.9%，渗透率1.77%。但断裂的发育大大改善了奥陶系的储集条件。油气藏内裂表2 苏桥潜山油气藏奥陶系储集层物性表岩类孔隙度（%）渗透率（10-3m2）最大最小平均样品数最大最小平均样品数白云岩类20.90.584.96020.7<0.0091.7745石灰岩类7.90.061.719130.2<0.0091.13200缝多为高角度微细裂缝，裂缝面倾角大于60°的占85.6%，裂缝宽度基本小于0.5mm，多在0.10.3mm之间；裂缝呈多组系分布，与断层方向一致，主要为北北东和北西西向。平面上分布不均，主要集中在断层带附近。裂缝不仅是重要的储集空间和渗流通道，而且还是岩溶等次生孔隙发育的基础。苏桥潜山带内还存在三个古水平溶蚀带，第一带位于潜山面以下68143m，第二带为173302m，第三带为364502m。它们也是苏桥潜山的主要储集层段。总的来看，有石炭二迭系砂泥岩复盖的苏桥碳酸盐岩潜山储层不如无石炭二迭系复盖的碳酸盐岩潜山储层的岩溶发育、储层物性好，如无石炭二迭系砂泥岩复盖的任北奥陶系储层孔隙度为5%，渗透率为296×10-3m2；而苏桥奥陶系储层孔隙度为1.74.9%，渗透率为1.131.77×10-3m2。而且这种现象具有普遍性，凡有石炭二迭系复盖的潜山碳酸盐岩燕山期和喜山期岩溶作用不发育，奥陶系碳酸盐岩风化淋滤作用弱，溶蚀孔洞较少，储集空间以构造裂缝为主。裂缝发育程度受断裂作用和岩性等因素的控制，愈靠近主断裂，裂缝愈发育。如渤海湾盆地黄骅坳陷奥陶系石灰岩储层之上有150400m厚的石炭二迭系和400600m厚的中生界，这套泥质地层的复盖使潜山碳酸盐岩地层失去燕山期和喜山期的岩溶淋滤条件。因此，该区尽管潜山圈闭条件良好，油源条件也较丰富，但储层条件差，钻探效果不理想。变质岩储层特征以渤海湾盆地辽河坳陷兴隆台潜山花岗片麻岩为例，来阐明变质岩储层的特征。兴隆台潜山为太古界花岗片岩，在第三系覆盖之前，经历漫长的复杂的构造发育史。长期裸露风化对裂缝的发育起着重要的作用。一方面在自然营力的作用下产生风化裂缝，另一方面对原有裂缝的淋滤溶蚀改造作用，使之开度扩大。在纵向上，一般可以分为三带（胡建义、徐树宝、刘淑萱等，1986）。第一带：残积带，厚34150m，为花岗角砾岩。由花岗片麻岩风化破碎后，就地堆积或经短距离搬运而形成的残积或坡积层，岩性疏松，为泥质胶结，裂缝不发育。花岗角砾岩以孔隙储层为主，对花岗角砾岩和结晶岩，58块样品物性分析结果，孔隙度最大为11.6%，最小为1.3%，渗透率0.001m2（黄竹安，张学汝，1997）。第二带：裂缝发育带，厚76191.5m，为裂缝发育的花岗片麻岩。根据岩心观察，发育有三组裂缝相互穿插切割，在10cm长的岩心中裂缝最多可达120条，一般为2080条，缝宽一般为0.251mm，最宽可达2mm。镜下观察，裂缝面密度最大为60条/cm2，一般为1030条/cm2。线密度最大为20条/cm，一般为27条/cm；缝宽最大为1mm，一般为0.020.04mm。裂缝充填情况有完全充填、部分充填、未充填或充填物被溶蚀而形成次生溶孔或溶洞，充填物主要为方解石，其次为硅质、绿泥石和铁泥质等。孔洞直径最大达1mm，一般为0.5mm。 第三带：致密带。为裂缝不发育的致密坚硬的花岗片麻岩。火山碎屑岩储层特征以二连盆地哈南潜山凝灰岩储层为例，来阐明凝灰岩储层的特征。 哈南潜山储层为古生界凝灰岩，直至早白垩世阿尔善组沉积时，才被覆盖，经过长期的风化、淋滤，使凝灰岩的储集性能得到了改善(费宝生，祝玉衡，邹伟宏，杜金虎等，2001)。 钻井揭示凝灰岩厚度约800900m，其中可分为基性凝灰岩和中性凝灰岩，局部夹有蛇纹岩及流纹岩。基性凝灰岩以火山角砾及粗粒屑为主，结构较粗。中性凝灰岩为微粒结构，多经硅化作用成为硅质岩。基性凝灰岩与中性凝灰岩在纵向上呈韵律性交替出现。图10 哈南凝灰岩潜山油藏剖面图基性凝灰岩孔洞不发育，面孔率为零，有效缝面孔率为0.86%。细结构的基性凝灰岩缝面孔率为1.5%，而粗结构的基性凝灰岩缝面孔率为0.3%，其中只有3%的张开缝含油，含油层厚度占地层厚度的5.7%。中性凝灰岩孔洞发育，面孔率为1.0%，溶蚀孔、洞、缝发育，据哈8井岩心观察，最大孔洞面积为10×20mm2，一般为2×5mm2；据哈1井岩心薄片观察，沿裂缝溶蚀成长200100m，宽100300m的溶洞。有效缝面孔率为0.67%。就孔洞和裂缝比较而言，裂缝占40%，孔洞占60%。粗结构的中性凝灰岩孔洞发育，裂缝也发育；而细结构的中性凝灰岩孔、洞、缝发育均差。含油层厚度占地层厚度的9.4%。凝灰岩裂缝发育，据哈301井岩心统计，在219.96m长的岩心中，被裂缝切割成25cm大小碎块的岩心占总岩心长度的32%。一般发育有四组裂缝，即走向缝、倾向缝和X节理缝。裂缝以高斜缝及直立缝为主，缝面倾角较陡，60°的裂缝占94%，多属构造缝。据786条有效张开缝统计，缝宽最大为5mm，最小为0.1mm，一般0.1mm。裂缝密度中性凝灰岩最大可达10条/cm。哈南潜山凝灰岩储层孔洞缝发育，钻井过程中有泥浆漏失，如哈10井于1718.751739.45m，漏失泥浆125m3，最大漏速为12.05 m3/h。据动态计算渗透率为1004×103m2。关井压力恢复快，压力恢复曲线呈平直型。因此，哈南凝灰岩储层为孔隙裂缝型。哈南凝灰岩潜山油藏，储层主要为中性凝灰岩，而基性凝灰岩多为致密层，因而形成了风化壳层状油藏（图10）。油层主要分布于潜山顶面以下188249.8m。碎屑岩储层特征苏20潜山和文23潜山储层为二迭系上石盒子组下部滨浅湖、河流相沉积，以石英砂岩为主，其次为长石砂岩，少量岩屑砂岩。苏20井、文23井均为纯石英含砾粗砂岩。陆源碎屑组分中石英含量为56%95%，长石含量为12%28%，岩屑含量为7%12%。成分成熟度指数为1.27.3，属中等高成分成熟度；结构成熟度为中等好。岩石颗粒间主要为线接触，孔隙式胶结，填隙物以粘土矿物为主，其次为碳酸盐，少量硅质。储集空间均为次生孔隙。主要为粒间溶孔、残留粒间孔，其次为粒内溶孔、铸膜孔、颗粒微裂隙和晶间微孔等。孔隙度一般为10%16.4%，平均为14.7%14.8%；渗透率为0.1252.9×103m2，平均为5.768.98×103m2，属低孔特低渗储层。综上所述，白云岩储层一般以缝洞孔复合型为主，岩溶作用特别发育，发育有与岩性有关的顺层孔、洞发育带，与古潜水面升降有关的近水平分布的岩溶带，顺断裂带分布的缝、洞发育带，风化壳孔、洞、缝发育带。灰岩储层一般以缝洞型为主；变质岩和火山碎屑岩储层以裂缝为主，孔洞为辅。裂缝发育与构造活动和岩性关系密切；碎屑岩储层以孔隙为主，裂缝为辅。潜山储层一般为裂缝相沟通的缝洞孔连通体，但非均质性极强，存在着低渗透带。四、潜山圈闭条件潜山圈闭是潜山油气藏聚集的场所，它是由基岩储集层和潜山上覆及四周的封闭条件组成。具有储集层的潜山形成圈闭的决定因素是封闭条件，在不同的地质环境中，封闭条件是千变万化的。主要有上覆的盖层，底板层，断层两侧的岩接关系及潜山内幕的隔层等。上覆盖层盖层主要有石膏盐岩和泥质岩。渤海湾盆地大多数潜山的上覆层为古近系湖相泥岩和泥质粉砂岩等，厚度数百米到数千米，作为良好的盖层。底板层对山坡潜山圈闭形成，底板层能否封闭至关重要。如任丘潜山北坡奥陶系潜山圈闭的形成，其上直接覆盖的是古近系泥质岩；奥陶系之下的底板层是寒武系泥灰岩不渗透层，作为与府君山组油藏的隔层，从而形成潜山圈闭的封闭条件。断层两侧的岩接关系众所周知，断层能否起到封闭作用，与断层性质、活动、泥摸作用有关，犹为重要的是断层两侧的岩接关系。如任丘潜山西侧为任西大断层下降盘，与直接对接的是沙一段和东营组泥岩，从而为潜山圈闭形成优越的侧向封闭条件。又如苏桥潜山的东侧为苏桥断层，下降盘与潜山直接对接的是中生界泥质岩，从而形成了新生古储中堵的潜山油气藏。内幕隔层当潜山内部基岩由储集层和非渗透层相间组成时，又可以形成潜山山腹圈闭，如任丘潜山北坡寒武系府君山组白云岩油藏，其上以寒武系泥灰岩与奥陶系油藏相隔，其下以青白口系砂泥岩与雾迷山组油藏分开，顶面不整合面上为古近系泥质岩封盖。或以断面非渗透层封闭；或潜山内幕地层褶皱形成背斜圈闭与普通的构造圈闭类似。五、保存条件潜山油气藏形成后的保存条件与其它油气藏一样，主要与构造活动、盖层条件和水动力条件有关。构造活动条件构造活动主要表现在断层活动和地壳抬升遭受剥蚀，使油气散失，受到破坏。从渤海湾盆地的构造演化来看，构造活动最强烈时期是在中生代燕山运动时期，产生褶皱、断裂，从而使地壳隆升遭受剥蚀；使地台活化解体；形成了群峰林立冈峦起伏的地貌景观，为形成潜山发育区奠定了基础。新生代基岩块断翘倾活动活跃，在翘倾断块的上断棱部位常形成潜山，在下断棱部位形成断槽，发育了烃源岩。新近纪前油气运聚成藏，后期构造活动逐渐减弱，从而为油气藏的保存创造了良好条件。盖层条件渤海湾盆地发育了多套盖层，并具备良好的封盖性能。主要有石炭二迭系煤系地层、古近系沙三段、沙一下亚段和东二段四套区域盖层。现以冀中坳陷(表3)为例，由此可见一斑。石炭二迭系煤系地层、古近系沙三段、沙一下亚段和东二段四套区域盖层，以泥岩为主，累计厚度和单层厚度大，且分布广泛、稳定。石炭二迭系和沙三段盖层已达到、类盖层标准；沙一下亚段和东二段达到了、类盖层标准。由此可见，除了个别凸起上缺失古新系沉积外，大部分地区潜山上多套盖层以及厚达数千米地层所覆盖，具有较好的封盖条件。水动力条件潜山油气藏形成之后，受到水动力的作用，因此，水动力条件是影响油气保存条件之一。根据冀中坳陷水动力条件的研究，冀中坳陷西邻太行山，北靠燕山是地下水的主要供水区，大气降水沿着基底碳酸盐岩倾伏方向含水系统或沿周边深大断裂带渗入，形成由坳陷西部向表3 冀中坳陷区域盖层特征表层位岩性累计厚度（m）占地层厚度的（%）最大单层厚度（m）气体突破压力（MPa）饱和煤油突破压力（MPa）评价石炭系泥岩、铝土质泥岩5023049.380.413.551210封油封气类二迭系泥岩5044348.665.31339沙三段泥岩20020005093.91057014.7、类沙一下亚段泥岩、油页岩502004797.82050、类东二段泥岩10030052.697.12050、类东，北部向南深水运动系统，最终在东部南马庄、留路一带沿断裂向上覆地层内泄。根据实测地静压力和折算静水压头资料来看，坳陷西部和东部沧县隆起水压头高，总的趋势由东西两侧向东部凹陷带降低，并在留路、苏桥一带出现负值。西部测压面坡降为2.262.97m/km，东部为1.84 m/km。地下水以重力流为特征，从东、西部高位能区向东部凹陷带低位能区运动。依据潜山水动力条件和水化学参数，结合水同位素资料，将潜山地下水交替系统划分为4个水动力区，即强交替区、弱交替区、交替阻滞区、泄水区（表4）。表4 潜山水动力分区表 分区水化学特征流体压力水同位素矿化度（g/l）HCO3（当量%）rNa/rCl水型代表井测压面水头（m）层位D()O18()代表井供水区0.45401.5HCO3-Mg.Ca任丘任雨水-75.1-10.63强交替区0452.020401.42.0HCO3.SO4Na.Ca.Mg或HCO3.ClNa弱交替区2.07.010201.21.4ClHCO3.Na晋272.85O-69.54-9.93晋2泽175.5O-66.62-9.11泽1雁1353.5EO-64.2-8.79极4Jxw-65.92-8.99浅牛1阻滞区5.0304100.91.2ClNa任1324.2Jxw-49.84-6.93留3-2宁424.1O-63.21-9.39任84宁古1-52.5Jxw-62.7-6.49宁4泄水区5.07.050.921.2ClNa或Cl. SO4.Na马1511Jxw-67.65-6.49马81马1610留1317.6 强交替区紧邻供水区，地下水流动速度快，交替强烈，地下水矿化度低。受水流的冲刷和氧化，油气难以聚集和保存。弱交替区，只有在水动力条件相对较弱、圈闭幅度较大的地区才有可能使油气藏获得保存，如冀中坳陷雁翎油田。交替阻滞区，远离供水区，水动力条件相对不活跃，地下水交替缓慢，矿化度较高，上覆盖层厚度大，是油气藏保存最有利地区，冀中坳陷已发现的潜山油气藏大部分都分布在这一地区。泄水区，潜山地下水向上覆岩层内泄，在地下水向上内泄的同时，使潜山内部的油气再次运移，随地下水进入浅层圈闭，形成次生油藏，从而使潜山油藏遭受破坏。第二节 潜山油气藏类型和油气分布规律一、潜山油气藏类型潜山油气藏按油气藏在潜山上的位置和油气藏的形态，分为潜山头块状油气藏、残丘油气藏、潜山坡块状油气藏、潜山坡层（楔）状油气藏、潜山腹块状油气藏、潜山腹层状气油藏六种（表5、图11）。表5 冀中坳陷潜山油气藏分类表类型亚类典型油气藏实例潜山顶油气藏潜山头块状油气藏任丘、龙虎庄、雁翎、莫州、八里庄、留北等油藏残丘油藏雄县雾迷山组油藏潜山坡油气藏潜山坡块状油气藏潜山坡层（楔）状油气藏任北奥陶系油藏、南孟奥陶系油藏潜山腹油气藏潜山腹油块状气藏苏桥、荆丘、何庄西等奥陶系油气藏潜山腹油层状气藏南孟寒武系油藏潜山顶油气藏这是冀中坳陷最为发育、储量最多、产量最高的一种油气藏，也是最典型的一种潜山油气藏。冀中坳陷最大的油藏任丘油田雾迷山组油藏就是这种类型，其它还有龙虎庄、莫州、雁翎、南马庄、八里庄、薛庄、八里西、河间、留北、大王庄东、深西等潜山油藏。这种油藏的最大特点是，潜山储集层是连续发育的海相碳酸盐岩，厚度极大，储集层的厚度一般都远远超过了潜山圈闭的闭合度，而这些海相碳酸盐岩一般又都经过了长期多次溶蚀和构造变动，各种孔、洞、缝极其发育，储集空间是不受地层层位限制的大连通体，油、气、水在潜山内分异清楚，因此，大部分油气藏为底水块状油气藏。另外，发育在凸起上的小型潜山头油气藏，称为残丘油气藏。潜山坡油气藏当油气藏位于潜山坡时即形成潜山坡油气藏。这种油气藏是潜山储集层因剥蚀而向上尖灭形成的。当储集层厚度大于圈闭闭合度时即形成潜山坡块状油气藏，而当储集层厚度小于圈闭闭合度时则形成潜山坡层（楔）状油气藏。冀中坳陷发现的潜山坡油气藏有任丘潜山北坡奥陶系油藏和南孟潜山奥陶系山坡油藏，都是潜山坡层状油藏。潜山腹油气藏当油气藏不在潜山顶部而位于潜山内部时则称为潜山腹油气藏。冀中坳陷发现了不少这种油气藏，典型的有廊固凹陷的刘其营潜山油气藏、霸县凹陷的苏桥潜山油气藏、束鹿凹陷的荆丘潜山油藏、深县凹陷的何庄潜山油藏、何庄西潜山油藏以及任丘油田和南孟油田上的寒武系油藏等。这些油气藏大部分是块状油气藏，只有任丘油田和南孟油田上的寒武系油藏是层状油藏。二、潜山油气藏分布规律潜山油气藏的分布规律与陆相盆地其它油气藏的分布规律一样，有许多共性，但也有它的个性，现就主要特点论述如下。油气围绕生油中心呈环带状分布1、生油洼槽集沉降中心、沉积中心、生油中心于一体由于陆相盆地分割性强，只有在一些下陷幅度大、湖水较深的凹陷或洼槽中，具有良好的油气生成环境（胡朝元，1997）。同时由于陆相盆地具有近物源、多物源的沉积特点，沉积物从洼槽四周向洼槽中心汇集，越向中心沉积物越细，形成沉积中心。沉积物向沉积中心由于陆源物质减少，湖相水生生物繁茂，有机质类型变好，沉积的暗色泥质岩类增厚，埋藏最深，烃源岩成熟度最高，从而形成生油中心。由此可见，洼槽集古近纪沉降、沉积、生油三个中心于一体，具有优越的油气生成环境。2、潜山构造围绕生油洼槽四周发育裂谷盆地箕状凹陷一般由陡坡带、洼槽带或中央构造带和缓坡带三或四部分组成。除了凸起上的残丘外，其余潜山大都围绕生油洼槽分布，如陡坡带发育有断阶潜山；缓坡带发育有坡上山；洼槽中发育有中央潜山构造带。3、油气围绕生油洼槽作短距离运移由于陆相盆地分割性强，岩性、岩相变化快；断裂发育，块体破碎；生油凹陷（洼槽）小，油气只能由生油中心高势能区向凹陷（洼槽）四周低势能区作短距离运移。由上可见，由于陆相盆地独特的石油地质条